【摘要】 通过比较单QTOF模式(MS1)获得的HRMS数据与其计算质量,并检查其同位素保真度(同位素丰度和同位素间距)来鉴定酚酸。

作酚酸是广泛分布于植物界的一类多样的次生代谢物。酚酸作为食品中的一种功能性成分很有趣,因为它具有抗癌、抗病毒、抗菌和强抗氧化活性1。酚酸(酚醛羧酸)是由苯酚与有机羧酸结合而成。酚酸有两类,包括由苯甲酸衍生的羟基苯甲酸(C6 - c1)和由苯环偶联到2-烯酸残基组成的羟基肉桂酸(C6 - C3) (ACH@CHACOOH)。这两类化合物都可以通过羟基化(即单羟基、二羟基或三羟基)和/或芳香环的甲氧基化进行修饰。酚酸的功能活性取决于芳香环上羟基化和甲基化的程度和排列。例如,与咖啡酸相比,甲基化咖啡酸(阿威酸)对LDL氧化的抑制作用更低。当咖啡酸酯化成奎宁酸(如绿原酸)时,体外抗氧化活性降低,而咖啡酸二聚体显示出强大的DPPH清除活性。了解食物中酚酸的范围和分布对了解食物的功能至关重要。

 

饮食中最常消耗的酚酸包括羟基肉桂酸衍生物,如对香豆酸、咖啡酸、阿魏酸和辛酸。在植物中,只有一小部分以游离酯的形式存在。大多数与结构成分(纤维素、蛋白质、木质素)或小分子(如类黄酮、葡萄糖、奎宁、草酸、乳酸、苹果酸和酒石酸)或通过酯、醚或缩醛键与其他天然成分(如萜烯)相连。结合的酚酸可以通过碱性和酸性水解来释放。迄今为止,很少有研究包括苹果中游离(非水解)和结合(水解)酚酸组成的信息。

 

加州每年生产1.3亿吨苹果(美国农业部,2011年)。这些苹果中约有60%被加工成罐装、干制或果汁产品;产生数百万磅的加工副产品,主要由苹果皮组成(美国农业部,2011年)。苹果皮有潜力成为一种有价值的加工副产物,然而,关于商业上重要的苹果品种中酚酸成分的信息很少;尤其是不同品种苹果的果皮。据报道,苹果中酚酸的品种差异只存在于主要的酚酸(即绿原酸和咖啡酸)。在一些苹果的复合果肉和果皮中评估了游离50 -咖啡酰奎宁酸、对香豆酰奎宁酸和对香豆酸的含量,在Gala和Fuji苹果的果渣(果皮、核、种子、花萼和茎)中报告了游离的、酯化的和不溶性结合的酚酸。

 

富士纸浆中游离酚类和结合酚类的代表性总离子色谱图(TIC)分别如图1a和b所示。通过比较单QTOF模式(MS1)获得的HRMS数据与其计算质量,并检查其同位素保真度(同位素丰度和同位素间距)来鉴定酚酸。通过获得QTOF MS/MS光谱并与可用的真实标准进行比较,进一步证实了理论质量和观测到的m/z值小于5.2 ppm的峰。在富士苹果、粉红女苹果、金冠苹果和史密斯苹果的果皮和果肉中鉴定了25种酚酸(表2和图2),其中羟基苯甲酸衍生物8种,羟基肉桂酸衍生物11种,羟基苯乙酸衍生物5种,羟基苯丙酸衍生物1种。

图1 富士纸浆的典型总离子色谱图(A)游离酚酸(b)结合酚酸经碱、酸水解后的联合萃取物。

 

图2 苹果提取物色谱峰的UHPLC-(ESI)QTOF MS/MS谱图。蓝色钻石表示前体离子的伪分子离子。

 

Jihyun Lee等人2研究的目的是鉴定和量化生长在加州的四个重要商业苹果品种(富士、金冠、史密斯奶奶和粉红士)果皮和果肉中游离和总(游离+结合和水解)酚酸的组成。采用高分辨率质谱法(HRMS)鉴定酚酸的范围比以往的研究更广。高分辨率MS/MS提供了提高灵敏度和准确质量测量的优势,有助于具有相同标称质量的分子式之间的化合物鉴定/确认和区分。

 

1.Khadem, S.; Marles, R. J. Monocyclic Phenolic Acids; Hydroxy- and Polyhydroxybenzoic Acids: Occurrence and Recent Bioactivity Studies Molecules [Online], 2010, p. 7985-8005.

2.Lee, J.;  Chan, B. L. S.; Mitchell, A. E., Identification/quantification of free and bound phenolic acids in peel and pulp of apples (Malus domestica) using high resolution mass spectrometry (HRMS). Food Chem. 2017, 215, 301-310.