任增良,唐連祥,王永兵
(湖州中科營養(yǎng)與健康創(chuàng)新中心,浙江省 湖州市 313000)
中藥拳參為蓼科多年生草本植物拳參(Polygonum bistortaL.)的根莖[1],具有清熱解毒、消腫止血之功效,用于赤痢、熱瀉、肺熱咳嗽、癰腫、口舌生瘡、吐血、痔瘡出血、毒蛇咬傷等癥。研究表明,拳參主要藥理作用有抗炎抑菌[2]、抗氧化[3]、抗腫瘤[4]、保護心血管系統(tǒng)[5]等。拳參中含有豐富的酚類化合物,其中代表性的有沒食子酸、兒茶素、綠原酸等[6],這些酚類成分大多具有抗病原微生物、抗氧化的作用[7,8],可作為評價拳參質量的指標性成分。
2020年版《中國藥典》中采用沒食子酸作為拳參含量測定的檢測指標成分。由于中藥成分的復雜性及藥理作用的多樣性,多成分的檢測更符合中藥整體作用的特點?;诖耍狙芯拷⑼瑫r測定拳參中沒食子酸、兒茶素和綠原酸3個指標性成分含量的高效液相色譜法,以期為拳參質量評價提供參考。
島津LC-20A高效液相色譜儀(日本島津公司);Shimadzu Inertsil ODS-SP色譜柱(4.6 mm ×150 mm, 5 μm);BT 25S 十萬分之一分析天平(德國賽多利斯公司);KH-500DB超聲提取器(昆山市超聲儀器有限公司);HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋(國華電器有限公司)。
沒食子酸對照品(批號:C17D10C105977,純度98%,上海源葉生物科技有限公司);兒茶素對照品(批號:P21J11F118380,純度98%,上海源葉生物科技有限公司);綠原酸對照品(批號:MUST-19030620,純度99.39%,成都曼斯特生物科技有限公司);甲醇、乙腈、乙醇均為色譜純;磷酸為分析純;水為超純水。
從多個主產(chǎn)區(qū)收集得到18批拳參藥材,經(jīng)南京中醫(yī)藥大學楊念云教授鑒定為蓼科植物拳參(Polygonum bistortaL.)的干燥根莖。
色譜柱:Shimadzu Inertsil ODS-SP (4.6 mm ×150 mm, 5 μm);流動相:0.04%磷酸溶液(A)-乙腈(B);梯度洗脫程序:0~5 min,0 → 1% B;5~10 min,1% → 5% B;10~40 min,5% → 8% B,柱后運行10 min回到起始梯度;流速:0.8 mL/min;檢測波長:0~32 min,270 nm;32~40 min,325 nm;進樣體積:5 μL;柱溫:40 °C。對照品溶液、供試品溶液色譜圖見圖1。
圖1 對照品溶液(A)和供試品溶液(B)的HPLC色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms of reference solution(A)and sample solution(B)
分別精密稱取沒食子酸、兒茶素和綠原酸對照品適量,置于5 mL容量瓶中,加甲醇溶解并定容至刻度,得到濃度分別為0.448 mg/mL、0.414 mg/mL和0.842 mg/mL的混合對照品儲備液。
精密稱定0.6 g拳參粉末(過60目篩),置于具塞錐形瓶中,精密加入70%甲醇20 mL,稱定重量,超聲處理(功率:140 W,頻率:100 kHz)40 min,冷卻至室溫后補足失重,搖勻,0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液作為供試品溶液。
2.4.1 線性關系考察
精密吸取“2.2”項下各對照品儲備液,用甲醇逐步稀釋,配成系列濃度梯度。精密吸取上述各溶液5 μL,按“2.1”項下色譜條件進行測定,記錄峰面積,以對照品的進樣濃度為橫坐標X,峰面積為縱坐標Y,繪制標準曲線,得回歸方程、相關系數(shù)(r)和線性范圍,將對照品溶液濃度稀釋至約3倍信噪比的濃度(S/N=3),即為檢測限(LOD);約10倍信噪比的濃度(S/N=10)即為定量限(LOQ)。結果見表1。
表1 回歸方程、相關系數(shù)、線性范圍及檢測限和定量限Tab.1 Regression equation, correlation coefficient, linear range, LOD and LOQ
由表5可知,沒食子酸在4.48~179.2 μg/mL范圍內線性關系良好,其檢測限和定量限分別為7.2 ng/mL和23.9 ng/mL。兒茶素在4.14~165.6 μg/mL范圍內線性關系良好,其檢測限和定量限分別為82.8 ng/mL和310.5 ng/mL。綠原酸在8.42~505.2 μg/mL范圍內線性關系良好,其檢測限和定量限分別為12.6 ng/mL和42.1 ng/mL。
2.4.2 精密度考察
精密稱取同一批拳參藥材粉末,按“2.3”項下方法制備樣品溶液,精密吸取供試品溶液5 μL,按“2.1”項下色譜條件進樣分析,進行不同日期,不同操作人員和不同色譜柱的精密度考察。測得沒食子酸、兒茶素和綠原酸含量的RSD均小于3%,表明精密度良好。
2.4.3 重復性考察
精密稱取同一批拳參藥材粉末,按“2.3”項下方法分別制備高、中、低3個濃度水平的樣品溶液,每個濃度平行3份。精密吸取供試品溶液5 μL,按“2.1”項下色譜條件進樣分析,測得3個濃度水平下沒食子酸、兒茶素和綠原酸含量的RSD均小于3%,表明該方法重復性良好。
2.4.4 加樣回收試驗
