使用SPE小柱检测辣椒油树脂中的辣椒素
实验目的
辣椒油树脂是用有机溶剂浸提红辣椒粉后的滤液经浓缩所得油状物,是辣椒红色素和辣椒素的混合物。辣椒红色素属于类胡萝卜素,具有抗氧化,抑制肿瘤等生理活性的天然红色素。辣椒油树脂产品的商用价值非常可观。评价其品质很重要的就是其辛辣程度,因而辣椒素的测定已成为辣椒油树脂品质鉴定必须进行的项目。辣椒素(Capsaicinoids)是辣椒中的辛辣成分,属于酰胺类化合物,是辣椒碱类化合物的总称,其主要成分有三种,辣椒碱(Capsaicin),二氢辣椒碱(Dihydrocapsaicin),降二氢辣椒碱(Nordihydrocapsaicin),占辣椒素含量的98%左右。对于辣椒油树脂中辣椒素的测定,传统的萃取方法要经过水浴,超声波提取,浓缩后进行色谱分析。该法处理样品的缺点是操作繁琐,费时,不利于批量检验。我们尝试用溶剂稀释法处理,即辣椒油树脂用乙醇溶解后,溶液经0.45微米滤膜后,直接上机,进行色谱分析。该法虽然操作简便快速,但因样品未经净化处理,污染了色谱柱,严重影响色谱柱的使用寿命,仪器的流路系统也受到了污染。为此必须找到一种更好准确快速的方法。我们使用固相萃取(SPE)的前处理技术提取辣椒油树脂中的待测目标化合物。取得了满意的实验结果
1. 实验方法
1.1仪器和试剂
高效液相色谱仪(岛津LC_16),荧光检测器(岛津RF_20A),色谱柱 (Athena C18-WP, CNW),CNWONDLC-C18 SPE小柱(CNW)
乙腈(HPLC级,CNW), 水(HPLC级),95%乙醇(分析纯),丙酮(分析纯) ,甲醇(分析纯),合成辣椒素标样(N-Vanillynonanamide,N-壬酸香草酰胺 96%,上海安谱供应)
1.2 色谱条件
流动相(V乙腈:V水)=60:40, 流速1.5ml/min, 色谱柱C-18(5 μm,15cm×4.6mm),
柱温35℃,荧光检测器 激发波长280nm, 发射波长325nm,,进样量20μl
1.3 实验方法
1.3.1 标准溶液的配制 精密称取150mg合成辣椒素(N-Vanilly-n-nonamaide)于100ml烧杯内,加入少量95%乙醇溶解,将溶液转入200ml容量瓶中,用95%乙醇定容至刻度,摇匀,作为标准贮备液。取标准贮备液用95%乙醇稀释成浓度为0.010mg/ml,0.025mg/ml,0.040mg/ml,0.060mg/ml,0.075mg/ml的工作标准溶液,溶
液经0.45微米滤膜过滤,待用。
1.3.2 样品的前处理
1.3.2.1样品提取 精密称取1-2g辣椒油树脂于50ml容量瓶中,加入约5ml丙酮淋洗容量瓶的内壁,摇匀,使辣椒油树脂充分溶解。再用95%乙醇定容至刻度,摇匀。
选用CNWOND LC-C18SPE
小柱, 活化:加入5 mL
甲醇,流出液弃去;
平衡:加入5 mL去离子水,流出液弃去;
吸取5.0ml提取液作为上样液待净化,收集流出液
洗脱:加入3×5 ml95%乙醇,收集流出液,合并步骤3 的流出液收集于25ml容量瓶。
用95%乙醇定容至刻度,摇匀。此溶液经0.45微米滤膜过滤,待用。
1.3.2.3上机,进行色谱分析
1.3.3 精密度实验 称取辣椒油树脂5份,按1.3.2方法和1.2色谱条件处理和测定,计算精密度 RSD%=S/X。
1.3.4 回收率实验 将已知浓度样品溶液与标样溶液(溶剂:95%乙醇)混合并定容。
按1.3.2方法和1.2色谱条件处理和测定,按公式:(实测值-样品所含辣椒素)/加入的辣椒素)×100%计算回收率。
