趙順鑫,周 濃,,楊琳琳,魏祖晨,谷文超,陳妍斌,陳群輝,吳應(yīng)梅*
(1. 重慶三峽學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院,重慶 404120; 2. 大理大學(xué) 藥學(xué)與化學(xué)學(xué)院,大理 671000)
浙貝母為百合科植物浙貝母(FritillariathunbergiiMiq.)的干燥鱗莖,具有清熱化痰止咳,解毒散結(jié)消癰的功效,可用于風(fēng)熱咳嗽,痰火咳嗽,肺癰,乳癰,瘰疬,瘡毒的治療[1]。有研究表明浙貝母提取物可對(duì)H1N1流感病毒發(fā)揮抗病毒作用,具有作為新型候選治療藥物或抗流感劑的潛在用途[2]。化學(xué)研究表明浙貝母的主要活性成分是生物堿、皂苷類、水溶性成分等[3-4],而水溶性成分主要為核苷類化合物[5],是貝母質(zhì)量控制與檢測(cè)的主要指標(biāo)之一[6-7]。浙貝母的產(chǎn)地較多,在現(xiàn)有的研究中有學(xué)者以生物堿為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)浙貝母的地理差異性進(jìn)行了研究[8],但以核苷類成分為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的地理差異性研究較少。因此,本試驗(yàn)采用高效液相色譜法對(duì)不同產(chǎn)地浙貝母藥材中10種水溶性核苷類成分進(jìn)行分析,并對(duì)比不同產(chǎn)地栽培前后核苷類化合物的含量變化,以期為浙貝母的質(zhì)量控制及浙貝母藥材的栽培和開發(fā)利用提供一定的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。
高效液相色譜儀(LC-20A,日本島津公司);超聲波清洗機(jī)(SB-5200DTN,寧波新芝生物科技股份有限公司);多管架自動(dòng)平衡離心機(jī)(TDZ5-WS,湖南賽特湘儀離心機(jī)儀器有限公司);萬分之一分析天平(CP225D,德國(guó)Sartorius公司)。
浙貝母樣品來源于浙江省磐安縣、浙江省寧波市、江蘇省南通市和重慶市奉節(jié)縣4個(gè)種植基地,經(jīng)重慶三峽學(xué)院生物與食品工程學(xué)院周濃教授鑒定為百合科植物浙貝母(FritillariathunbergiiMiq.)的干燥鱗莖(見表1)。
表1 樣品來源Table 1 Samples source
對(duì)照品尿嘧啶(CAS: 66-22-8)、胞苷(CAS: 65-46-3)、鳥嘌呤(CAS: 73-40-5)、鳥苷(CAS: 118-00-3)、腺嘌呤(CAS: 73-24-5)、尿苷(CAS: 58-96-8)、脫氧肌苷(CAS: 890-38-0)、脫氧胸苷(CAS: 50-89-5)、腺苷(CAS: 58-61-7)和脫氧腺苷(CAS: 16373-93-6)購(gòu)自南京都萊生物技術(shù)有限公司,純度經(jīng)HPLC峰面積歸一化法計(jì)算大于98%。甲醇為德國(guó)默克公司生產(chǎn)的色譜純甲醇,水為純凈水。
色譜柱:Venusil MP C18(2)柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動(dòng)相:A(水)-B(甲醇)梯度洗脫:0~15 min(B 1%~5%);15~20 min(B 5%~15%);20~25 min(B 15%~20%);25~33 min(B 20%~28%)。檢測(cè)波長(zhǎng):260 nm;體積流量:1.0 mL·min-1;進(jìn)樣量:20 μL;柱溫:30℃。按照上述色譜條件進(jìn)行分析,各成分分離度良好,混合對(duì)照品和浙貝母藥材(S2)色譜圖見圖1。
圖1 混合對(duì)照品(A)及樣品(B)的HPLC圖譜Fig.1 The Chromatogram of reference substances (A) and Sample (B)注:1 尿嘧啶;2 胞苷;3 鳥嘌呤;4 鳥苷;5 腺嘌呤;6 尿苷;7 脫氧肌苷;8 脫氧胸苷;9 腺苷;10 脫氧腺苷
分別精密稱取減壓干燥至恒重的尿嘧啶、胞苷、鳥嘌呤、鳥苷、腺嘌呤、尿苷、脫氧肌苷、脫氧胸苷、腺苷、脫氧腺苷對(duì)照品適量,加蒸餾水溶解制成質(zhì)量濃度分別為0.532、0.768、0.174、0.844、0.575、0.570、0.643、0.485、0.564、0.512 mg·mL-1的對(duì)照品貯備液。
