本文采用HPLC分析啤酒花浸膏中的葎草酮、合葎草酮、加葎草酮、蛇麻酮、合蛇麻酮和加蛇麻酮6種同系化合物,通過優化色譜條件,在等度洗脫條件下實現了其中兩對難分離同分異構體的基線分離;收集這6種組分并對其進行了紫外(UV)光譜、紅外(IR)光譜和質譜(MS)表征。
1液相色譜儀分析啤酒花浸膏中的 6 種酸性成分的實驗部分
1.1儀器和藥品
P230II高壓恒流泵,UV230II紫外-可見波長檢測器,ZW色譜柱恒溫箱;7725i手動進樣閥(美國Rheodyne公 司) ;Finnigan液 相 色 譜-質 譜 聯 用 儀(美 國Thermo公司) ;TU-1810APC紫外-可見分光光度計;EQUINOX55型傅里葉變換紅外光譜儀(德國BRUKER公司)。
甲醇、乙腈、乙醇(色譜純) ;磷酸(分析純) ;實驗用水由Milli-Q純水系統(美國Millipore公司)制備;啤酒花浸膏。
1.2樣品制備
稱取1.0056g浸膏于5mL離心管中,在30°C水浴中超聲振蕩,用30mL甲醇分多次將樣品轉移至50mL燒杯中,在水浴中超聲振蕩30min后轉移至100mL容 量 瓶 中,用 甲 醇 定 容,充 分 混 勻。取19.0mL上述溶液于50mL容量瓶中,用甲醇定容,混勻,用0.45μm油膜過濾,濾液供分析。樣品應在避光、低溫條件下保存。
1.3分析條件
HPLC條件:HypersilODS2色譜柱(250mm×4.6mm,5μm) ,流動相為乙腈-0.1%(v/v)磷酸水溶液(pH2.2) (65∶35,v/v) ,流速為1.0mL/min,檢測波長為315nm,進樣量為20μL,柱溫為室溫。
UV光譜條件:樣品用乙腈溶解,掃描波長范圍為199~499nm。IR光譜條件:將樣品與干燥的KBr粉末按1∶100的質量比混合,在瑪瑙研缽中研磨壓片,掃描范圍為4500~500cm-1。
MS條件:電離方式為電噴霧電離(ESI) ,離子源溫度為150.00°C,檢測器電壓為3.05kV,質量掃描范圍為m/z300.00~1000.00,一級全掃描質譜分析。
2液相色譜儀分析啤酒花浸膏中的 6 種酸性成分的結果與討論
2.1色譜條件的優化
2.1.1磷酸的影響
以甲醇-水(含0.26%磷酸或磷酸調節pH為2.5)為流動相分析啤酒花浸膏中的α-酸和β-酸為參考,考察了酸的加入對HPLC分離啤酒花浸膏中的α-酸和β-酸的影響。從圖2a中可以看出,不加酸時色譜峰展寬,且嚴重拖尾,分離度低;加入0.1%(v/v)磷酸后目標物的出峰時間比不加酸時滯后了3~4min(見圖2b) ,其原因可能是不加酸時啤酒花浸膏樣品中的有效成分解離,以離子形式存在,在C18柱中保留相對較弱,導致出峰提前;加入酸使流動相的酸度增加,抑制了目標物在溶劑中的解離,使目標物峰的峰形得到改善,柱效增加,樣品的分離度也明顯提高。
2.1.2有機溶劑的影響
考察了分別以甲醇、乙醇及乙腈作為流動相中的有機相對啤酒花浸膏的HPLC分離效果。從圖3a可知,以甲醇作有機相時大保留時間大于350min,且組分2和3沒有達到基線分離;從圖3b可知,以乙醇作有機相時可分出4種組分,分別為合葎草酮(1)、葎草酮與加葎草酮合峰(2+3)、合蛇麻酮(4)、蛇麻酮與加蛇麻酮合峰(5+6) ,兩對同分異構體都沒有得到很好的分離;從圖3c可知,乙腈的選擇性相對較好,用其作有機相時柱壓較小,且6種組分均得到了較好的分離,兩對同分異構體的分離度(Rs)分別為1.58和1.55,均實現了基線分離,故選擇乙腈作流動相的有機相。
