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

• 中药与天然活性产物 • 下一篇

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.

图/表 7

图1

表1

表2

表3

图2

图3

参考文献 21

[1]	胡敏, 李毓群. 人参、西洋参和三七的药效比较[J]. 海峡药学, 2011, 23(7):112-113. DOI: 10.3969/j.issn.1006-3765.2011.07.051. doi: 10.3969/j.issn.1006-3765.2011.07.051
[2]	杨修仕, 周闲容, 王丽君, 等. 西洋参多糖的超滤分离及其免疫增强活性研究[J]. 食品工业科技, 2014, 35(5):49-52. DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2014.05.017. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2014.05.017
[3]	于晓红. 西洋参多糖结构表征及免疫活性研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨商业大学, 2016.
[4]	李岩, 马秀俐, 曲绍春, 等. 西洋参根粗多糖对免疫功能低下小鼠免疫功能的影响[J]. 白求恩医科大学学报, 1996, 22(2):137-139.
[5]	刘雪莹, 赵雨, 刘莉, 等. 西洋参花多糖的提取和体外免疫调节作用的研究[J]. 食品工业, 2018, 39(1):23-25.
[6]	刘永恒, 任烨, 黄艳菲, 等. 加拿大原产地西洋参及自制炮制品西洋红参的降血糖药效学实验研究[J]. 时珍国医国药, 2012, 23(1):97-99. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0805.2012.01.042. doi: 10.3969/j.issn.1008-0805.2012.01.042
[7]	郭晓波, 严薇, 高向东, 等. 绞股蓝多糖的理化性质及体外抗氧化活性研究[J]. 药物生物技术, 2013, 20(3):229-233. DOI: 10.19526/j.cnki.1005-8915.2013.03.010. doi: 10.19526/j.cnki.1005-8915.2013.03.010
[8]	CHEONG K L, WU D T, DENG Y, et al. Qualitation and quantification of specific polysaccharides from Panax species using GC-MS, saccharide mapping and HPSEC-RID-MALLS[J]. Carbohydrate Polymers, 2016, 153:47-54. DOI: 10.1016/j.carbpol.2016.07.077. doi: 10.1016/j.carbpol.2016.07.077
[9]	逄世峰, 王博, 王佳, 等. 西洋参不同部位丙二酰基人参皂苷含量差异研究[J]. 特产研究, 2019, 41(3):67-70. DOI: 10.16720/j.cnki.tcyj.2019.03.014. doi: 10.16720/j.cnki.tcyj.2019.03.014
[10]	李蕾, 谢丽娟, 王国明, 等. 人参、西洋参不同部位提取物中14种皂苷含量比较[J]. 人参研究, 2018, 30(3):11-13. DOI: 10.19403/j.cnki.1671-1521.2018.03.003. doi: 10.19403/j.cnki.1671-1521.2018.03.003
[11]	王佳, 郑培和, 许世泉, 等. 人参、西洋参不同部位中齐墩果酸型皂苷含量的对比分析[J]. 特产研究, 2015, 37(2):23-29. DOI: 10.16720/j.cnki.tcyj.2015.02.013. doi: 10.16720/j.cnki.tcyj.2015.02.013
[12]	李灿, 陈英, 李培, 等. HPLC-ELSD同时分离检测食品中十种单糖、双糖和低聚果糖[J]. 食品工业科技, 2013, 34(7):309-313. DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2013.07.022. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2013.07.022
[13]	FAN B L, LI T T, SONG X F, et al. A rapid, accurate and sensitive method for determination of monosaccharides in different varieties of Osmanthus fragrans Lour by pre-column derivatization with HPLC-MS/MS[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2019, 125:221-231. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2018.12.033. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.12.033
[14]	WU X D, JIANG W, LU J J, et al. Analysis of the monosaccharide composition of water-soluble polysaccharides from Sargassum fusiforme by high performance liquid chromatography/electrospray ionisation mass spectrometry[J]. Food Chemistry, 2014, 145:976-983. DOI: 10.1016/j.foodchem.2013.09.019. doi: 10.1016/j.foodchem.2013.09.019
[15]	梁宇庭, 周骏辉, 南铁贵, 等. 柱前衍生化UPLC-MS/MS测定12种单糖含量的方法学研究及其应用[J]. 中国中药杂志, 2018, 43(22):4469-4473. DOI: 10.19540/j.cnki.cjcmm.20180724.004. doi: 10.19540/j.cnki.cjcmm.20180724.004
[16]	阳曦, 刘玮. 亲水作用色谱-串联质谱法测定婴幼儿乳粉中的牛磺酸[J]. 食品工业科技, 2019, 40(8):225-228. DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2019.08.038. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2019.08.038
[17]	ZHAO H Q, LAI C J S, YU Y, et al. Acidic hydrolysate fingerprints based on HILIC-ELSD/MS combined with multivariate analysis for investigating the quality of Ganoderma lucidum polysaccharides[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 163:476-484. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.06.206. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.06.206
[18]	刘立洋, 刘肖. 一种新型的通用型检测器:电喷雾检测器(1)[J]. 环境化学, 2011, 30(9):1683-1685.
[19]	LI J, HU D J, ZONG W R, et al. Determination of inulin-type fructooligosaccharides in edible plants by high-performance liquid chromatography with charged aerosol detector[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2014, 62(31):7707-7713. DOI: 10.1021/jf502329n. doi: 10.1021/jf502329n
[20]	陈凌霄, 吴定涛, 赵静, 等. 高效液相色谱联用电喷雾检测器分析不同植物中棉子糖系列寡糖[J]. 药物分析杂志, 2018, 38(1):34-40. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2018.01.05. doi: 10.16155/j.0254-1793.2018.01.05
[21]	梁琰, 赵志国, 张敏敏, 等. 超声辅助酸解-超高效液相色谱-电雾式检测器测定灵芝多糖的单糖组成[J]. 食品工业科技, 2020, 41(23):216-222. DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2020020060. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2020020060

