吳靜,曹明原,2,曾金國(guó), 謝傳奇,顧震,吳磊,2*,徐敢珍
(1.江西省科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所,江西南昌 330096;2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,江西南昌 330045;3.江西新世嘉農(nóng)業(yè)科技有限公司,江西宜春 336000)
何首烏(Polygonum multiflorumThunb.),又稱多花蓼、夜交藤,其葉也稱為首烏葉,為蓼科(Polygonaceae)何首烏屬(Fallopia Adans.)藤本植物[1],生長(zhǎng)于山間林下,在我國(guó)河南、廣東、江西、廣西、四川以及貴州等地均有廣泛的種植,是民間的一種常用補(bǔ)益中藥。何首烏性甘、平;歸心、肝經(jīng),具有養(yǎng)血安神、延年益壽、強(qiáng)筋健骨的功效[2]。現(xiàn)代藥理學(xué)表明,何首烏具有抗氧化、抗癌、烏發(fā)及神經(jīng)鎮(zhèn)定等活性,其對(duì)阿茲海默癥、失眠、糖尿病及心腦血管病均有一定的治療效果[3-7]。
何首烏含有豐富的化學(xué)成分,包括二苯乙烯類、黃酮類、酚類、萜類以及醌類等化學(xué)成分,這些成分與其生物活性有著密切的關(guān)系[8-10]。目前,有關(guān)何首烏塊根的化學(xué)成分及含量測(cè)定已有大量學(xué)者進(jìn)行了研究,尤其是對(duì)何首烏塊根中的二苯乙烯苷及蒽醌類含量的研究,其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量控制體系已相當(dāng)完善。而何首烏的采后剩余部分如首烏葉中的化學(xué)成分分離及其含量測(cè)定,卻鮮有報(bào)道,同時(shí)也存在著研究不夠深入、缺乏相應(yīng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題。王芳等[11]對(duì)貴州省何首烏不同部位的成分進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果在首烏葉中未檢測(cè)出二苯乙烯苷,同時(shí)蒽醌類化合物的含量也極低(僅有0.01%),表明何首烏葉的化學(xué)成分與塊根有較大差異。因此,進(jìn)行首烏葉有效成分的分離純化及質(zhì)量控制方法研究,對(duì)于完善該鑒定體系尤為重要。江西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)院曾對(duì)江西省種植區(qū)域內(nèi)的首烏葉中的總黃酮含量進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果表明首烏葉中總黃酮含量約為1%,含量較高,有進(jìn)一步研究的價(jià)值[12]。本實(shí)驗(yàn)從首烏葉中首次分離純化得到了楊梅苷、槲皮苷及阿福豆苷3種黃酮苷類化合物,楊梅苷與槲皮苷在抗氧化及抗炎等方面均有較強(qiáng)的活性[5],具有成為首烏葉中質(zhì)量標(biāo)志物的潛力。本研究在化學(xué)成分分離的基礎(chǔ)上,建立HPLC法同時(shí)測(cè)定首烏葉中3個(gè)黃酮苷類成分含量的方法,以期為建立首烏葉質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)并完善其質(zhì)量控制體系提供理論依據(jù)。
RE52CS-1旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、B-260恒溫水浴鍋,上海亞榮生化儀器廠;SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵,鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司;DLSB-10L/10低溫冷卻液循環(huán)泵,鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;KQ-500DB型數(shù)控超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司;ME204E電子天平,梅特勒-托利多儀器有限公司;Milli-Q? IQ Element超純水器,法國(guó)密里博公司;S-501高效液相色譜儀,德國(guó)賽卡姆公司;AV-400型核磁共振儀,瑞士Bruker公司。
對(duì)照品:楊梅苷(純度95.9%)、槲皮苷(純度97.0%)、阿福豆苷(純度96.7%),均由本實(shí)驗(yàn)從何首烏葉中分離純化得到;甲醇、乙腈均為色譜純,德國(guó)Sigma公司;乙醇、乙酸乙酯,分析純,天津致遠(yuǎn)化學(xué)股份有限公司;CHP20/P120 MCI凝膠,日本三菱化學(xué)公司;水為超純水。
8批藥材由江西新世嘉農(nóng)業(yè)科技有限公司采收并提供,經(jīng)江西省科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所鑒定均為何首烏葉,具體信息如表1所示。
表1 樣品信息
1.3.1 提取與分離
