检测样品中奎尼酸的方法、试剂盒及其用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于分析技术领域,涉及一种检测样品中奎尼酸的方法、试剂盒及其用途。
【背景技术】
[0002] 奎尼酸(quinicacid,QA)是植物进行有氧呼吸过程中,经莽草酸途径形成的一 种环状、多羟基及有光学活性的天然酚酸类化合物,又名1,3, 4, 5-四羟基环己烷-1-羧酸。 奎尼酸的分子式为C6H7(0H)4C00H,结构式如式I所示。
[0004] 奎尼酸广泛存在于各类植物中,例如烟草、金鸡纳树皮、胡萝卜叶、苹果、梨和咖啡 等,而且,少数真菌和细菌中也存在奎尼酸。奎尼酸及其衍生物常被作为食品抗氧化剂使 用;奎尼酸的咖啡酰类衍生物在抗病毒、治疗心血管疾病等方面得到较多关注和应用。因 此,奎尼酸是提取价值极高的精细化工产品和医药中间体。
[0005] 此外,奎尼酸在烟草中的含量较高,在0.05%-1%之间。奎尼酸对人体具有刺激 性,且是有害成分酚类化合物的前体物,因此奎尼酸会对烟草感官品质产生不良影响,且会 损害吸烟者的健康,亟需控制奎尼酸在烟草中的含量。
[0006] 通常采用液相色谱法分析奎尼酸的含量,该法采用二极管阵列检测器。但该方法 的检测时间较长,不利于快速检测。
[0007] 目前尚无快速检测样品尤其是烟草及烟草制品中奎尼酸的方法。
【发明内容】
[0008] 本发明人得到了一种快速检测样品中奎尼酸的方法,尤其适用于对烟草制品进行 检测。该方法快速准确、灵敏度高、选择性好、重现性好。而且,发明人惊奇地发现以乙酸铵 水溶液提取样品中的奎尼酸,前处理步骤简单、快速。此外,发明人还采用液相色谱-质谱 联用法对奎尼酸进行快速分析检测。
[0009] 本发明第一方面涉及一种检测样品中奎尼酸的方法,包括如下步骤:用乙酸铵水 溶液浸润样品,得到提取液。
[0010] 所述浸润指乙酸铵水溶液与样品发生接触时,液体附着在样品表面或渗透到样品 内部的现象。具体地,浸润时,乙酸铵水溶液液面至少为样品高度的1/3或至少为样品高度 的1/2,优选,乙酸铵水溶液完全浸没样品。
[0011] 本发明第一方面任一项的方法中,所述样品为烟草或烟草制品。
[0012] 发明人发现,提取溶剂的选择对奎尼酸分析有显著影响,乙酸铵水溶液能将 样品中的奎尼酸快速提取出来,提取率高且方法简单。而采用其他的磷酸钠缓冲溶液 (NaH2P04-Na2HP04)、磷酸钾缓冲溶液(K2HP04-KH2P04)等无法对样品中的奎尼酸进行有效的 提取分析。
[0013] 根据本发明第一方面的方法,所述检测为定量检测。
[0014] 本发明第一方面任一项的方法中,所述乙酸铵水溶液的浓度为0. 09-0. 15mol/L, 具体为 〇? 1-0. 15mol/L或 0? 12-0. 15mol/L,优选为 0?lmol/L。
[0015] 乙酸铵水溶液的浓度为0. 09-0. 15mol/L,可基本完全提取出样品中的奎尼酸。
[0016] 本发明第一方面任一项的方法中,向每克样品中添加乙酸铵水溶液的量为 250-1000mL,具体为 250-500mL,更具体为 250mL、300mL、500mL、750mL或 1000mL,优选为 500mL〇
[0017] 发明人发现,乙酸铵水溶液添加量过大时,信号微弱,容易受基线噪音的影响;添 加量过小时,对于奎尼酸含量高的样品,容易出现信号值过饱和、测定不准确的问题。将乙 酸铵水溶液添加量控制在250-1000mL/g,尤其是500mL/g,可以保有正常信号值,使测量准 确,同时合适的乙酸铵水溶液添加量能够使奎尼酸被均匀提取出来。
[0018] 本发明第一方面任一项的方法中,所述浸润在超声下进行;具体地,超声功率为最 大功率的40%;更具体地,浸润时间彡1〇111;[11,进一步具体地,浸润时间彡301]1;[11、彡401]1;[11或 多50min,优选为30min。
