菊花中酚类成分的鉴定(杭白菊)
Long-Ze Lin , James M. Harnly
食品成分和方法开发实验室,贝尔茨维尔人类营养研究中心,农业研究服务部,美国农业部,巴尔的摩大道10300号,建筑161,BARC-East, Beltsville, MD 20705,美国
摘要:采用二极管阵列和电喷雾电离/质谱(LC-DAD-ESI / MS)液相色谱的标准化生长方法,鉴定菊花(杭白菊,一种重要的中草药)水提液中的46种类黄酮和17种咖啡酸衍生物。15种咖啡酰奎宁酸和15种类黄酮被确定,其余化合物暂定。 检测到的酚类化合物的浓度大于植物干物质的0.001%。 据报道,许多这些酚类物质对人体健康大有好处。 首次报道了菊花中包括C-糖基化的维生素和含脂肪酸的咖啡酰奎宁酸的二十五种化合物,以及对菊花酚类成分进行综合分析,有助于该本草药及其制品的质量控制,并了解其用途和功能。
关键词:菊花;杭白菊;类黄酮;咖啡酰奎宁酸;色谱柱
1.介绍
杭白菊花部在中国被称为“菊花”,是一种重要的传统中药,用于“散寒”,“清热解毒”和“明目”,并被用作许多中药配方中的重要成分。 杭白菊花也被广泛用作食品补充剂或药草茶,被许多消费者认为是保健食品[1]-[2]。菊花含有大量的类黄酮和被认为是生物活性组分的羟基肉桂酰奎尼酸[3]-[11]。其中,分离出的刺槐素-7-O-半乳糖甙和芹菜素7-O-beta;-D-(4“ - 咖啡酰)葡糖苷酸可以作为该草药的抗HIV化合物[12]-[13]。绿原酸,3,5-,1,5-和4,5-二咖啡酰奎宁酸,木犀草素7-O-葡萄糖苷和木犀草素-7-O-葡糖苷酸显示出多种生物学特性,例如自由基清除和抗氧化剂,抗炎症,抗病毒,抗HIV,抗致突变,抗致癌,抗肝毒性抗衰老,被认为是对人类健康有益的[14]-[18]。
采用二极管阵列和质谱检测(LC-DAD-MS)的高效液相色谱(HPLC)已经用于鉴定菊花的一些酚类组分[2],[5],但迄今为止,还没有对酚醛树脂进行系统表征。这样不仅对于草药识别和质量控制是有价值的,而且还将增强对菊花生物活性及其对人类健康的保护的理解。
作为一个系统地确定食品植物,香料和草药中酚类化合物的项目的一部分,我们基于LC-DAD-ESI / MS的标准化分析方法对菊花进行了检测[19]。通过这种方法,63种酚类化合物被分离并鉴定出来,其中首次发现了25种分类化合物。
2.材料和方法
2.1.标准和化学品
从西格玛化学公司(美国圣路易市)获得了一种芹菜素、槲皮素脱水、绿原酸和黄体素。木犀草素-7-O-葡萄糖苷、地奥司明、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、圣草酚、圣草酚-7-O-葡糖苷、野漆树苷、芹甙元-7-葡萄糖苷、蒙花苷和半齿泽兰素购自法国EXTRASYNTHESE。1、5- 1、3-二甲基奎宁酸是从美国加州圣安娜公司购买的。本实验室制备或分离了3- 4-咖啡因奎宁酸、3、5-、3、4-和4、5-二-咖啡酸,并通过质子核磁共振(1H NMR)分析鉴定[20]。HPLC级乙腈、甲醇、甲酸、盐酸(37%)购自VWR Scientific(西雅图,WA, USA)。HPLC级水是由蒸馏水使用Milli-Q系统(Millipore Lab., Bedford, MA, USA)制备的。
2.2.植物材料和提取物
在中国,从亚洲自然产品公司(San Fran- cisco, CA)购买了来自中国的干菊花。另外,在马里兰的两家不同的东方食品商店购买了两包的干菊花。在提取之前,将植物材料粉碎并通过20目筛。在室温下,使用FS30超声波超声仪(Fisher Scientic,Pittsburg,PA,USA)在40kHz和100W下用甲醇 - 水(5.00mL,60:40,v / v)提取干燥的研磨材料(100mg)60分钟。提取物通过0.45mu;m尼龙acrodisk 13过滤器(Gelman,Ann Arbor,MI,USA)过滤,并将50mu;L提取物注射到分析柱上用于分析。[19]
2.2.1.加热提取物
将过滤的提取物和标准溶液(1.0mL)在具有加热块的加盖玻璃管中在85℃下加热16小时以混合物除去甲氧基草酰基。在室温下冷却10分钟后,在注射LC之前如上所述过滤溶液。