將何首烏葉徹底干燥后粉碎,取粉碎后的何首烏葉10 kg,料液比1∶20 (g∶mL)加入70%的乙醇超聲(400 W,25 min)重復(fù)提取2次,之后進(jìn)行抽濾,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),減壓濃縮后得到何首烏葉乙醇粗提物(1.745 kg),將粗提物加入適量水混合后,用乙酸乙酯進(jìn)行萃取,之后經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、減壓濃縮后得到乙酸乙酯萃取部位浸膏(149.71 g)。乙酸乙酯部位經(jīng)MCI中高壓色譜柱(10%甲醇-100%甲醇梯度洗脫)得到5個(gè)部分,其中30%甲醇洗脫部分經(jīng)半制備高效液相色譜分離得到化合物1(27.91 mg,tR=18.07 min)、化合物2(32.47 mg,tR=20.61 min)和化合物3(9.05 mg,tR=24.39 min)。
1.3.2 HPLC色譜條件
色 譜 柱 為SHIMADZU Shimpack GIST C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動(dòng)相為乙腈(A)-水(B),梯度洗脫程序(0~10 min,15%A;10~13 min,15%A → 25%A;13~ 35 min,25%A);柱溫35 ℃;流速1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)350 nm;進(jìn)樣量10 μL。
1.3.3 溶液制備
(1)混合對(duì)照品溶液的制備。楊梅苷、槲皮苷及阿福豆苷對(duì)照品均由本次實(shí)驗(yàn)分離得到(經(jīng)ESI-MS及NMR結(jié)構(gòu)鑒定,分別對(duì)應(yīng)化合物1、化合物2及化合物3),經(jīng)HPLC峰面積歸一化法得出楊梅苷、槲皮苷及阿福豆苷純度分別為95.9%、97.0%、96.7%。準(zhǔn)確稱量楊梅苷、槲皮苷、阿福豆苷對(duì)照品適量,加入甲醇配制成每1 mL分別含楊梅苷400 μg、槲皮苷200 μg和阿福豆苷200 μg的混合對(duì)照品溶液。
(2)供試品溶液的制備。將何首烏葉烘干,粉碎過(guò)篩后,準(zhǔn)確稱取干燥的何首烏葉粉末0.1 g,精密加入100%甲醇溶液10 mL,稱定質(zhì)量,超聲提取25 min(功率400 W,頻率40 kHz),放冷,并用100%甲醇補(bǔ)足損失的量,搖勻后過(guò)0.45 μm微孔濾膜。取續(xù)濾液,即得供試品溶液[13]。
看到孩子眼中的熱愛(ài),也看到孩子身上的天賦,振宇的爸爸一咬牙,在自己的工作室打造了一個(gè)小小的“實(shí)驗(yàn)室”,配備了各種設(shè)備儀器,方便振宇進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)腦中的“奇思妙想”。在爸爸的大力支持和溫暖陪伴下,小振宇獲得了更多機(jī)會(huì)去接觸和探索科技世界。就這樣,一顆充滿無(wú)限可能性的種子漸漸發(fā)芽……
1.3.4 方法學(xué)考察
(1)專屬性實(shí)驗(yàn)。取“1.3.3”項(xiàng)下混合對(duì)照品溶液和供試品溶液,按“1.3.2”項(xiàng)下HPLC色譜條件進(jìn)行進(jìn)樣分析。
(2)線性關(guān)系考察。精確量取混合對(duì)照品溶液適量,按一定比例稀釋并配制成6.25 μg/mL、12.50 μg/mL、25 .0 0μg/mL、50.00 μg/mL、80 .00 μg/mL、100 .00 μg/mL和200.00 μg/mL溶液,按照“1.3.2”的色譜條件進(jìn)行進(jìn)樣分析測(cè)定。以峰面積為縱坐標(biāo)(Y),以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
(3)精密度實(shí)驗(yàn)。取“1.3.3”項(xiàng)下混合對(duì)照品溶液,連續(xù)進(jìn)樣6次,按照“1.3.2”的色譜條件進(jìn)行進(jìn)樣分析測(cè)定。
(4)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。取同一批何首烏葉樣品(S1),按“1.3.3”項(xiàng)方法制備6份供試品溶液,并按照“1.3.2”的色譜條件進(jìn)行進(jìn)樣分析測(cè)定。
(5)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)。取同一份供試品溶液,分別在0 h、3 h、6 h、9 h、12 h和24 h進(jìn)樣,按照“1.3.2”的色譜條件進(jìn)行進(jìn)樣分析測(cè)定。
(6)加樣回收率實(shí)驗(yàn)。取同一批號(hào)已知含量樣品(S1)9份,準(zhǔn)確稱取每份0.1 g,分別精密加入濃度為400 μg/mL的楊梅苷對(duì)照品溶液0.25 mL,濃度為200 μg/mL的槲皮苷對(duì)照品溶液和阿福豆苷對(duì)照品溶液各0.5 mL,定容至10 mL,按照“1.3.2”的色譜條件進(jìn)行進(jìn)樣分析測(cè)定,計(jì)算3個(gè)成分的平均回收率與RSD值。
