基于UPLC-MS/MS分析不同生态型香蕉品种青果皮的主要酚酸成分

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0966

中国农学通报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (28): 129-135.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0966

所属专题：生物技术；园艺

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基于UPLC-MS/MS分析不同生态型香蕉品种青果皮的主要酚酸成分

张晶¹^,²(), 刘立娜², 杨宝明², 王永芬²^,³, 何平², 徐胜涛², 尹可锁², 李舒², 白亭亭², 李永平², 李迅东², 郑泗军²^,⁴()

¹云南省农业跨境有害生物绿色防控重点实验室/云南省农业科学院农业环境资源研究所,昆明 650205
²江南大学环境与土木工程学院,江苏无锡 214122
³云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所,云南保山 678000
⁴国际生物多样性中心,昆明 650205

收稿日期:2021-10-13 修回日期:2022-04-15 出版日期:2022-10-05 发布日期:2022-09-28
通讯作者: 郑泗军
作者简介:张晶,女,1996年出生,河北衡水人,博士研究生在读,研究方向：从事农业生物多样性评估和利用。通信地址：650205 云南省昆明市盘龙区北京路2238号云南省农业科学院农业环境资源研究所,E-mail： zhangjing226@sina.cn。
基金资助:
国家自然科学基金项目“解析不同生态型香蕉对枯萎病的抗性机制”(NSFC32161143001);云南省万人计划“云岭学者”项目“香蕉枯萎病抗性与病原菌互作的分子机理与研究”(YNWR-YLXZ-2018-018);中国农业农村部国家香蕉产业技术体系专项“国家香蕉产业技术体系红河综合试验站”(CARS-31)

Analysis of Main Phenolic Acids in Green Peel of Different Ecological Banana Varieties Based on UPLC-MS/MS

ZHANG Jing¹^,²(), LIU Lina², YANG Baoming², WANG Yongfen²^,³, HE Ping², XU Shengtao², YIN Kesuo², LI Shu², BAI Tingting², LI Yongping², LI Xundong², ZHENG Sijun²^,⁴()

¹Yunnan Key Laboratory of Green Prevention and Control of Agricultural Transboundary Pests/ Agricultural Environment and Resources Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming 650205
²School of Environmental and Civil Engineering, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122
³Institute of Tropical and Subtropical Industry Crops, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Baoshan, Yunnan 678000
⁴Bioversity International, Kunming 650205

Received:2021-10-13 Revised:2022-04-15 Online:2022-10-05 Published:2022-09-28
Contact: ZHENG Sijun

摘要/Abstract

摘要：

为充分挖掘和利用不同生态型香蕉品种青果皮的功能活性物质,建立超高效液相色谱-电喷雾电离串联质谱联用法(UPLC-MS/MS)对各香蕉品种青果皮的主要酚酸类化合物进行定量分析。使用Agilent ZORBAX Extend-C₁₈色谱柱(2.1 mm×100 mm,3.5 μm),甲醇(A)-0.2%甲酸水溶液(B)进行梯度洗脱,流速0.3 mL/min,进样量5 μL,柱温35℃;在负离子扫描模式、多反应监测模式下,采用电喷雾离子化源进行检测。结果表明,7种酚酸类化合物（没食子酸、奎尼酸、原儿茶酸、儿茶素、绿原酸、阿魏酸和芦丁）分离效果良好,质量分数分别在1~200、1~2000、1~200、1~200、1~200、2~200、1~500 μg/L范围内表现出良好的线性相关关系(r²>0.9992),平均加标回收率(n=6)84.37%~92.17%,RSD≤10.96%。试验所建立的UPLC-MS/MS法具有准确、灵敏、快速、重复性好的特点,可用于同时测定香蕉青果皮中7种酚酸化合物的含量。不同生态型香蕉品种青果皮中主要酚酸含量差异显著,非鲜食蕉的青果皮酚酸含量显著高于鲜食蕉,尤其以非鲜食蕉中‘Pahang’青果皮酚酸含量最高,达到2.12 mg/g。