[0019] 本发明第一方面任一项的方法中,浸润温度为30-60°C,具体为30°C、40°C、50°C 或 60°C,优选 40°C。
[0020] 本发明第一方面任一项的方法中,还包括将提取液进行过滤的步骤;具体地,以水 相滤膜过滤提取液;更具体地,所述水相滤膜的孔径为0. 22ym。
[0021] 本发明第一方面任一项的方法中,还包括用液相色谱-质谱分析提取液的步骤。
[0022] 根据本发明任一的方法,液相色谱条件为如下(1)_(6)中的任意一项或者多项:
[0023] (1)色谱柱为菲罗门(V液相色谱柱;
[0024] (2)进样量为 5yL;
[0025] (3)流动相为0? 1 %醋酸水溶液;
[0026] (4)流速为 0? 8mL/min;
[0027] (5)柱温为 40°C;
[0028] (6)采用等度洗脱程序,洗脱时间5min。
[0029] 发明人发现采用菲罗门C18液相色谱柱分析提取液,得到的色谱峰型较好、响应值 较高;色谱峰响应值随着进样量增加而增加,但发明人发现进样量过高时,奎尼酸色谱峰出 现裂缝,影响了检测的准确性;以0. 1%醋酸水溶液作流动相,色谱峰值较好、响应值较高。
[0030] 根据本发明任一的方法,质谱条件为如下(1)_(7)中的任意一项或者多项:
[0031] (1)扫描方式为负离子扫描;
[0032] (2)定量离子对191/93,定性离子对191/85 ;
[0033] (3)碰撞能为-20V;
[0034](4)离子源为电喷雾电离源;
[0035] (5)检测方式为多反应检测;
[0036] (6)电喷雾电压为-4500V;
[0037] (7)离子源温度为550°C。
[0038] 以负离子方式扫描,碰撞能为-20V,选择定量离子对191/93,定性离子对191/85 进行检测,准确度高、灵敏度高、回收率高、重复性好。选择其他碰撞能和定量离子对检测时 准确度较低。
[0039] 本发明第二方面涉及一种检测样品中奎尼酸的试剂盒,包括乙酸铵水溶液和水相 滤膜。
[0040] 本发明第二方面任一项的试剂盒,包括如下(1)-(5)中的任意一项或者多项:
[0041] (1)所述乙酸铵水溶液的浓度为0.09-0. 15mol/L,具体为0? 1-0. 15mol/L或 0? 12-0. 15mol/L,优选为 0?lmol/L;
[0042] (2)乙酸铵水溶液的量至少为250mL,具体为250-500mL,优选为500mL;
[0043] (3)所述水相滤膜的孔径为0? 22ym;
[0044] (4)所述试剂盒为定量分析试剂盒;
[0045] (5)所述样品为烟草或烟草制品。
[0046] 本发明第三方面涉及所述试剂盒在检测样品中奎尼酸,或者在控制样品质量中的 用途;具体地,所述样品为烟草或烟草制品。
[0047] 发明的有益效果
[0048] (1)本发明以乙酸铵水溶液浸润样品,即能从样品特别是烟草或烟草制品中提取 奎尼酸,方法简单,无需使用有毒性的有机溶剂。
[0049] (2)本发明采用液相色谱-质谱联用法分析样品中的奎尼酸,快速准确、灵敏度 高、操作简单。
[0050] (3)使用本发明方法分析样品中奎尼酸的回收率高、重复性好。在烟草或烟草制品 的样品分析中几乎不存在杂峰,目标物线性相关性较好,将标准溶液稀释一定倍数,以信噪 比S/N= 3计算出奎尼酸的检出限为0.llmg/g,以信噪比S/N= 10计算出奎尼酸的定量限 为0. 35mg/g,平均回收率为93. 8 %~94. 8 %,相对标准偏差RSD〈5 %(n= 6)。
【附图说明】
[0051] 图1 :本发明实施例1中分析方法的流程图。
[0052] 图2 :本发明实施例1中标准溶液的色谱图。
[0053] 图3 :本发明实施例1中提取液的色谱图。
[0054] 图4 :本发明实施例1中奎尼酸的质谱图。
[0055] 图5 :本发明实施例1中奎尼酸的标准曲线图。
[0056] 图6 :本发明实施例2中不同提取溶剂与色谱峰面积的关系图。
