1. 引言
番茄红素广泛存在于各种蔬菜、水果中，溶于氯仿、苯及油脂中而不溶于水，是一种类胡萝卜素。科研人员发现番茄红素在预防心血管疾病，降低血脂，提高免疫力、延缓衰老等方面具有积极的作用。另外番茄红素作为配料广泛的应用于普通食品、保健食品、膳食营养补充剂等，它是自然界中最强的抗氧化剂[1] [2]。
目前，番茄红素的测定方法有紫外分光光度法[3]、超临界二氧化碳色谱法[4]、高效液相色谱法[5] [6]、色差仪快速测定法[7]、衰减全反射红外光谱法[8]等，其中应用最广的是高效液相色谱法，因其高压、高速、高效分离、高分辨率、高灵敏度，样品适用性广，高效液相色谱法适用于分析高沸点、热稳定性差和摩尔质量大的物质，占有机物总数的80%左右，这使得该方法在化学、医学、工业、农学、检验等领域有广泛的应用。
近年来，纳米材料越来越多地应用到样品的前处理中。聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl pyrrolidone, PVP)纳米纤维膜通过高压静电纺丝制备，具有纳米级的孔隙结构，具有高效过滤、油水分离的性能，已经成功应用到样品的前处理中[9]。本文采用丙酮提取番茄红素，高效液相色谱法测定的方法，希望本文能够为番茄红素研究提供一定量的数据基础。
2. 材料与方法
2.1. 样品
西红柿样品采购于呼和浩特东瓦窑市场，共10个样品。
2.2. 主要仪器
高效液相色谱仪(LC2010)：岛津有限公司；电子天平(FA2204)：上海舍岩仪器有限公司；高速组织捣碎机(JJ-2)：河南沃林仪器设备有限公司；浓缩仪(Auto EVA 80)，睿科集团股份有限公司；干式氮吹仪(UGC-12MT)：北京优晟科技联合有限公司。
聚丙烯腈(PAN, MW = 80,000)购自昆山宏宇塑料有限公司；聚乙烯基吡咯烷酮(PVP, K30, MW = 10 KDa)购自天津光复精细化工研究所；三聚氰胺海绵，孔隙率大于99% (上海俊骅新材料有限公司)。
2.3. 主要试剂
丙酮(分析纯)，甲醇(分析纯)，乙腈(分析纯)，二氯甲烷(分析纯)，石油醚(分析纯)，均由国药集团化学试剂有限公司生产。聚丙烯腈(PAN, MW = 80,000)购自昆山宏宇塑料有限公司；聚乙烯基吡咯烷酮(PVP, K30, MW = 10 KDa)购自天津光复精细化工研究所。
番茄红素标准品，购买于上海麦克林生化科技有限公司。
2.4. 标准溶液的配制
番茄红素标准溶液：用电子天平准确称取0.0100 g番茄红素标准品于100 mL小烧杯中，加入二氯甲烷适量，玻璃棒搅拌使之溶解，转移并定容至100 mL棕色容量瓶中，待用。
2.5. 番茄红素的提取[10]
提取：将西红柿去皮后捣碎成匀浆，精确称取2.00 g试样，于150 mL烧杯中，加入适量丙酮浸没试样，用玻璃棒搅拌30 s后静置5 min，PVP纳米纤维膜真空抽滤，滤液收集于100 mL细口瓶中。
净化：将滤液转移至分液漏斗中，静置分层，上层有机相中加入无水硫酸钠，PVP纳米纤维膜过滤，滤液收集至圆底烧瓶中，下层水相用20 mL丙酮萃取，收集有机相。采用自动平行浓缩仪将全部有机相浓缩，用氮吹仪氮吹近干，10 mL二氯甲烷溶解，PVP纳米纤维膜过滤，待测。
2.6. 色谱条件
检测波长：472 nm；色谱柱：waters C18；流动相：乙腈–二氯甲烷混合液(体积比80:20)；流速：0.8 mL/min；进样体积：10 μL。
3. 结果与分析
3.1. 提取溶剂的选择
针对影响番茄红素提取效果的提取溶剂丙酮、二氯甲烷，石油醚，正己烷进行了比较分析，如图1。
Figure 1. Selection of solvent for extraction
图1. 提取溶剂的选择
由图1可知，丙酮提取番茄红素的含量为118.56 mg∙kg−1，正己烷提取番茄红素的含量为58.27 mg∙kg−1，二氯甲烷提取番茄红素的含量为85.32 mg∙kg−1，石油醚提取番茄红素的含量为65.31 mg∙kg−1。以丙酮做提取溶剂所得的番茄红素含量均高于其他提取溶剂所得的含量，因此，丙酮提取效率最高，所以本实验最终选择丙酮为提取溶剂。
3.2. 标准曲线
将番茄红素标准品逐级稀释，吸取10 μL，进样到高效液相色谱，得到峰面积和浓度的线性回归方程为Y = 1.750*10−5X − 3.52*10−5，r = 0.9998，如图2。
Figure 2. Standard curve of lycopene
图2. 番茄红素标准曲线
3.3. 回收率
将样品中加入番茄红素标准品低、中、高浓度，按照与样品相同的提取方法提取其中的番茄红素进行测定，重复三次，测得平均回收率为93.37%，RSD为2.36%，见表1。
Table 1. Lycopene spiked recovery rate
表1. 番茄红素加标回收率
待测物 |
加标浓度(mg∙kg−1) |
回收率/% |
平均回收率/% |
RSD/% |
番茄红素 |
5.00 |
91.3 |
93.37 |
2.36 |
10.0 |
93.2 |
50.0 |
95.6 |
3.4. 西红柿中番茄红素的含量
将10个样品的待测液分别注入高效液相色谱中，以保留时间定性，以待测液峰面积与标准溶液峰面积比较定量，番茄红素的含量见表2。
Table 2. Content determination results
表2. 含量测定结果
样品 |
1号 |
2号 |
3号 |
4号 |
5号 |
6号 |
7号 |
8号 |
9号 |
10号 |
番茄红素含量(mg∙kg−1) |
13.89 |
19.65 |
27.64 |
148.21 |
13.76 |
32.16 |
30.95 |
18.08 |
9.987 |
7.912 |
从表2可以看出，西红柿中番茄红素含量范围为7.912~148.21 mg∙kg−1含量最低的为10号样品，番茄红素的含量为7.912 mg∙kg−1，最高的为4号样品，番茄红素含量高达148.21 mg∙kg−1。
4. 结论
本文采用PVP纳米纤维膜辅助提取，高效液相色谱对西红柿的10个样品的番茄红素进行测定，结果平均回收率93.37%，RSD为2.36%，此方法具有过滤完全、灵敏度高、回收率高等优点，适合做西红柿中番茄红素含量的测定，希望本方法能够为西红柿或其他食品中番茄红素的测定提供一定的数据基础。
基金项目
光催化–工业污水治理科研创新团队(HYKYTD2204)资助；内蒙古自治区高校基本科研业务费项目资助。
NOTES
*通讯作者。