精密稱取浙貝母粉末(過50目篩)1.0 g,置100 mL具塞錐形瓶中,精密加20%甲醇10 mL,混勻,室溫下超聲提取30 min(超聲功率300 W,工作頻率40 kHz),取出,放至室溫,搖勻,倒入離心管中,4 000 r·min-1離心10 min,過濾,濾渣重復(fù)上述操作1次,合并濾液,以20%甲醇定容至25 mL容量瓶中,上機(jī)前4 000 r·min-1離心10 min后用0.22 μm 微孔濾膜過濾,即得。
分別取2.2項(xiàng)下各對(duì)照品貯備液適量,加蒸餾水定容至10 mL制成混合對(duì)照品溶液,尿嘧啶、胞苷、鳥嘌呤、鳥苷、腺嘌呤、尿苷、脫氧肌苷、脫氧胸苷、腺苷、脫氧腺苷的質(zhì)量濃度分別為26.600、57.600、13.050、50.640、25.875、34.200、67.515、43.650、59.220、30.720 μg·mL-1。并逐級(jí)稀釋,得到一系列不同質(zhì)量濃度的10種核苷混合對(duì)照品溶液,置于4℃的冰箱內(nèi),臨用前以0.22 μm微孔濾膜濾過,供分析用。分別在2.1項(xiàng)下方法進(jìn)行測(cè)定,以各對(duì)照品的峰面積積分值(y)與其相應(yīng)的質(zhì)量濃度(x)進(jìn)行線性回歸,得回歸方程、相關(guān)系數(shù)和線性范圍,結(jié)果見表2。
表2 對(duì)照品的線性關(guān)系和范圍Table 2 Linearities and ranges of ten reference substances
2.5.1 精密度試驗(yàn)
取2.4項(xiàng)下混合對(duì)照品溶液,按2.1項(xiàng)下方法連續(xù)進(jìn)樣6次,記錄各核苷的色譜峰面積,通過計(jì)算RSD以考察儀器的精密度。結(jié)果尿嘧啶、胞苷、鳥嘌呤、鳥苷、腺嘌呤、尿苷、脫氧肌苷、脫氧胸苷、腺苷、脫氧腺苷峰面積的RSD分別是0.22%,0.74%,1.74%,0.18%,0.12%,0.20%,0.86%,0.12%,0.44%,0.28%,表明本方法精密度良好。
2.5.2 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)
取同一浙貝母樣品6份(S1),每份精密稱定1.0 g,按照2.3項(xiàng)方法平行制備樣品溶液,按照2.1項(xiàng)色譜條件進(jìn)行分析,記錄各核苷的色譜峰面積,通過計(jì)算RSD以考察本方法的重復(fù)性。結(jié)果尿嘧啶、胞苷、鳥嘌呤、鳥苷、腺嘌呤、尿苷、脫氧肌苷、脫氧胸苷、腺苷、脫氧腺苷峰面積的RSD分別是1.22%,2.46%,1.99%,1.46%,1.54%,2.54%,2.23%,2.21%,1.97%,2.35%,表明樣品制備方法重復(fù)性良好。
2.5.3 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
將制成的樣品溶液(S2)在室溫條件下密閉放置,分別在0、3、6、9、12、24 h進(jìn)樣6次,記錄各核苷的色譜峰面積,通過計(jì)算RSD以考察本樣品的穩(wěn)定性。結(jié)果尿嘧啶、胞苷、鳥嘌呤、鳥苷、腺嘌呤、尿苷、脫氧肌苷、脫氧胸苷、腺苷、脫氧腺苷峰面積的RSD分別是1.43%,2.31%,2.68%,2.36%,2.71%,1.21%,1.35%,1.69%,2.70%,2.44%,表明樣品溶液9 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.5.4 加樣回收試驗(yàn)
精密稱取已知含量的浙貝母粉末0.5 g(S2),共6份,分別精密依次加入2.2項(xiàng)下各核苷對(duì)照品貯備溶液適量,按2.3項(xiàng)下方法制備樣品溶液,在2.1項(xiàng)色譜條件下進(jìn)行上機(jī)檢測(cè),計(jì)算各成分的加樣回收率和RSD,用于驗(yàn)證本方法的準(zhǔn)確性,計(jì)算加樣回收率,結(jié)果見表3。結(jié)果表明,浙貝母(S2)中10種核苷的平均回收率在97.52%~102.99%,RSD范圍為1.35%~2.41%,符合分析要求。表明上述實(shí)驗(yàn)方法的準(zhǔn)確度較高,能應(yīng)用于浙貝母中核苷類活性成分的檢測(cè)與分析。
表3 浙貝母中10種核苷類成分的加樣回收率試驗(yàn)(n=6)Table 3 Recovery test of 10 nucleoside components in F. thunbergii Miq.
