罗布麻浸膏中黄酮类成分分析及其在混合型卷烟中的应用
作者: 王丽达 杨振民 黄典 马嘉懿 杜国荣 樊肇胜 李悦 田书霞 芦楠 蒋成勇
摘要 [目的]研究罗布麻浸膏中6种黄酮类成分的定量分析方法,考察罗布麻浸膏主要功能成分转移行为以及对卷烟感官品质的影响和降低自由基的作用。[方法]以 20 mL 70%甲醇-水为溶剂,ACQUITY UPLC HSS C18(2.1 mm×100 mm,1.8 μm)为分离柱,槲皮素-D5为内标,采用超声提取-UPLC-MS/MS方法,测定罗布麻浸膏中6种黄酮类成分含量。通过不同加料比例研究罗布麻浸膏对卷烟感官质量、减害作用的影响以及主要功能成分的转移行为。[结果]UPLC-MS/MS方法可在10 min内实现6种黄酮类成分的快速分离,标准工作曲线线性关系较好(R2>0.999 0),方法的LOD和LOQ分别为0.39~0.76和1.29~2.55 ng/mL,加标回收率为93.11%~105.77%,RSD为0.73%~2.89%。添加罗布麻浸膏可以提升卷烟香气质量,降低烟气刺激性;主流烟气中槲皮素转移率为0.89%~2.93%,气相自由基清除率最大可达30%。[结论]该方法操作简便、响应快速、准确度高、重复性好,可适用于罗布麻浸膏中活性成分的快速测定。卷烟加料应用结果表明,罗布麻浸膏可以有效抑制卷烟主流烟气中自由基的释放量,合适的施加比例(≤1.0%)可以有效提升混合型卷烟感官品质并保持卷烟风格特征。
关键词 罗布麻浸膏;黄酮类成分;UPLC-MS/MS;混合型卷烟
中图分类号 TS452+.1 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2025)06-0179-06
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.06.042
Analysis of Flavonoids in Apocynum venetum Extractum and Its Application in Blended Cigarettes
WANG Li-da,YANG Zhen-min,HUANG Dian et al
(Beijing Research Station of Technical Center,Shanghai Tobacco Group Co.,Ltd.,Beijing 101121)
Abstract [Objective]To study the quantitative analysis method of six flavonoids in Apocynum venetum extractum,investigate the transfer behavior of the main functional components of A.venetum extractum,and its effects on the sensory quality of cigarettes and the reduction of free radicals.[Method] Using 20 mL 70% methanol-water as the solvent,ACQUITY UPLC HSS C18 (2.1 mm× 100 mm,1.8 μm) as the separation column,quercetin-D5 as the internal standard,and ultrasonic extraction-UPLC-MS/MS method was used to determine the content of six flavonoids in A.venetum extractum.The effects of different ingredient ratios on the sensory quality and harm reduction of cigarettes,as well as the transfer behavior of the main functional components of A.venetum extractum were studied.[Result] The UPLC-MS/MS method could achieve rapid separation of six flavonoids within 10 minutes,with a good linear relationship (R2>0.999 0) in the standard working curve.The LOD and LOQ of the method were 0.39-0.76 and 1.29-2.55 ng/mL,respectively.The recovery rate was 93.11%-105.77%,and the RSD was 0.73% -2.89%.Adding A.venetum extractum could improve the aroma quality of cigarettes and reduce smoke irritation; the transfer rate of quercetin in mainstream smoke was 0.89% -2.93%,and the maximum gas-phase free radical scavenging rate could reach 30%.[Conclusion]This method is easy to operate,has fast response,high accuracy and good repeatability,and can be applied to the rapid determination of active ingredients in A.venetum extractum.The application results of cigarette additives show that A.venetum extractum can effectively inhibit the release of free radicals in mainstream cigarette smoke.The appropriate application ratio (≤1.0%) can effectively improve the sensory quality of blended cigarettes and maintain the style characteristics of cigarettes.