[0057] 图7 :本发明实施例3中添加量为25mL乙酸铵水溶液时的色谱图;
[0058] 图8 :本发明实施例3中添加量为100mL乙酸铵水溶液时的色谱图;
[0059] 图9 :本发明实施例4中不同提取时间与测得的奎尼酸含量的关系图。
[0060] 图10 :本发明实施例7中纯水作流动相的色谱图。
【具体实施方式】
[0061] 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会 理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体 条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为 可以通过市购获得的常规产品。
[0062] 实施例1 :对烟草制品中奎尼酸含量的分析
[0063] 分析方法如图1所示:
[0064] (1)配制标准溶液:称取0?lg奎尼酸,精确至0?OOOlg,用0?lmol/L乙酸铵水溶 液溶解后转移至l〇〇mL棕色容量瓶中定容,配制成lmg/mL标准储备液;分别移取0.lmL、 0.51^、11^、21^、31^和51^的标准储备液至10011^容量瓶中,用0.1111〇1/1乙酸铵水溶液定 容,得到奎尼酸浓度分别为 1yg/mL、5yg/mL、10yg/mL、20yg/mL、30yg/mL和 50yg/mL 的标准溶液,避光4°C保存,取用时提前放置于常温下,达到常温后方可使用。每周做一次标 线。
[0065] (2)制备样品的提取液:称取0.lg左右烟丝,置于150mL磨口三角瓶中,准确加入 50mL、0.lmol/L的乙酸铵水溶液,超声提取30min,超声功率为40 %,经0. 22ym水相滤膜过 滤后得到提取液。
[0066] (3)采用LC-MS/
MS方法分别对提取液、标准溶液进行分析。
[0067] 色谱分析条件:采用菲罗门C18液相色谱柱,柱温为40°C;进样量5yL;流动相为 0. 1%醋酸水溶液,流速为0. 8ml/min;采用等度洗脱程序,洗脱时间总共5min。
[0068] 标准溶液的色谱分析结果如图2所示,提取液的色谱分析结果如图3所示。
[0069] 质谱分析条件:离子源:电喷雾电离源(ESI);扫描方式:负离子扫描;检测方式: 多反应监测(MRM);电喷雾电压:-4500V;离子源温度:550°C;辅助气Gasl压力:60psi;辅 助气Gas2压力:50psi;去簇电压(DP) :-40V;碰撞能(CE) :-20V;离子对选择:定量离子对 191/93,定性离子对191/85。提取液的质谱图如图4所示。
[0070] (4)计算结果:
[0071] 以标准溶液中奎尼酸的色谱峰面积对其相应浓度进行回归分析,得到标准曲线如 图5所示,具体数据见表1。
[0072] 表 1
[0074] 将提取液色谱图中奎尼酸的色谱峰面积,代入以上标准曲线,得到提取液中的奎 尼酸含量,按照下式计算出烟丝中的奎尼酸含量。
[0075] m= 1000X(AXS)/n
[0076] 式中:
[0077] m一烟丝中的奎尼酸含量(mg/g);
[0078] A-提取液中的奎尼酸含量(yg/mL);
[0079]S-提取液体积(mL);
[0080]n-称取烟丝的质量(g)。
[0081] 本实施例烟丝的奎尼酸含量为5. 2mg/g。
[0082]由表1和图4可知,所采用的色谱条件在烟草制品实际样品分析中几乎不存在杂 峰,目标物具有较好的线性相关性,将混合标准溶液稀释一定倍数,以信噪比S/N= 3计算 出奎尼酸的检出限为0.llmg/g。
[0083]实施例2 :不同提取溶剂及不同浓度的比较
[0084]本实施例分别用纯水、磷酸钠缓冲溶液(NaH2P04-Na2HP04)、磷酸钾缓冲溶液 (1(2册04-腿2?0 4)以及0.03111〇1/1、0.09111〇1/1、0.12111〇1/1、0.15111〇1/1的乙酸铵水溶液对烟草 制品进行提取,其他条件参考实施例1。
