典型富硒植物中含硒化合物的形态分析与结构鉴定

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富硒植物作为安全有效的天然有机硒膳食来源,能提供人体必需的优质有机硒资源,起到抗氧化应激、改善免疫系统功能、维持人体正常代谢的作用。但由于富硒植物基质复杂、提取过程中各硒形态稳定性差、含硒化合物标准品及鉴定方法和思路的限制,人们对富硒植物中含硒化合物的认识并不充分。本文首先通过优化复合酶解前处理条件和RPIC-ICP MS条件,比较酶解过程中不同硒形态的稳定性,分析了典型富硒植物中常见的已知硒形态;其次,考察典型富硒植物中总硒和硒形态的差异及储藏稳定性;最后,采用UPLC-ESI-Triple TOF MS对不同富硒植物中未知的含硒化合物进行鉴定。为富硒植物中含硒化合物的形态分析与鉴定提供实验方案和鉴定思路,从而为膳食补充优质有机硒的选取奠定基础。本文主要结论如下:首先,优化形成了一种高效准确的酶解前处理-RPIC-ICP MS方法,定量分析六种典型富硒植物中的硒形态。最佳的酶解条件为:取100 mg样品于15 m L 30 mmol/L的Tris-HCl(p H 8.5)缓冲液中,同时加入5%(酶和样品的质量比,w/w)碱性蛋白酶、5%蛋白酶K和5%胰蛋白酶,45℃下磁力搅拌4 h。选用Tech Mate C18-ST色谱柱(4.6mm×250 mm,5μm),以30 mmol/L磷酸氢二铵溶液、0.5 mmol/L四丁基氢氧化铵和3.0%(v/v)甲醇组成流动相,调p H为6.0。流速为1.0 m L/min进行等度洗脱,柱温为30℃。该方法能在10 min内依次分离硒代胱氨酸(Se Cys2)、甲基硒代半胱氨酸(Me Se Cys)、四价硒(Se(IV))、硒代蛋氨酸(Se Met)、六价硒(Se(VI))、硒代乙硫氨酸(Se Et)六种硒形态。对该方法进行方法学验证,六种硒形态在线性范围内线性关系良好,相关系数(r~2)均大于0.999;检出限(LOD)范围为0.08μg/L~0.15μg/L,定量限(LOQ)范围为0.30μg/L~0.51μg/L,六种硒形态的重复性和稳定性良好,RSD均小于5%;六种硒形态的加标回收率为83.0%~105.8%,RSD小于6.4%。其次,对六种富硒植物的硒形态进行分析,富硒堇叶碎米荠和富硒西兰花的主要硒形态为Se Cys2,而富硒大豆中的主要硒形态为Se Met。富硒甘蓝中的主要硒形态为Se(VI),富硒芦笋中的硒形态以三种有机硒Se Met、Me Se Cys、Se Cys2为主,富硒大蒜中的主要硒形态是Me Se Cys。进一步研究六种富硒植物的总硒含量和各硒形态含量在4个月内的储藏稳定性,结果表明所有富硒植物中总硒和Se(VI)的稳定性较好,Se(IV)含量则显著性下降。三种有机硒含量呈下降趋势,这表明在储藏过程中发生了硒形态转化。最后,采用UPLC-ESI-Triple TOF MS对六种富硒植物中的未知含硒化合物进行鉴定。利用硒独特的同位素模式过滤和质量亏损过滤,建立了一种靶向分析和非靶向分析综合鉴定的策略,共鉴定出27种不同的未知含硒化合物,其中有8种未知含硒化合物已有文献报道。在未被报道的19种含硒化合物中,有3种未知含硒化合物(C4H7NO2Se、C5H8O2Se、C7H9NO2Se)的结构式和16种未知含硒化合物的分子式被鉴定。
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