润扬仪器浅析棒状薄层色谱仪对茶多酚成分的分析

润扬仪器浅析棒状薄层色谱仪对茶多酚成分的分析

日期:2019-10-23

茶多酚(Tea- polyphenols,TP),又名茶单宁,是一类存在于茶叶中的多羟基酚类有机物,约占茶叶干质量的15%~25%,性质极其活泼,能在酶的作用下,发生酶促氧化作用,也能在湿热条件下发生氧化作用,还能在常温常压下发生缓慢氧化作用。茶多酚中蕞重要的成分是黄烷醇类的多种儿茶素(Catechins)。

茶多酚的提取方法有许多:有机溶剂提取法、盐沉淀法、凝胶色谱法及吸附树脂法等。经过比较,盐沉淀法具有有机溶剂用量少、设备简单、能耗低的优点。盐沉淀法多用重金属Pb(OH)Ac、Cu(OH)Ac为沉淀剂,提取率为7.5;Cu (OH)2为沉淀剂,提取率为4.1;Ca2+、Mg2+、Al3+、Zn2+为沉淀剂,提取率为7.5~8.5。但Ca2+、Mg2+等离子不能直接与TP结合成沉淀,且Al3+会引发老年性痴呆症,故用Zn2+作为沉淀剂,用NaHCO3调节pH能起到很好的效果。由于沉淀法用沸水对茶叶进行浸提,使茶叶长时间受热且提取产率不高,故加入有机溶剂提取。

棒状薄层色谱扫描仪(Iatroscan Thin- Layer Chro-matographic- flame ionization detection)是20年前问世的一种分析仪器,是一种自动检测器,它可对已在薄层色谱(TLC)上分离并由氢火焰离子系统(FID)检测到的各个混合物进行定性及定量分析。各种有机物的分离是在独特的薄层色谱介质上完成的(色谱棒)。仪器的FID系统对几乎所有的有机组分均具有很高的敏感度。检测选择性适用于很宽范围的各种样品。可同步处理和检测所有10个样品,以快速得到蕞终分析结果。

1.1 材料、试剂和仪器

杭州梅家坞龙井茶;

乙酸乙酯,无水乙醇,丙酮,甲醇,硫酸,硫酸锌,乙酸薄层层析硅胶G,羧甲基纤维素,磷酸,硫酸铜;

RE- 52AA旋转蒸发器,SHZ- D(Ⅲ)循环水式真空泵,IAROSCAN(TM)newMK- 5 ,RY-CF19棒状薄层色谱分析仪(TLC- FID),150×1.0mm硅胶色谱棒,色谱棒恒温恒湿器,样品展开台,色谱工作站,RYH-300氢气发生器,RYA-2000空气发生器,冷冻干燥机,101- 2型干燥箱,FA2008B电子天平(0.0001g),通风橱,冰箱,搅拌器,分液漏斗,移液管,布氏漏斗,离心管,烧杯,圆底烧瓶,玻璃棒,漏斗,量筒,容量瓶(10mL、25mL、250mL),滤纸,胶头滴管,微量点样针,展层缸,刻度板。

1.2 分析方法

1.2.1 沉淀法   沉淀法提取TP主要是利用TP与金属离子发生沉淀反应,从提取液中被分离出来。并且TP与Zn2+这种两性金属离子作用时,可直接发生沉淀反应。

2TP- OH+Zn2+→(TP- O)2Zn↓+2H+

H++NaHCO3→Na++H2O+CO2↑

1.2.2 层析法    层析法是利用混合物中各组分的物理化学性质(如溶解度、吸附能力、分子形状和大小分子极性、分子亲和力等)的差异,使之通过一个由两个相(一个固体相、一个流动相)组成的体系,由于混合物中各组分在此两相之间的分配比例不同,就会以不同速度移动而互相分离开来。