[0085] 磷酸钠缓冲溶液、磷酸钾缓冲溶液作为提取溶剂提取烟草制品没有检测到色谱 峰。其他提取溶剂色谱分析的峰面积如图6所示。
[0086] 由图6可知,与乙酸铵水溶液相比,纯水提取烟草制品的奎尼酸提取率低。当乙酸 铵水溶液浓度多〇.lmol/L时,奎尼酸的提取率基本达到稳定,说明0.lmol/L乙酸铵水溶液 可基本将烟草制品的奎尼酸完全提取。
[0087]实施例3:乙酸铵水溶液不同添加量的比较
[0088] 本实施例分别向烟草制品中加入25ml、50ml、75ml和100ml的0.lmol/L乙酸铵水 溶液,其他参考实施例1,结果见表2。
[0089] 表2
[0091] 由表2可知,对于不同的乙酸铵水溶液添加量,结果无明显差异。如图7-8所示,当 添加量较大时,如图8的100mL添加量,信号值较小,易受基线噪音影响,而添加量较小时, 如图7的25mL添加量,易出现信号值过饱和,影响测定结果。为了兼顾提取的完全性和检 测的准确性,同时保证取样的均匀性和减少试剂用量,实验选择添加量为50mL。
[0092]实施例4 :不同提取时间的比较
[0093] 本实施例分别以10min、20min、30min、40min和50min作为提取时间,各自测得的 奎尼酸含量如图9所示。当超声时间多30min,测得的奎尼酸含量基本稳定,奎尼酸的提取 率最高。为避免过长时间超声导致样品的温度显著升高,同时为了使不同样品中的奎尼酸 都能被完全提取出来,提取时间采用30min。
[0094]实施例5:不同质谱备件的比较
[0095] 本实施例将质谱碰撞能(CE)设定为-15V,定量离子对为191/127,其他参考实施 例1。得到的提取液色谱峰面积仅为实施例1提取液色谱峰面积的81%。
[0096] 实施例6 :不同色谱梓的比较
[0097] 本实施例分别用Agilent公司生产的色谱柱ZORBAXEclipse C18 (1 00mmX2. 1mm,1. 8ym)、ZORBAXEclipseXDB-C8 (150mmX4. 6mm,5m)、ZORBAX SB-C3 (150mmX2. 1mm,5ym)、ZORBAXSB-C3(lOOmmX3. 0mm,1. 8ym)、ZORBAX XDB-Phenyl(150mmX4. 6mm,3. 5ym)、ZORBAX300-SCX(150mmX2. 1mm,5ym)、热电公司 生产的的色谱柱APS_2Hypersil(100_X2. 1mm, 5ym)和菲罗门Luna5uC18色谱柱 (150. 0_X3. 9mm, 5ym)进行分析测定,其他参考实施例1,结果表明,菲罗门Luna5uC18 色谱柱(150.OmmX3. 9mm, 5ym)的色谱峰型最好,响应值最高。
[0098] 实施例7 :不同流动相的比较
[0099] 本实施例以纯水作为流动相进行分析,其他参考实施例1,得到色谱图如图10所 不〇
[0100] 将图10与图2-3比较可知,以纯水作流动相时,奎尼酸的峰强度较低,而采用 0. 1 %醋酸作为流动相时,色谱峰型较好,响应值较高。
[0101]实施例8:不同讲样量的比较
[0102] 本实施例分别以1^1、2^1、5^1和10^1进样,其他参考实施例1。
[0103] 结果表明,色谱峰响应值会随着进样量的增加而增加,当达到10UL的进样量时, 奎尼酸色谱峰出现裂峰。因此选择5yL进样。
[0104] 实施例9 :重复件和加标回收率的考察
[0105] 分别向样品中加入lmg/g、5mg/g和10mg/g三种不同浓度的标准溶液,进行加标回 收率试验,每个样品分别测定6次,分析方法参考实施例1。根据分析结果计算烟草制品中 奎尼酸的加标回收率,结果如表3所示。
[0106]表3烟草制品中奎尼酸的回收率和重复性(n= 6)
[0107]