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

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 7

参考文献 21

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0

[1]	范伟, 沈川琳, 张轩铭, 杜兴硕, 展文, 孙晨, 靳梦, 李晓彬, 张思晨, 孙博通, 何秋霞. 基于网络药理学和分子对接技术预测西洋参抗衰老的作用机制[J]. 山东科学, 2024, 37(6): 42-50.
[2]	李涛, 仲惟, 赵君, 刘欢龙, 李立军. 畜禽粪便有机肥制备及其对土壤营养和西红柿品质的影响[J]. 山东科学, 2024, 37(3): 48-54.
[3]	李玲玉, 黄璐琦, 李政, 王晓, 刘伟, 张华敏, 马春霞. 基于传统分离和高通量测序的健康和患锈腐病西洋参根际土壤微生物群落分析[J]. 山东科学, 2023, 36(2): 41-49.
[4]	熊文磊, 庄稼丰, 马天奕. 基于客货分离的十车道高速公路车道管理适用条件研究[J]. 山东科学, 2023, 36(1): 107-114.
[5]	杨迁,杨宝山,秦光华,王惠,石家兴,刘雪婷. 新品种柳树幼苗耐盐性评价与耐盐指标筛选[J]. 山东科学, 2022, 35(3): 107-114.
[6]	孙希泉, 侯恩广. 动力锂电池剩余使用寿命影响因素分析[J]. 山东科学, 2021, 34(3): 49-53.
[7]	李丽丽, 张敏敏, 李蒙, 赵恒强, 耿岩玲. 不同干燥方法下西洋参的挥发性成分研究[J]. 山东科学, 2020, 33(3): 62-67.
[8]	东莎莎, 程素盼, 马天宇, 刘伟, 张渝洁, 王晓, 刘代成, 赵恒强. UPE-HILIC-DAD-ESI-TOF/MS法测定山东产区丹参中丹酚酸类成分[J]. 山东科学, 2019, 32(5): 38-45.
[9]	李纪顺, 陈凯, 王贻莲, 李红梅, 唐永辉, 魏艳丽, 扈进冬, 赵忠娟, 杨合同. 防治西洋参立枯病木霉菌株的筛选鉴定及其小区防治效果[J]. 山东科学, 2019, 32(5): 62-70.
[10]	程珂清，王崇旭，徐童，林莺，周洁，董鹏，李黎明，于京平. 西洋参药材质量评价研究进展[J]. 山东科学, 2018, 31(4): 39-43.
[11]	台秀国,杨振亚,李波,曹振玉,曹帮华. 持续干旱下4个柳树无性系生理生态适应性研究[J]. 山东科学, 2016, 29(3): 97-104.
[12]	高卫东，贾元华，张亮亮,姬亚鹏. 客运专线列车开行方案评价研究[J]. 山东科学, 2015, 28(4): 52-57.
[13]	余长庚，赖丽萍. 基于小波-神经网络的电阻性开路故障诊断方法[J]. J4, 2013, 26(1): 56-59.
[14]	成巍，侯恩广，李珂，李树彬，赵渤年，于宗渊. 基于PCA的中药黄芩药效评价方法研究[J]. J4, 2012, 25(1): 47-50.
[15]	李秀丽, 董吉文, 吴瑞海. KICA与Relief算法相结合的人脸识别研究[J]. J4, 2011, 24(5): 85-88.