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【應(yīng)用】使用SFC分離西紅花主要提取物
瑞士步琦
使用SFC分離西紅花主要提取物
SFC應(yīng)用
”
1
簡(jiǎn)介
西紅花是昂貴的香料。雖然西紅花植物的花有一種精致的紫色色調(diào)，但它的絲狀紅色柱頭是高度珍貴的，因?yàn)樗梢杂米飨懔虾吞烊蝗玖?。在秋天，柱頭被手工采摘并分離，以產(chǎn)生紅色香料。生產(chǎn)一磅（0.45公斤）的西紅花需要7萬(wàn)朵花。
西紅花素、西紅花素的糖苷衍生物和微西紅花素是西紅花的顏色和味道的化合物。Safranal，一種單萜醛，也存在。此外，西紅花中還有一些化合物具有藥理活性，如西紅花素衍生物和類黃酮。例如，西紅花類胡蘿卜素已被提出作為抗腫瘤的替代藥物，在將來(lái)可能單獨(dú)或與其他化合物聯(lián)合治療某些癌癥。
因此，有許多出版物在處理提取和分析西紅花的文獻(xiàn)。通常采用反相液相色譜（RP-LC）分離。典型的溶劑是水/乙腈或水/甲醇混合物。同往常一樣，固定相為C18。初始分離條件為高含水量，使用梯度法使有機(jī)溶劑含量隨時(shí)間顯著增加，以洗脫非極性化合物。甲酸常加到流動(dòng)相中。
超臨界流體色譜（SFC）是一種使用超臨界二氧化碳（CO2）作為流動(dòng)相的色譜方法。超臨界二氧化碳具有較高的擴(kuò)散系數(shù)和較低的粘度，是分離和分析化合物的優(yōu)良溶劑。與其他類型的色譜法相比，SFC 提供了幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括更快的分析時(shí)間，更低的溶劑使用量和不同的選擇性。與 RP-LC 相比，SFC 是一種正交技術(shù)。
本應(yīng)用說(shuō)明介紹了用 SFC 和質(zhì)譜聯(lián)用分離西紅花螺紋主要成分的方法。分析物的電離是通過(guò)電子噴霧電離（ESI）進(jìn)行的。由于流動(dòng)相由于使用 CO2 和甲醇而具有微酸性，因此不需要使用添加劑。
2
設(shè)備
Sepiatec SFC Instrument
Advion CMS detector
Nucleodur NH2 5 μm 250 x 4 mm
3
試劑和材料
二氧化碳（99.9%）
甲醇（≥99%）
西紅花線
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實(shí)驗(yàn)流程
樣品制備：
1000mg 西紅花用 10mL 熱甲醇提取 5 次。最終溶液經(jīng)過(guò)過(guò)濾，用于天然化合物的分離。
實(shí)驗(yàn)條件：
移動(dòng)相 | A =二氧化碳；B =甲醇 |
移動(dòng)相條件 | 0 - 1分鐘：14% B |
1 - 18分鐘 | 14 - 18% B |
18 - 40分鐘 | 18 - 50% B |
40 - 44分鐘 | 50% B |
檢測(cè) | UV 440 nm MS ESI （+/-） |
在 86/14% 的超臨界二氧化碳和甲醇條件下，以 7 mL/min 的流速對(duì) Nucleodur NH2 5 μm 250 × 4 mm 進(jìn)行 5min 的平衡。使用自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣（V = 100 uL），開始運(yùn)行（運(yùn)行時(shí)間 =44 min）。背壓調(diào)節(jié)器設(shè)置為 150bar，柱箱加熱至 40°C。
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實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
▲ 圖1. 西紅花提取物純化后紫外色譜圖（紫外波長(zhǎng)440 nm）
用甲醇對(duì)西紅花的主要成分進(jìn)行了提取。由于甲醇是一種極性溶劑，因此會(huì)溶解一些極性化合物。圖1為 440 nm 處的紫外色譜圖。在前18分鐘，由于流動(dòng)相（86 - 82% CO2）的非極性特性，沒(méi)有紫外線活性化合物洗脫。當(dāng)流動(dòng)相的極性通過(guò)梯度增加時(shí)，幾種極性化合物被洗脫。由于紫外檢測(cè)不允許對(duì)成分進(jìn)行鑒定，因此SFC與MS耦合，可以連續(xù)鑒定。圖2為紫外和質(zhì)譜圖。MS信號(hào)基于不同的質(zhì)量：(b) mass 999 – 999.5 (ESI+); (c) mass 836.9 – 837.4 (ESI+); (d) mass 674.8 – 675.3 (ESI+); (e) mass 975.5 – 976 (ESI-); (f) mass 813.4 – 813.9 (ESI-); (g) mass 651.4 – 651.9 (ESI-) and (h) mass 341.2 – 341.7 (ESI-).
