高分辨质谱法测定苹果果皮和果肉中的酚酸

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.