2. 结果分析及讨论
2.1标准曲线的绘制
取0.010mg/ml,0.025mg/ml,0.040mg/ml,0.060mg/ml,0.075mg/ml的工作标准溶液按1.2色谱条件,分别以20μl进样,以辣椒素浓度(mg/ml)为橫坐标,色谱峰的面积为纵坐标绘制标准曲线。(见图2)其回归方程为y=3E+07x+12261 R=0.9997,浓度与色谱峰面积呈良好的线性关系。
标准品(辣椒素)色谱图如图1所示,其保留时间为15.04min。
图1 辣椒素标准曲线标准品色谱图
浓度(mg/ml) | 0.010 | 0.025 | 0.040 | 0.060 | 0.075 |
面积(mv.s) | 350781 | 876905 | 1405866 | 2004187 | 2630120 |
表1 辣椒素浓度与色谱峰面积
图2 辣椒素标准曲线
2.2 辣椒油树脂样品中辣椒素的测定
样品中辣椒素的色谱图如图3所示,在保留时间 13-24min出现 的三个峰,与杂质获得很好的分离,保留时间分别为13.742min,15.357min,22.891min,样品图谱中各辣椒素的判定根据其各自的相对保留时间来判定: 降二氢辣椒素(Nordihydrocapsaicin): RRT=0.92;辣椒素(Capsaicin): RRT=1.02合成辣椒素(N-Vanilly-n-nonamaide):RRT=1.00;二氢辣椒素(Dihydrocapsaicin): RRT=1.52, 三个峰的保留时间与标样色谱图的保留时间很吻合,可以断定样品图谱中的这三个峰分别代表降二氢辣椒素(Nordihydrocapsaicin),辣椒素(Capsaicin),二氢辣椒素(Dihydrocapsaicin)。
图3样品中辣椒素的色谱图
辣椒素含量计算为三种物质含量的总和。
降二氢辣椒素含量X1=( C1/Wx) x Rn×100 (%)
辣椒素含量 X2=( C2/Wx)/ x Rc×100 (%)
二氢辣椒素含量 X3=( C3/Wx) x Rd×100 (%)
总辣椒素含量X=X1+X2+X3 (%)
其中C1, C2, C3由标准曲线上查得辣椒素含量(mg/ml)
Wx=样品的浓度mg/ml
Rn =0.92 Rc=0.88 Rd=0.93 分别为三个辣椒素素的换算因子
样品的质量1.088g, 样品的浓度Wx=4.352mg/ml,
图谱中的这三个峰面积分别为:288451,5739589,2415566由标准曲线上查得辣椒 素含量C1= 0.00921 mg/ml C2= 0.1909 mg/ml C3=0.0801 mg/ml
代入公式得总辣椒素含量X=5.77%
2.3精密度实验
对同一样品进行5次测定,结果为5.68%,5.72%,5.77%,5.62%,5.62%,平均值为5.68%,RSD=1.24%。
2.4回收率实验
用外标法测定的回收率结果见表2
样品含量(mg) | 加入量(mg) | 实测值(mg) | 回收率(%) | 平均值(%) |
1.43 | 2.00 | 3.50 | 102.04 | 99.18 |
3.39 | 98.83 |
3.48 | 101.46 |
3.28 | 95.63 |
3.36 | 97.96 |
表2外标法测定回收率实验结果(n=5)
3. 结论
本试验利用固相萃取(SPE)技术,建立了一种快速,高效,可靠的检测技术。与传统的技术相比,明显地具有样品预处理快,操作简便,净化效果好,检测成本低等优点。平均回收率可达99.18%,精密度为1.24%。