基于亲水色谱-电雾式检测器-电喷雾-飞行时间质谱技术的西洋参不同部位单糖组成的对比分析

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2022.04.001

山东科学 ›› 2022, Vol. 35 ›› Issue (4): 1-8.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2022.04.001

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基于亲水色谱-电雾式检测器-电喷雾-飞行时间质谱技术的西洋参不同部位单糖组成的对比分析

赵志国^a^,^b(), 张敏敏^a^,^b, 李月^a^,^b, 王岱杰^a^,^b, 杨国红^a^,^b, 王晓^a^,^b, 赵恒强^a^,^b^,^*()

a. 齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省分析测试中心, 山东济南 250014
b. 齐鲁工业大学(山东省科学院) 药学院,山东济南 250014

收稿日期:2021-06-18 出版日期:2022-08-20 发布日期:2022-07-25
通信作者: 赵恒强 E-mail:1258627865@qq.com;hqzhao2007@163.com
作者简介:赵志国(1990—),男,研究实习员,研究方向为中药分析。E-mail: 1258627865@qq.com。
基金资助:
中央本级重大增减支项目(2060302);山东省重点研发计划(2019GSF108062);齐鲁工业大学(山东省科学院)科教产融合创新试点工程项目(国际合作)(2020KJC-GH08);威海市产学研战略合作“特聘专家”资助计划;山东省泰山学者岗位资助(郭兰萍)

Analysis of monosaccharide composition in polysaccharides from different parts of Panacis Quinquefolii Radix using HILIC-CAD-ESI-TOF/MS

ZHAO Zhi-guo^a^,^b(), ZHANG Min-min^a^,^b, LI Yue^a^,^b, WANG Dai-jie^a^,^b, YANG Guo-hong^a^,^b, WANG Xiao^a^,^b, ZHAO Heng-qiang^a^,^b^,^*()

a. Shandong Analysis and Test Center, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250014, China
b. School of Pharmaceutical Sciences, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250014, China

Received:2021-06-18 Online:2022-08-20 Published:2022-07-25
Contact: ZHAO Heng-qiang E-mail:1258627865@qq.com;hqzhao2007@163.com

摘要/Abstract

摘要：

采用亲水色谱-电雾式检测器-电喷雾-飞行时间质谱,测定西洋参不同部位(芦头、主根、参须)中多糖的单糖组成。采用超声辅助酸解法对西洋参多糖进行完全水解,应用Waters Xbridge Amide柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),梯度洗脱(A为乙酸铵水溶液,B为乙腈),流速0.8 mL/min,柱温40 ℃,ESI-TOF/MS进行定性鉴别,CAD检测器(雾化器温度60 ℃,N₂压力8.8 kPa)进行定量测定,结合主成分分析对西洋参不同部位进行区分。该方法在一定质量浓度范围内具有良好的线性(相关系数>0.999 1),检出限为0.03~0.13 μg/mL,平均回收率为94.17%~107.15%。应用该方法测定了西洋参不同部位多糖水解产物中7种单糖(葡萄糖、果糖、阿拉伯糖、鼠李糖、木糖、岩藻糖、甘露糖)和2种糖醛酸(半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸),主根中葡萄糖含量较高,其平均值为(2.123±0.070)mg/g;芦头中鼠李糖、阿拉伯糖、果糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸含量较高,其平均值分别为(0.037±0.006)mg/g、(0.179±0.023)mg/g、(0.158±0.028)mg/g、(0.036±0.006)mg/g、(0.069±0.007)mg/g、(0.376±0.096)mg/g;参须中岩藻糖含量较高,其平均值为(0.120±0.005)mg/g。该方法简单,灵敏度、重复性好,为西洋参单糖组成和不同药用部位开发利用提供了方法和数据支持。

关键词: 西洋参, 单糖组成, 亲水色谱, 电雾式检测器, 主成分分析

Abstract:

The study aimed to determine the monosaccharide composition of polysaccharides from different parts (such as rhizome, taproot, and fibrous ginseng root) of Panacis Quinquefolii Radix using HILIC-CAD-ESI-TOF/MS. The polysaccharides of Panacis Quinquefolii Radix were completely hydrolyzed via ultrasound-assisted acid hydrolysis, and a Waters Xbridge Amide column (4.6 mm × 250 mm, 5 μm) with gradient elution (A for aqueous ammonium acetate solution, B for acetonitrile) at a flow rate of 0.8 mL/min, column temperature of 40 ℃ was used. ESI-TOF/MS was used for qualitative identification, and CAD detector (with a nebulizer temperature of 60 ℃ and N₂ pressure of 8.8 kPa) was used for quantitative determination, combined with principal component analysis to differentiate the different parts of Panacis Quinquefolii Radix. The suggested method showed a good linearity in the corresponding mass concentration ranges (correlation coefficients>0.999 1); the detection limit was found to be between 0.03 μg/mL and 0.13 μg/mL, and recoveries between 94.17% and 107.15% were achieved. The method was applied to determine the presence of seven monosaccharides (glucose, fructose, arabinose, rhamnose, xylose, fucose, and mannose) and two uronic acids (galacuronic and glucuronic acids) in the products obtained by subjecting the different parts of Panacis Quinquefolii Radix to polysaccharide hydrolysis. In the taproot, the content of glucose was relatively high with a mean of (2.123±0.070)mg/g; in the rhizome, the contents of rhamnose, arabinose, fructose, mannose, glucuronic acid, and galacturonic acid were relatively high with a mean of (0.037±0.006)mg/g, (0.179±0.023)mg/g, (0.158±0.028)mg/g, (0.036±0.006)mg/g, (0.069±0.007)mg/g, and (0.376±0.096)mg/g, respectively; and in the fibrous ginseng root, the fucose content was relatively high with a mean of (0.120±0.005)mg/g. The suggested method was found to be simple, sensitive, and reproducible and provided method and data support for the composition of monosaccharides of Panacis Quinquefolii Radix and the exploitation of different medicinal parts.