Key words Apocynum venetum extractum;Flavonoid component;UPLC-MS/MS;Blended cigarettes
罗布麻作为一种重要的药食两用多年根宿生草本植物,具有降血压、抗氧化、消痰止咳、强心利尿的功能[1-3]。罗布麻叶中含有许多酚羟基化合物,对各种羟自由基、氧自由基有很强的还原性,具有良好的体外抗氧化活性[4-7]。罗布麻浸膏作为药用型特色添加剂已被应用于中式卷烟中[8-9],其所含黄酮类化合物如金丝桃苷、槲皮素、异槲皮素等不仅具有抗氧化和抗炎活性[10-12],而且在缓解咳喘等症状方面也具有一定疗效。具体而言,罗布麻烟对患有咳喘的吸烟者有一定的平喘止咳效果[13] 。
目前,罗布麻主要成分的检测方法主要包括薄层色谱法[14]、红外光谱法[15]、气相色谱法[16]、液相色谱法[17-18]、液相色谱-质谱法[19]等,而关于烟用罗布麻浸膏的质量检测方法和卷烟中的应用研究鲜有报道,其品质的好坏直接影响卷烟产品的内在质量。因此,建立科学、全面、快速的烟用罗布麻浸膏主要功能成分定性、定量分析方法,科学评价罗布麻浸膏在卷烟中的应用效果,对于罗布麻浸膏的内在质量判定和卷烟加料工艺、减害研究具有十分重要的意义。该研究拟采用UPLC-MS/MS方法对烟用罗布麻浸膏中6种黄酮类成分进行快速定量分析,并通过加料比例研究罗布麻浸膏对卷烟感官质量、减害作用的影响以及主要功能成分的转移行为,以期为烟用罗布麻浸膏的质量控制及卷烟产品质量安全提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、甲酸(色谱纯,美国Fisher公司)。标准品:白麻苷(99%)、芦丁(95%)、金丝桃苷(99%)、异槲皮苷(97%)、紫云英苷(99%)均购于上海安谱实验科技股份有限公司,槲皮素(97%)购于上海麦克林生化科技有限公司,槲皮素-D5(98%)购于上海IsoReag试剂公司。罗布麻浸膏样品19个(自购)。
超高效液相色谱-质谱联用仪(WATERS ACQUITY UPLC H-CLass/Xevo TQ-S micro,美国Waters公司);恒温振荡器(HNY-100D,天津市欧诺仪器仪表有限公司);电子顺磁共振波谱仪(EMX6,德国Bruker公司);D-78224型超声波清洗仪(德国Elma公司);电子天平(感量0.01 mg,美国OHAUS公司);Milli-Q超纯水仪(美国Millipore公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 混合标准储备液。首先用70%甲醇-水溶液配制浓度为50 ng/mL的槲皮素-D5内标溶液。然后准确称取6种标准品(精确至0.1 mg),加入上述内标溶液配制成浓度分别为白麻苷2.06 μg/mL、芦丁2.03 μg/mL、金丝桃苷1.83 μg/mL、异槲皮苷1.91 μg/mL、紫云英苷1.96 μg/mL、槲皮素 1.75 μg/mL的混合标准储备液。使用时稀释至所需质量浓度。
1.2.2 样品前处理。
准确称取0.2 g (精确至0.1 mg)罗布麻浸膏于50 mL锥形瓶中,准确加入20 mL 含内标的70%甲醇-水溶液,超声提取60 min,净置30 min后,取上清液经0.45 μm 微孔滤膜过滤,滤液用含内标的70%甲醇-水溶液稀释100倍后进行仪器分析。
1.2.3 色谱及质谱条件。
1.2.3.1 色谱条件。ACQUITY UPLC HSS C18 色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm);柱温30 ℃;进样体积2 μL;流动相A为0.3%(V/V,下同)甲酸水溶液,B为乙腈;流速0.4 mL/min。梯度洗脱程序:0~0.5 min,87%~85%A;0.5~6.0 min,85%~85%A;6.0~10.0 min,85%~30%A。
1.2.3.2 质谱条件。离子源为ESI源;负离子电离模式;扫描方式为MRM;毛细管电压2.6 kV;离子源温度150 ℃;离子源脱溶剂气温度500 ℃,辅助气流速1 000 L/h。
1.2.4 卷烟样品制备。
选择混合型中南海无添加烟丝作为空白样品烟丝,混合均匀后放入相对湿度为(60±5)%、温度为(22±2)℃的恒温恒湿箱中平衡48 h备用。罗布麻浸膏按照香料厨房在线工艺方法处理,按照不同的施加比例(0、0.5%、1.0%、2.0%、4.0%烟丝重量)施加到烟丝中,然后将烟丝样品放入恒温恒湿箱中待用。
将上述制备的样品烟丝卷制成卷烟,根据重量、吸阻分选烟支,在(60±5)%相对湿度、(22±2)℃的恒温恒湿箱中平衡48 h后分别进行感官评价、卷烟主流烟气有害成分和主要功能成分转移行为分析。
1.2.5 感官评价。
按照行业标准YC/T 138—1998《烟草及烟草制品 感官评价方法》,组织7名具有资质的人员组成评吸小组对样品进行感官评价;评吸采用单支打分法,从香气质、香气量、浓度、劲头、杂气、刺激性和余味7个方面进行评价。
1.2.6 有害成分分析。
按照ISO 4387的方法进行吸烟试验,参照文献[20]测定卷烟主流烟气中的自由基释放量。
2 结果与分析
2.1 色谱条件优化 该研究考察了甲醇-水、乙腈-水、乙腈-甲酸水溶液、乙腈-磷酸水溶液作为流动相对6种黄酮类成分及内标色谱分离效果的影响,结果显示,乙腈-甲酸水溶液对各组分具有较好的分离效果。在此基础上比较了不同体积比(0、0.1%、0.2%、0.3%和0.5%)的甲酸水溶液-乙腈流动相体系对黄酮类成分的分离效果,结果表明,甲酸的加入可以使分离效果和峰形得到改善,且随着甲酸浓度的提高,各组分的保留时间提前。试验结果表明,0.3%甲酸-水溶液条件下分离效果最好、灵敏度最高,因此选择0.3%甲酸水溶液-乙腈作为流动相。