HPLC-DAD法分析不同...下银杏叶色素含量的变化规律_沈红.pdf

第 43 卷第 2 期2023 年 4 月林 产 化 学 与 工 业Chemistry and Industry of Forest ProductsVol.43 No.2Apr.2023 收稿日期:2021-12-24 基金项目:国家自然科学基金资助项目(32101473)作者简介:沈 红(1992),女,河南信阳人,博士生,从事天然产物的研究工作;E-mail:2978963446 通讯作者:王成章,研究员,博士生导师,主要从事天然产物研究与利用;E-mail:wangczlhs 。doi:10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.012HPLC-DAD 法分析不同月份和干燥方式下银杏叶色素含量的变化规律SHEN Hong沈 红1,2,3,张昌伟1,2,陈虹霞1,2,袁 花1,2,蒋建新3,王成章1,2(1.中国林业科学研究院 林产化学工业研究所;江苏省生物质能源与材料重点实验室;国家林业和草原局林产化学工程重点实验室;林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心,江苏 南京 210042;2.南京林业大学 江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心,江苏 南京 210037;3.北京林业大学材料科学与技术学院,北京 100083)摘 要:采用 HPLC-DAD 法研究了不同月份银杏叶色素含量的变化规律,并通过聚类分析和逼近理想值排序(TOPSIS)法评价了不同干燥方式对银杏叶色素含量的影响。研究结果表明:所建立的 HPLC-DAD 方法简单、准确、灵敏度高、重复性好;4 11 月银杏叶色素含量存在明显差异,其中脱植基叶绿素 a、脱镁叶绿酸盐 a 和-胡萝卜素在 4 月份达到最高值,分别为(1 762 121)、(628 32)和(482 45)g/g,叶绿素 a 和 b 在 5 月份达到最高值,分别为(8 701 571)和(3 140 274)g/g,叶黄素在 7 月份达到最高值,为(2 057 104)g/g。聚类分析结果表明:12 种干燥方式可分为 4 类,冷冻干燥、40 减压干燥、40 常压干燥聚为 A 类,阴干聚为 B 类,100 减压干燥和100 常压干燥聚为 D 类,剩下6 种干燥方式聚为 C 类。通过 TOPSIS 法分析发现:银杏叶干燥方式排名前 5 的依次为冷冻干燥、40 减压干燥、40 常压干燥、阴干和 60 常压干燥。综合考虑,40 减压干燥是最适合于工业化生产的干燥方法,干燥速度快,且色素得到有效保护。关键词:HPLC-DAD;银杏叶;色素;干燥方式;变化规律中图分类号:TQ35;TQ041 文献标志码:A 文章编号:0253-2417(2023)02-0089-09引文格式:沈红,张昌伟,陈虹霞,等.HPLC-DAD 法分析不同月份和干燥方式下银杏叶色素含量的变化规律J.林产化学与工业,2023,43(2):89-97.Change Law of Pigments Content of Ginkgo biloba Leaves in the DifferentMonths and Dry Modes Analyzed by HPLC-DAD MethodSHEN Hong1,2,3,ZHANG Changwei1,2,CHEN Hongxia1,2,YUAN Hua1,2,JIANG Jianxin3,WANG Chengzhang1,2(1.Institute of Chemical Industry of Forest Products,CAF;Key Lab.of Biomass Energy and Material,Jiangsu Province;KeyLab.of Chemical Engineering of Forest Products,National Forestry and Grassland Administration;National EngineeringResearch Center of Low-Carbon Processing and Utilization of Forest Biomass,Nanjing 210042,China;2.Jiangsu Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources,Nanjing Forestry University,Nanjing210037,China;3.College of Materials Science and Technology,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)Abstract:HPLC-DAD method was used to study the change law of content of Ginkgo biloba leaves pigments in different months,and the effects of various drying methods on the content of G.biloba leaves pigments were evaluated by cluster analysis andtechnique for order preference by similarity to an ideal solution(TOPSIS).The results showed that the established HPLC-DADmethod was simple,accurate,sensitive and reproducible.G.biloba leaves pigments content was