按2.3項(xiàng)下方法制備8批供試品溶液,每組平行準(zhǔn)備3份,按2.1項(xiàng)下方法進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定浙貝母中10種核苷類化合物的含量。不同樣品中核苷類成分含量結(jié)果見表4。結(jié)果表明:不同產(chǎn)地浙貝母中10種核苷類成分含量差異顯著,每個(gè)樣品10種核苷類成分結(jié)構(gòu)比(每個(gè)核苷類成分所占該樣品核苷類成分總量比值)不相同。4個(gè)產(chǎn)地的浙貝母中尿嘧啶、胞苷、鳥嘌呤、鳥苷、腺嘌呤、尿苷、脫氧肌苷、脫氧胸苷、腺苷、脫氧腺苷和核苷總平均含量分別為120.593、134.784、90.914、244.528、80.545、383.489、320.191、119.870、275.248、73.203、1843.365 μg·g-1。其中,尿苷含量最高,平均含量達(dá)383.489 μg·g-1,鳥苷、尿苷、脫氧肌苷和腺苷的平均含量占10種核苷類化合物平均總量的66%,而鳥嘌呤、腺嘌呤、脫氧腺苷含量相對(duì)較低,占核苷總量的13%。浙江省磐安縣(S1、S2)和江蘇省南通市(S5、S6)兩個(gè)產(chǎn)地的樣品中10種核苷類化合物栽培前后的總量均高于其他兩個(gè)產(chǎn)地。栽培前后相比較,除浙江寧波產(chǎn)地外,其他產(chǎn)地浙貝母栽培后胞苷含量高于栽培前,4產(chǎn)地浙貝母樣品栽培后核苷類成分(胞苷除外)含量及核苷總量均小于栽培前。
為了找出10種核苷類成分之間的聯(lián)系,利用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)浙貝母的10種核苷成分進(jìn)行線性回歸分析,保留因素P<0.05,發(fā)現(xiàn)各成分之間存在關(guān)聯(lián)性。具體線性回歸方程如下:
尿嘧啶=-1169.641+3.511×胞苷-4.710×鳥嘌呤+2.874×鳥苷+0.849×尿苷-1.211×脫氧肌苷+2.716×腺苷-1.955×脫氧腺苷
胞苷=333.089+0.285×尿嘧啶+1.341×鳥嘌呤-0.818×鳥苷-0.242×尿苷+0.345×脫氧肌苷-0.774×腺苷+0.557×脫氧腺苷
鳥嘌呤=-248.326-0.212×尿嘧啶+0.610×鳥苷+0.180×尿苷-0.257×脫氧肌苷+0.577×腺苷-0.415×脫氧腺苷+0.746×胞苷
鳥苷=406.974+0.348×尿嘧啶-1.222×胞苷+1.639×鳥嘌呤-0.296×尿苷+0.422×脫氧肌苷-0.945×腺苷+0.680×脫氧腺苷
腺嘌呤=-70.539+0.169×尿嘧啶+0.334×鳥嘌呤+0.141×尿苷+0.276×脫氧肌苷+0.017×鳥苷-0.244×腺苷+0.286×脫氧腺苷
尿苷=808.827-0.365×尿嘧啶-1.453×胞苷+0.410×鳥嘌呤-0.770×脫氧肌苷-0.506×脫氧腺苷-1.268×鳥苷+4.606×腺嘌呤
脫氧肌苷=698.692-0.400×尿嘧啶-1.025×胞苷-0.916×脫氧胸苷+0.363×腺苷-0.643×鳥苷+4.519×腺嘌呤-1.014×尿苷
脫氧胸苷=220.925-0.780×尿嘧啶-0.337×胞苷+0.247×鳥嘌呤+0.827×脫氧腺苷+0.237×鳥苷-0.160×尿苷-0.090×脫氧肌苷