Key words: Panacis Quinquefolii Radix, monosaccharide composition, HILIC, CAD, PCA

中图分类号:

R917

赵志国, 张敏敏, 李月, 王岱杰, 杨国红, 王晓, 赵恒强. 基于亲水色谱-电雾式检测器-电喷雾-飞行时间质谱技术的西洋参不同部位单糖组成的对比分析[J]. 山东科学, 2022, 35(4): 1-8.

ZHAO Zhi-guo, ZHANG Min-min, LI Yue, WANG Dai-jie, YANG Guo-hong, WANG Xiao, ZHAO Heng-qiang. Analysis of monosaccharide composition in polysaccharides from different parts of Panacis Quinquefolii Radix using HILIC-CAD-ESI-TOF/MS[J]. Shandong Science, 2022, 35(4): 1-8.

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No.	化合物	分子式	m/z	[M-H]^-	[M+CL]^-	[2M-H]^-
1	鼠李糖	C₆H₁₂O₅	164.068 5	163.059 5	199.036 4	327.128 0
2	岩藻糖	C₆H₁₂O₅	164.068 5	163.059 8	199.037 1	327.129 4
3	木糖	C₅H₁₀O₅	150.052 8	149.044 9	185.021 7	299.096 3
4	阿拉伯糖	C₅H₁₀O₅	150.052 8	149.044 7	185.020 9	299.098 1
5	果糖	C₆H₁₂O₆	180.063 4	179.054 7	215.031 1	359.119 5
6	甘露糖	C₆H₁₂O₆	180.063 4	179.055 2	215.031 5	359.118 1
7	葡萄糖	C₆H₁₂O₆	180.063 4	179.054 7	215.031 4	359.118 9
8	葡萄糖醛酸	C₆H₁₀O₇	194.042 7	193.034 1		387.077 5
9	半乳糖醛酸	C₆H₁₀O₇	194.042 7	193.034 9		387.077 2

化合物	标准曲线	r	线性范围/(μg·mL^-1)	检出限/(μg·mL^-1)	定量限/(μg·mL^-1)
鼠李糖	y=1.719 8x-2.147 8	0.999 3	1.40~11.20	0.05	0.17
岩藻糖	y=1.528 9x-1.825 5	0.999 2	1.20~9.60	0.13	0.42
木糖	y=1.278 5x-1.494 8	0.999 2	0.30~3.20	0.04	0.13
阿拉伯糖	y=1.667 3x-1.904 1	0.999 7	1.40~11.20	0.05	0.17
果糖	y=1.235 4x-1.389 4	0.999 3	2.00~16.00	0.03	0.10
甘露糖	y=1.147 7x-1.282 4	0.999 2	1.40~11.20	0.03	0.10
葡萄糖	y=0.862 6x-0.789 7	0.999 1	21.60~216.00	0.03	0.10
葡萄糖醛酸	y=1.920 3x-2.393 4	0.999 8	1.50~12.00	0.07	0.23
半乳糖醛酸	y=1.584 5x-2.342 9	0.999 3	8.40~56.00	0.05	0.17

化合物	样品/(μg·mL^-1)	加入量/(μg·mL^-1)	测定值/(μg·mL^-1)	回收率/%	RSD/%
	28.05	23.02	52.08
鼠李糖	28.05	28.89	55.61	100.89	4.78
	28.05	33.18	62.19
	97.19	77.36	168.69
岩藻糖	97.19	97.67	190.98	94.17	1.92
	97.19	115.69	205.99

化合物	样品/(μg·mL^-1)	加入量/(μg·mL^-1)	测定值/(μg·mL^-1)	回收率/%	RSD/%
	8.06	6.29	13.95
木糖	8.06	8.29	15.79	95.96	4.54
	8.06	10.15	18.31
	81.18	64.21	147.48
阿拉伯糖	81.18	80.37	168.91	105.11	3.34
	81.18	98.24	182.29
	68.09	54.63	120.99
果糖	68.09	68.78	140.43	102.17	4.53
	68.09	82.80	154.61
	30.85	24.02	53.91
甘露糖	30.85	31.75	64.22	101.65	4.85
	30.85	37.31	69.59
	2141.79	1700.27	3765.42
葡萄糖	2141.79	2153.01	4288.70	95.66	4.16
	2141.79	2591.45	4519.63
	63.03	50.19	115.67
葡萄糖醛酸	63.03	64.06	128.49	101.00	4.55
	63.03	76.93	136.82
	282.78	225.80	531.44
半乳糖醛酸	282.78	283.28	579.81	107.15	2.52
	282.78	339.77	644.51

基于亲水色谱-电雾式检测器-电喷雾-飞行时间质谱技术的西洋参不同部位单糖组成的对比分析

Analysis of monosaccharide composition in polysaccharides from different parts of Panacis Quinquefolii Radix using HILIC-CAD-ESI-TOF/MS

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