化合物1:黃色粉末(甲醇),C21H20O12;1H-NMR(400 MHz, DMSO-d6):δ 0.84 (3H,d,J=6.2 Hz,H-6”),3.17(1H,m,H-4”),3.40(1H,m,H-5”),3.57(1H,dd,J=9.2,3.0 Hz,H-3”),3.98(1H,brs,H-2”),5.20(1H,d,J=1.0 Hz,H-1”),6.20(1H,d,J=1.9 Hz,H-6),6.37(1H,d,J=1.9 Hz,H-8),6.88 (2H,s,H-2’,6’);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6):δ 17.99(C-6”),70.47(C-2”),70.84(C-3”),71.01(C-5”),71.72(C-4”),93.97(C-8),99.11(C-6),102.38(C-1”),104.49 (C-10),108.35(C-2’,6’),120.06(C-1’),134.72(C-3),136.90(C-4’),146.22(C-3’,5’),156.85(C-9),157.94(C-2),161.76(C-5),164.61(C-7),178.23(C-4)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[14]報(bào)道基本一致,故鑒定化合物1為楊梅苷。
化合物2:黃色粉末(甲醇);C21H19O11;1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6):δ 0.83 (3H,d,J=6.1 Hz,H-6”),3.17(1H,t,J=9.4 Hz,H-4”),3.40(1H,m,H-5”),3.53(1H,dd,J=9.1,3.3 Hz,H-3”),3.99(1H,brs,H-2”),5.26(1H,s,H-1”),6.22(1H,s,H-8),6.41(1H,s,H-6),6.86(1H,d,J=8.3 Hz,H-5’),7.25(1H,dd,J=8.3,2.1 Hz,H-6’),7.31(1H,d,J=2.1 Hz,H-2’);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6):δ 17.96(C-6”),70.04(C-3”),70.51(C-5”),70.80(C-2”),71.63(C-4”),94.08(C-8),99.14(C-6),102.28(C-1”),104.53(C-10),115.91(C-2’),116.10(C-5’),121.17 (C-1’),121.56 (C-6’),134.66(C-3),145.65(C-3’),148.89(C-4’),156.89(C-2),157.75(C-9),161.74(C-5),164.64(C-7),178.19(C-4)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[14]報(bào)道基本一致,故鑒定化合物2為槲皮苷。
化合物3:黃色粉末(甲醇),C21H20O10;1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6):δ 0.78 (3H,d,J=6.0 Hz,H-6”),3.11(1H,t,J=9.2 Hz,H-4”),3.39(1H,m,H-5”),3.46(1H,dd,J=9.0,2.9 Hz,H-3”),3.98(1H,brs,H-2”),5.30(1H,s,H-1”),6.22(1H,s,H-6),6.42(1H,s,H-8),6.91(2H,d,J=8.7 Hz,H-3’,5’),7.77(2H,d,J=8.7 Hz,H-2’,6’);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6):δ 17.92(C-6”),70.52 (C-5”),70.77(C-4”),71.07(C-2”),71.55(C-3”),94.21(C-8),99.21(C-6),102.23(C-1”),104.52(C-10),115.84(C-3’,5’),120.95(C-1’),131.04(C-2’,6’),134.63(C-3),150.45(C-4’),156.95(C-2),157.66(C-9),161.72(C-5),164.82(C-7),178.14(C-4)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[14]報(bào)道基本一致,故鑒定化合物3為阿福豆苷。
本實(shí)驗(yàn)前期采用了DAD檢測(cè)器對(duì)這3個(gè)黃酮苷進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描,發(fā)現(xiàn)其在波長(zhǎng)350 nm處吸收較好,故選擇波長(zhǎng)為350 nm。同時(shí)考察了甲醇-水、甲醇-0.1%乙酸、乙腈-水以及乙腈-0.1%乙酸等流動(dòng)相系統(tǒng),結(jié)果表明添加乙酸的情況下,峰形無(wú)明顯變化;使用甲醇-水系統(tǒng)時(shí),出峰時(shí)間較長(zhǎng),若增大甲醇濃度則導(dǎo)致目標(biāo)峰與前面雜峰相連,分離度較低;使用乙腈-水系統(tǒng)時(shí),出峰時(shí)間縮短且目標(biāo)峰周圍也無(wú)其他雜峰的干擾,峰的分辨率及分離度均較好,故選擇乙腈-水作為流動(dòng)相。