2.2.2.酸水解样品
将过滤的提取物(0.50mL)与浓HCl(37%,0.10mL)混合并在覆盖的管中在85℃下加热2小时。然后,向混合物中加入0.40mL甲醇,并将溶液超声处理10分钟。HPLC注射前将溶液重新过滤。
2.3.LC-DAD-ESI / MSD条件
该仪器由安捷伦1100HPLC与二极管阵列检测器和质谱仪(MSD,SL模式)(Agilent Technologies,Palo Alto,CA,USA)相连接组成。 250mmtimes;4.6mm,5mu;m,Symmetry C18色谱柱(Waters Corp.,Milford,MA,USA)用20mmtimes;3.9mm内径,5mu;m,sentry保护柱流速1.0mL/min。柱温箱温度设定在25℃。 流动相由A(0.1%甲酸水溶液)和B(0.1%甲酸的乙腈溶液)。梯度在40min内从10%至26%B(v/v)线性变化,70分钟时为65%B,71分钟时为100%B,并保持在100%B至75分钟。 DAD设置在350,310,270和520nm,用于实时监测峰强度,全谱(190-650 nm)是连续的,为工厂组件识别进行记录。 在m/z100-2000范围内,在低和高碎裂电压(70V和250V)下,使用正离子和负离子(PI和NI)模式的电喷雾离子化同时获得质谱。
图1
在这项研究中,MS数据收集在总离子计数(TIC)和选择性离子监测(SIM)模式。NI在低激发能量(70V)和高碎裂电压(250V)下(片段)使用SIM模式以更有效地检测次要羟基肉桂酰奎宁酸。 在m/z 353(单咖啡酰奎宁酸),m/z 337(对香豆酰基奎宁酸),m/z 367(阿魏酰奎尼酸),m /z 515(二咖啡酰奎宁酸和咖啡酰奎宁酸葡糖苷) ,m/z 677(三咖啡酰奎宁酸和二咖啡酰奎宁酸葡糖苷),m/z 529(咖啡酰基咖啡酰奎宁酸),559(咖啡酰基咖啡酰奎宁酸),601(甲氧基乙酰基或马来酰二咖啡酰奎宁酸),
397(乙酰基咖啡酰奎宁酸)和557(乙酰基 - 咖啡酰奎宁酸)。 在SIM模式下的检测允许共洗脱化合物的去卷积(基于不同的分子离子)并产生比在TIC模式下可实现的检测限低10倍的检测限。[21]
3.结果与讨论
3.1.菊花类黄酮的鉴定
菊花中某些酚类化合物的结构见图1。 菊花提取物和水解提取物的色谱图在350nm处以及在SIM模式下以677m /z检测。 如图2所示。在表1中列出了主要峰的滞留时间(tR)、最大吸光度的波长(kmax)、分子离子([M H] /[MH])和主要的碎片(PI / NI其中列出了主要峰的糖苷配基和其他离子)。三种菊花样品的色谱图谱(见第2节)相似。
积极识别表1的化合物是基于比较的保留时间和质谱和UV / Vis真实的标准或参考植物样品中确认化合物(上标“a”)使用“标准化”分析方法获得了这种方法在本研究中被描述为“标准化”,因为相同的方法是最初应用于所有植物和标准的材料。
大约已收集200个标准品的色谱图和360种食品植物材料,为大多数常见食品酚类化合物提供色谱和光谱数据[19],[21]-[22]。 因此,该提取物的16种类黄酮被正确鉴定为木犀草素7-O-芸香糖苷(峰15),槲皮素3-O-半乳糖苷(峰16B),槲皮素3-O-葡糖苷(峰17A),eriodiocyol 7-O-葡糖苷(峰17B),木犀草素7-O-葡萄糖苷(峰18),木犀草素7-O-葡糖苷酸(峰19),芹菜素7-O-芸香糖苷(峰21),倍诺西汀7-0-芸香糖苷(峰24B),芹菜素7-O-葡糖苷(峰25),diosmetin 7-O-葡糖苷(峰29),acacetin 7-O-芸香糖苷(峰41A),木犀草素(峰42),芹菜素(峰47),diosmetin(峰48) (Eupatorin)(峰值53)和乙酰胆碱(峰值55)。
