白藜芦醇分离检测方法的研究进展

李同梦，李明雪

(徐州开放大学，江苏 徐州 221000)

白藜芦醇以反式和顺式异构体形式存在，是一种植物抗毒素，存在于葡萄藤及其产物、葡萄酒和大量植物中。由于白藜芦醇具有多种药理活性，包括抗癌和抗心血管疾病活性以及延长寿命的特性，其定量方法正在迅速发展，包括高效液相色谱液法(high performance liquid chromatography，HPLC)、气相色谱(gas chromatography，GC)和毛细管电泳法(capillary electrophoresis，CE)相关技术。本文对基于分离技术的白藜芦醇的分析方法进行了综述，并对各种方法的优缺点进行了比较。

1 白藜芦醇的来源与代谢

白藜芦醇(3，4’，5-反式三羟基-苯乙烯)是一种天然的从多种植物中提取的非类黄酮的多酚化合物，已被证实具有抗氧化、抗炎、抗癌症、抗衰老、减肥、抗糖尿病、心脏保护等多种生物学功能[1-2]。白藜芦醇最初于1940年在白海葵中被分离提取。在1963年，蓼科植物的根中也分离出白藜芦醇[3]。1997年，Jang等[4]首先报道了白藜芦醇的抗白血病作用，随后对其广泛的生物学和药理活性进行了大量的研究。目前，在天然来源中，白藜芦醇已在超过72种植物中被发现，包括葡萄、日本虎杖、花生、桉树、云杉、百合、桑树和花生等[5]。其中，葡萄及葡萄酒被证实是白藜芦醇最丰富的来源[6]。

虽然白藜芦醇以反式和顺式异构体的形式存在，但大部分研究已经证实反式白藜芦醇的健康作用更大。反式白藜芦醇的稳定性比顺式好，顺式只有在完全遮光的情况下才在中性pH下稳定。相反，反式白藜芦醇在避光条件下至少稳定42 h，除非在高pH缓冲液中[7]。一般来说，在严格的波长和光照时间条件下，在强紫外光的照射下，顺式白藜芦醇很容易从其过渡体生成顺式白藜芦醇[8]。但在空气和不同的光照条件下，反式白藜芦醇的减少并不总是与顺式白藜芦醇的增加相关，这可能是由于顺式白藜芦醇对大气氧化更加敏感导致的[9]。事实上，最近有报道称，反式白藜芦醇在365 nm处的紫外光线下能催化异构体，除了顺式异构体外，还会产生反式-白藜芦醇的氧化衍生物。因此，与其他抗氧化剂一样，白藜芦醇非常不稳定，暴露在阳光下往往会作为还原剂，暴露在空气中会被氧化。由于氧化可能最终导致白藜芦醇的完全降解和生物活性的大幅丧失，因此需要一种快速的分析方法来减少白藜芦醇氧化的机会。本文综述了白藜芦醇分析的现状，包括白藜芦醇的样品制备和分离检测方法，并对各种方法的优缺点进行了总结。

2 白藜芦醇分析样品的制备

由于不同植物样品中的白藜芦醇含量各不相同，因此在白藜芦醇的分析检测前要先进行白藜芦醇提取或浓缩等前处理，以减少基质影响。在已报道的方法中，固相萃取(solid phase extraction，SPE)和液-液萃取(liquid-liquid extraction，LLE)是应用最广泛的技术。

SPE是一种快速、高效的方法，只需要最少的样品即可操作，并且可以完全自动化[10]。因此，它被广泛应用于从生物样品中浓缩目标分析物[11]。不同的研究人员已成功地将该方法用于白藜芦醇的分析前的浓缩。LLE不像固相萃取那样被广泛使用，但LLE也被用于白藜芦醇的分析。Minuti等[12]使用分离漏斗和乙酸乙酯作为溶剂进行了液-液萃取，在葡萄酒样品中加入氯化钠(20 mg)和焦亚硫酸钠(20 mg)，成功地分析了葡萄酒中22种成分的浓度，包括反式白藜芦醇，平均回收率为73%～107%。有趣的是，当对反式白藜芦醇的本身进行回收时，这种方法可以得到114%的最好的回收率，显著好于用同溶质C18(EC)玻璃柱测试的固相萃取方法。

3 白藜芦醇的分离检测方法

对不同来源的白藜芦醇进行定量研究，有助于帮助我们全面了解白藜芦醇的生产、稳定性和代谢，以及其有益作用的分子机制。根据分离方式的不同，目前白藜芦醇常用的检测方法可分为3大类，即HPLC、GC、CE等方法。本文将总结这些测定方法的研究进展。

3.1 高效液相色谱法(HPLC)

由于白藜芦醇的高稳定性和高重现性，HPLC是白藜芦醇及其衍生物分析中应用最广泛的方法。在白藜芦醇的高效液相分析中，流动相、固定相和色谱柱的选择是影响白藜芦醇分析效果的因素。白藜芦醇在大多数情况下都是在反相柱上进行分离的，最常用的流动相是乙腈-水体系，它的压力低于另一种常用的体系甲醇-水。在多数的情况下，通常使用各种有机添加剂，如三乙胺、三氟乙酸、甲酸和磷酸等来改善色柱的分离度和峰形[13-17]。据报道，乙酸还可以阻止白藜芦醇中羟基的电离，从而提高其在反相色谱中的保留率。对于固定相，通常使用多种C18键合相用于柱填料，如C18Lichrocart、Capcell Pak C18UG120、ODS Hypersil、Spher ODS等[18-19]以提高对白藜芦醇的选择性和分离度。然而，ODS吸附剂在较高的pH值下易溶解，并且需要较长的分析时间。因此，还可以使用苄基二甲基硅基、C8和氰基等键合固定相，值得注意的是，C8柱的保留时间似乎比C18柱短，尤其是顺式白藜芦醇，其在C18柱上的保留明显较长[20]。分离的过程中通常采用梯度的洗脱方式进行，流速通常在0.5 mL /min和1.5 mL/min之间。洗脱顺序按照极性逐步递减，即反式白藜芦醇、顺式白藜芦醇依次递减的顺序。

