determination of amino acids in panax notoginseng by microwave hydrolysis and derivatization coupled with capillary zone electrophoresis detection.pdf

C h e m R e s C h i n U n i v 2 0 1 3 ，2 9 ( 3 ) ，4 3 4 4 3 8 d o i ：1 0 1 0 0 7 s 4 0 2 4 2 0 1 3 - 2 3 2 5 2 D e t e r m i n a t i o no fA m i n oA c i d si nP a n a x n o t o g i n s e n gb yM i c r o w a v e H y d r o l y s i sa n d D e r i v a t i z a t i o nC o u p l e dw i t h C a p i l l a r yZ o n eE l e c t r o p h o r e s i sD e t e c t i o n L IX i a o t i a n ，Z H A OY a - ji n g ，J I A N GC h e n g f e i ，Z H A N GH a n q ia n dY UA i m i n C o l l e g eo f C h e m i s t r y , J i l i nU n i v e r s i t y , C h a n g c h u n1 3 0 0 1 2 ，PR C h i n a A b s t r a c tT h em i c r o w a v eh y d r o l y s i sa n dd e r i v a t i z a t i o nc o u p l e dw i t hc a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i sd e t e c t i o nw e r e d e v e l o p e df o rt h es e p a r a t i o na n dd e t e r m i n a t i o no ft h ea m i n oa c i d si nP a n a xn o t o g i n s e n g T h ee x p e r i m e n t a lc o n d i - t i o n sf o rt h em i c r o w a v eh y d r o l y s i sa n dd e r i v a t i z a t i o nw e r ee x a m i n e da n do p t i m i z e d S e v e r a lp a r a m e t e r so fc a p i l l a r y e l e c t r o p h o r e s i s ，s u c ha sp Hv a l u eo fb a c k g r o u n de l e c t r o l y t e ，b o r a t ec o n c e n t r a t i o na n da p p l i e dv o l t a g ew e r eo p t i m i z e d U n d e rt h es e l e c t e dc o n d i t i o n s 1 1a m i n oa c i d sw e r ec o m p l e t e l ys e p a r a t e d T h er e a ls a m p l ew a sa n a l y z e da n dt h e r e s u l t sw e r es a t i s f a c t o r y C o m p a r e dw i t ht h a to fc o n v e n t i o n a lh e a th y d r o l y s i sa n dd e r i v a t i z a t i o n ，t h ea n a l y t i c a lt i m e o ft h i sm e t h o dw a ss i g n i f i c a n t l ys h o r t e n e d K e y w o r d s M i c r o w a v eh y d r o l y s i s ；D e r i v a t i z a t i o n ；A m i n oa c i d ；C a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s ；P a n a xn o t o g i n s e n g ； 2 4 D i n i t r o f l u o r o b e n e n e 1I n t r o d u c t i o n P a n a xn o t o g i n s e n g ( B u r k ) F H C h e m ( P n o t o g i n s e n g ) i s ak i n do fc o m m o nm e d i c i n eh e r ba n dh a sp r o m i n e n tc u r a t i v e e f f e c to nb o t hi n t e r a la n de x t e r a lb l e e d i n 9 0 1 - “S o m ep h a r m a - c o l o g i c a le f f e c t so f t h ec o n s t i t u e n t si nPn o t o g i n s e n g , s u c ha s a m i n oa c i d s s a p o n i n sa n dn o t o g i n s e n o s i d e s 【l ' 珥1w e r ei n v e s t i - g a t e d T h e r ea r eo n l yaf e wa m i n oa c i d sw h i c ha b s o r bu l r a v i o - l e tr a d i a t i o ni naw a v e l e n g t hr a n g eo f2 0 5 2 8 0n m M o s t a m i n oa c i d sa r en o td i r e c t l yd e t e c t e db ym o l e c u l a ra b s o r p t i o n s p e c t r o m e t r y S ot h ed e r i v a t i z a t i o no ft h ea m i n oa c i d si s i m - p o r t a n ta n di n d i s p e n s a b l e C a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s ( C E ) i sa p o w e r f u lt e c h n i q u ef o rt h es e p a r a t i o na n dd e t e r m i n a t i o no fa w i d ev a r i e t yo fa n a l y t e s t “C o m p a r e dw i t ho t h e rs e p a r a t i o n t e c h n i q u e s 。