席彩彩 徐云玲 戴關(guān)海 童曄玲 任澤明 陳思思 吳人照#
1 浙江省中醫(yī)藥研究院 浙江 杭州 310007
2 浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 浙江 杭州 310058
中國(guó)藥典2020版中規(guī)定卷柏(Selaginellae Herba)為卷柏科植物卷柏Selaginella tamariscina(Beauv.)spring或墊狀卷柏Selaginella pulvinata(Hook.et Grev.)Maxim.的干燥全草[1],所以市場(chǎng)上的卷柏藥材植物來源有兩種。卷柏(S.tamariscina)為蕨類卷柏科(Selaginellaceae)卷柏屬(Selaginella)多年生草本植物,功能主要為破血散瘀,活血止血,被廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐。卷柏干旱時(shí)植株向內(nèi)卷成一團(tuán),顏色枯黃,一旦遇水,便會(huì)植株伸展、返綠,因此民間常稱其為“九死還魂草”[2-3]。卷柏中含有大量酚酸類化合物,有很強(qiáng)的抗氧化活性,卷柏復(fù)蘇機(jī)理與其抗氧化活性密切相關(guān)[4-5]。卷柏總酚酸含量測(cè)定未見文獻(xiàn)報(bào)道。本文采用DNA條形碼技術(shù)鑒定卷柏藥材來源,采用NaOH滴定法和福林酚比色法測(cè)定卷柏總酚酸含量,為卷柏藥材來源的準(zhǔn)確快速鑒定、酚酸類化合物的研究提供參考,為揭示卷柏復(fù)蘇機(jī)理及其綜合開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 儀器與試劑:Bio-Rad C1000 PCR擴(kuò)增儀、Gel Doc XR+凝膠成像系統(tǒng)(BIO-RAD公司);MAPADA紫外可見分光光度計(jì)(上海美譜達(dá)儀器有限公司);離心機(jī)TGL-16G(上海安亭科學(xué)儀器廠);5000ml電熱套、循環(huán)水式真空泵SHZ-D(Ⅲ)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、DHG-9140A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、萬(wàn)分之一分析天平JA5003B。DNA提取試劑盒(北京天根生化科技有限公司)。對(duì)照品均購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院,實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純。
1.2 材料:本實(shí)驗(yàn)選用5個(gè)樣品材料,材料1、2和5分別為2016年11月、5月和9月自山東收集的藥材全草;材料3為2016年11月采自江蘇省連云港的藥材全草;材料4為2016年5月自廣西收集的藥材全草。
2.1 分子鑒定:將液氮保存的樣品取出,室溫放置5min,按DNA提取試劑盒說明書操作提取DNA,經(jīng)1.0%瓊脂糖凝膠電泳后用Bio-Rad Gel Doc XR+凝膠成像系統(tǒng)觀察提取的DNA質(zhì)量并拍照。采用PCR擴(kuò)增[6],前引物 :5′-ATGCGATACTTGGTGTGAAT,后 引 物 :5′-GACGCTTCTCCAGACTACAAT。反應(yīng)體系為25μl:10×PCR緩沖液 2.5μl,MgCl2(25mmol/L)1.5μl,dNTP(25mmol/L)2μl,引物(10nmol/L)各1μl,Taq酶(5U/μl)0.2μl,DNA模板2μl,ddH2O補(bǔ)充至25μl。PCR擴(kuò)增程序:94℃預(yù)變性 5min;94℃變性 30s,56℃退火 30s,72℃延伸45s,共40個(gè)循環(huán),最后72℃延伸10min。PCR產(chǎn)物送至上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司測(cè)序。得到序列后提交至NCBI經(jīng)由BLAST對(duì)比確定藥材植物來源。
2.2 總酚酸含量測(cè)定:具體如下。
2.2.1 提取方法:取500g材料1干燥切碎,經(jīng)回流提取后依次經(jīng)過PET、EtOAc、n-BuOH萃取,回收溶劑得到不同極性部位。EtOAc部位加5%NaHCO3溶液,得到5%NaHCO3溶液層和油層,5%NaHCO3溶液層加入酸水(1%~3%HCl,調(diào)pH=2),析出沉淀,用EtOAc萃取,回收溶劑得到浸膏(有機(jī)酸類);油層加1%NaOH溶液,得到1%NaOH溶液層,加入酸水(1%~3%HCl,調(diào)pH=2),析出沉淀,用EtOAc萃取得到浸膏(酚類);n-BuOH部位處理方法同EtOAc部位,最終分別將EtOAc部位和n-BuOH部位的有機(jī)酸類、酚類合并,得到有機(jī)酸樣品1.60g,酚類樣品0.88g,備用。
