枸杞子中化学成分的分离分析研究
Alternative Title
赵维花
Thesis Advisor师彦平
2022-05-16
Degree Grantor中国科学院大学
Place of Conferral北京
Degree Name理学博士
Degree Discipline分析化学
Keyword枸杞子,净化材料,不同生长期,质谱成像,空间分布
Abstract枸杞子为茄科(Solanceae)枸杞属植物宁夏枸杞(Lycium bararum L.)的干燥成熟果实,具有滋补肝肾,益精明目等功效。其在我国已有两千多年药用历史,历代草本典籍对其均有记载,在民间亦常将其用作保健食材。目前,已被国家列入药食两用品种目录。随着人们生活水平不断提高,枸杞及其相关产品日渐成为日常膳食中的重要组成部分,枸杞的保健和药用价值日益受到重视。确保枸杞食用安全性及质量可靠性,对促进枸杞产业全球化和食品工业规范化发展,实现枸杞资源高效、高值化利用具有重要意义。 近年来随着国家对中西部地区枸杞种植业的扶持,枸杞产量大大提升。枸杞鲜果也作为水果在市场流通。随着20版《药品管理法》实施,标志着中药正式进入全生命周期的监管模式,枸杞鲜果成熟过程中化学物质的功能和变化亟待深入研究。揭示枸杞果实成熟过程中内源性分子的含量变化和空间分布变化对于研究其生理作用、营养和开发潜力具有重要意义。目前,枸杞研究多针对其干燥成熟果实,对枸杞鲜果的研究较少。本论文将针对干果枸杞和鲜果枸杞开展以下四个方面的研究工作: 1.通过球磨法制备得到石墨烯/六方氮化硼复合物(G/h-BN),借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和快速比表面积/孔隙分析仪(BET)等技术对G/h-BN复合物进行了表征,表明该材料兼具G和h-BN的优异物理性能。将其用作QuEChERS前处理方法的净化吸附剂,结合超高效液相色谱串联质谱仪(UPLC-MS/MS),建立了针对枸杞子中痕量阿托品、山莨菪碱和东莨菪碱的分析方法。在最佳优化条件下,该分析方法具有良好的线性关系(R2>0.995)、理想的回收率(77.4-94.0%)和较低的定量限,阿托品、山莨菪碱和东莨菪碱的定量限分别为3.2、4.6和4.5 µg kg-1。将建立的方法应用于我国30个不同产地枸杞子样本的检测和安全性评价,结果表明该方法可用于枸杞子中托烷类生物碱的常规分析。 2.通过管式炉高温烧结法制备了多孔氮化硼纳米棒材料(p-BNNRs),借助SEM、TEM、傅里叶转换红外光谱仪(FT-IR)、X-射线电子能谱仪(XPS)、X射线衍射(XRD)和BET等表征技术对其表面结构、比表面积和元素组成等进行了系统分析。该材料的多孔结构调控了纳米材料的形貌和电子效应,强化了吸附剂和基质分子之间的相互作用,空腔和多孔结构为材料提供了更多吸附位点。将其用作QuEChERS前处理方法的净化吸附剂,结合UPLC-MS/MS,建立了针对枸杞子中五种新烟碱类农残的痕量分析方法。方法具有满意的回收率(78.1-117.3%)和较低的定量限(2.2-3.7 μg kg-1)。结果表明,该方法可成功用于快速测定枸杞中的五种新烟碱类杀虫剂残留,用于风险评估和控制。同时也证明了p-BNNRs净化剂在枸杞中新烟碱类杀虫剂残留常规评估中的适用性。 3.结合UPLC-MS/MS技术建立了枸杞鲜果中11种代表性酚类成分的含量测定方法。应用建立的含量测定方法,对酚类成分在四种枸杞的四个生长发育期(绿皮1期,黄绿皮2期,橙皮3期,红色皮4期)鲜果中的含量变化进行了综合分析。结果表明,芦丁、异槲皮苷和绿原酸是枸杞鲜果成熟过程中主要的酚类成分,它们的含量随果实的成熟下降。其中,芦丁含量在绿皮期最高(660.09-2617.61 μg g-1)。主成分分析表明酚类化合物的组成和含量与枸杞成熟度和品种有关。本研究为枸杞子在食品、医药、化妆品行业的有效利用提供科学支撑。 4.使用MALDI-TOF-MSI技术,研究了枸杞果实发育过程中内源分子空间分布变化规律。首先根据采集的离子信号强度和切片完整度,得到最佳切片厚度为30 μm。然后,采用基质升华方式喷涂基质,根据获得离子数量和强度,比较了2,5-二羟基苯甲酸(DHB)、9-氨基吖啶(9-AA)、α-氰基-4羟基肉桂酸(CHCA)三种基质,发现正离子模式下用DHB基质负离子模式下用9-AA基质时,能采集到最多离子。最后通过与标准物质二级质谱图和文献比对的方法,鉴定了生物碱、糖类、酚类等十种内源性分子。质谱成像结果显示,胆碱、甜菜碱和柠檬酸在果实发育过程中,均匀分布在整个果实组织中。己糖分布于内果皮和果肉组织中,而蔗糖分布于内果皮、果肉和种子组织中。此外,随着果实发育,外果皮中积累了酚酸和黄酮类化合物,这表明在果实成熟过程中,它们似乎对枸杞果实起到了非生物和生物胁迫保护作用。从收集的数据中,我们发现随着果实发育柠檬酸的信号强度在减弱,而胆碱、甜菜碱、己糖和蔗糖在增强。研究结果表明MALDI-TOF-MSI能够成为研究内源性分子空间分布的有效工具,为药食同源食品真伪鉴定、分类和进一步了解内源性分子的生理作用,探究内源性分子合成途径提供了一种更简单直观的方法。
Other Abstract
MOST Discipline Catalogue理学
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.licp.cn/handle/362003/30086
Collection中科院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室
Affiliation1.中国科学院兰州化学物理研究所;
2.中国科学院大学
Recommended Citation
GB/T 7714
赵维花. 枸杞子中化学成分的分离分析研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2022.
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