干姜、姜皮、炮姜中辣味成分的HPLC测定
作者：黄雪松 汪建民 王兆升
单位：黄雪松 汪建民 山东农业大学食品科学系(泰安271018)；王兆升 山东林业学校
关键词：生姜；辣味成分；姜皮；炮姜；HPLC法
990611 摘 要 采用HPLC法测定了干姜、姜皮、炮姜中的姜酚含量分别为1.022、0.28和0.25 g/100 g；姜酮含量分别为0.90、0.18和4.8 g/kg；炮姜中的姜脑含量为0.4 g/kg，姜粉、姜皮中含微量姜脑。该测定方法快速、准确、简便。
Determination of the Pungent Principles in Ginger Powder,Ginger Skin and Baked Ginger
Huang Xuesong, Wang Jianhua and Zhang Xiaofan
, 百拇医药
(Department of Food Science and Technology, Shandong Agricultural University, Taian 271018)
Abstract The pungent principles in ginger (Zingiber officinale Rosc.) was measured by HPLC. The contents of gingerol in ginger powder, ginger skin and baked ginger were 1.022, 0.28 and 0.25 g/100 g, respectively. The contents of gingerone were 0.90, 0.18 and 4.8 g/kg, respectively. Baked ginger contained 0.49 g/kg shogaol, but there were only traces of shogaol in ginger skin and powder.
, 百拇医药
Key words pungent principles ginger (Zingiber officinale Rosc.) ginger skin baked ginger shogaol gingerol gingerone
姜Zingiber officinale Roscoe 的辣味成分包括姜酚、姜脑和姜酮[1，2]，其中的姜酚又包括6-姜酚[1-(3-甲氧基-羟基苯)-3酮-5-羟基癸烷]，8-姜酚[1-(3-甲氧基-4羟基苯)-3-酮-5-羟基十二烷]，10-姜酚[1-(3-甲氧基-4-羟基苯)-3-酮-5-羟基十四烷]等。它们是姜中重要的药效成分，具有抗氧化[1]、抑制胃粘膜损伤[2]、保肝利胆[3]、镇痛解热[4，5]等重要作用。近年研究发现辣味物质有抗衰老、抗肿瘤等作用[6]，因此辣味物质含量高低对姜的药用功效有重要影响。但因其分离困难，测定时干扰成分较多及无标样等问题而难以定量测定。笔者报道用HPLC法测定干姜、姜皮与炮姜中的辣味成分。
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1 材料方法
1.1 材料：①干姜：生姜原料购自山东农业大学标本园种植“莱芜生姜”品种。将新鲜生姜洗净泥砂，控干明水，在高效多切机上切成2～3 mm 厚薄片，铺在竹匾上，自然干燥至含水量10%(以二甲苯为溶剂，蒸馏法测定[7])，得干燥姜片，干燥率为8.3∶1。干姜磨碎，过200目筛，得姜粉。
②炮姜：请本校药剂师侯昕代为加工制作，即取干姜片置铁锅中炒至发炮鼓起，表面呈焦黄色时，取出喷少许清水，晾干，同姜粉磨碎、过筛。
③姜皮：洗净新鲜生姜泥砂，浸于清水中过夜，剥取外皮晒干，同干姜测定含水量，磨碎、过筛。
1.2 主要试剂：乙腈，甲醇，AR；其它为实验常规试剂。
1.3 测定方法
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1.3.1 标样的获得：①姜酚：用干姜粉提取姜油树脂，并经硅胶干柱层析、硅胶薄板层析、葡聚糖凝胶层析等分离纯化方法获得6，8，10-姜酚同系数物1.142 g，并经紫外可见光谱、红外光谱、质谱分析证实[1]。以香草醛为内标，在752-C紫外分光光度计上于280 nm 测定其含量为98.5%。
②姜酮、姜脑的制备及含量：见文献[1，8]。
1.3.2 姜酚、姜酮、姜脑标准曲线的测定：
①仪器：Waters高效液相色谱仪，M-490紫外检测器，U6K进样系统，M730微处理机；色谱条件：检测波长270 nm；流动相：甲醇；流速：1 mL/min，色谱柱：μ-Bondpak C18柱，4 mm×25 cm；内标：香草醛。
②姜酚、姜酮、姜脑的标准曲线：准确称取含姜酚、姜酮、姜脑各0.100 g的标样。用甲醇配制成100 mL储备液，再以贮备液分别配制5.0、10.0、15.0、20.0 μg/mL的溶液，按HPLC测定条件分别测定其峰面积响应值。其标准曲线回归方程为：
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A=1934X+3782 (r=0.9998,n=4)
B=1816X+4254 (r=0.9990,n=4)
C=1468X+5375 (r=0.9992,n=4)
式中：A、B、C分别表示姜酚、姜脑、姜酮的含量，X为峰面积响应值。
1.3.3 样品的测定：称取干姜粉、姜皮、炮姜各1 g，分别加入约10 mL甲醇，静置浸泡12 h，其间摇动3～5次。取出浸泡液后再同法浸泡，重复5次。收集所有浸泡液，用甲醇定容至50 mL。测定姜酚时将样液稀释1 000倍，测定姜酮、姜脑时将样液稀释100倍，其测定条件同1.3.2②并据前述标准回归曲线测样品中辣味成分的含量。
