测定花青素的含量,就是将样品中的物质通过量化展示出来。花青素是以2-苯基苯并吡喃阳离子为骨架,是有苯环(A环和B环)通过一个含氧杂环(C环)连接而成。在B环的R1和R2位置含有羟基(-OH),它的数量直接影响到整个结构的稳定性,羟基越多,结构越不稳定。因此,它既是非极性的,也是极性的。天然的花青素大多数以糖苷形式存在,通过糖苷键链接在C环的3位碳上。常见的糖苷的糖有葡萄糖,鼠李糖,半乳糖等。甲基化和酰基化能增强稳定性,但会降低抗氧化活性。
花青素对pH值是比较敏感的,在酸性条件下呈红色,碱性条件下会变成蓝色。自然界中的花青素有300多种,其中主要有6种:天竺葵色素,矢车菊色素,飞燕草色素,芍药色素,牵牛花色素,锦葵色素。花青素种类之间的颜色差异,主要是B环取代基不同而导致的,比如矢车菊素偏红,它们的颜色变化是可逆的,但是如果被氧化了就不可恢复。花青素在强碱或高温条件下容易降解,在测定的过程,特别是前处理要注意环境变化。
在科研检测中,一般用高效液相色谱(HPLC)或液相串联质谱(LC-MS/MS)测定植物样本各种花青素含量。它的准确度会受多种因素的影响,包括样品前处理,色谱条件等。植物样本是需要粉碎研磨,并过60目筛,确保均一性。溶解用的甲醇、乙腈等溶剂现配现用,时间长了有效含量减少,提取能力会下降,而自己不知道。预处理的温度要严格控制时间,避免出现降解。离心速度和时间需要准确,确保杂质可以完全去除。
色谱条件是可采用C18的色谱柱分离,用乙腈和水为流动相,甲酸为缓冲盐来稳定花青素,避免出现降解。缓冲盐pH值对保留时间有比较明显的影响,酸性条件如pH=3可抑制花青素的降解,提高检测灵敏度。缓冲盐的浓度一般是5-50mM,在设置梯度过程中,要观察柱压的变化,确保稳定在合理的范围内。LC-MS/MS测定的前处理需要过0.22um的膜,中性或极性较大的花青素选用ESI电离模式,极性较小的可用APCI,根据目标化合物确定。碎片离子选择质谱响应高,选择性好,每种化合物至少要2个MRM离子对,一个用于定性,另外一个用于定量,定量的响应值相对较高。