基于Py-GC-MS和UHPLC-TOF-MS研究不同靛蓝提取物的化学组成差异.pdf
《基于Py-GC-MS和UHPLC-TOF-MS研究不同靛蓝提取物的化学组成差异.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于Py-GC-MS和UHPLC-TOF-MS研究不同靛蓝提取物的化学组成差异.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 57 卷第 5 期2023 年 9 月生 物 质 化 学 工 程Biomass Chemical EngineeringVol.57 No.5Sept.2023 收稿日期:2023-02-20 基金项目:贵州科技支撑项目(黔科合支撑2022-159)作者简介:王成章(1966),男,湖北汉川人,研究员,博士,博士生导师,研究领域:天然产物研究与利用;E-mail:。doi:10.3969/j.issn.1673-5854.2023.05.001研究报告 生物质天然活性成分基于 Py-GC-MS 和 UHPLC-TOF-MS 研究不同靛蓝提取物的化学组成差异王成章1,2,颜洋洋1,2,刘丹阳
2、1,2,周 昊1,2,商士斌1,2,张华兴3(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;江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心,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.凯里小生物科技有限公司,贵州 凯里 556000)摘 要:天然靛蓝来源于可再生含靛植物资源,具有杀菌消炎、清热解毒等药理作用,为探究不同提取工艺得到的靛蓝提取物的化学组成的差异,本研究以马蓝鲜叶自然发酵和生石灰打靛产生的靛蓝膏(粗靛)为原料,
3、通过预处理去杂、盐酸酸化、葡萄糖还原和乙酸乙酯溶剂萃取等工艺,制备靛蓝粗提物(ICE)、酸化-靛蓝提取物(AIE)、葡萄糖还原-靛蓝提取物(GRIE)及乙酸乙酯萃取-靛蓝提取物(EAEI),并采用高效液相色谱(HPLC)、热裂解-气相色谱/质谱联用(Py-GC-MS)和超高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱(UHPLC-TOF-MS)对提取物进行分析。研究结果表明:相比于靛蓝膏,4 种提取工艺制备的靛蓝提取物中靛蓝质量分数均显著提高,灰分含量均大幅减少。其中,还原-靛蓝提取物中靛蓝质量分数由靛蓝膏的 2.09%提高到 85%。4 种靛蓝提取物的裂解产物组分中含 12 20 个碳的大分子化合物较
4、多,相应的 GC 含量分别是 7.91%、57.09%、54.4%和 62.7%。4 种提取工艺中,盐酸酸化和乙酸乙酯溶剂萃取提取的靛蓝提取物的裂解产物组分数量远高于预处理去杂和葡萄糖还原工艺。AIE 和 EAEI 分别鉴定出 61 和 184 种化合物,主要包括酸类、多糖类、黄酮类、生物碱类、苷类、多酚类、醛类、蛋白类、酯类 9 类物质,且 EAEI 中酸类、多酚类和黄酮类的相对峰面积分别是 48.72%、4.56%和 1.71%,均较 AIE 的有大幅度提高即乙酸乙酯萃取工艺实现了对靛蓝提取物中酸类、多酚类、黄酮类等有效富集。关键词:靛蓝提取物;青黛;提取工艺;生物碱?中图分类号:TQ35
5、文献标志码:A 文章编号:1673-5854(2023)05-0001-07引文格式:王成章,颜洋洋,刘丹阳,等.基于 Py-GC-MS 和 UHPLC-TOF-MS 研究不同靛蓝提取物的化学组成差异J.生物质化学工程,2023,57(5):1 7.T Th he e C Ch he em mi ic ca al l C Co om mp po os si it ti io on n V Va ar ri ia an nc ce e o of f D Di if ff fe er re en nt t I In nd di ig go o E Ex xt tr ra ac ct ts s B
6、Ba as se ed d o on nP Py y-G GC C-M MS S a an nd d U UH HP PL LC C-T TO OF F-M MS SWANG Chengzhang1,2,YAN Yangyang1,2,LIU Danyang1,2,ZHOU Hao1,2,SHANG Shibin1,2,ZHANG Huaxing3(1.Institute of Chemical Industry of Forest Products,CAF;Key Lab.of Biomass Energy and Material,Jiangsu Province;KeyLab.of Ch
7、emical Engineering of Forest Products,National Forestry and Grassland Administration;National EngineeringResearch Center of Low-Carbon Processing and Utilization of Forest Biomass;Jiangsu Co-Innovation Center ofEfficient Processing and Utilization of Forest Resources,Nanjing 210042,China;2.Jiangsu C
8、o-InnovationCenter of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China;3.Kaili Small Biotechnology Co.,Ltd.,Kaili 556000,China)Abstract:Natural indigo came from renewable indigo plant resources and had pharmacological effects such as steriliza