1.3.4 回收率的测定：每个样品处理重复5次，以检验其精密度。
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分别取1.3.2②中含姜酚、姜酮、姜脑均为15.0 mg/mL的储备液各5 mL，混匀成为含姜酚、姜酮、姜脑均为5.0 μg/mL的混合标样；再取1.3.3中定容稀释后的5个姜粉样品溶液各1 mL，分别加入混合标样1、2、3、4、5 mL，混匀后按1.3.3方法测定，计算姜酚、姜酮含量，并计算回收率。
2 结果与分析
2.1 姜酚、姜酮、姜脑的HPLC色谱图：见图1。
图1 HPLC图谱
由图1知：在本实验条件下，未能将6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚分离开，但作为总姜酚的定量方法，分离效果可以达到要求。
由图1可看出，以C8柱为固定相、以甲醇为流动相时，姜酮保留时间最短(1.10 min)，姜酚次之(3.02 min)，姜脑最长(7.30 min)，该结果与Baranowski(1985)所获得结果基本一致[9]。
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2.2 姜粉、姜皮和炮姜中辣味成分的含量：见表1。
表1 姜粉、炮姜、姜皮中辣味物质的含量 原料
姜酚(g/100g)
姜脑(g/kg)
姜酮(g/kg)
辣味成分总
量(g/100g)
姜粉
姜皮
炮姜
1.022±0.011
, http://www.100md.com 0.28±0.003
0.25±0.004
<0.01
<0.01
4.9±0.014
0.90±0.010
0.18±0.008
4.8±0.012
1.113
0.299
0.357
2.3 精密度与收率的测定：5个姜粉定容样液的姜酚含量为20.44±0.13 %(mg/mL)，姜酮含量为4.52±0.076 %(mg/mL)，变异系数较小，表明该测定方法精密度较高、重现性较好；姜酚、姜酮测定回收率分别为 95.4±2.9%，98.1±0.91%，说明该测定方法可靠性强。姜酚回收率小于100%，这可能与其易于氧化有关。
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3 讨论
3.1 姜中辣味成分的测定方法：姜中姜酚等辣味成分难以分离，常规分析方法难以获得准确结果[9、10、11]。姜酚易受热发生逆羟醛缩合降解(retro-aldol degradation) 反应，在气相色谱分析中也难以获得准确结果。HPLC法分离效果最好，且在常温下操作，是测定姜酚等辣味成分的理想方法。
3.2 辣味成分的含量与干姜、姜皮、炮姜的药效：中医认为，干姜味辛性温，姜皮味辛性凉，这可能与干姜中辣味物质含量高，姜皮中辣味物质含量低有关。
参 考 文 献
1 黄雪松.生姜抗氧化成分研究(1)——提取、分离、鉴定与应用(博士学位论文).武汉：华中农业大学食科系，1998
2 黄启荣，国外医学-中医中药分册，1989，11(6)：32
, 百拇医药
3 李玉平译，国外医学-中医中药分册，1986，8(1)：24
4 池田正书，等.国外医学-中医中药分册，1983，总107
5 朱守川，等.国外医学-中医中药分册，1987，9(3)：32
6 原次健.日本公开特许公报，昭60-178818，1985
7 无锡轻工学院等编.食品分析.北京：轻工业出版社，1983：81
8 Chen Chu-chin, et al. J Agric Food Chem, 1986,(34):477
9 Baranowski JD. J of Chromatogr, 1985，(319):471
10 张维勤.山东农业科学，1991，(6)：11
11 黄雪松，等.中国调味品，1996，(8)：31
(1998-09-21 收稿), 百拇医药
单位：黄雪松 汪建民 山东农业大学食品科学系(泰安271018)；王兆升 山东林业学校
关键词：生姜；辣味成分；姜皮；炮姜；HPLC法
990611 摘 要 采用HPLC法测定了干姜、姜皮、炮姜中的姜酚含量分别为1.022、0.28和0.25 g/100 g；姜酮含量分别为0.90、0.18和4.8 g/kg；炮姜中的姜脑含量为0.4 g/kg，姜粉、姜皮中含微量姜脑。该测定方法快速、准确、简便。
Determination of the Pungent Principles in Ginger Powder,Ginger Skin and Baked Ginger
Huang Xuesong, Wang Jianhua and Zhang Xiaofan
, 百拇医药
(Department of Food Science and Technology, Shandong Agricultural University, Taian 271018)
Abstract The pungent principles in ginger (Zingiber officinale Rosc.) was measured by HPLC. The contents of gingerol in ginger powder, ginger skin and baked ginger were 1.022, 0.28 and 0.25 g/100 g, respectively. The contents of gingerone were 0.90, 0.18 and 4.8 g/kg, respectively. Baked ginger contained 0.49 g/kg shogaol, but there were only traces of shogaol in ginger skin and powder.