腺苷=372.434+0.281×尿嘧啶-1.228×胞苷+1.519×鳥嘌呤-1.265×鳥苷-0.174×尿苷+0.525×脫氧肌苷+0.870×脫氧胸苷
脫氧腺苷=-53.724-0.101×尿嘧啶-0.189×鳥嘌呤-0.379×鳥苷+0.180×尿苷+0.147×脫氧肌苷+1.272×脫氧胸苷-0.073×腺苷
表4 不同產(chǎn)地栽前栽后浙貝母藥材中10種核苷類成分的含量(μg·g-1,n=3)Table 4 The content of 10 nucleoside components of F. thunbergii Miq. sample before and after planting in different regions
應(yīng)用SPSS分析軟件對(duì)所有樣品中10種核苷類成分含量進(jìn)行主成分分析。提取標(biāo)準(zhǔn)為特征值大于1,得到3個(gè)主成分,累積貢獻(xiàn)率達(dá)到86.10%。其中,第一主成分λ=4.171,方差貢獻(xiàn)率為41.71%,包含的信息量大, 貢獻(xiàn)率最高。第二主成分λ=2.411,方差貢獻(xiàn)率為24.11%。第三主成分λ=2.028,方差貢獻(xiàn)率為20.28%。主成分得分系數(shù)矩陣見表5。由表5可知,主成分1與尿嘧啶、腺嘌呤、尿苷、脫氧胸苷和脫氧腺苷5個(gè)成分的相關(guān)性高于其他核苷類成分,相關(guān)系數(shù)在0.186~0.198之間。
將SPSS軟件給出的主成分得分系數(shù)乘以主成分相對(duì)應(yīng)的特征值的平方根,便得到3個(gè)主成分中每個(gè)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的系數(shù),關(guān)系式如下:F1=0.386X尿嘧啶-0.112X胞苷+0.380X腺嘌呤+0.380X尿苷+0.319X腺苷+0.241X鳥嘌呤+0.268X鳥苷-0.067X脫氧肌苷+0.390X脫氧胸苷+0.404X脫氧腺苷;F2=-0.253X尿嘧啶+0.446X胞苷+0.371X腺嘌呤+0.244X尿苷-0.157X腺苷+0.533X鳥嘌呤+0.245X鳥苷+0.102X脫氧肌苷-0.252X脫氧胸苷-0.311X脫氧腺苷;F3=-0.269X尿嘧啶-0.394X胞苷+0.081X腺嘌呤+0.179X尿苷+0.471X腺苷+0.011X鳥嘌呤-0.150X鳥苷+0.654X脫氧肌苷-0.246X脫氧胸苷-0.030X脫氧腺苷。
表5 8批樣品中主成分得分系數(shù)矩陣Table 5 Principal component score coefficient matrix in 8 batches of samples
核苷類化合物主要包括核苷、核苷堿基及相關(guān)衍生物,是許多抗腫瘤、抗病毒藥物的中間體,具有多種生物學(xué)活性[9-10]。中藥材的核苷類成分檢測(cè)方法主要為HPLC法,具有操作簡(jiǎn)便,精密度、穩(wěn)定性和重復(fù)性良好等優(yōu)點(diǎn)。相關(guān)研究表明,對(duì)于不同藥材中核苷類物質(zhì)的測(cè)定,HPLC的流動(dòng)相使用有所不同。