本文構(gòu)建了液相色譜法同時(shí)檢測咖啡豆中6種主要的酚酸類化合物:咖啡酸(caffeicacid)、3-咖啡??崴?/span>(3-O-caffeoylquin-icacid,3-CQA)、4-咖 啡 酰 奎 尼 酸(4-O-caf-feoylquinicacid,4-CQA)、5-咖 啡 酰 奎 尼 酸(5-O-caffeoylquinicacid,5-CQA)、3,5-二咖啡??崴?/span>(3,5-O-dicaffeoylquinicacid,3,5-diCQA)、4,5-二咖啡酰奎 尼 酸(4,5-O-dicaffeoylquinicacid,4,5-diCQA) ,對我國咖啡豆原料及其制品的質(zhì)量控制、資源合理開發(fā)利用具有重要的指導(dǎo)意義。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1儀器、試劑與材料
液相色譜儀LCsolu-tion色譜數(shù)據(jù)工作站;梅特勒電 子 天 平(1/10000) ;超聲波清洗器;純 水 機(jī)。
5-CQA、咖啡酸對照品,3-CQA、3,5-diCQA、4,5-diCQA對照品,4-CQA對照品,所有對照品純度均大于或等于98%;乙腈、甲醇為色譜純,其余試劑均為分析純;水為超純水。咖啡豆樣品于2009年10月收集于云南麗江、德宏、保山、思茅4個(gè)產(chǎn)區(qū)各種植園(樣品粉碎過20目篩,室溫避光保存)。
1.2色譜條件
色譜柱:KromasilC18柱(200mm×4.6mm,5μm) ;柱 溫25°C;進(jìn) 樣 量:10μL;流 動(dòng) 相:0.1%(v/v)甲酸水溶液(A)、乙腈(B)。洗脫程序:0~42min,5%B~25%B;43~46min,25%B;47~50min,25%B~50%B;51~52min,50%B;53~55min,50%B~5%B;56~60min,5%B。流速:1.0mL/min;檢測波長:325nm。
1.3對照品貯備液的制備
精密稱取咖啡酸、3-CQA、4-CQA、5-CQA、3,5-diCQA、4,5-diCQA對照品適量,分別置于25mL容量瓶中,加入70%甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,得到各對 照 品 貯 備 液。其質(zhì)量濃度依次為:103.20、337.68、208.15、447.90、166.67和206.15mg/L。再分別吸取咖啡酸0.01mL、3-CQA0.05mL、4-CQA0.05mL、5-CQA0.1mL、3,5-diCQA0.05mL、4,5-diCQA0.04mL充分混勻,得混合對照品貯備液,各組分相應(yīng)質(zhì)量濃度依次為:3.44mg/L、56.28mg/L、34.69mg/L、149.30mg/L、27.79mg/L和27.49mg/L。
1.4供試品溶液的制備
精密稱取0.25g咖啡豆碎末,置于100mL錐形燒瓶中,加入70%甲醇25mL,室溫下超聲提取30min,過濾冷卻定容于50mL容量瓶中,過0.45μm微孔濾膜,即為供試品溶液。
2結(jié)果與討論
2.1樣品前處理方法的優(yōu)化
2.1.1提取溶劑的考察
實(shí)驗(yàn)分別比較了同等處理?xiàng)l件下,水、50%甲醇、70%甲醇對綠咖啡豆中酚酸類物質(zhì)的提取效果。結(jié)果顯示50%甲醇提取物中酚酸類物質(zhì)的含量為4.36%,明顯高于水提物的3.26%,而70%甲 醇 比50%甲醇提取物中酚酸類物質(zhì)的含量高0.20%。為了使樣品中的目標(biāo)物盡可能地*提取出來,本實(shí)驗(yàn)zui后選用70%甲醇作為提取溶劑。
2.1.2提取方法的考察
比較了同等處理?xiàng)l件下70%甲醇超聲法和回流法兩者的提取效果。經(jīng)測定,超聲法與回流法提取物中酚酸類化合物的含量分別為4.54%和4.21%,前者略高于后者且超聲提取法操作簡便、快速。此外,文獻(xiàn)報(bào)道綠原酸類化合物具有熱不穩(wěn)定性[2],選擇在室溫下超聲提取更利于減少有效成分的損失。
2.1.3提取次數(shù)及時(shí)間的考察
比較了同等處理?xiàng)l件下70%甲醇超聲提取一次(30min)和超聲提取兩次(30min+15min)兩者的提取效果,結(jié)果表明超聲30min能夠*提取出咖啡豆中的酚酸類物質(zhì)。
2.2線性關(guān)系及檢出限