專屬性實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示,在上述選用的條件下,目標(biāo)峰與相鄰峰的分離度均大于1.5,表明各成分分離效果理想,且理論塔板數(shù)不低于3 000。
圖1 混合對(duì)照品和何首烏葉供試品色譜圖
如表2所示,楊梅苷、槲皮苷和阿福豆苷分別在 25.00~ 400.00 μg/mL,6.25~ 200.00 μg/mL,6.25~200.00 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
表2 各成分線性關(guān)系
如表3所示,根據(jù)HPLC測(cè)得的楊梅苷、槲皮苷和阿福豆苷的峰面積,計(jì)算得出峰面積RSD分別為1.19%、0.96%、0.71%,表明該實(shí)驗(yàn)儀器精密度良好。
表3 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果
如表4所示,將HPLC測(cè)得的峰面積代入各成分標(biāo)準(zhǔn)曲線得到楊梅苷、槲皮苷和阿福豆苷的平均含量分別為9.447 mg/g、8.712 mg/g、5.160 mg/g,RSD分別為1.77%、1.02%、1.23%,表明本方法重復(fù)性良好。
表4 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
如表5所示,楊梅苷、槲皮苷和阿福豆苷峰面積的RSD分別為1.30%、1.31%、1.06%,表明供試品溶液中楊梅苷、槲皮苷和阿福豆苷在24 h內(nèi)穩(wěn)定。
表5 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
如表6所示,楊梅苷、槲皮苷和阿福豆苷的加樣平均回收率分別為99.49%、97.29%、97.57%;RSD分別為1.26%、1.91%、1.88%,表明所建立的方法可行。
表6 加樣回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n=9)
不同采收期的樣品含量測(cè)定結(jié)果如表7所示,本次實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同采收期的首烏葉中楊梅苷、槲皮苷及阿福豆苷含量分別為1.269~19.340 mg/g、1.068~16.840 mg/g、0.775~6.921 mg/g。不同采收期的首烏葉中的黃酮苷類含量差異較大,尤其是在清明節(jié)后(4月)采收的首烏葉中,其楊梅苷與槲皮苷含量相對(duì)較高,而6月份采收的首烏葉中楊梅苷、槲皮苷及阿福豆苷的含量均最低,且與其他月份差異明顯,這些差異可能和生長(zhǎng)期、日照時(shí)間及降雨量等因素有關(guān)。日照與降水會(huì)影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育與光合作用,從而影響其有機(jī)物及次生代謝產(chǎn)物等的生成與積累[15]。江西4月份氣溫及光照強(qiáng)度適中,且有一定的降雨量,可能更有利于黃酮類化合物的產(chǎn)生,而6月份日照強(qiáng)度高且多雨,這種高溫強(qiáng)光高濕的環(huán)境可能抑制了楊梅苷及槲皮苷等黃酮類次生代謝產(chǎn)物的生物合成及代謝通路,降低了該類產(chǎn)物的積累。8月份采收的何首烏葉中楊梅苷含量最高,槲皮苷和阿福豆苷含量相對(duì)較高,這可能與氣候、植物生長(zhǎng)環(huán)境等綜合因素影響有關(guān)。因此,建議在4月和8月進(jìn)行首烏葉的采收,以獲得更高黃酮含量的首烏葉。
表7 含量測(cè)定結(jié)果(單位:mg/g)
萹蓄和何首烏同屬蓼科植物,其楊梅苷含量為1.611~4.370 mg/g,槲皮苷含量為0.432~1.480 mg/g,均明顯低于首烏葉中的含量[16]。側(cè)柏葉中的黃酮類化合物為其主要成分,羅世恒等[17]采用HPLC法測(cè)定了不同采集期及不同產(chǎn)地側(cè)柏葉中楊梅苷和槲皮苷的含量,結(jié)果表明楊梅苷與槲皮苷的含量分別為0.587~1.420 mg/g和1.924~6.041 mg/g,也遠(yuǎn)低于其在首烏葉中的含量。這些研究均表明首烏葉中的黃酮類化合物含量較高,尤其是楊梅苷及槲皮苷的含量,同時(shí)楊梅苷與槲皮苷也有著較強(qiáng)的抗氧化及抗炎活性[5]。綜上,建議將楊梅苷與槲皮苷作為首烏葉質(zhì)量控制的指標(biāo)性成分。
本文考察了江西宜春地區(qū)不同月份的何首烏葉中楊梅苷、槲皮苷和阿福豆苷的含量,結(jié)果發(fā)現(xiàn),4月和8月楊梅苷、槲皮苷和阿福豆苷的含量相對(duì)較高,可集中進(jìn)行采收;此外,本實(shí)驗(yàn)首次從首烏葉中分離得到楊梅苷、槲皮苷及阿福豆苷3個(gè)黃酮苷,建立了HPLC法同時(shí)測(cè)定何首烏葉中楊梅苷、槲皮苷和阿福豆苷含量的方法,該方法操作簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性高、結(jié)果準(zhǔn)確、專屬性強(qiáng),可考慮用于首烏葉質(zhì)量檢測(cè)的方法。