C Eh a sm a n ya d v a n t a g e s ，s u c ha s l o wc o s t ，l o w c o n s u m p t i o no fs a m p l ea n ds h o r ts e p a r a t i o nt i m e t 6 - - l U J C a p r i · l a r yz o n ee l e c t r o p h o r e s i s ( C Z E li sap o w e r f u lt o o lf o rt h es e p a - r a t i o na n dq u a n t i f i c a t i o no fi n o r g a n i ci o n s ，P g ，t h es e p a r a t i o n a n dd e t e c t i o no fm o n o s a c c h a r i d e sa n dc a r b o h y d r a t e si np o l y s a c c h a r i d e sa n df o o d s 【2 。t h es t u d yo ff r o z e ns t o r a g eo nt h e e l e c t r o p h o r e t i cp a t t e r n so fs a r c o p l a s m i cp r o t e i n se x t r a c t e df r o m f i l l e t so fg o l d e nk i n g l i p t l 3 J a n dt h ed e t e r m i n a t i o no fi o d a t ei n t a b l es a l t 1 4 J C Ei sb a s e do nt h ed i f f e r e n c ei ne l e c t r o p h o r e t i c m o b i l i t yf o rv a r i o u sa n a l y t e si na ne l e c t r i cf i e l d L 6 T h e r e f o r ei t i ss u i t a b l ef o ra q u e o u ss a m p l e s A m i n oa c i d sa r ei n v e s t i g a t e d b vC Eb e c a u s et h e ya r ec h a r g e di na q u e o u ss o l u t i o n I ”J I nr e c e n ty e a r s ，m i c r o w a v et e c h n i q u eh a sb e e nw i d e l y a p p l i e dt oa c c e l e r a t i n gc h e m i c a lr e a c t i o n L l 6 1 7 ja n dh a sa t t r a c t e d a t t e n t i o nf o ri t sf a s c i n a t i n gp r o p e r t i e so v e rc o n v e n t i o n a lh e a - t i n g 【1 8 J M i c r o w a v ee n e r g yi sac l e a ne n e r g ya n dh a st h ec h a - r a c t e r i s t i c so fv o l u m i n a lh e a t i n g M i c r o w a v et e c h n i q u eh a st h e w i d ea p p l i c a t i o ni na n a l y t i c a lc h e m i s t r y , s u c ha sm i c r o w a v e - a s s i s t e de x t r a c t i o n 1 9 ) m i c r o w a v ea s s i s t e dh y d r o l y s i s 2 0 一2 4 】a n d m i c r o w a v ed e r i v a t i z a t i o n 1 8 , 2 5 - - 2 9 】C o m p a r e dw i t ht h a tp r o v i d e db yc o n v e n t i o n a le x t r a c t i o nm e t h o d s t h er a p i dh e a tt r a n s - f e rp r o v i d e db ym i c r o w a v eh e a t i n gc a nr e s u l ti nas h o r t e re x - t r a c t i o nt i m ef o rc o m p l e xs a m p l e sa n dt h ee x t r a c t i o ny i e l d sa r e c o m p a r a b l e L “J I nt h ep r e s e n ts t u d t h ed e t e r m i n a t i o no fa m i n oa c i d si n 尸n o t o g i n s e n gw a sp e o f o r m e d v i am i c r o w a v e h y d r o l y s i s a n dd e r i v a t i z a t i o nc o u p l e dw i t hz o n ee l e c t r o p h o r e s i sd e t e c t i o n S o m ee x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n sw e r ee x a m i n e da n do p t i m i z e d 2 E x p e r i m e n t