β-胡萝卜素提取物中β-胡萝卜素含量的定量检测方法

摘要

本发明公开了一种β-胡萝卜素提取物中β-胡萝卜素含量的定量检测方法，依次包括以下步骤：1)、将β-胡萝卜素标准品用石油醚-异丙醇混合液稀释成系列浓度的标准品溶液；2)、称取待测的β-胡萝卜素提取物溶于石油醚-异丙醇混合液中，作为样品溶液；3)、将步骤1)所得的标准品溶液和步骤2)所得的样品溶液分别进行高效液相色谱分析；从而分别获得系列浓度的标准品溶液以及样品溶液中β-胡萝卜素的吸收峰面积比；4)、建立β-胡萝卜素标准曲线；5)、将样品溶液中胡萝卜素的峰高代入上述步骤4)所得的曲线方程中，从而最终得知待测的β-胡萝卜素提取物中β-胡萝卜素的含量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种工厂化提取物中β-胡萝卜素的定量检测方法。 

背景技术

β-胡萝卜素是一种天然类胡萝卜素，存在于包括蔬菜在内的许多植物组织和一些微生物中，是一种不饱和碳氢化合物，属于异戊二烯构成的多烯类化合物。β-胡萝卜素是一种非常安全的、无任何毒副作用的营养元素，它含有丰富的氨基酸、维生素、天然保湿因子、微量元素及其它生物活性物质，具有重要的生理功能。 

β-胡萝卜素是人体维生素A的重要来源，可在人体内转化为VA，转化比例是由人体VA状态控制的。当体内VA的量足够满足体内代谢需要时，β-胡萝卜素会在体内储存起来避免VA累积中毒现象，等到体内的VA不够时再释放给体内的代谢所需，并及时地转化成VA。VA可以维持眼睛和皮肤的健康，改善夜盲症和皮肤粗糙的状况。 

β-胡萝卜素对心血管疾病、某些肿瘤、光敏性疾病、白内障有一定的预防、延缓治疗和辅助作用，还能提高机体的免疫功能。此外β-胡萝卜素是一种抗氧化物，可清除人体自由基，保护细胞及组织，延缓衰老。因其有轻微而持续发汗的作用，可刺激皮肤的新陈代谢，增进血液循环，从而起到美容作用 

β—胡萝卜素还可作为食用油溶性色素，其本身的颜色因浓度的差异，可涵盖由红色至黄色的所有色系，因此受到食品业相当热烈的欢迎。其非常适合油性产品及蛋白质性产品的开发，如人造奶油、速食面的调色等。而经过微胶囊处理的β—胡萝卜素，可转化为水溶性色素，几乎所有的食品都可应用。另外，β—胡萝卜素在饲料、化妆品等方面有重要用途。 

萝卜硫素，又称“莱菔硫素”，在西兰花十字花科植物中含量较丰富，是常见抗氧化剂，是所有天然抗癌物质里，效力最强、效果最好的活性成分，具有独特的抗癌功效。大量试验证明，萝卜硫素对食道癌、肺癌、结肠癌、乳腺癌、肝癌及大肠癌等有很好的防治效果。它可以造成癌细胞的细胞凋亡和细胞阻滞，同时可以诱导人体内的Ⅱ相解毒酶，同时抑制Ⅰ型酶的产生，最终通过多种酶体系排出致癌物和自由基等有害成分，同时，该成分不会在人体内残留，对机体无副作用，是一种新型的抗癌成分。此外萝卜硫素在清除肺部细菌、防治痛风等方面同样具有多重功效。 

β-胡萝卜素的测定方法有分光光度法、高效液相色谱法和其他方法。相比较而言，分光 光度法操作步骤繁琐、耗时、试剂消耗大，前处理周期长，易造成类胡萝卜素氧化，导致结果重现性差。其他一些方法由于其较大的局限性而应用不广，近来的研究以高效液相色谱法为主。ＨＰＬＣ检测具有测试结果准确的特点。 

现有的高效液相色谱法测定β-胡萝卜素含量的方法有郑群雄等报道的采用Kromasil C18色谱柱，流动相采用甲醇:四氢呋喃:2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚＝90:10:0.1(V/V)，紫外检测器，波长为448nm，结果保留时间为21min。段淑娥等采用高效液相色谱法，利用梯度洗脱方式，以Shim-pack VP-ODS色谱柱，紫外检测器，流动相为0.02mol/L乙酸铵:甲醇＝95:5(V/V)，波长选择237nm。上述检测方法中，存在不但流动相中甲醇含量过高，保留时间较长，导致柱压过高，梯度洗脱较复杂，同时浪费大量流动相。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简洁、准确性高的β-胡萝卜素提取物中β-胡萝卜素含量的定量检测方法。 