精密量取1.3節(jié)所述混合對照品貯備液,逐級(jí)稀釋配制成不同濃度的混合對照品工作液,分別進(jìn)樣20μL,記 錄 峰 面 積。以 各 對 照 品 質(zhì) 量 濃 度(mg/L)X為橫坐標(biāo),其峰面積Y為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到6種酚酸類物質(zhì)的線性范圍、線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)。以儀器信噪比(S/N)確定6種化合物的zui低檢出限(LOD,S/N=3) ,見表1。
2.3精密度試驗(yàn)
取1.3節(jié)所述混合對照品貯備液,在上述色譜條件下進(jìn)樣10μL,重復(fù)進(jìn)樣6次,測定峰面積。咖啡酸、3-CQA、4-CQA、5-CQA、3,5-diCQA、4,5-diC-QA峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為0.90%、0.85%、0.94%、0.81%、1.08%和0.83%。
2.4重復(fù)性試驗(yàn)
精密稱取咖啡豆碎末(云南麗江)共6份,按1.4節(jié)方法制備供試液,在1.2節(jié)色譜條件下進(jìn)樣10μL,測得咖啡酸的平均含量為0.46mg/L,RSD為0.75%;3-CQA的平均含量為11.14mg/L,RSD為1.51%;4-CQA的平均含量為15.72mg/L,RSD為1.80%;5-CQA的 平 均含 量 為139.18mg/L,RSD為2.08%;3,5-diCQA的 平 均 含 量 為13.96mg/L,RSD為1.29%;4,5-diCQA的 平 均 含 量 為13.79mg/L,RSD為1.45%。
2.5穩(wěn)定性試驗(yàn)
取同一供試樣品提取液,在室溫中放置,分別在0、2、4、6、8、12h進(jìn)樣分析,記錄色譜圖,測定峰面積。咖啡酸、3-CQA、4-CQA、5-CQA、3,5-diCQA和4,5-diCQA峰 面 積的RSD分 別 為2.0%、1.6%、1.9%、1.2%、1.9%和2.2%。結(jié)果表明6種化合物溶液在12h內(nèi)穩(wěn)定。
2.6加樣回收率試驗(yàn)
取0.25g已知6種酚酸含量的云南麗江咖啡豆樣品9份,分別加入混合對照品溶液(混合對照品溶液按1.3節(jié)所配制各對照品貯備液等量混勻制備,各組分質(zhì)量濃度為:3-CQA56.28mg/L、5-CQA74.65mg/L、4-CQA34.69mg/L、咖 啡 酸17.20mg/L、3,5-diCQA27.78mg/L、4,5-diCQA34.36mg/L)1、2、3mL,每組3份,按1.4節(jié)方法制備供試液進(jìn)樣分析,計(jì)算各組分的加標(biāo)回收率(見表2)。
2.7樣品含量測定
采用上述建立的分析方法,測定了云南德宏、思茅、保山及麗江4個(gè)產(chǎn)地的綠咖啡豆中6種酚酸類化合物的含量(見表3)。樣品檢測前均置于烘箱中同等溫度、時(shí)間(60°C,1h)烘干處理,以保證各樣品中水分含量基本一致。6種酚酸類化合物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和咖啡豆樣品的色譜圖見圖2。樣品檢測情況顯示,不同產(chǎn)地的咖啡豆中6種酚酸類化合物的含量差異明顯,其主要原因可能是由于原料品種、產(chǎn)地土壤栽培及氣候條件的不同,同時(shí),也與原料采收時(shí)期及采后加工工藝有著密切關(guān)系。另外,云南4個(gè)產(chǎn)區(qū)的樣品中3-CQA、4-CQA、5-CQA的含量普遍偏高,保山咖啡豆中的5-CQA的含量尤為顯著,這為深入開發(fā)云南咖啡豆資源,尤其是保山潞江壩產(chǎn)區(qū)原料提供了重要參考。
3結(jié)論
綠原酸類化合物的分子結(jié)構(gòu)中有酯鍵、不飽和雙鍵及多個(gè)酚羥基,其水溶液在中性和堿性環(huán)境下穩(wěn)定性較差,本實(shí)驗(yàn)選用0.1%甲酸和乙腈作為流動(dòng)相,抑制羧基和酚羥基電離,并針對咖啡豆中主要的酚酸類化合物特性對梯度洗脫程序作了相應(yīng)的調(diào)整,建立了同時(shí)測定咖啡豆中6種酚酸類化合物的液相色譜方法。該法簡便、快速、靈敏度高,適用于咖啡豆中6種酚酸類化合物的同時(shí)分析以及咖啡豆原料與制品的質(zhì)量控制和綜合評價(jià)。在本文研究基礎(chǔ)上,就如何有效提高綠咖啡豆中酚酸類化合物等多種營養(yǎng)物質(zhì)的含量及生物利用度,促進(jìn)我國咖啡豆資源的深度綜合開發(fā),加強(qiáng)產(chǎn)品在世界范圍的競爭力,本課題組將進(jìn)行更為系統(tǒng)的植物資源與化學(xué)研究。