陳啟宏等[11]采用HPLC法以1%冰醋酸-甲醇為流動(dòng)相準(zhǔn)確測(cè)定了斑蝥中尿嘧啶、尿嘧啶核苷、次黃嘌呤3種核苷類成分。夏成凱等[12]采用HPLC法以乙腈-水為流動(dòng)相準(zhǔn)確測(cè)定了半夏及其偽品中尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷4種核苷類成分。周恒等[13]采用HPLC法以乙酸銨-甲醇為流動(dòng)相準(zhǔn)確測(cè)定了滬地龍中包括尿苷、肌苷、鳥苷等7種核苷類成分。本研究中采用甲醇-水體系作為流動(dòng)相,同時(shí)測(cè)定了不同產(chǎn)地浙貝母中的10種核苷類化合物,其方法學(xué)考察均符合要求,適用于浙貝母藥材中核苷類物質(zhì)的測(cè)定。
本研究對(duì)4個(gè)產(chǎn)地浙貝母藥材中10種核苷類化合物測(cè)定結(jié)果顯示:4個(gè)產(chǎn)地的浙貝母樣品中均檢測(cè)出10種成分的存在,表明不同產(chǎn)地浙貝母的核苷類成分較為相似,但不同產(chǎn)地各核苷成分所占其核苷類成分總量比例不同,核苷組成比例因產(chǎn)地不同存在差異。據(jù)報(bào)道,不同的核苷組成比例對(duì)免疫系統(tǒng)具有不同的作用[14-15],說明各核苷類成分之間的含量比與藥效具有相關(guān)性。推測(cè)這種組成含量差異是造成浙貝母藥效差異的主要原因。在主成分分析中,第一主成分F1與除胞苷及脫氧肌苷外8種核苷類成分均呈正相關(guān),其中與尿嘧啶、腺嘌呤、尿苷、脫氧胸苷和脫氧腺苷的正相關(guān)性較強(qiáng),且主成分1貢獻(xiàn)率最大,達(dá)41.71%,說明尿嘧啶、腺嘌呤、尿苷、脫氧胸苷和脫氧腺苷5個(gè)成分在浙貝母中核苷類成分的質(zhì)量控制方面具有重要作用。
比較4個(gè)產(chǎn)地浙貝母栽培前后10種核苷類化合物含量,發(fā)現(xiàn)與栽培前相比,除胞苷含量在栽培后增多,其余核苷含量均不同程度降低,栽培后10種核苷類化合物的總量均小于栽培前。原因可能是浙貝母生長(zhǎng)過程中土壤肥力不足,生長(zhǎng)期未及時(shí)追肥所致[16]。栽培前4個(gè)產(chǎn)地核苷總量大小為:S1>S5>S3>S7,而栽培后則為:S6>S2>S4>S8,可以看出,浙江省磐安縣(S1、S2)與江蘇省南通市(S5、S6)產(chǎn)地浙貝母在栽培前后核苷總量均高于其它兩個(gè)產(chǎn)地,可做為優(yōu)質(zhì)種源產(chǎn)地。核苷類化合物已被證實(shí)是浙貝母中重要的生物活性物質(zhì),與浙貝母藥效(抗炎、祛痰等)具有一定的關(guān)聯(lián)性[17]。其中,胞苷不僅是很多抗病毒、抗腫瘤和抗艾滋病藥物的良好中間體,也是基因工程研究的重要原材料[18]。因此建議在浙貝母栽培過程中適當(dāng)使用含有核苷酸鹽成分的營(yíng)養(yǎng)素為其補(bǔ)充養(yǎng)分,以保持浙貝母有效藥用成分的含量。
本研究建立了HPLC測(cè)定浙貝母10種核苷類成分含量的方法,該方法靈敏度高,分離效果好,結(jié)果穩(wěn)定可靠。同時(shí)比較了4個(gè)不同產(chǎn)地浙貝母栽培前與栽培后核苷類物質(zhì)的含量差異,為浙貝母質(zhì)量評(píng)價(jià),品種選育提供參考。