关键词: 超高效液相色谱-串联质谱, 生态型香蕉, 青果皮, 酚酸

Abstract:

In order to fully explore and utilize the functional active substances of the green peel of different ecological banana varieties, an ultra-high performance liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS) method was established to quantitatively analyze main phenolic acids in the green peel of various banana varieties. Agilent ZORBAX Extend-C₁₈ column (2.1 mm×100 mm, 3.5 μm) was used, gradient elution was conducted with methanol (A)-0.2% formic acid aqueous solution (B), flow rate of 0.3 mL/min, injection volume of 5 μL, column temperature of 35℃. Under the negative ion scanning mode and the multi-reaction monitoring mode, the electrospray ionization source was detected. The separation effect of seven phenolic acids (gallic acid, quinic acid, protocatechuic acid, catechin, chlorogenic acid, ferulic acid and rutin) was good, and the mass scores showed good linear correlation in the range of 1-200, 1-2000, 1-200, 1-200, 1-200, 2-200, and 1-500 μg/L (r²>0.9992), respectively, the average recovery (n=6) was 84.37%-92.17%, and RSD≤10.96%. The established UPLC-MS/MS method had the characteristics of accuracy, sensitivity, rapidity and good repeatability, and could be used for the simultaneous determination of the content of the seven phenolic acids in green banana peel. The content of main phenolic acids in the green peel of different ecological banana varieties was significantly different. The phenolic acid content in green peel of non-dessert bananas was significantly higher than that of dessert bananas, and the phenolic acid content in green peel of non-dessert banana ‘Pahang’ was the highest, which was 2.12 mg/g.

Key words: ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry, ecological bananas, green peel, phenolic acid

中图分类号:

S326

张晶, 刘立娜, 杨宝明, 王永芬, 何平, 徐胜涛, 尹可锁, 李舒, 白亭亭, 李永平, 李迅东, 郑泗军. 基于UPLC-MS/MS分析不同生态型香蕉品种青果皮的主要酚酸成分[J]. 中国农学通报, 2022, 38(28): 129-135.

ZHANG Jing, LIU Lina, YANG Baoming, WANG Yongfen, HE Ping, XU Shengtao, YIN Kesuo, LI Shu, BAI Tingting, LI Yongping, LI Xundong, ZHENG Sijun. Analysis of Main Phenolic Acids in Green Peel of Different Ecological Banana Varieties Based on UPLC-MS/MS[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(28): 129-135.

图/表 7

参考文献 32

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名称	分子式	分子量	保留时间/min	电喷雾模式	母离子(m/z)	碎片离子(m/z)	DP/V	CE/eV
没食子酸	C₇H₆O₅	170.12	2.55±0.10	[M-H]^-	169.0	124.9	-30	-18
没食子酸	C₇H₆O₅	170.12	2.55±0.10	[M-H]^-	169.0	125.0	-30	-15
奎尼酸	C₇H₁₂O₆	192.17	3.85±0.12	[M-H]^-	191.0	85.0	-20	-25
奎尼酸	C₇H₁₂O₆	192.17	3.85±0.12	[M-H]^-	191.0	93.0	-20	-29
原儿茶酸	C₇H₆O₄	154.12	4.05±0.21	[M-H]^-	152.9	109.0	-20	-25
原儿茶酸	C₇H₆O₄	154.12	4.05±0.21	[M-H]^-	152.9	108.9	-20	-30
儿茶素	C₁₅H₁₄O₆	290.27	6.50±0.10	[M-H]^-	289.1	109.0	-20	-31
儿茶素	C₁₅H₁₄O₆	290.27	6.50±0.10	[M-H]^-	289.1	203.1	-20	-25
绿原酸	C₁₆H₁₈O₉	354.31	6.89±0.23	[M-H]^-	353.1	191.1	-20	-23
绿原酸	C₁₆H₁₈O₉	354.31	6.89±0.23	[M-H]^-	353.1	179.0	-20	-18
阿魏酸	C₁₀H₁₀O₄	194.19	7.65±0.21	[M-H]^-	193.0	134.0	-30	-20
阿魏酸	C₁₀H₁₀O₄	194.19	7.65±0.21	[M-H]^-	193.0	178.0	-30	-15
芦丁	C₂₇H₃₀O₁₆	610.51	7.78±0.18	[M-H]^-	609.2	300.1	-20	-49
芦丁	C₂₇H₃₀O₁₆	610.51	7.78±0.18	[M-H]^-	609.2	271.1	-20	-35