9、tion,anti-inflammatory,heat clearing,and detoxification.In order to investigate the differences in the chemical composition of indigo2 生 物 质 化 学 工 程第 57 卷extracts obtained by different extraction processes,the raw material of indigo extract(crude indigo)used in this study wasproduced by natural ferm
10、entation and quick lime indigo beating of fresh leaves of Baphicacanthus cusia(Nees)Bremek.Theindigo crude extract,acidification indigo extract,glucose reduction indigo extract and ethyl acetate extraction indigo extract wereprepared through pretreatment,impurity removal,hydrochloric acid acidificat
11、ion,glucose reduction,and ethyl acetate solventextraction,respectively.The samples were analyzed by high performance liquid chromatography(HPLC),pyrolysis gaschromatography/mass spectrometry(Py-GC-MS)and ultra performance liquid chromatography quadrupole time of flight massspectrometry(UHPLC-TOF-MS)
12、.The results indicated that compared to indigo paste,the mass fraction of indigo in the indigoextract prepared by the four extraction processes had been significantly increased,and the ash content had been significantlyreduced.Among them,the mass fraction of indigo in the reduced indigo extract incr
13、eased from 2.09%of indigo paste to 85%.The cracking product components of four indigo extracts contain more macromolecular compounds with 12 to 20 carbon atoms,with corresponding GC contents of 7.91%,57.09%,54.4%and 62.7%,respectively.Among the four extraction processes,the hydrochloric acid acidifi
14、cation and ethyl acetate solvent extraction significantly increased the variety and quantity of crackingproducts in indigo extract compared to those of pre-treatment impurity removal and glucose reduction processes.Acidificationindigo extract and ethyl acetate extraction indigo extract identified 61
15、 and 184 compounds respectively,mainly including acids,polysaccharides,flavonoids,alkaloids,glycosides,polyphenols,aldehydes,proteins,and esters.Compared to acidificationindigo extract,the relative peak areas of acids,polyphenols,and flavonoids in ethyl acetate extraction indigo extract were48.72%,4
16、.56%,and 1.71%,respectively.This demonstrated that the ethyl acetate extraction process had achieved effectiveenrichment of acids,polyphenols,flavonoids,and other compounds in indigo extract.Key word:indigo extract;indigo naturalis;extraction process;alkaloid天然靛蓝源于马蓝、木蓝、蓼蓝或菘蓝等含靛植物1-3,传统的靛膏是含靛植物茎叶经自然