a l 2 1 R e a g e n t sa n d I n s t r u m e n t s 2 4 D i n i t r o f l u o r o b e n z e n e ( D N F B ) w a sp u r c h a s e d f r o m W u h a nF u x i nC h e m i c a lC o m p a n y ( C h i n a ) 0 1 0m o l LD N F B w a sp r e p a r e di na c e t o n i t r i l e A m i n oa c i d s ，i n c l u d i n gt y r o - s i n e ( T y r ) ，l y s i n e ( L y s ) ，c y s t e i n e ( C y s ) ，p h e n y l a l a n i n e ( P h e ) ，m e - t h i o n i n e ( M e t ) ，v a l i n e ( V a l ) ，a s p a r a g i n e ( A s n ) ，p r o l i n e ( P r o ) ，s e - r i n e ( S e r ) ，a l a n i n e ( A l a ) ，g l y c i n e ( G l y ) ，h i s t i d i n e ( H i s ) ，t r y p t o p h a n e ( T r p ) ，t h r e o n i n e ( T h r e ) ，g l u t a m i ca c i d ( G l u ) ，g l u t a m i n e ( G l n ) ，l e u c i n e ( L e u ) a n di s o l e u c i n e ( I l e ) ，w e r ep u r c h a s e df r o m S i g m a ( U S A ) A 1 lt h ec h e m i c a l sw e r eo fa n a l y t i c a l - r e a g e n t g r a d e T h em i x e ds t o c k s o l u t i o no ft h ea m i n oa c i d sw a s p r e p a r e di nd i s t i l l e dw a t e ri nw h i c ht h ec o n c e n t r a t i o n so f t h ea m i n oa c i d sw e r e0 0 0 4m 0 1 Le a c he x c e p tt h a tt h e * C o r r e s p o n d i n ga u t h o r E - m a i l ：a n a l c h e m j l u e d u c n R e c e i v e dA u g u s t3 1 ，2 0 1 2 ；a c c e p t e dD e c e m b e r6 ，2 0 1 2 S u p p o r t e db yt h eS p e c i a l f u n d e dP r o g r a m m eo nN a t i o n a lK e yS c i e n t i f i c I n s t r u m e n t sa n dE q u i p m e n tD e v e l o p m e n t ，C h i n a ( N o 2 0 l l Y Q l 4 0 1 5 0 0 1 ) J i l i nU n i v e r s i t y , T h eE d i t o r i a lD e p a r t m e n to fC h e m i c a lR e s e a r c hi nC h i n e s eU n i v e r s i t i e sa n dS p r i n g e r - V e r l a gG m b H 万方数据 N o 3L IX i a o t i a ne ta l 4 3 5 c o n c e n t r a t i o no fT y rw a s0 0 0 2m o I Lb e c a u s ei t ss o l u b i l i t yw a s l o wi na q u e o u ss o l u t i o n ( 0 0 4 3 5g 1 0 0m La t2 5o C 、T h eb o r a t e b u f f e rw a sp r e p a r e dd a i l yw i t h0 1m o I Lb o r a t e 0 1m o l L N a O Ha n dd i s t i l l e dw a t e r A c e t o n i t r i l ew a su s e da st h ee l e c t r o e n d o s m o t i cf l o w ( E O F ) m a r k e r T h em i c r o w a v ea s s i s t e dh y d r o l y s i sw a sp e r f o r m e dw i t h t h em i c r o w a v ed i g e s t i o ns y s t e m ( M A R S ，C E MC o r p o r a t i o n ， U S A ) T h em i c r o w a v ed e r i v a t i z a t i o nw a sp e r f o r m e dw i t ha m o d i f i e dh o u s e h o l dm i c r o w a v eo v e n ( N N M X 2 5 蹄FS h a n g h a i C h i n a l T h es e p a r a t i o nw a sp e r f o r m e dw i t haL U M E X C A P E L - 1 0 7C Es y s t e m ( L U M E XC o R u s s i a ) e q u i p p e dw i t ha U Vd e t e c t o r ( w a v e l e n g t hr a n g e1 9 0 3 8 0n m ) A nu n c o a t e d f u s e d - s i l i c ac a p i l l a r y ( 6 0c m ，5 0c m x 7 5 “mi d ) w a su s e df o r s e p a r a t i o n ( Y o n g n i a nP h o t o c o n d u c t i v eF i b e rF a c t o r