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Key words pungent principles ginger (Zingiber officinale Rosc.) ginger skin baked ginger shogaol gingerol gingerone
姜Zingiber officinale Roscoe 的辣味成分包括姜酚、姜脑和姜酮[1，2]，其中的姜酚又包括6-姜酚[1-(3-甲氧基-羟基苯)-3酮-5-羟基癸烷]，8-姜酚[1-(3-甲氧基-4羟基苯)-3-酮-5-羟基十二烷]，10-姜酚[1-(3-甲氧基-4-羟基苯)-3-酮-5-羟基十四烷]等。它们是姜中重要的药效成分，具有抗氧化[1]、抑制胃粘膜损伤[2]、保肝利胆[3]、镇痛解热[4，5]等重要作用。近年研究发现辣味物质有抗衰老、抗肿瘤等作用[6]，因此辣味物质含量高低对姜的药用功效有重要影响。但因其分离困难，测定时干扰成分较多及无标样等问题而难以定量测定。笔者报道用HPLC法测定干姜、姜皮与炮姜中的辣味成分。
, http://www.100md.com
1 材料方法
1.1 材料：①干姜：生姜原料购自山东农业大学标本园种植“莱芜生姜”品种。将新鲜生姜洗净泥砂，控干明水，在高效多切机上切成2～3 mm 厚薄片，铺在竹匾上，自然干燥至含水量10%(以二甲苯为溶剂，蒸馏法测定[7])，得干燥姜片，干燥率为8.3∶1。干姜磨碎，过200目筛，得姜粉。
②炮姜：请本校药剂师侯昕代为加工制作，即取干姜片置铁锅中炒至发炮鼓起，表面呈焦黄色时，取出喷少许清水，晾干，同姜粉磨碎、过筛。
③姜皮：洗净新鲜生姜泥砂，浸于清水中过夜，剥取外皮晒干，同干姜测定含水量，磨碎、过筛。
1.2 主要试剂：乙腈，甲醇，AR；其它为实验常规试剂。
1.3 测定方法
, 百拇医药
1.3.1 标样的获得：①姜酚：用干姜粉提取姜油树脂，并经硅胶干柱层析、硅胶薄板层析、葡聚糖凝胶层析等分离纯化方法获得6，8，10-姜酚同系数物1.142 g，并经紫外可见光谱、红外光谱、质谱分析证实[1]。以香草醛为内标，在752-C紫外分光光度计上于280 nm 测定其含量为98.5%。
②姜酮、姜脑的制备及含量：见文献[1，8]。
1.3.2 姜酚、姜酮、姜脑标准曲线的测定：
①仪器：Waters高效液相色谱仪，M-490紫外检测器，U6K进样系统，M730微处理机；色谱条件：检测波长270 nm；流动相：甲醇；流速：1 mL/min，色谱柱：μ-Bondpak C18柱，4 mm×25 cm；内标：香草醛。
②姜酚、姜酮、姜脑的标准曲线：准确称取含姜酚、姜酮、姜脑各0.100 g的标样。用甲醇配制成100 mL储备液，再以贮备液分别配制5.0、10.0、15.0、20.0 μg/mL的溶液，按HPLC测定条件分别测定其峰面积响应值。其标准曲线回归方程为：
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A=1934X+3782 (r=0.9998,n=4)
B=1816X+4254 (r=0.9990,n=4)
C=1468X+5375 (r=0.9992,n=4)
式中：A、B、C分别表示姜酚、姜脑、姜酮的含量，X为峰面积响应值。
1.3.3 样品的测定：称取干姜粉、姜皮、炮姜各1 g，分别加入约10 mL甲醇，静置浸泡12 h，其间摇动3～5次。取出浸泡液后再同法浸泡，重复5次。收集所有浸泡液，用甲醇定容至50 mL。测定姜酚时将样液稀释1 000倍，测定姜酮、姜脑时将样液稀释100倍，其测定条件同1.3.2②并据前述标准回归曲线测样品中辣味成分的含量。
1.3.4 回收率的测定：每个样品处理重复5次，以检验其精密度。