薄层层析:把吸附剂均匀涂在板上,把要分析的样品点在薄层的一端,在密闭的容器中,用适当的溶剂展层后达到分离鉴定的目的。

棒状薄层层析:当样品在色谱棒上展开并分离后,以一定速率(30s/根)直接通过氢火焰扫描,此时氢火焰的能量使薄层表面上已分离的各有机化合物离

子化。所产生的离子被加载在正负极之间,由于在FID电极上加载有电场(燃烧器为正极,收集器为负极),所以负离子向燃烧器一边移动,而正离子则向集电极一边移动。这些在燃烧器和集电极之间的离子电流与在氢火焰中被离子化的各组分相对应,从而可从蕞后得到的图中读出被分离的物质。

1.3 茶多酚成分分析

1.3.1 薄层色谱分析 活化和点样:将层析板于烘箱内120℃激活2h后,取出后立即在距底边1.5cm处,用微量进样器吸取试样,沿直线重复点样,点样直径不超过2mm。

平衡和展开:层析缸倒入展层溶剂,展层液为水∶乙酸∶丙酮∶甲醇∶二氯甲烷=1∶1∶1∶2∶4 (v∶v∶v∶v∶v)密闭20min,使器皿内溶剂蒸气完全饱和平衡以便分离。平衡后将层析板浸入展层溶剂,板与台面40°倾斜,控制展层溶剂上升,溶剂升到离端边0.5cm时停止展层,然后取出记下展层前沿。

干燥及显色:将点样板放置2min,干燥后用喷枪吸取显色液上色,显色液为CuSO4[10% CuSO4(w/v)]的H3PO4溶液,待显色液干后再喷一次,干后放入烘箱于100℃下显色30min。

1.3.2 棒状薄层色谱分析

色谱棒的安装:使用特殊的镊子,小心地把色谱棒一根接一根地从运输包装中取出,放入色谱棒架的相应位置上。

空白扫描:将色谱棒放入扫描架中,扫描仪的扫描模式设置为空白扫描模式。通过此扫描过程,可除去任何可能存在的有机物质,同时将色谱棒“活化”。

点样:完成空白扫描后,从扫描架中取出色谱棒架。将色谱棒架放置在点样板上,把点样线与色谱棒架上的零点对齐。用微量分配器取样(样液浓度为

10mg/mL)1μL,点在各色谱棒的零点位置。

色谱棒展开:点样完毕后,将色谱棒架直立于展开槽,展层液为水∶乙酸∶丙酮∶甲醇∶二氯甲烷=1∶1∶1∶2∶4(v∶v∶v∶v∶v)中展开,当溶剂前沿到达所需高度(大约95刻度)时,将色谱棒从展开槽中取出。

脱除溶剂:展开结束后,除去在色谱棒上残留的溶剂。将色谱棒放入色谱棒干燥器(120℃下干燥2~3min)。

扫描:展开剂完全被清除后,将色谱棒架放入扫描架中进行扫描,氢气作载气,流量160mL/min时分析,得TLC- FID薄层图谱。

2 结果及讨论

2.1 薄板薄层层析结果

由此得出,在展层液为水∶乙酸∶丙酮∶甲醇∶二氯甲烷=1∶1∶1∶2∶4(v∶v∶v∶v∶v)的条件下茶多酚从粗提物中被分离出来,且其它杂质少(只有一条粗条纹)。

2.2 棒状薄层层析结果

儿茶素(C)与表儿茶素(EC)为顺反异构,它们的极性大先被分离,出峰时间早。图中的1、2为同一根棒上分出的两个峰,3、4为同一根棒上分出的两个峰。1、3为儿茶素(C)与表儿茶素(EC)的混合物,2、4为表儿茶素没食子酸酯(ECG)(两个棒上的样品相同)。

2.3 讨论

TLC分析简单易行,相似物的Rf值相似,条纹为茶多酚。TLC- FID薄层图谱结果显示,实验用棒状薄层色谱扫描仪分析可快速灵敏的将儿茶素(C)与表儿茶素(EC)的混合物与表儿茶素没食子酸酯分离开来,该操作简便、分析迅速、试样用量少、重复性好。

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