significantly different from Aprilto November.The contents of chlorophylide a,pheophorbidel a and-carotene reached the highest values in April,which were90 林 产 化 学 与 工 业第 43 卷(1 762 121),(628 32)and(482 45)g/g,respectively.The contents of chlorophyll a and b arrived at the highestvalues in May,which were(8 701 571)and(3 140 274)g/g,respectively.The content of lutein could get to the highestvalue in July,which was(2 057 104)g/g.Cluster analysis results demonstrated that 12 kinds of drying methods could bedivided into four categories.Freeze drying,vacuum drying at 40,and atmospheric drying at 40 were clustered as Acategory.Shade drying was clustered as B category.vacuum drying at 100 and atmospheric drying at 100 were clustered asD category.The left 6 kinds of drying methods were clustered as C category.Through the analysis of TOPSIS method,it wasfound that the top five drying methods of G.biloba leaves were freeze drying,vacuum drying at 40,atmospheric drying at40,shade drying and atmospheric drying at 60.Considering comprehensively,vacuum drying at 40 was the mostsuitable drying method for industrial production,with fast drying speed and effective protection of pigments.Key word:HPLC-DAD;Ginkgo biloba leaves;pigments;drying modes;change law银杏(Ginkgo biloba)是我国特有且资源极其丰富的林源植物1,银杏叶中含有 200 多种生物活性成分2-4,其中色素类成分因具有良好的抗氧化、抗炎、抗癌以及预防阿尔茨海默病等活性而备受关注5-7。银杏叶色素不仅具有良好的生物活性,而且可通过光合作用把光能转化成化学能并合成大量具有生物活性的有机物质8-9。但银杏叶色素的稳定性较差,光、热、氧、酸、碱等都可导致其降解10-12。干燥是保障银杏叶品质的重要加工方式,因此考察不同干燥方式对银杏叶色素含量的影响对于银杏叶的精深加工利用具有十分重要的指导意义。不同采集时间对银杏叶色素含量以及其他生物活性物成分含量均影响较大,故考察不同月份银杏叶中色素含量可指导银杏叶的采摘日期,同时为研究色素对其他生物活性成分的影响奠定基础。目前,关于银杏叶色素类化合物的组成及含量分析方法的系统研究鲜见报道,主要是因为银杏叶色素类化合物的标准品在市场上很难购买到,部分色素极性相近难以分离,叶绿素降解产物多、最大吸收波长分布较广,且光谱中的索雷谱带和类胡萝卜素具有相似的吸收波长,易互相干扰。植物色素分析通常采用薄层色谱法、荧光比色法、拉曼光谱法等,HPLC-DAD 法因分离效果好、灵敏度高、能够对任意峰进行全波长扫描并记录各峰的光谱信息等优点成为近年来色素组成及含量分析领域的研究热点13-15。因此,本研究采用 HPLC-DAD 法分析不同月份银杏叶色素含量的变化规律,通过聚类分析和逼近理想值排序(TOPSIS)法评价不同干燥方式对银杏叶色素含量的影响,以期为银杏叶色素的高值化利用提供基础数据。1 材料与方法1.1 原料、试剂和仪器银杏叶,于 2021 年采自江苏省邳州市国家银杏良种种植基地;叶绿素 a、叶绿素 b、叶黄素、-胡萝卜素、-胡萝卜素、甲醇(色谱纯)、异丙醇(色谱纯)、乙酸铵、氢氧化钠等,均购于阿拉丁化学试剂有限公司;脱镁叶绿酸盐 a,购于上海源叶科技有限公司。CPA225D 十万分之一分析天平;冷冻干燥机;真空干燥箱;岛津 LC-20AT 型高效液相色谱仪,日本岛津公司;KH5200E 型超声波清洗仪,昆山禾创超声仪器有限公司。1.2 银杏叶色素含量检测方法的建立1.2.1 标准储备液的制备 取叶绿素 a、叶绿素 b、叶黄素、脱镁叶绿酸盐 a 标准品适量,丙酮溶解,分别配制成质量浓度为 500 mg/L 的储备液;取-胡萝卜素、-胡萝卜素标准品适量,石油醚溶解,分别配制成质量浓度为 200 mg/L 的储备液,4 避光保存。1.2.2 脱镁叶绿素储备液的制备 向 5 mL 叶绿素 a 和 b 的储备液中滴加 1 mol/L 的盐酸,摇匀使盐酸与叶绿素充分反应,叶绿素丙酮溶液由绿色变成橄榄绿色,即叶绿素完全转化成脱镁叶绿素后,向溶液中滴加 1 mol/L NaOH 溶液中和至中性,乙醚萃取,即得脱镁叶绿素 a 和 b,然后真空挥干乙醚,丙酮溶解,制备成质量浓度为 200 mg/L 的储备液,过 0.45 m 有机膜,4 避光保存16。1.2.3 脱植基叶绿素 a 储备液的制备 脱植基叶绿素 a 是通过臭椿嫩叶(2021