精密稱取同一批已知含量的拳參藥材粉末0.25 g,分為高、中、低3個水平,每個水平平行3份。分別按照拳參中沒食子酸、兒茶素和綠原酸含量的50%、100%、150%加入對照品,按“2.3”項下方法平行制備9份供試品溶液。精密吸取供試品溶液5 μL,按“2.1”項下色譜條件進樣測定,計算3種成分的加樣回收率及RSD值,結果見表2~4。
由表2~4可知,沒食子酸、兒茶素和綠原酸的加樣回收率范圍均在85%~105%之間,其RSD值均≤3%,說明該方法加樣回收率良好。
表2 沒食子酸的回收率Tab.2 Recovery rate of gallic acid
表3 兒茶素的回收率Tab.3 Recovery rate of catechin
表4 綠原酸的回收率Tab.4 Recovery rate of chlorogenic acid
取同一批拳參樣品,按“2.3”項下方法制備供試品溶液,分別于制備后 0 h,12 h,24 h和 48 h,按“2.1”項下色譜條件測定各成分含量,計算3個指標成分的含量,結果見表5。
表5 穩(wěn)定性試驗結果Tab.5 Results of stability test
由表5可知:48 h內拳參樣品中沒食子酸、兒茶素和綠原酸含量平均值分別為1.806 mg/g,1.990 mg/g和12.61 mg/g,RSD分別為0.54%,0.24%和0.39%,表明供試品溶液在48 h內穩(wěn)定。
取不同批次的拳參樣品,按“2.3”項下方法制備供試品溶液,精密吸取供試品溶液5 μL,按“2.1”項下色譜條件測定各成分含量,計算3個指標成分的含量,測定6次,取平均值,結果見表6。
由表6可知:(1)3個成分中綠原酸含量最高,平均含量為7.16 mg/g,沒食子酸和兒茶素較低,平均含量分別為0.98 mg/g和1.09 mg/g;(2)成分含量存在產(chǎn)地差異,來自甘肅的藥材各成分含量明顯高于其余產(chǎn)地。
表6 不同產(chǎn)地拳參含量測定結果Tab.6 Contents of gallic acid, catechin and chlorogenic acid in P. bistorta from different habitats (mg/g)
為進一步探討產(chǎn)地對成分含量的影響,以沒食子酸、兒茶素及綠原酸的含量及總含量為指標,將數(shù)據(jù)導入統(tǒng)計軟件SIMCA 14.0(瑞典Umetrics公司)對18批次拳參的產(chǎn)地與含量進行主成分分析(Principal component analysis, PCA),結果見圖2。圖中每個點代表一個樣本,以不同形狀區(qū)分不同的產(chǎn)地。從圖上作直觀分析,可知同一產(chǎn)地的拳參樣品能相對聚集,而不同產(chǎn)地的樣品相對分離,表明成分含量存在顯著產(chǎn)地差異。
圖2 不同產(chǎn)地拳參主成分分析圖Fig.2 Principal component analysis of P. bistorta from different habitats
本研究采用單因素分析方法對拳參樣品的提取條件,例如提取溶劑(甲醇、70%甲醇、50%甲醇、乙醇、70%乙醇、50%乙醇),提取時間(20min、40 min、60 min、120 min),提取方式(超聲提取、熱回流提取、冷浸提?。?,提取溶劑體積(20 mL、50 mL、75 mL、100 mL),提取次數(shù)等進行了考察。最終確定樣品制備條件為:精密稱定0.5 g拳參粉末(過60目篩),置具塞錐形瓶中,精密加入70%甲醇20 mL,稱定重量,超聲處理(功率:140 W,頻率:100 kHz)40 min,冷卻至室溫后補足失重,搖勻,0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液作為供試品溶液。
本研究對色譜條件進行了一系列優(yōu)化。采用紫外全波長檢測器對沒食子酸、兒茶素和綠原酸進行全波長掃描,沒食子酸的最大吸收波長為270 nm,兒茶素的最大吸收波長為278 nm,綠原酸的最大吸收波長是325 nm。結合3個成分的保留時間,使用可變波長檢測器(Variable wavelength detector,VWD)將吸收波長定位 0~32 min為 270 nm,32~40 min為325 nm,以便能更準確地對3個成分進行同時檢測。此外,對色譜柱、流動相、柱溫、流速等參數(shù)進行了優(yōu)化,最終確定色譜條件如下:流動相為0.04%磷酸溶液(A)-乙腈(B);洗脫梯度為0~5 min,0 → 1% B;5~10 min,1% → 5% B;10~40 min,5% → 8% B;流速為0.8 mL/min;柱溫40 ℃;檢測波長為270 nm(0~32 min)和325 nm(32~40min)。
含量測定結果顯示,所測3個酚類成分之間含量差異較大,其中綠原酸含量最高,為1.269~15.601 mg/g。各成分之間含量差異也較大,18批樣品中,沒食子酸含量最大值為3.107 mg/g,可達最小值0.15 mg/g的20倍,兒茶素的含量最大值可達最小值的4倍,綠原酸的含量最大值可達最小值的12倍。不同產(chǎn)地拳參中成分含量差異大,可能與生長地理位置、生長環(huán)境、氣溫、土壤、光照、雨量、采收時期、加工運輸?shù)纫蛩赜嘘P。
2020年版《中國藥典》[1]中拳參含量測定項規(guī)定含沒食子酸不得少于0.12%,本研究中18批樣品沒食子酸含量為0.15~3.107 mg/g,均符合藥典標準,表明該方法可作為綜合評價拳參質量的參考。對3個指標成分及總量進行主成分分析,發(fā)現(xiàn)拳參中主要成分存在顯著產(chǎn)地差異。