名称	分子式	分子量	保留时间/min	电喷雾模式	母离子(m/z)	碎片离子(m/z)	DP/V	CE/eV
没食子酸	C₇H₆O₅	170.12	2.55±0.10	[M-H]^-	169.0	124.9	-30	-18
没食子酸	C₇H₆O₅	170.12	2.55±0.10	[M-H]^-	169.0	125.0	-30	-15
奎尼酸	C₇H₁₂O₆	192.17	3.85±0.12	[M-H]^-	191.0	85.0	-20	-25
奎尼酸	C₇H₁₂O₆	192.17	3.85±0.12	[M-H]^-	191.0	93.0	-20	-29
原儿茶酸	C₇H₆O₄	154.12	4.05±0.21	[M-H]^-	152.9	109.0	-20	-25
原儿茶酸	C₇H₆O₄	154.12	4.05±0.21	[M-H]^-	152.9	108.9	-20	-30
儿茶素	C₁₅H₁₄O₆	290.27	6.50±0.10	[M-H]^-	289.1	109.0	-20	-31
儿茶素	C₁₅H₁₄O₆	290.27	6.50±0.10	[M-H]^-	289.1	203.1	-20	-25
绿原酸	C₁₆H₁₈O₉	354.31	6.89±0.23	[M-H]^-	353.1	191.1	-20	-23
绿原酸	C₁₆H₁₈O₉	354.31	6.89±0.23	[M-H]^-	353.1	179.0	-20	-18
阿魏酸	C₁₀H₁₀O₄	194.19	7.65±0.21	[M-H]^-	193.0	134.0	-30	-20
阿魏酸	C₁₀H₁₀O₄	194.19	7.65±0.21	[M-H]^-	193.0	178.0	-30	-15
芦丁	C₂₇H₃₀O₁₆	610.51	7.78±0.18	[M-H]^-	609.2	300.1	-20	-49
芦丁	C₂₇H₃₀O₁₆	610.51	7.78±0.18	[M-H]^-	609.2	271.1	-20	-35

化合物	线性方程	r²	线性范围/(μg/L)	LOD/(μg/L)	LOQ/(μg/L)
没食子酸	y=1.15×10⁴x-2.38×10⁴	0.9999	1~200	1.0	3.0
奎尼酸	y=1.61×10⁴x-1.54×10⁵	0.9997	1~2000	0.6	2.0
原儿茶酸	y=1.46×10⁴x-1.36×10⁴	0.9996	1~200	0.6	2.0
儿茶素	y=2.57×10³x-6.24×10³	0.9992	1~200	0.5	1.0
绿原酸	y=1.31×10⁴x-3.27×10⁴	0.9996	1~200	0.5	1.0
阿魏酸	y=7.71×10³x-4.07×10³	0.9999	2~200	1.0	3.0
芦丁	y=9.04×10³x-2.73×10⁴	0.9998	1~500	0.8	2.0

化合物	线性方程	r²	线性范围/(μg/L)	LOD/(μg/L)	LOQ/(μg/L)
没食子酸	y=1.15×10⁴x-2.38×10⁴	0.9999	1~200	1.0	3.0
奎尼酸	y=1.61×10⁴x-1.54×10⁵	0.9997	1~2000	0.6	2.0
原儿茶酸	y=1.46×10⁴x-1.36×10⁴	0.9996	1~200	0.6	2.0
儿茶素	y=2.57×10³x-6.24×10³	0.9992	1~200	0.5	1.0
绿原酸	y=1.31×10⁴x-3.27×10⁴	0.9996	1~200	0.5	1.0
阿魏酸	y=7.71×10³x-4.07×10³	0.9999	2~200	1.0	3.0
芦丁	y=9.04×10³x-2.73×10⁴	0.9998	1~500	0.8	2.0

