印度尼西亚柑橘(Citrus)果皮提取物的LC–MS/MS谱学数据集：提取得率、抗氧化活性及注释化合物

《All Life》：LC–MS/MS profiling dataset of Indonesian Citrus peel extracts: extraction yield, antioxidant activity, and annotated compounds

　　

摘要：柑橘(Citrus)果皮提取物(CPEs)作为抗氧化相关植物化学物质的来源被广泛研究，但其成组成分因柑橘品种及提取溶剂不同而存在差异。本文报道一组数据集，描述产自印度尼西亚的5个柑橘品种（Chokun、Fremont、Lemon、Santang和Sunkist）分别采用乙酸乙酯(ethyl acetate)和乙醇(ethanol)制备的果皮提取物的提取得率、DPPH自由基清除抗氧化活性（IC??）及LC–MS/MS化学谱图。得率与DPPH IC??值以两个生物学重复(n=2)的均值±标准差给出，LC–MS/MS谱图及基于峰面积(peak area)的相对丰度各实验条件以单次测定(n=1)报告。在所分析的样品中，显著注释化合物包括川陈皮素(nobiletin)、桔皮素(tangeretin)、瑞妥辛(retusin)及东莨菪内酯(scopoletin)。Chokun和Fremont的乙醇提取物在本实验条件下显示出较低的IC??值（分别为0.286和0.357 mg/mL）。文中还包含探索性主成分分析(principal component analysis, PCA)以归纳不同溶剂和品种间相对丰度谱的差异。本数据说明(Data Note)提供了有据可查的测量值与谱图，可供柑橘果皮植物化学及抗氧化实验的比较研究和假设生成研究重用。

印度尼西亚五种柑橘果皮提取物的LC–MS/MS谱学数据集与抗氧化活性研究——论文解读

《All Life》刊载的此篇Data Note针对柑橘(Citrus spp.)果皮废弃物中富含的黄酮类及香豆素等生物活性植物化学物质，指出目前缺乏针对不同柑橘品种及提取溶剂系统比较完善的提取得率、DPPH IC_??及LC–MS/MS（液相色谱–串联质谱，liquid chromatography–tandem mass spectrometry）化学谱图的公开对照数据集，且柑橘果皮 phytochemical profile（植物化学成分谱）受产地气候土壤影响而变异大，故研究人员开展了此项系统测量与注释工作，以期为后续比较植物化学研究与方法开发提供可重用的基准数据。研究人员选用印度尼西亚西爪哇省培养的5个柑橘品种，分别以ethyl acetate与ethanol浸提，测定提取得率、体外DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼，2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl）自由基清除IC_??，并以UPLC–QToF–MS/MS进行化学组分分析与数据库匹配注释，辅以探索性PCA（主成分分析，principal component analysis）呈现溶剂与品种间代谢物相对丰度差异。结果表明ethanol提取得率普遍高于ethyl acetate；Chokun与Fremont乙醇提取物抗氧化活性最强（IC_??最低）；nobiletin、tangeretin、retusin及scopoletin分别在特定品种/溶剂中呈高相对丰度。该数据集填补了印尼产柑橘多品种双溶剂系统下关联得率–抗氧化–LC–MS/MS注释谱的空白，具方法参照与假设生成价值。

主要关键技术方法

研究人员采集印度尼西亚西爪哇省Parongpong区'HAS Farm'种植的5个柑橘品种果皮——酸橘变种Chokun(C. reticulata var. Chokun)、Fremont(C. reticulata var. Fremont)、Lemon(C. limon)、Santang(C. reticulata var. Santang)及Sunkist(C. sinensis)，经洗净、剥皮、室温风干、粉碎后，按固液比1:10(w/v)分别用ethyl acetate与ethanol进行3×24 h冷浸(maceration)，过滤后50℃旋转蒸发得粗提物。提取得率以干燥浸膏质量/原料粉末质量计算。DPPH抗氧化活性测定采用改良法：样品与0.21 mM DPPH–乙醇溶液避光反应60 min后测A_{517 nm}，以VC为阳性对照，通过浓度–清除率曲线求IC_??（半数抑制浓度）。LC–MS/MS分析使用ACQUITY UPLC? H-Class联用Xevo G2-S QToF质谱仪，C₁₈柱(2.1×100 mm, 1.8 μm)，流动相为含5 mM甲酸铵的水相与含0.05%甲酸的乙腈相，梯度洗脱23 min，ESI⁺（电喷雾电离正离子模式，electrospray ionization in positive ion mode），m/z 50–1200扫描，碰撞能4–60 eV；化合物通过ChemSpider数据库匹配MS及MS/MS碎片做推定注释(tentative annotation)，未用标准品确认。PCA基于各样品峰面积百分比相对丰度矩阵，经均值中心化(mean-centering)与标度化(scaling)后使用R语言FactoMineR包计算，factoextra与ggplot2绘图，仅作探索性描述。