y , H a n d a n C h i n a ) P r i o rt ou s e ，t h ec a p i l l a r yw a sw a s h e ds u c c e s s i v e l y w i t hw a t e rf o r5m i n ，0 1m o l LH C lf o r5m i n w a t e rf u r5m i n 0 1m 0 1 LN a O Hf o r5m i n w a t e rf o r5m i na n db o r a t e b u f f e r s o l u t i o n ( p H = 1 0 ) f o r1 0m i n T h ea b s o r b a n c ew a sm e a s u r e da t 3 6 01 1 1 1 1 T h ed a t ap r o c e s s i n gw a sc a r r i e do u tw i t ha C h r o m & S p e cV e r s i o n1 5c h r o m a t o g r a p h i cd a t as y s t e m S a m p i e sw e r ei n j e c t e db yp r e s s u r ei n j e c t i o nf u r10sa t3 0 0 0P a T h es e p a r a t i o nt e m p e r a t u r ew a sm a i n t a i n e da t ( 2 5 0 - 士2 ) o Cw i t h ac i r c u l a t i n gw a t e rc o o l i n gs y s t e m D E L T A 3 2 0a c i d i t ym e t e r ( M e t t l e r - T o l e d oI n s t r u m e n t s ，S h a n g h a i ，C h i n a lw a su s e df u r t h ep Hm e a s u r e m e n t 2 2M i c r o w a v eA s s i s t e dH y d r o l y s i sa n dD e r i v a t i - z a t i o n Pn o t o g i n s e n gs a m p l ew a so b t a i n e df r o mJ i l i nD r u g s t o r e i nC h a n g c h u n ( C h i n a ) T h es a m p l ew a sc r u s h e dw i t had i s i n t e g r a t e r T h ep o w d e ro b t a i n e dw a sf i l t e r e dw i t ha2 0m e s hs i e v e a n ds t o r e di nad e s i c c a t o ra tr o o mt e m p e r a t u r e T h ep o w d e r s a m p l eo f 0 2 0 0 0gw a sa d d e di nav e s s e la n d1 0m Lo f 6m o l L H C Ia q u e o u ss o l u t i o nc o n t a i n i n gl a ×a ( m a s sf r a c t i o n ) p h e n o lw a s a d d e di nt h ev e s s e l T h eN ，b l e wi n t ot h ev e s s e lt or e m o v et h e a i ri f lt h es o l u t i o n T h ev e s s e lw a sp u ti n t ot h eh o l eo ft h er o t o r p l a t ei nt h em i c r o w a v ed i g e s t i o ns y s t e m T h eh y d r o l y s i sw a s p e r f o r m e dc o n t i n u i n g l ya tac e r t a i nt e m p e r a t u r ef o rac e r t a i n p e r i o do ft i m e W h e nt h eh y d r o l y s i sw a sc o m p l e t e d t h eh y d r o 1 y z a t ew a se v a p o v a t e dt od r y n e s su n d e rr e d u c e dp r e s s u r ea t 6 0o C T h er e s i d u ew a sd i s s o l v e di nl0m Lo f0 0 5m o I LH C l a q u e o u ss o l u t i o n T h er e s u l t i n gs o l u t i o nw a sr e f e r r e dt oa sh y t r o l y t i c a ls o l u t i o na n ds t o r e da t40 C T h eh y d r o l y t i c a ls o l u t i o n w a sp a s s e dt h r o u g ha0 4 5I x mm e m b r a n e T h e n15 0u Lo ft h e h y d r o l y t i cs o l u t i o n ，2 0 0B Lo fb o r a t es o l u t i o n ( 0 1m o l L 1 ，1 2 0 u Lo fD N F Bs o l u t i o na n d5 3 0B Lo fw a t e rw e r ea d d e di n t o1 5 m Lc e n t r i f u g et u b ea n dm i x e dw e l l T h ec e n t r i f u g et u b ew a s p u ti n t oam i c r o w a v eo v e na n dt h ed e f i v a t i z a t i o nw a sp e r - f o r m e da tc o n t r o l l e dm i c r o w a v ep o w e rf u rac e r t a i np e r i o do f t i m e T h er e s u l t i n gs o l u t i o nw a sa n a l y z e dd i r e c t l yb vC