柱属性是影响白藜芦醇分析的另一重要因素。Abert Vian等[21]采用两个耦合的整体柱分离石榴葡萄酒中的白藜芦醇和白藜芦醇异构体发现，整体柱的高孔隙率可以提供很短的平衡时间，流动相流速高达7 mL/min，仅用较短的分析时间(20 min)就分离出白藜芦醇。此外，用于白藜芦醇分析的高效液相色谱柱尺寸通常为200 mm×4 mm，但微高性能液体色谱法(μ-HPLC)配备有显著减小的柱直径(内径约0.2 mm)，被证实具有更高的灵敏度和更低的检测下限，其低流速还可以降低溶剂消耗，较高的柱温度增加了传质速率，从而进一步提高了柱效率，在近年来白藜芦醇的检测方法中引起广泛关注[22-24]。Lopez等[22]使用配备有10 cm×0.32 mm的微型高效液相系统成功地测定了23种意大利商业葡萄酒中的白藜芦醇浓度，效果远远好于使用常规分析柱方法。

3.2 气相色谱法(GC)

GC已被用于同时检测反式和顺式白藜芦醇，尽管与高效液相色谱法相比报道较少。通常，由于白藜芦醇的非挥发性，在GC分析之前，通过固相萃取或其他方法制备样品后，需要进行化学衍生化步骤以获得挥发性和热稳定性的衍生物。一种常用的衍生化试剂是双三氟乙酰胺(bistrifluoroacetamide，BSTFA)。也有报道在比较不同的硅烷化方法后指出，少量的甲醇和BSTFA(约1:3)可显著提高衍生化产率。电子电离(electron ionization，EI)分子离子在m/z 444处以SIM的模式进行定量测定，m/z 445和446处的离子被记录为范围极值。当然，含有白藜芦醇的样品也可以直接进样(即不经过衍生化)进行GC-MS分析，其中分子离子在m/z 228处以SIM模式进行定量分析，m/z 227([M H]+)和m/z 229(含13C同位素物种)的离子为限定值[25]。研究显示，在样品直接进样的情况下，反式白藜芦醇相对于顺式白藜芦醇的含量更高，这至少部分归因于葡萄糖苷形式的热分解。特别需要注意的是，分析前所需样品的衍生化以及进样器、色谱柱和离子源(250～300 ℃)使用的高温可能会导致白藜芦醇的部分异构化或降解，从而导致GC分析的定量不准确[26]。

3.3 毛细管电泳法(CE)

CE具有分离能力强、分离速度快、样品和溶剂消耗少等独特优势，由于其可用性有限，且其来源如葡萄酒的基质高度复杂，因此对白藜芦醇的分析非常有效。原则上，样品可以直接引入CE系统或经过前处理再进入系统[27]。尽管样品的前处理延长了总的分析时间，但通常会产生更浓缩、纯度更高的样品。在CE分析的情况下，固相萃取预处理能够实现更高的分离效率，因为它降低了离子强度、降低了粘度并便于调节运行缓冲液，并且由于用于从固相萃取柱洗脱分析物的非极性溶剂产生的堆积效应，分辨率也可以提高[27]。尽管SPE程序的有效性取决于随后的分离模式，但通常使用SPE将植物中的白藜芦醇检测下限降低10倍，并获得良好的回收率[28]。

在分离模式方面，毛细管区带电泳法(capillary zone electrophoresis，CZE)和胶束电动毛细管色谱(micellar electrokinetic capillary chromatography，MEKC)都被报道用于白藜芦醇的分析。CZE中白藜芦醇的定量分析通常采用磷酸盐或硼酸盐基电解液，在分离缓冲液中加入有机改进剂(甲醇)可提高分离度。最近，Peres等[27]以四硼酸钠(STB)为电解液，利用色谱图分辨率统计方程研究了包括STB基缓冲液、甲醇作为有机改进剂、十二烷基硫酸钠或Brij35作为表面活性剂、进样时间/压力、电压和温度等各种因素的影响发现，优化后的电解液为含20%甲醇的17 mmol/L STB。LOD和LOQ分别为0.1～0.3 μg/mL和0.4～0.8 μg/mL。连续进样10次，进样时间和峰面积的RSD均小于2%，回收率在97%～102%之间，分离效果较好。

4 结 语

鉴于白藜芦醇的重要药理作用，人们开发了一系列的定量方法。其中，GC具有良好的灵敏度和特异度，而分析前所需样品的衍生化以及进样器、色谱柱和离子源处的高温可能会导致白藜芦醇的部分异构化或降解，从而导致不准确的定量。最常用的HPLC相关技术是可靠和稳定的，但遗憾的是，它们通常需要很长的时间。CE为白藜芦醇的测定提供了一种快速、经济的方法，但由于多种技术原因，该方法精密度较低，不适合大规模样品分析。因此，一种简单、快速、可靠、性价比高的方法仍然需要进一步研发。在这一点上，μ-HPLC具有更广阔的前景，因为它的速度快，重现性好，溶剂和样品的消耗很低，特别是当与MS结合时[29]。