研究结果

Yield of Citrus peel extracts（柑橘果皮提取物得率）

研究人员测定两种溶剂下五个品种的双份生物学重复得率（mean±SD, n=2），发现ethanol提取得率均显著高于ethyl acetate：Chokun为1.525±0.106%（ethyl acetate）vs 4.150±0.071%（ethanol）；Fremont为1.025±0.035% vs 4.125±0.035%；Lemon为1.100±0.071% vs 5.100±0.071%；Santang为0.525±0.035% vs 5.050±0.071%；Sunkist为0.575±0.035% vs 4.080±0.028%。结论：极性较强的ethanol对柑橘果皮中多酚类等极性至中等极性成分溶出能力更强，故得率更高。

Antioxidant activity of Citrus peel extracts（柑橘果皮提取物抗氧化活性）

研究人员以DPPH法测得IC_??（mean±SD, n=2）：Chokun为0.606±0.004（ethyl acetate）与0.287±0.001 mg/mL（ethanol）；Fremont为0.867±0.006与0.354±0.005 mg/mL；Lemon为1.708±0.013与1.067±0.001 mg/mL；Santang为0.764±0.011与0.752±0.001 mg/mL；Sunkist为1.566±0.007与0.671±0.001 mg/mL。ethanol提取物的IC_??普遍低于对应ethyl acetate提取物（Santang除外，两者相近），表明ethanol提取物抗氧化能力更强；其中Chokun与Fremont乙醇提取物IC_??最低，抗氧化活性最优。

Tentative chemical annotation of Citrus spp. peel extracts（柑橘果皮提取物推定化学注释）

研究人员经LC–MS/MS单次测定(n=1)对各品种双溶剂提取物进行推定化合物注释及相对丰度（峰面积百分比）分析，主要注释化合物含nobiletin（川陈皮素，聚甲氧基黄酮PMFs之一）、tangeretin（桔皮素，PMFs之一）、retusin（瑞妥辛/5-甲氧基-7,4'-二羟基黄酮，flavone衍生物）及scopoletin（东莨菪内酯/7-羟基-6-甲氧基香豆素，coumarin类）。nobiletin在Chokun中相对丰度最高（ethyl acetate 27.1%；ethanol 39.3%）；tangeretin在Fremont ethyl acetate提取物中达39.9%，在Lemon ethanol提取物中为34.5%；retusin在Santang ethanol提取物中占22.3%；scopoletin在Sunkist ethanol提取物中占33.0%。注释基于数据库匹配，未经标准品验证，属推定注释。

Exploratory principal component analysis（探索性主成分分析）

研究人员基于ethanol与ethyl acetate提取物LC–MS/MS相对丰度数据分别做PCA。ethanol提取物PC1+PC2解释总方差65.7%，ethyl acetate提取物解释67.9%。ethanol数据集中Chokun、Fremont与Lemon在PC1–PC2空间较接近，Sunkist与Santang分离较远；ethyl acetate数据集中Lemon与Santang较接近，Chokun、Sunkist与Fremont分散。由于LC–MS/MS为n=1，PCA仅作数据集内变异的描述性概览，非生物学聚类或分类证据。

讨论与结论（总结）

研究人员指出本研究的局限在于得率与IC_??仅为n=2、LC–MS/MS为n=1，限制统计推断力，化合物注释为数据库匹配推定未用标准品确认，PCA仅为探索性描述。尽管如此，该数据集系统提供了印尼产5种柑橘果皮在ethyl acetate与ethanol两种常用溶剂下的提取得率、DPPH IC_??值及LC–MS/MS推定注释化合物相对丰度谱，并附探索性PCA概览。结论如下：① ethanol对柑橘果皮活性成分的提取效率高于ethyl acetate；② Chokun与Fremont品种乙醇提取物具最强DPPH自由基清除能力（IC_??分别约0.287与0.354 mg/mL）；③ 特征性黄酮与香豆素类化合物（nobiletin、tangeretin、retusin、scopoletin）在不同品种–溶剂组合中呈现特异性高丰度分布；④ 本Data Note所公开之原始与处理数据存放于Figshare (DOI: 10.6084/m9.figshare.29145602)，可供后续柑橘果皮植物化学比较研究、分析方法开发及抗氧化相关假设生成使用。