E 2 3H e a tH y d r o l y s i sa n dM i c r o w a v eD e r i v a t i z a - t i o n T h ep o w d e rs a m p l eo fO 2 0 0 0gw a sa d d e di nav e s s e la n d 1 0m Lo f 6m o l LH C Ia q u e o u ss o l u t i o nc o n t a i n i n g1 p h e n o l w a sa d d e di n t ot h ev e s s e l T h eN 2b l e wi n t ot h ev e s s e lt or e - m o v et h ea i r i nt h es o l u t i o n T h e nt h ev e s s e lw a sh e a t e da t 1 1 0o Cf o r2 4h W h e nt h eh y d r o l y s i sw a sc o m p l e t e d t h eh y - d r o l y z a t ew a se v a p o v a t e dt od r y n e s su n d e rr e d u c e dp r e s s u r ea t 6 0o C T h ef o l l o w i n gp r o c e d u r ew a st h es a m ea st h a tm e n t i o n e d a b o v e 3R e s u l t sa n dD i s c u s s i o n 3 1 O p t i m i z a t i o no fM i c r o w a v eA s s i s t e dH y d r o l y s i sC o n d i t i o n s T h ee f f e c to ft h eh y d r o l y t i ct e m p e r a t u r ef r o ml3 0o Ct o 18 0o Cw a si n v e s t i g a t e d T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h a tt h e s i g n a l so ft h ea n a l y t e si n c r e a s ew i t ht h ei n c r e a s eo fh y d r o l y t i c t e m p e r a t u r e A t1 7 0o C ，a l lt h es i g n a l sa r et h eh i 曲e S te x c e p t t h a to fP h e W h e nt e m p e r a t u r ew a s18 0o C t h es i g n a l sd e c r e a s e ds l i g h t l y T h ea m i n oa c i d sc a nb ed e s t r o i e da tt h et e m p e r a t u r e T h eo p t i m i z a t i o nt e m p e r a t u r ef o rm i c r o w a v eh y d r o l y s i si s17 0o C ( F i g 1 ) I nF i g 1 ，t h es i g n a l sf o rm o s ta n a l y t e sa r e m a i n l yu n c h a n g e dw i t ht h ei n c r e a s eo fh v d r o l l ' r t i ct i m e T h e s i g n a l sf o rC y sa n dG l yf i r s ti n c r e a s e da n dt h e nd e c r e a s e dw i t h t h ei n c r e a s eo ft h eh v d r o l v t i ct i m ef r o m2 0m i nt o3 0m i n W e s e l e c t e d2 0m i na st h eh y d r o l y t i ct i m e t m i n F i g 1 E f f e c to fh y d r o l y t i ct i m eu n d e rh y d r o l y t i e a l t e m p e r a t u r eo f 1 7 0o C 3 2 O p t i m i z a t i o no fM i c r o w a v eD e r i v a t i z a t i o n C o n d i t i o n s T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h a tt h es i g n a l so ft h ea m i n oa c i d si n c r e a s ew i t ht h ei n c r e a s eo fD N F Bc o n c e n t r a t i o n W h e nt h eD N F Bc o n c e n t r a t i o nw a sh i g h e rt h a n7 5 6 x10 _ o m o l L t h es i g n a l sw e r eu n c h a n g e d T h eD N F Bc o n c e n t r a t i o n w a ss e l e c t e da s9 2 4 x1 0 1m o l L T h ee f f e c to fm i c r o w a v ep o w e rw a ss t u d i e d ( F i g 2 1 F i g 2 s h o w st h a tt h em i c r o w a v ed e r i v a t i z a t i o nc a nb ec o m p l e t e da t 子 暑 g 意 山 P o w e r W F i g 2 E f f e c to fm i c r o w a v ep o w e rw i t h d e r i v a t i z a t i o nt i m eo f3 0s 0 O 0 O 0 O 0 如” 加：2 m ， j目)li饕u鼍D山 万方数据 4 3 6C h e m R e s C h i n U n i vV 0 1 2 9 2 2 5W T h es i g n a l sf o rm o s ta n a l y t e sw e r em a i n l yu n c h a n g e d w i t