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不同产地烤烟化学成分指纹图谱差异研究

作　者: 张双双
导　师: 刘国顺
学　校: 河南农业大学
专　业: 烟草学
关键词: 高效液相色谱法指纹图谱烤烟
分类号: R284
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

烟草的化学成分非常复杂,而烟草中相关化学组分的种类和含量直接与其质量相对应,对其组分的确认即相当于对质量的确认,因而可利用“指纹图谱”的原理实现烟草质量评价。目前，液相色谱技术主要多酚类物质的分离鉴定，关于HPLC指纹图谱的研究较少，因此，完成指纹归属工作，构建完善的烤后烟叶化学物质的指纹图谱对指导烤烟的质量评价工作具有重要意义。在工业方面，目前对于卷烟风格和质量的判断主要以感官评吸为主，而随着分析技术的发展，化学指纹图谱技术在天然产物化学领域的研究日趋成熟，尤其是中草药指纹图谱技术已经应用于真伪鉴别，个别技术已经收录在药典中，成为法定鉴别标准。这无疑对烟草工业领域的评价卷烟产品的质量稳定性和鉴别卷烟产品的真伪工作有着重要的借鉴作用。因此，开发烟草指纹图谱技术为卷烟产品质量稳定性、真伪、优劣鉴别工作引进新的客观评价体系提供一种新思路。烟草做为一种天然产物，其内在化学成分具有一定的药理作用。因此，构建烟草指纹图谱，完成指纹的归属工作，使得烟草种植对于烟草工业的发展具有一定的推动作用。同时，烟草作为一种有争议的经济农作物也将引起医药领域的科学工作者的注意，成为研究热点。本文采用溶剂超声萃取高效液相色谱法分离提取烟草中的化学成分，采用梯度洗脱，色谱柱：waters-nova-pak C18液相色谱柱（4μm，3.9*150mm）；流动相A：100%乙腈，流动相B：3%乙酸；检测波长327nm；流速：1ml/min；柱温：25℃；进样量：10μL;梯度洗脱：0min(97%B)→10min(97%B)→35min(50%B)→45min(50%B)→50min(10%B)→60min(5%B)→75min(5%B)。本文以高效液相色谱分析方法为基础，研究了烤烟样品化学成分的高效液相色谱指纹图谱。本文所建立的指纹图谱构建方法，具有较强的精密度、稳定性和重复性，所建立的指纹图谱基线较为平稳、响应值高、分离度良好。完成了新绿原酸、隐绿原酸、绿原酸、芸香苷、莨菪亭5种对照品的对比，图谱显示，5种标准品的保留时间与烤烟HPLC指纹图谱中5个特征峰的保留时间一致，完全可能是同一种物质。本文采用LC-MS技术对HPLC指纹图谱的主要色谱峰的结构进行指认与确定，选用14号样品进行LC-MS检测，以14号样品数据进行分析，结果表明，其中5个色谱峰经与对照品对比，保留时间、紫外光谱、质谱均一致，分别为新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、芸香苷、莨菪亭。通过对15批不同产地的烤烟样品进行了HPLC指纹图谱分析，确定了烤烟HPLC指纹图谱的对照图谱，并对15批样品进行相似度分析，结果表明，其中13号、4号样品指纹图谱与对照图谱的相似度较低，这可能与当地的生态环境、生产条件相关，其他样品指纹图谱与对照图谱的相似度均达到0.900以上。通过对15批样品不同产地烤烟HPLC指纹图谱共有色谱峰相对保留时间及相对峰面积进行考察，结果表明，不同产地烤烟的HPLC指纹图谱共有峰相对保留时间差别较小，说明以上15批不同产地烤烟化学成分基本相同。但是共有峰相对峰面积差别较大，这说明以上15处产地的烤烟由于生长的地理环境和气候条件的不同而导致其主要化学成分含量差别较大。为了考察烤烟HPLC指纹图谱在烟草领域的应用，本文采用DPS软件,对不同产地的烤烟样品同时聚类分析，分类结果基本区分了浓香型烟叶和清香型烟叶，如典型浓香型烟叶产区河南南阳、河南方城被聚为一类，典型清香型烟叶云南临沧、云南楚雄被聚为一类，中间香型烟叶产区贵州黔西、贵州毕节被聚为一类。