17、浸泡、过滤、加入石灰、搅拌、过滤(弃去滤液)得到靛膏,再经晒干和粉碎得到靛蓝粗提取物4-9。天然靛蓝具有绿色安全、环境相容性好等优点,在纺织品上染、建筑用涂料、绘画用颜料、化妆品和药品等领域广泛使用10-12。石岩等13通过药典标准检测方法分析了青黛无机物组成中总灰分为 65%85%、酸不溶性灰分为 5%29%。李永生等14采用反向高效液相色谱法同时测定青黛中 5 种核苷类成分。吴青青等15采用高效液相色谱法同时测定青黛中色胺酮、靛蓝及靛玉红的含量。传统青黛炮制仅采用简单搅拌收集浮沫得到靛花来制备较高靛蓝(8%)或有机物含量的青黛16,但产量很低难以满足临床用药需求,且不能满足靛蓝纯度高或灰分
18、含量低的要求,以及对不同新工艺得到的青黛的深入研究鲜有报道,青黛和靛蓝提取物药理活性与作用机制尚不清晰。因此,本研究以马蓝鲜叶自然发酵和生石灰打靛产生的靛膏为原料,分别通过预处理去杂、酸化、还原和溶剂萃取等工艺,制备靛蓝粗提物、酸化-靛蓝提取物、葡萄糖还原-靛蓝提取物及乙酸乙酯萃取-靛蓝提取物。采用热裂解-气相色谱/质谱联用(Py-GC-MS)和超高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱(UHPLC-TOF-MS)技术对不同提取工艺的靛蓝提取物中化学成分进行整体轮廓分析,并结合相关文献,快速分析并鉴定其化学成分,以期为靛蓝提取物中药效物质分析及利用提供基础,并为高品质靛蓝提取物中生物碱、酸类、多酚
19、类、黄酮类等活性物质有效富集提供参考。1 材料与方法1.1 原料、试剂与仪器马蓝鲜叶发酵制备的靛蓝膏(靛蓝质量分数 2.09%,含水量 50%60%,灰分 65.23%),由贵州小生源有限公司提供;靛蓝标准品(HPLC97%)、甲醇(色谱纯),购于阿拉丁生化试剂有限公司;乙酸乙酯、氢氧化钠、葡萄糖、N,N-二甲基甲酰胺,均为市售分析纯;盐酸,市售化学纯。CBM-10A VP Plus 型高效液相色谱仪,日本岛津公司;KF1100 型箱式炉,南京博蕴通仪器科技有限公司;QUINTIX35-1CN PC 型电子天平,德国赛多利斯公司;LXJ-IIB 型低速离心机,海安亭科学仪器厂;KH5200E
20、型超声波清洗器,昆山禾创超声仪器有限公司;RE-5LC 型旋转蒸发仪和 DF-101S 型恒温加热磁力搅拌器,河南省予华仪器有限公司;209 F1 Libra 型热重分析仪,德国耐驰仪器制造有限公司;ICAP第 5 期王成章,等:基于 Py-GC-MS 和 UHPLC-TOF-MS 研究不同靛蓝提取物的化学组成差异3 7400 型双通道电感耦合等离子体发射光谱仪,UltiMate 3000 型超高压液相色谱(UHPLC)仪,美国赛默飞世尔科技公司;5600 QTOF 型高分辨串联质谱仪,美国 AB SCIEX 公司;PY-3030D/7890B-5977A 型热裂解色谱质谱联用仪,美国安捷伦科
21、技有限公司。1.2 靛蓝提取物的制备1.2.1 靛蓝粗提物 将靛蓝膏按质量比 13 加水搅拌 30 min,用粒径 0.18 mm 滤布挤压过滤,离心,滤渣经 80 烘干,研磨成粉,过 0.18 mm 筛,得到靛蓝粗提物(ICE)。1.2.2 酸化-靛蓝提取物 取 30 g ICE 置于 250 mL 锥形瓶内,加入 150 mL 水,置于 80 的恒温水浴锅中搅拌10 min。然后缓慢滴加质量分数20%盐酸水溶液直到反应液 pH 值为2 3,搅拌反应40 min。离心得沉淀,用 100 水洗涤沉淀至中性,离心,滤渣经 80 烘干,制得酸化-靛蓝提取物(AIE)。1.2.3 葡萄糖还原-靛蓝提
22、取物 取 2 g AIE 置于 250 mL 锥形瓶中,加入 100 mL 水和 3 g 氢氧化钠,置于 80 恒温水浴锅中搅拌30 min。离心后将下层滤渣转入锥形瓶中,再加入100 mL 水、3 g 氢氧化钠和 2.5 g 葡萄糖,瓶口用封口膜密封后在 60 恒温水浴下搅拌反应 50 min。反应后离心得上层液体,用气泵通入空气 2 min,再滴加质量分数 20%盐酸调 pH 值为 3 4,再次离心分离,下层沉淀用超纯水洗涤至中性,沉淀烘干,制得葡萄糖还原-靛蓝提取物(GRIE)。1.2.4 乙酸乙酯萃取-靛蓝提取物 取 20 g AIE 置于 500 mL 烧杯中,加入 200 mL 乙
23、酸乙酯后超声波振荡 30 min。过滤,滤渣重复萃取 2 次,合并萃取液,蒸发乙酸乙酯溶剂后,烘干制得乙酸乙酯萃取-靛蓝提取物(EAEI)。1.3 分析方法1.3.1HPLC 分析采用 HPLC 分析检测不同提取工艺下的靛蓝提取物的靛蓝含量。HPLC 条件:PRAZIS C18 柱(250 mm 4.6 mm,5 m);流动相为甲醇/水(体积比7030);流速1.0 mL/min;检测波长 289 nm。1.3.2 灰分和酸不溶灰分的测定 靛蓝提取物中总灰分和酸不溶性灰分17参照2020 年版中华人民共和国药典中灰分测定法测定。1.3.3 Py-GC-MS 分析 ICE、AIE、GRIE 和
24、EAEI 4 种靛蓝提取物的化学组成通过 Py-GC-MS 分析。分析条件:进样量 3 mg,在氦气气氛下,以 20 /min 的升温速率从室温升至 600,保持 20 s 以确保待测样品裂解完全,进行 GC-MS 在线分析。色谱柱为 HP-5MS 毛细管柱(30 m 0.25 mm 0.25 m);柱温 250,程序升温:初始温度55 保持1 min,然后以15 /min 升至250 并保持3 min;分流比为501;流速 1 mL/min;载气为氦气;进样口温度为 300;传输线温度为 280。质谱采用 EI 离子源,离子源温度 250,扫描范围 25 400 u18-19。1.3.4 U
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 Py GC MS UHPLC TOF 研究 不同 靛蓝 提取物 化学 组成 差异
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。