2.2.2 有機(jī)酸含量測(cè)定:①標(biāo)準(zhǔn)NaOH滴定液的配制:精密稱取NaOH粉末4.1358g于1000ml容量瓶中,加水溶解后定容,搖勻。精密稱取基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀2.0956g,加水定容,量取10ml鄰苯二甲酸氫鉀溶液,加0.2%酚酞指示液2滴,用新配置的NaOH溶液滴定,至溶液顯粉紅色。重復(fù)滴定3次,取消耗的NaOH平均值,得到配制的NaOH濃度為1.009mol/L。②莽草酸對(duì)照品溶液的制備和滴定:精密稱取莽草酸對(duì)照品12mg于100ml容量瓶中,加適量無(wú)水乙醇溶解并定容即得對(duì)照品溶液。準(zhǔn)確量取10ml對(duì)照品溶液置燒杯中,加酚酞指示液2滴,用標(biāo)定的NaOH溶液滴定,重復(fù)滴定3次,記錄每次消耗的NaOH溶液的體積,平均消耗NaOH溶液0.15ml。經(jīng)計(jì)算得1ml NaOH溶液相當(dāng)于66.67ml莽草酸溶液,即相當(dāng)于0.0054g莽草酸對(duì)照品。③線性關(guān)系考察:精密移取0、5、10、15、20、25、30ml莽草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于錐形瓶中,用標(biāo)定的NaOH溶液滴定,重復(fù)滴定3次,以NaOH溶液用量(ml)Y為縱坐標(biāo),莽草酸質(zhì)量(mg)X為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程為Y=0.1232X+0.0025,R2=0.9991,線性良好。④供試品溶液的制備:取有機(jī)酸樣品0.0309g于100ml容量瓶中,加少量無(wú)水乙醇溶解并定容,備用。⑤測(cè)定方法:精密吸取供試品溶液5ml于燒杯中,加酚酞指示液2滴,參照標(biāo)準(zhǔn)曲線制作方法測(cè)定樣品中總有機(jī)酸的含量,以莽草酸計(jì)。
2.2.3 酚類化合物含量測(cè)定:①對(duì)照品溶液的制備:精確稱取丁香酸對(duì)照品0.0145g于100ml容量瓶中,蒸餾水溶解并定容,得到濃度為145μg/ml的丁香酸標(biāo)準(zhǔn)品溶液,備用。②供試品溶液的制備:精密稱取樣品0.0934g于100ml容量瓶中,加20ml6%乙醇溶解并定容,備用。③最佳測(cè)量波長(zhǎng)的選擇:精密移取0.5ml的丁香酸標(biāo)準(zhǔn)溶液和供試品溶液,加入蒸餾水5.0ml,混勻后加入福林酚試劑1.0ml,搖勻,靜置30s后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的Na2CO3溶液3.0ml用蒸餾水定容至25ml,25℃下避光反應(yīng)2h后進(jìn)行波長(zhǎng)掃描,選擇582nm作為最佳測(cè)量波長(zhǎng)。④線性關(guān)系考察:分別精密移取丁香酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.25、0.5、0.75、1.00、1.25、1.5ml于25ml容量瓶中,分別加入福林酚試劑3.0ml,搖勻,靜置30s后操作參考“③最佳測(cè)量波長(zhǎng)的選擇”,以0樣為空白對(duì)照,在582nm波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度,每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次,取平均值,以標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度Y為縱坐標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(μg/ml)X為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。回歸方程為Y=0.0108X+0.0121,R2=0.9942,線性良好。⑤碳酸鈉用量的選擇:分別精密移取7份丁香酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5ml于25ml的容量瓶中,福林酚比色法過程中分別加入12%Na2CO3溶液0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0ml,其他條件不變,每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次,取平均值,繪制曲線圖,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出福林酚試劑與Na2CO3溶液的最佳體積比。⑥福林酚試劑用量的選擇:分別精密移取6份丁香酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5ml于25ml的容量瓶中,福林酚比色法過程中分別加入福林酚試劑0.25、0.50、1.0、1.5、2.0、2.5ml,12%Na2CO3溶液用量與福林酚試劑相同,其他操作不變,每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次,取平均值,繪制曲線圖,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出福林酚試劑的最佳用量。⑦顯色時(shí)間的選擇:精密量取6份供試品溶液1.0ml于25ml的容量瓶中,福林酚比色法過程中加入福林酚試劑2.0ml和相同體積的12%Na2CO3溶液,25℃下分別避光靜置0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0h,其他操作不變,每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次,取平均值,繪制曲線圖,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出最佳反應(yīng)時(shí)間。⑧樣品的測(cè)定:精密量取1.0ml供試品溶液,以優(yōu)化的福林酚比色法的最佳條件處理樣品,在582nm波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度,計(jì)算樣品中總酚類化合物的含量,以丁香酸計(jì)。