名称	初始量/(μg/g)	加标量/(μg/g)	平均回收率/%	标准偏差	RSD/%
没食子酸	2.75	1.5	92.17	9.56	10.96
		3.0
		4.5
奎尼酸	1134.83	500	84.37	4.77	5.66
		1000
		1500
原儿茶酸	2.69	1.5	90.20	3.93	2.21
		3.0
		4.5
儿茶素	1.76	1	87.53	5.10	5.82
		2
		3
绿原酸	47.31	25	86.50	3.28	3.79
		50
		75
阿魏酸	1.00	0.5	87.03	7.46	8.58
		1.0
		1.5
芦丁	10.15	5	86.67	7.64	8.81
		10
		15

基于UPLC-MS/MS分析不同生态型香蕉品种青果皮的主要酚酸成分

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化合物	精密度		稳定性RSD/%	重复性RSD/%
化合物	日间RSD/%	日内RSD/%	稳定性RSD/%	重复性RSD/%
没食子酸	10.10	3.75	4.04	4.10
奎尼酸	8.83	3.47	1.62	1.23
原儿茶酸	8.96	3.70	1.40	1.15
儿茶素	2.71	2.87	2.99	3.13
绿原酸	8.76	2.84	3.29	2.10
阿魏酸	5.85	2.21	7.15	2.22
芦丁	5.96	1.22	4.02	1.73

分类	品种	没食子酸	奎尼酸	原儿茶酸	儿茶素	绿原酸	阿魏酸	芦丁
非鲜食蕉	Pahang	3.92±0.07b	1722.50±35.97a	4.16±0.06a	10.15±0.16a	72.63±1.99b	27.93±0.47a	235.30±6.12a
	Inkira	1.27±0.04h	955.60±5.49efg	0.92±0.02j	0.76±0.11i	55.96±1.01d	1.23±0.36h	14.08±0.42c
	Kazirakwe	1.30±0.16gh	1195.80±10.73c	1.04±0.02i	1.28±0.09cd	72.71±1.76ab	1.49±0.24fgh	53.00±1.25b
鲜食蕉	巴西蕉	2.02±0.11e	907.45±8.58h	2.22±0.03e	0.93±0.08gh	2.71±0.55ij	1.51±0.08efgh	3.87±0.19ghi
	热科2号	0.73±0.11j	952.65±5.11fg	3.86±0.07b	0.64±0.03j	4.23±0.34h	1.16±0.21i	1.09±0.08j
	热科4号	4.01±0.12a	1488.75±40.67bc	2.25±0.03de	1.39±0.09b	16.81±0.15ef	1.57±0.14defghij	3.15±0.08hi
	南天黄	2.03±0.09de	939.85±16.43g	1.91±0.01f	1.22±0.08d	5.24±0.04gh	2.60±0.08b	6.60±0.25def
	宝岛蕉	2.75±0.09c	1026.85±33.35d	2.69±0.06c	1.01±0.07efg	2.58±0.41j	1.49±0.11g	2.80±0.10i
	中蕉8号	1.54±0.12f	852.15±3.29i	1.36±0.03h	0.87±0.05h	59.95±1.12c	1.15±0.39j	5.84±0.12ef
	云蕉1号	1.00±0.07i	768.95±29.74j	1.76±0.05g	0.93±0.04fgh	16.41±0.87f	1.80±0.08ce	4.54±0.18fghi

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分类	平均值/(μg/g)	标准差
非鲜食蕉	1477.67	118.00
鲜食蕉	974.44	122.84

分类	平均值/(μg/g)	标准差
非鲜食蕉	1477.67	118.00
鲜食蕉	974.44	122.84