为了解决上述技术问题，本发明提供一种β-胡萝卜素提取物中β-胡萝卜素含量的定量检测方法，依次包括以下步骤： 

1)、将β-胡萝卜素标准品溶解于石油醚-异丙醇混合液中，作为储备液；将所述储备液用石油醚-异丙醇混合液稀释成系列浓度的标准品溶液； 

2)、称取2～3mg(较佳为2.5mg)的待测的β-胡萝卜素提取物溶于1.5ml的石油醚-异丙醇混合液中，作为样品溶液； 

上述步骤1)和步骤2)中的石油醚-异丙醇混合液均为：由石油醚与异丙醇按照3:1体积比混合而得； 

3)、将步骤1)所得的系列浓度的标准品溶液(即，稀释成系列浓度的标准品溶液)和步骤2)所得的样品溶液分别进行高效液相色谱分析，检测条件如下： 

SHIMADZU ODS C18column(5μm,150mm×4.6mm)色谱柱；流动相为甲醇-乙腈-二氯甲烷＝50-10-40(v/v)，进样量20微升，流速1.0mL/min，柱温30℃，紫外检测波长445nm，采用外标法定量；从而分别获得系列浓度的标准品溶液以及样品溶液中胡萝卜素的吸收峰面积比(吸收峰高)； 

备注说明：流动相为甲醇-乙腈-二氯甲烷＝50-10-40(v/v)，即，甲醇、乙腈、二氯甲烷在流动相中的体积浓度分别为50％、10％、40％； 

流动相的用量一般为400～600ml(例如为500ml)。 

4)、建立β-胡萝卜素标准曲线： 

根据步骤3)所得结果，制备β-胡萝卜素系列浓度的标准品溶液的HPLC检测谱图，以峰高(Y)为纵坐标，以质量浓度(X)为横坐标进行线性回归；得曲线方程； 

备注说明：质量浓度(X)是指系列浓度的标准品溶液中β-胡萝卜素的浓度； 

5)、样品含量测定： 

根据步骤3)所得结果，将样品溶液中胡萝卜素的峰高代入上述步骤4)所得的曲线方程中，从而获得样品溶液中β-胡萝卜素的含量，最终得知待测的β-胡萝卜素提取物中β-胡萝卜素的含量。 

作为本发明的β-胡萝卜素提取物中β-胡萝卜素含量的定量检测方法的改进： 

系列浓度的标准品溶液中β-胡萝卜素的浓度为50.0～0.33μg/ml。具体为：50.0，25.0，12.5，6.25，3.10，1.50，0.75，0.33μg/mL。 

作为本发明的β-胡萝卜素提取物中β-胡萝卜素含量的定量检测方法的进一步改进： 

所述曲线方程为Y＝5.1144X–0.2307(r＝0.9999)，纵坐标Y代表峰高，横坐标X代表质量浓度μg/ml。 

为了验证本发明的方法的正确性和实用性，发明人进行了如下的试验： 

1、精密度试验： 

分别取3种浓度(0.75、3.1、6.25μg/mL，代表标准曲线浓度范围内的高、中、低浓度)的β-胡萝卜素标准溶液，每种浓度分别在同一条件下(如步骤3)所述的高效液相色谱分析检测条件)连续测定3次，记录β-胡萝卜素的峰高，计算RSD值(即，相对标准差)。 

当RSD值符合低于3％要求时，能证明本检测方法变异较小。 

2、稳定性试验： 

精密吸取同一标准品溶液(将β-胡萝卜素标准品溶解于石油醚-异丙醇混合液，然后保存于棕色瓶)，分别于配制后0、2、4h测定(如步骤3)所述的高效液相色谱分析检测条件)，分别进样20μL，每个时间段进样3次，计算RSD值。 

当RSD值符合低于3％要求时，能证明本检测方法在规定保存条件下较稳定，满足检测要求。 

3、重现性试验： 

对同一批号或来源的β-胡萝卜素样品3份进行测定，记录色谱峰高，计算RSD值，观察重现性。 

当RSD值符合低于3％要求时，能证明本检测方法重现性较好。 

4、回收率试验： 

准确制备已知含量的样品适量，精密称定，分别加入标准品适量，进样5次，测定β-胡萝卜素的峰高，计算平均回收率及RSD。当回收率高于95％以上，证明本检测方法回收率较高，满足检测要求。 