2.1.3溫度的影響
在色譜分離中,色譜柱溫度的改變會影響樣品的分離度及保留時間,故有考察的必要。研究結果表明,溫度每上升5°C,分離時間縮短約5min(以組分5計) ,兩對同分異構體的分離度變化如表1所示。
柱溫從室溫(25°C)上升到35°C時,組分2和3及5和6的分離度分別下降12.7%和18.7%,分離度均低于1.5,不能達到基線分離的要求[12];溫度上升到45°C時,組分5和6的分離度下降了約30%。溫度的升高雖然使保留時間提前,但分離度相應地降低,使兩對同分異構體的分離效果變差,不能達到基線分離,故選擇柱溫為室溫。
2.2有效成分的制備與表征
2.2.1有效成分的制備
取1.2節中所制備的樣品在*分離條件下進樣,按出峰時間收集6種組分(合葎草酮、葎草酮、加葎草酮、合蛇麻酮、蛇麻酮、加蛇麻酮) ,分別記為I、II、III、IV、V和VI。按1.3節所述的分析條件分別對收集的6個組分進行HPLC分析,檢測其純度。通過面積歸一化法測得6種組分的純度分別為98.2%、94.3%、96.6%、93.2%、92.6%和90.2%。
2.2.2結構表征
(1)UV光譜:組分I的UV光譜如圖4所示,其大紫外吸收波長(λmax)為227nm;從其余5種組分的UV光譜(圖略)可見其λmax分別為222、222、323、321和323nm。在320nm左右有強的UV吸收帶說明結構式中有3個共軛雙鍵,且此處的吸收譜帶說明還有外環羥基的作用。羥基是助色基團,其與苯環連接,形成n-π共軛導致其大吸收波張紅移至220nm左右有大吸收波長;大于270nm處的譜帶是由于結構式中的羰基的紫外吸收所致;在222nm、227nm處的吸收主要是由于六元環上的烯醇式-酮式互變作用引起。
(2)IR光譜:組分I的IR光譜見圖5(其余5種組分的IR光譜圖略)。該化合物在3412cm-1的吸收譜帶是羥基的伸縮振動吸收峰;在2975~2840cm-1有3個強吸收譜帶,說明分子內有甲基、次甲基、亞 甲 基 的C-H對稱與不對稱伸展振動;1467cm-1的譜帶說明分子中含有甲基或乙基;1378cm-1處的吸收譜帶證實有甲基存在;1525~1680cm-1處的一組譜帶是六元環共軛體系C=C和鄰 接C=O的 伸 縮 振 動 吸 收 區;1200~1000cm-1處的吸收帶表示六元環上的碳氫面內的彎曲振動,說明環上有鄰、間、對位取代基。該表征結果與其結構吻合。
(3)LC-MS:組分I的質譜圖見圖6,可以看出其準分子離子峰為m/z348.96;其余5種組分的準分子 離 子 峰 分 別 為m/z362.92、362.96、400.94、414.94、414.96,6種組分的分子式分別為C20H28O5、C21H30O5、C21H30O5、C25H36O4、C26H38O4、C26H38O4,MS表征結果與理論值一致。
通過UV光譜、IR光譜和MS對收集的6種組分進行表征,結果與其結構吻合,確認所收集的組分I為合葎草酮,II為葎草酮,III為加葎草酮,IV為合蛇麻酮,V為蛇麻酮,VI為加蛇麻酮。
3液相色譜儀分析啤酒花浸膏中的 6 種酸性成分結語
建立了HPLC同時測定啤酒花浸膏中6種活性組分的方法,在等度洗脫下實現了兩對難分離同分異構體的基線分離。該法具有簡便、穩定、分離度好等優點,可用于啤酒花浸膏中酸性成分的分析。