▲ 圖2. (a) UV- and (b – h) MS-Chromatograms of the purification of saffron extract; (b) mass 999 – 999.5 (ESI+); (c) mass 836.9 – 837.4 (ESI+); (d) mass 674.8 – 675.3 (ESI+); (e) mass 975.5 – 976 (ESI-); (f) mass 813.4 – 813.9 (ESI-); (g) mass 651.4 – 651.9 (ESI-) and (h) mass 341.2 – 341.7 (ESI-)
表1 為 圖2 中經(jīng)質(zhì)譜鑒定的主要化合物。在質(zhì)譜分析中使用 ESI 電離分子，這是一種常壓下的溫和電離方法。電離可以在正電壓（ESI+）或負(fù)電壓（ESI-）下進(jìn)行。在正離子模式下，通常會(huì)形成鈉加合物（[M+Na]+）或質(zhì)子加合物（[M+H]+）。在負(fù)離子模式下，（[M-H]-）離子通常是由于失去一個(gè)質(zhì)子而形成的。根據(jù)樣品及其性質(zhì)的不同，也可以形成多種帶電產(chǎn)物。
西紅花素與幾種糖（葡萄糖、龍膽二糖、三甘糖和新波糖苷）結(jié)合形成西紅花素。西紅花素與糖分子的共價(jià)鍵極性的強(qiáng)烈增加，并使西紅花素具有親水性，這就是為什么在 AN 洗脫液中鑒定出的主要成分較晚。從 表1 中可以看出，西紅花絲線中存在西紅花素與龍膽糖和葡萄糖結(jié)合的情況。
復(fù)合克羅辛二硫代糖酯是由克羅辛和兩個(gè)龍膽糖分子組成的，這兩個(gè)分子是由 2 個(gè) d -葡萄糖分子構(gòu)建而成的。在 圖2 (b) 中，化合物被鑒定為正離子質(zhì)量為 999 - 999.5。該加合物由鈉（質(zhì)量 23g/mol）和樣品分子（質(zhì)量 976.4g/mol）組成。對(duì)應(yīng)的譜圖如 圖3 (a) 所示。在負(fù)電離電壓下也可以檢測(cè)到番薯素二糖糖酯（圖2 (e) 質(zhì)量 975.5 - 976），對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜圖如 圖3（b）所示。
在 ESI+ 模式（圖2(c)）和 ESI- 模式（圖2(f)）下，西紅花素根生物基糖基酯分別為（[M+Na]+ 質(zhì)量 836.9 ~ 837.4）和（[M- h]- 質(zhì)量 813.4 ~ 813.9）。對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜圖如 圖3 (c) 和 (d) 所示。復(fù)方西紅花素-龍膽生物基糖基酯由西紅花素、龍膽糖和d -葡萄糖分子組成。
在 ESI+ 模式（圖2(d)）和 ESI- 模式（圖2(g)）下，西紅花素 gentiobiosyl 酯分別為（[M + Na]+ 質(zhì)量 674.8 - 675.3）和（[M - H]- 質(zhì)量 651.4 - 651.9）。對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜如 圖3 (e) 和 (f) 所示。Crocetin 甲酯只能在 ESI- 模式下識(shí)別 (圖2（h) 質(zhì)量 341.2 - 341.7 和 圖3(g)）。
在 ESI 過(guò)程中，樣品分子也是碎片化的，這就是為什么在圖2中，一些西紅花被分配到多個(gè)質(zhì)量。例如，番石榴素二硫代糖酯可以電離成加合物（[M + Na]+）或（[M - H]-），但也可以進(jìn)一步破碎。在負(fù)離子過(guò)程中，葡萄糖基團(tuán)的去除導(dǎo)致片段的質(zhì)量與西紅花素根生物基糖基酯和西紅花素根生物基酯相似。
▲ 表1. 質(zhì)譜法鑒定的西紅花絲線主要成分的結(jié)構(gòu)和分子量（圖2）。
化合物 1 在 ESI+ 和 ESI- 兩種模式下均進(jìn)行了質(zhì)量定向分餾，而化合物 2 只在 ESI+ 模式下進(jìn)行了質(zhì)量定向分餾?；衔?4 只能在 ESI- 模式下采集。然而，化合物 No.3 的提取質(zhì)譜由于存在與化合物 1 和 2 結(jié)構(gòu)相似的片段而變得復(fù)雜，從而干擾了質(zhì)量導(dǎo)向分餾過(guò)程。為了解決這個(gè)問(wèn)題，采用了一個(gè)額外的時(shí)間窗口。
▲ 圖3. 西紅花素二糖糖酯(a) ESI+和(b) ESI-，西紅花素根生物基糖基酯(c) ESI+和(d) ESI-，西紅花素根生物基酯(a) ESI+和(b) ESI-和(g)西紅花素甲酯ESI-的質(zhì)譜
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實(shí)驗(yàn)結(jié)論
在分析天然產(chǎn)物時(shí)，未知產(chǎn)物往往在提取過(guò)程中溶解。為了識(shí)別這些未知的成分，需要質(zhì)譜分析。本研究采用甲醇提取西紅花線的主要成分，并采用 SFC-UV/MS 對(duì)其進(jìn)行分析。用質(zhì)譜法對(duì)其主要成分進(jìn)行了連續(xù)鑒定。
相關(guān)產(chǎn)品
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