相对于现有技术而言，本发明关于流动相的发明点主要包括了以下几点： 

1、流动相相对较简单，而且流动相中没有盐类成分。 

2、流动相中增加了洗脱能力较强的二氯甲烷。 

3、甲醇含量相对较低。 

经上述实验证明，本发明具有如下技术优势： 

1、避免盐类在色谱柱中沉积，延长色谱柱寿命。 

2、萝卜硫素保留时间大大缩短，节约流动相。 

3、柱压降低，避免泵在高压下运行，降低损耗。 

综上所述，本发明的定量检测方法针对现有技术存在的缺陷进行了改进：流动相去除盐类，同时甲醇含量降低，由于胡萝卜素非极性较强，难以洗脱，本发明采用了向流动相中加入一定比例的二氯甲烷增强洗脱能力。保留时间较短，样品分析较快，节约流动相，而且柱压较低，对洗脱损伤较小。 

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。 

图1～图4为β-胡萝卜素的色谱图； 

具体如下： 

图1：标准液色谱图25μg/mL； 

图2：标准液色谱图3.1μg/mL； 

图3：标准液色谱图0.75μg/mL； 

图4：粗提物色谱图； 

图1～图4中，峰1：β-胡萝卜素。 

具体实施方式

以下实施例中的石油醚-异丙醇混合液均为：由石油醚与异丙醇按照3:1体积比混合而得。 

实施例1、一种β-胡萝卜素提取物中β-胡萝卜素的检测方法，依次进行以下步骤： 

1)、准确称取β-胡萝卜素标准品溶解于石油醚-异丙醇混合液(体积比3:1)中，作为储备液，利用石油醚-异丙醇混合液将储备液稀释为β-胡萝卜素浓度分别50.0，25.0，12.5，6.25， 3.10，1.50，0.75，0.33μg/mL的系列标准液(即，系列浓度的标准品溶液)； 

2)、称取2.5mg的作为待测样品的β-胡萝卜素提取物溶于1.5ml石油醚-异丙醇混合液(体积比3:1)中作为样品溶液。 

共设置5种待测样品，分别为如表1所述的A、B、C、D、E。 

3)、将步骤1)所得的标准品溶液和步骤2)所得的样品溶液分别进行高效液相色谱分析，检测条件如下： 

SHIMADZU ODS C18column(5μm,150mm×4.6mm)色谱柱；流动相为甲醇-乙腈-二氯甲烷＝50-10-40(v/v)，流速1.0mL/min，柱温30℃，检测波长445nm，采用外标法定量；从而分别获得标准品以及样品中胡萝卜素的吸收峰高； 

标准品溶液/样品溶液的进样量为20μL；流动相的用量为500ml。 

备注说明：图1～图3中选择了线性范围内的高、中、低浓度作为代表图谱。 

图4对应的是平均浓度(表2中的5种待测样品) 

备注说明： 

浓度为50.0，25.0，12.5，6.25，3.10，1.50，0.75，0.33μg/mL的标准品溶液对应的峰高分别为255.54、128.5、62.44、30.1、15.6、8.2、4.1、2.2，以峰高(Y)为纵坐标，以质量浓度(X，单位为μg/mL)为横坐标进行线性回归。结果显示β-胡萝卜素标准曲线方程为Y＝5.1144X–0.2307(r＝0.9999)，由此说明在0.33-50μg/mL范围内线性关系较好。 

备注说明：常规的β-胡萝卜素提取物中β-胡萝卜素的含量一般为0.01-1％，因此，按照本发明所述的“将2～3mg的作为待测品的β-胡萝卜素提取物溶于1.5ml石油醚-异丙醇混合液”，能满足所得样品中β-胡萝卜素的浓度落入“0.33-50μg/mL”这个范围值内。 

4)、样品含量测定： 

将样品溶液测试所得的峰高代入上述曲线方程中，从而获得样品溶液中β-胡萝卜素的含量，最终得知待测的β-胡萝卜素提取物中β-胡萝卜素的含量。 

具体如下： 

A的峰高为：2.398， 

B的峰高为：2.484， 

C的峰高为：2.305， 

D的峰高为：2.340， 

E的峰高为：2.429， 

所得的5种样品溶液中β-胡萝卜素的浓度如表2所示。 

然后经过如下的换算公式：含量＝C*1.5/2500；最终所得的5种样品中β-胡萝卜素的含量如表1所述。C代表样品溶液中β-胡萝卜素的浓度，单位为μg/mL。 

表1粗提物中β-胡萝卜素含量测定结果(n＝5) 