在参考植物样品中,直接与正鉴定的化合物进行比较,得出了一些阳性的鉴定结果。 例如,三个6,8-C,C-二糖基化芹菜素(峰7,9A和9B)被确定为6,8-C,C-二偶氮 - 角叉菜胶素和一对6,8-C,C-基于这些化合物与茶中那些化合物的比较,确定阿拉伯糖基葡糖基葡萄糖基转移酶林。图3显示茶,菊花和1:1(v / v)两种混合物的色谱图。 峰7,9A和9B以及峰T1,T2和T3关于其保留时间和UV和质谱完全匹配。 峰8是一个6,8-C,C- pentosylhexosylapigenin,可能是6-C-xylo-syl-8-C-glucosylapigenin的事实,这种化合物早于两种阿拉伯糖基葡萄糖基葡萄糖苷酶及其碎片以m / z损失戊糖基(90 amu),65%的分子离子]远大于在m / z 443 [己糖基(120 amu),25%]。 这是菊花第一次报告C-苷(峰7,8,9A和9B)。
剩下的类黄酮基于对其保留时间和UV和质量数据(上标“b”in表格1)。 临时识别意味着虽然类黄酮和糖苷的数量和类型可以从数据中确定表格1,链接站点是未知的。 例如,峰10在256,266和348nm具有k最大,在m / z 611/609和287/285具有PI和NI分子和糖苷配基离子,并且在449具有其他离子(己糖基损失162amu) ,这表明它是四羟基酮二己糖苷。 木犀草素是在水解提取物中检测到的唯一四氢黄酮的事实(图2B)并且糖苷显示出与它们糖苷配基相似的紫外吸收,表明糖位于乙烯酮的七个位置[19] (图4)。 因此,峰10临时认定为木犀草素7-O-二己糖苷,最有可能是木犀草素7-O-二葡糖苷。 类似地,峰20A在m / z 625/623,301/299处具有分子和糖苷配基离子并且在m / z 463处具有碎片,这表明diosmetin 7-O-二葡糖苷。 峰13在256,266和348nm处具有k最大值,在m / z 625/623和287/285处具有分子和糖苷配基离子,并且在m / z 449处具有暗示木犀草素7-O-氧己糖基己糖苷的碎片木犀草素7-O-葡糖醛酸葡糖苷。 峰32具有与diosmetin 7-O-芸香糖苷(峰24B)相似的ak最大和m/z 477/475和301/299处的分子和糖苷配基离子,表明它是倍奥梅汀7-O-葡萄糖醛酸苷。 峰27在m/z 463/461和301/299处显示与diosmetin 7-O-葡糖苷(峰29)相同的分子和糖苷配基离子,并且保留时间略短于(约1.1分钟)峰,表明这一点峰是diosmetin 7-O-糖苷。
峰54是一个相当小的峰,在256,272和346nm具有k最大,并且在m / z 375处的分子离子是30amu大于(5,3- 二羟基-6,7,4- 三甲氧基胂,m/z 345,峰53)。 这表明这种乙炔酮含有一个比甲氧基更多的甲氧基功能,并且是一种四甲氧基二氢氧基黄酮。 然而,仅使用UV和质量数据无法完全识别其结构是不可能的[19],[22].
以相同的方式,另外八个峰被临时鉴定为异鼠李素3-O-二葡糖苷(峰11),三羟基黄酮氧黄酮7-O-二葡糖苷(峰12),木犀草素7-O-戊糖基己糖苷(峰14B),木犀草素葡糖苷槲皮素糖苷(峰31),三羟基甲氧基葡糖苷(峰33),acacetin 7-O-二葡糖苷(峰35)和乙酰胆碱酯7-O-葡萄糖醛酸苷(峰45)。
其中一些认同是基于这些化合物(带有上标“c”)的事实表格1)先前在菊花属植物中鉴定。 例如,峰43在268和334nm具有k最大,类似于acacetin(峰55)的光谱,并且在m / z 447/445,285 / 283处具有分子和糖苷配基离子,提示7-O-乙酰胆碱的己糖苷。 由于该化合物先前已经从菊花中分离出来并且通过NMR分析鉴定出该峰(acacetin 7-O-半乳糖苷)(胡等人,1994),并且是在该ower中检测到的唯一的乙酸己糖苷。 这种认同进一步得到了acacetin是水解提取物中检测到的唯一甲氧基二羟基酮的事实的支持(图2B).
在菊花中检测到11种酰化的类黄酮苷。 他们通过其分子离子为86(对于丙二酰基)或42(对于乙酰基)amu大的事实来鉴定那些相应的母体己糖苷,并且它们被转化为它们的母体己糖苷(图2B)通过加热[19]。 因此,质量86amu比其相应的己糖苷大的峰30B,36A,39和46的分子离子和显示[M COOH]的强负片段的质谱被鉴定为木犀草素7-O -6 - 丙二酰葡糖苷(峰30B),芹菜素7-0-6 - 丙二酰葡糖苷(峰36A),
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