全文目录

致谢  4-8
摘要  8-10
1 文献综述  10-19
  1.1 指纹图谱概述  10-11
  1.2 构建指纹图谱的意义及原则  11-12
    1.2.1 构建指纹图谱的意义  11
    1.2.2 构建指纹图谱的原则  11-12
      1.2.2.1 系统性  11-12
      1.2.2.2 特征性  12
      1.2.2.3 重现性  12
  1.3 样品预处理方法  12-13
    1.3.1 水蒸汽蒸馏法  12
    1.3.2 溶剂萃取法  12-13
      1.3.2.1 溶剂微萃取法  12-13
      1.3.2.2 微波辅助溶剂萃取法  13
      1.3.2.3 超声波辅助萃取法  13
  1.4 HPLC 色谱法在烟草行业研究进展  13-15
    1.4.1 HPLC 色谱法测定烤烟中的烟碱  13-14
    1.4.2 HPLC 色谱法测定烤烟中的淀粉  14
    1.4.3 HPLC 色谱法测定烤烟中的质体色素  14
    1.4.4 HPLC 色谱法测定烤烟中的甲酸、乙酸和乳酸  14-15
    1.4.5 HPLC 色谱法测定烤烟中的多酚类化合物  15
  1.5 指纹图谱技术在烟草行业中的应用研究  15-19
    1.5.1 在烟草方面的应用研究  15-16
      1.5.1.1 品种鉴定和新品种登记  15-16
      1.5.1.2 烟草病虫害防治  16
    1.5.2 在卷烟方面的应用研究  16-17
    1.5.3 在香精香料方面的应用研究  17
    1.5.4 其他  17-19
2 引言  19-20
3 材料与方法  20-22
  3.1 试验设备与仪器  20
  3.2 烤烟样品及对照品来源  20
  3.3 试验条件  20-22
    3.3.1 色谱条件  20-21
    3.3.2 供试品溶液制备  21
    3.3.3 对照品的制备  21-22
4 结果与分析  22-41
  4.1 烤烟 HPLC 指纹图谱的建立  22-35
    4.1.1 试验条件优化  22-26
      4.1.1.1 流动相的选择  22-25
      4.1.1.2 检测波长的选择  25-26
      4.1.1.3 供试品溶液制备方法的选择  26
    4.1.2 方法学考察  26-30
      4.1.2.1 重现性试验  26-28
      4.1.2.2 精密度试验  28-29
      4.1.2.3 稳定性试验  29-30
    4.1.3 烤烟 HPLC 指纹图谱标准品对照  30-33
    4.1.4 烤烟指纹图谱共有峰 LC-MS 鉴定  33-35
      4.1.4.1 质谱检测参数  33-34
      4.1.4.2 共有峰 LC-MS 鉴定  34-35
  4.2 不同产地烤烟样品 HPLC 指纹图谱分析  35-41
    4.2.1 烤烟 HPLC 指纹图谱共有峰的标定  36
    4.2.2 总共有模式的建立和相似度分析  36-37
    4.2.3 不同产地烤烟 HPLC 指纹图谱共有色谱峰相对保留时间及相对峰面积考察  37-38
    4.2.4 不同产地烤烟 HPLC 指纹图谱聚类分析  38-41
5 结论与讨论  41-43
  5.1 结论  41-42
    5.1.1 烤烟样品 HPLC 指纹图谱的构建  41
    5.1.2 不同产地烤烟样品的 HPLC 指纹图谱分析  41-42
  5.2 讨论  42-43
    5.2.1 指纹峰归属工作  42
    5.2.2 聚类分析结果中存在的问题  42-43
参考文献  43-48
ABSTRACT  48-50

不同产地烤烟化学成分指纹图谱差异研究

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