发明人还进行了如下的验证试验： 

1、精密度试验 

分别取3种浓度的β-胡萝卜素标准溶液0.75、3.1、6.25μg/mL，分别在同一条件下连续测定3次，记录β-胡萝卜素的峰高，计算RSD值。 

具体如上： 

0.75μg/mL时，峰高分别为4.376、4.214、4.146，因此RSD值为：2.78％； 

3.1μg/mL时，峰高分别为15.172、15.346、15.543，因此RSD值为：1.21％； 

6.25μg/mL时，峰高分别为30.136、30.699、30.626，因此RSD值为：1.00％ 

结果显示3种浓度β-胡萝卜素的RSD均＜3％，表明仪器精密度良好。 

2、稳定性试验 

精密吸取同一标准品溶液(浓度为0.75μg/mL，保存于棕色瓶)，分别于配制后0、2、4h进行测定，分别进样20μL，每个时间段进样3次，结果β-胡萝卜素的峰高RSD分别为2.78％、0.75％及2.24％，表明供试品溶液在4h内稳定。 

3、重现性试验 

对作为待测样品A的β-胡萝卜素样品重复进行5次检测，检测方法同实施例1。 

结果如下表2： 

表2 

上述结果显示β-胡萝卜素的RSD为2.00％，表明样品的重现性良好。 

4、将上述表1中所示的样品A～样品E按照高效液相色谱法方法(目前公认的检测精度最高的方法)进行检测，结果如下3： 

表3、粗提物中β-胡萝卜素含量测定结果(n＝5) 

5、回收率试验： 

准确制备已知含量的样品适量，精密称定，分别加入标准品适量，进样5次，测定β-胡萝卜素的峰高，计算平均回收率及RSD，结果见表4。 

表4、β-胡萝卜素粗加样回收率试验结果(n＝5) 

综上所述，本发明建立了一种β-胡萝卜素HPLC定量检测方法，方法灵敏度、回收率、重现性均较好。萃取物中β-胡萝卜素含量为0.08％以上(接近千分之一)。 

对比例1、将实施例1步骤3)中的流动相由“甲醇-乙腈-二氯甲烷＝50-10-40(v/v)”改成甲醇-二氯甲烷＝50-40(v/v)；其余等同于实施例1，精密度结果如下所示： 

0.75μg/mL时，峰高分别为4.101、4.328、4.827，因此RSD值为：8.41％； 

3.1μg/mL时，峰高分别为15.087、16.145、16.012，因此RSD值为：3.66％； 

6.25μg/mL时，峰高分别为30.021、29.827、30.714，因此RSD值为：1.54％。 

最终所得的测定结果如下表5所示。 

表5、粗提物中β-胡萝卜素含量测定结果 

对比例2、将实施例1步骤3)中的流动相由“甲醇-乙腈-二氯甲烷＝50-10-40(v/v)”改成甲醇-乙腈-二氯甲烷＝20-30-50(v/v)；其余等同于实施例1，精密度结果如下所示： 

0.75μg/mL时，峰高分别为3.802、4.015、4.223，因此RSD值为：5.25％； 

3.1μg/mL时，峰高分别为15.134、16.216、16.541，因此RSD值为：4.61％； 

6.25μg/mL时，峰高分别为30.627、29.796、30.231，因此RSD值为：1.38％ 

最终所得的测定结果如下表6所示。 

表6、粗提物中β-胡萝卜素含量测定结果 

对比例3、将实施例1步骤3)中的流动相由“甲醇-乙腈-二氯甲烷＝50-10-40(v/v)”改成 甲醇-乙腈-二氯甲烷＝70-10-20(v/v)；其余等同于实施例1。 

0.75μg/mL时，峰高分别为3.983、4.524、4.916，因此RSD值为：10.5％； 

3.1μg/mL时，峰高分别为15.217、16.535、16.627，因此RSD值为：4.89％； 

25μg/mL时，峰高分别为30.086、29.137、30.801，因此RSD值为：2.78％。 

最终所得的测定结果如下表7所示。 

表7粗提物中β-胡萝卜素含量测定结果 

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明中β-胡萝卜素的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。