[0109] 由表3可以看出,在3个加标水平上,利用此方法分析检测烟草制品中奎尼酸的回 收率在93. 8% -94. 8%之间,样品测试结果的相对标准偏差小于5%,说明本法的回收率较 高,重复性较好。
[0110] 实施例10 :不同烟草制品奎尼酸含量的测宙
[0111] 采用实施例1的分析方法测定不同产地、不同类型烟叶中的奎尼酸含量,结果见 表4。
[0112] 表4不同产地、不同类型烟叶的奎尼酸含量
[0115] 尽管本发明的【具体实施方式】已经得到详细的描述,本领域技术人员将会理解。根 据已经公开的所有教导,可以对那些细节进行各种修改和替换,这些改变均在本发明的保 护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。
【主权项】
1. 一种检测样品中奎尼酸的方法,包括如下步骤: 用乙酸铵水溶液浸润样品,得到提取液。2. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述样品为烟草或烟草制品。3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于如下(1)-(6)中的任意一项或者多项: (1)所述检测为定量检测; ⑵所述乙酸铵水溶液浓度为〇? 09-0. 15mol/L,具体为0? 1-0. 15mol/L或 0? 12-0. 15mol/L,优选为 0?lmol/L; (3) 向每克样品中添加乙酸铵水溶液的量为250-1000mL,具体为250-500mL,优选为 500mL; (4) 所述浸润在超声下进行; (5) 浸润时间彡lOmin,具体地,彡30min,优选为30min; (6) 浸润温度为30-60°C;优选40°C。4. 根据权利要求1所述的方法,其中,还包括将提取液进行过滤的步骤;具体地,以水 相滤膜过滤提取液;更具体地,所述水相滤膜的孔径为0.22ym。5. 根据权利要求1所述的方法,其中,还包括用液相色谱-质谱分析提取液的步骤。6. 根据权利要求5所述的方法,其中,液相色谱条件为如下(1) - (6)中的任意一项或者 多项: (1) 色谱柱为菲罗门C18液相色谱柱; (2) 进样量为5yL; (3) 流动相为0. 1 %醋酸水溶液; ⑷流速为0?8mL/min; (5) 柱温为40°C; (6) 采用等度洗脱程序,洗脱时间5min。7. 根据权利要求5所述的方法,其中,质谱条件为如下(1)-(7)中的任意一项或者多 项: (1) 扫描方式为负离子扫描; (2) 定量离子对191/93,定性离子对191/85 ; (3) 碰撞能为-20V; (4) 离子源为电喷雾电离源; (5) 检测方式为多反应检测; (6) 电喷雾电压为-4500V; (7) 离子源温度为550 °C。8. -种检测样品中奎尼酸的试剂盒,包括乙酸铵水溶液和水相滤膜。9. 根据权利要求8所述的试剂盒,其特征在于如下(1)-(5)中的任意一项或者多项: ⑴所述乙酸铵水溶液的浓度为〇? 09-0. 15mol/L,具体为0? 1-0. 15mol/L或 0? 12-0. 15mol/L,优选为 0?lmol/L; (2) 乙酸铵水溶液的量至少为250mL,具体为250-500mL,优选为500mL; (3) 所述水相滤膜的孔径为0. 22ym; (4) 所述试剂盒为定量分析试剂盒;
【专利摘要】本发明属于分析技术领域,涉及检测样品中奎尼酸的方法,包括用乙酸铵水溶液浸润样品的步骤。还涉及检测样品中奎尼酸的试剂盒,包括乙酸铵水溶液和水相滤膜。所述试剂盒用于检测烟草或烟草制品中的奎尼酸含量,或者用于烟草或烟草制品的质量控制。
【IPC分类】G01N30/88
【公开号】CN104897836
【申请号】CN201510295614
【发明人】邓其馨, 刘泽春, 黄华发, 黄朝章, 周培琛, 方钲中, 苏明亮
【申请人】福建中烟工业有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月3日