3.1 分子鑒定實(shí)驗(yàn):提取的5個(gè)DNA樣品經(jīng)1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)后經(jīng)凝膠成像系統(tǒng)觀察拍照結(jié)果(圖1)顯示提取的DNA質(zhì)量較好,可用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)測(cè)序,得到的結(jié)果(圖2)與BLAST序列對(duì)比表明5個(gè)樣本中1、3、4、5 為 卷 柏 Selaginellatamariscina(Beauv.)spring,樣本2為墊狀卷柏Selaginella pulvinata(Hook.et Grev.)Maxim,因此選擇樣本1作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料。
圖1 卷柏樣品的DNA凝膠電泳圖
圖2 卷柏樣品的ITS2序列圖
3.2 有機(jī)酸含量測(cè)定實(shí)驗(yàn):NaOH溶液平均消耗量為0.10ml,計(jì)算出卷柏供試品中有機(jī)酸含量為51.2%。因500g卷柏中共提取到有機(jī)酸樣品1.6g,因此本次實(shí)驗(yàn)測(cè)得卷柏中有機(jī)酸含量為0.16%。
3.3 酚類化合物含量測(cè)定:具體如下。
3.3.1 碳酸鈉用量的確定:隨著12%Na2CO3溶液用量的增加,吸光度呈不斷增大的趨勢(shì),當(dāng)12%Na2CO3溶液的體積增加至1.0ml時(shí),即福林酚試劑與12%Na2CO3溶液的體積比為1∶1時(shí),吸光度達(dá)到最大,之后基本處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)。因此福林酚試劑與12%Na2CO3溶液的最佳體積比為1∶1(圖3-A)。
3.3.2 福林酚試劑用量的確定:當(dāng)福林酚試劑的用量不斷增加時(shí),丁香酸標(biāo)準(zhǔn)液的吸光度也隨之呈現(xiàn)上升趨勢(shì),當(dāng)福林酚試劑的用量增加到1.0ml時(shí),吸光度達(dá)到最大,隨后變化趨于平緩,因此福林酚試劑的最佳用量為反應(yīng)液的2倍(圖3-B)。
3.3.3 顯色時(shí)間的確定:在2h以內(nèi)的顯色是不完全的,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),吸光度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。2h時(shí)吸光度達(dá)到最大,2h以后吸光度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)下降趨勢(shì)但隨后又基本處于穩(wěn)定狀態(tài),說明反應(yīng)2h后顯色完全,因此,顯色完全的最佳時(shí)間為2h(圖3-C)。
圖3 福林酚比色法條件優(yōu)化圖
3.3.4 樣品測(cè)定結(jié)果:樣品的吸光度平均值為0.269,計(jì)算出卷柏樣品中酚類含量為63.67%。因500g卷柏中共提取到酚類樣品0.88g,所以本次實(shí)驗(yàn)測(cè)得卷柏中酚類含量為0.11%。
本文總結(jié)了采取分子鑒定法鑒別5個(gè)藥材的植物來源,結(jié)果證明1、3、4、5均為卷柏S.tamariscina,2為墊狀卷柏S.pulvinata,選擇藥材1作為后續(xù)含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)材料,保證了實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)確性。有機(jī)酸的檢測(cè)采用最傳統(tǒng)的酸堿滴定法,選用卷柏中已經(jīng)分離鑒定的莽草酸做對(duì)照品,可被大部分科研人員所接受,增加了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。所采用的優(yōu)化的福林酚比色法條件試劑用量少,操作簡(jiǎn)單,適宜卷柏樣品總酚類含量的測(cè)定。本次實(shí)驗(yàn)全部采用經(jīng)典測(cè)定方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠,為卷柏酚酸類成分的研究提供依據(jù),也為后續(xù)揭示卷柏復(fù)蘇機(jī)理及其綜合開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。