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分别取1.3.2②中含姜酚、姜酮、姜脑均为15.0 mg/mL的储备液各5 mL，混匀成为含姜酚、姜酮、姜脑均为5.0 μg/mL的混合标样；再取1.3.3中定容稀释后的5个姜粉样品溶液各1 mL，分别加入混合标样1、2、3、4、5 mL，混匀后按1.3.3方法测定，计算姜酚、姜酮含量，并计算回收率。
2 结果与分析
2.1 姜酚、姜酮、姜脑的HPLC色谱图：见图1。
图1 HPLC图谱
由图1知：在本实验条件下，未能将6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚分离开，但作为总姜酚的定量方法，分离效果可以达到要求。
由图1可看出，以C8柱为固定相、以甲醇为流动相时，姜酮保留时间最短(1.10 min)，姜酚次之(3.02 min)，姜脑最长(7.30 min)，该结果与Baranowski(1985)所获得结果基本一致[9]。
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2.2 姜粉、姜皮和炮姜中辣味成分的含量：见表1。
表1 姜粉、炮姜、姜皮中辣味物质的含量 原料
姜酚(g/100g)
姜脑(g/kg)
姜酮(g/kg)
辣味成分总
量(g/100g)
姜粉
姜皮
炮姜
1.022±0.011
, http://www.100md.com 0.28±0.003
0.25±0.004
<0.01
<0.01
4.9±0.014
0.90±0.010
0.18±0.008
4.8±0.012
1.113
0.299
0.357
2.3 精密度与收率的测定：5个姜粉定容样液的姜酚含量为20.44±0.13 %(mg/mL)，姜酮含量为4.52±0.076 %(mg/mL)，变异系数较小，表明该测定方法精密度较高、重现性较好；姜酚、姜酮测定回收率分别为 95.4±2.9%，98.1±0.91%，说明该测定方法可靠性强。姜酚回收率小于100%，这可能与其易于氧化有关。
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3 讨论
3.1 姜中辣味成分的测定方法：姜中姜酚等辣味成分难以分离，常规分析方法难以获得准确结果[9、10、11]。姜酚易受热发生逆羟醛缩合降解(retro-aldol degradation) 反应，在气相色谱分析中也难以获得准确结果。HPLC法分离效果最好，且在常温下操作，是测定姜酚等辣味成分的理想方法。
3.2 辣味成分的含量与干姜、姜皮、炮姜的药效：中医认为，干姜味辛性温，姜皮味辛性凉，这可能与干姜中辣味物质含量高，姜皮中辣味物质含量低有关。
参 考 文 献
1 黄雪松.生姜抗氧化成分研究(1)——提取、分离、鉴定与应用(博士学位论文).武汉：华中农业大学食科系，1998
2 黄启荣，国外医学-中医中药分册，1989，11(6)：32
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3 李玉平译，国外医学-中医中药分册，1986，8(1)：24
4 池田正书，等.国外医学-中医中药分册，1983，总107
5 朱守川，等.国外医学-中医中药分册，1987，9(3)：32
6 原次健.日本公开特许公报，昭60-178818，1985
7 无锡轻工学院等编.食品分析.北京：轻工业出版社，1983：81
8 Chen Chu-chin, et al. J Agric Food Chem, 1986,(34):477
9 Baranowski JD. J of Chromatogr, 1985，(319):471
10 张维勤.山东农业科学，1991，(6)：11
11 黄雪松，等.中国调味品，1996，(8)：31
(1998-09-21 收稿), 百拇医药
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