金荞麦果实中有效成分的分析
2013-12-09贾洪锋孙俊秀钟志惠邵继荣
唐 宇,贾洪锋,孙俊秀,钟志惠,邵继荣
金荞麦(Fagopyrum cymosum)是蓼科(Polygonaceae)荞麦属(Fagopyrum Mil1.),为多年生野生荞麦种之一。金荞麦富含表儿茶素、芦丁和槲皮素等有效活性成分,具有显著的抗癌、抑制肿瘤细胞侵袭和转移,以及消炎抗菌等重要作用[1-2],是生产多种重要的抗癌药物和癌预防药物(如复方金荞麦颗粒、金荞麦片、和威麦宁胶囊等)的主要原料植物[3-4],需求量较大。目前金荞麦的利用主要是其根茎,其研究也多限于根茎,地上部分的研究和利用报道甚少。而由于金荞麦属于多年生类型,大量采挖其地下根茎,势必对其资源造成极大的破坏,极不利于资源的可持续利用。为此,我们对金荞麦的果实有效成分进行研究,以期为合理利用金荞麦野生资源提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
金荞麦(F.cymosum)成熟果实,采自于四川省凉山州普格县五道箐乡。果实脱壳后,将种子(果仁)和壳(果皮)干燥,于研钵研磨成粉状备用。
1.2 仪器与试剂
1.2.1 试剂
表儿茶素标准品:中国药品生物制品鉴定所,纯度98%;芦丁标准品,中国药品生物制品鉴定所,纯度90.5%;槲皮素标准品:中国食品药品检定研究院,纯度96.5%。甲醇(西陇化工股份有限公司,HPLC级),乙腈(西陇化工股份有限公司,HPLC级),磷酸(西陇化工股份有限公司,AR级)。
1.2.2 实验仪器
普析通用L9高效液相色谱仪北京普析通用仪器有限责任公司(配有可变波长紫外检测器和Pgrandsil-STC -C18,150 mm ×4.6 mm ,5 μm 色谱柱);SHIMADZU,AUW220D电子天平 日本岛津公司;KQ-5200E超声波清洗器昆山市超声仪器有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 表儿茶素的测定
表儿茶素的测定参照袁建平等[5]的方法。精密称取经研细的金荞麦样品1.000 0 g,放入100 mL三角瓶中,加入20 mL乙腈,用保鲜膜封口,超声波(250 W)提取10 min,过滤后的残渣按照上述方法再提取1次,合并两次提取液,转入50 mL容量瓶中定容,经0.45μm滤膜过滤后进行分析。色谱分析条件:色谱柱:(150 mm ×4.6 mm ,5 μm);流动相:乙腈 -0.01 mol/L 磷酸溶液(8∶92);流速:1.0 mL/min;柱温:35.0℃;检测波长:280 nm;进样量:20 μL。
1.3.2 芦丁和槲皮素的测定
芦丁和槲皮素的测定参照张丽静[6]和方玲芬[7]的方法。精密称取经研细的金荞麦样品1.300 0 g,放入100 mL三角瓶中,加入40 mL甲醇,用保鲜膜封口,超声波(250 W)提取60 min,过滤后定容至50 mL,经0.45μm滤膜过滤后进行分析。色谱分析条件:色谱柱:(150 mm ×4.6 mm ,5μm);流动相:甲醇 -0.4% 磷酸溶液(1∶1);流速:1.0 mL/min;柱温:30.0℃;检测波长:360 nm;进样量:10μL。
1.3.3 表儿茶素标准溶液的配制及标准曲线
精密称取0.020 0 g表儿茶素标样,用乙腈的水溶液(乙腈与水体积比=1∶9)定容至50 mL,作为标准贮备液(表儿茶素400μg/mL)。以标准贮备液为基础,以乙腈的水溶液(乙腈与水体积比=1∶9)为溶剂,配制表儿茶素梯度稀释标准溶液,浓度从5 μg/mL到 160 μg/mL(5,10,20,40,80,120,160 μg/mL),以峰面积 Y为纵坐标,对照品质量浓度(μg/mL)X为横坐标做图,绘制标准曲线,获得其回归方程为Y=6 071.8X-17 995,表儿茶素在5~160μg/mL的范围内线性关系良好,相关系数为R=0.999 6。色谱分析条件同 1.3.1。
1.3.4 芦丁和槲皮素混合标准溶液的配制及标准曲线
精密称取0.005 3 g芦丁标样,0.005 1 g槲皮素标样,用甲醇定容至50 mL,作为标准贮备液(芦丁106μg/mL,槲皮素102μg/mL)。以标准贮备液为基础,以甲醇为溶剂,配制芦丁和槲皮素混合梯度稀释标准溶液,芦丁浓度从5.3μg/mL到53μg/mL(5.3,10.6,21.2,31.8,42.4,53 μg/mL),槲皮素浓度从 5.1 μg/mL 到 51 μg/mL(5.1,10.2,20.4,30.6,40.8,51 μg/mL),以峰面积 Y 为纵坐标,对照品质量浓度(μg/mL)X为横坐标做图,绘制标准曲线。色谱分析条件同1.3.2。
芦丁的回归方程为Y=74 374X-184 393,芦丁在5.3~53μg/mL的范围内线性关系良好,相关系数为 R=0.999 7;槲皮素的回归方程为 Y=128 445X-339 760,槲皮素在5.1~51 μg/mL的范围内线性关系良好,相关系数为R=0.999 2。
2 结果与分析
2.1 金荞麦果实中表儿茶素含量
表儿茶素具有抑制肿瘤细胞的侵袭和转移、抑制肿瘤细胞增殖过程和显著的抗氧化、清除自由基,抗致突变作用,对痢疾、伤寒、金黄色葡萄球菌等细菌也有极强的抑制作用[8]。是金荞麦根茎提取物的主要成分,在地上部分的茎、叶中含量很低,在果实中则未见相关报道[9-12]。金荞麦果实中表儿茶素的HPLC测定结果见图1、图2,分析结果见表1。从结果可看出,在金荞麦果实中含有表儿茶素,但含量很低,且仅仅只在种子部分,果皮中则完全没有。
图1 表儿茶素标准品色谱图
图2 金荞麦果实中表儿茶素色谱图
表1 金荞麦果实中表儿茶素含量分析结果
2.2 金荞麦果实中芦丁和槲皮素的含量
芦丁具有抗氧化性、抑制脂质过氧化反应、维持血管舒张、减少血管脆性、防止心血管疾病发生等功能[13-14]。槲皮素是芦丁的苷元,其作用与芦丁相似。芦丁和槲皮素的HPLC测定结果见图3、图4,分析结果见表2。从图3看,芦丁的保留时间是2.683 min,槲皮素的保留时间是 6.183 min,芦丁和槲皮素在此条件下能够达到完全分离。测定结果表明,金荞麦果实中含有较高的芦丁含量,但种子和果皮中芦丁含量分布不同,种子中芦丁含量大大高于果皮,是果皮含量的2倍多。而槲皮素在果实中含量则很低,种子和果皮中均只有少量槲皮素,是芦丁含量的几分之一至十几分之一(表2)。
图3 芦丁和槲皮素标准品色谱图
图4 金荞麦果实中芦丁和槲皮素色谱图
表2 金荞麦果实中芦丁和槲皮素的分析结果
3 讨论
金荞麦为多年生宿根草本植物,株高0.5~1.5 m,花期7~9月,果期8~10月。其果实为卵状三棱形瘦果[15]。金荞麦果实较大,在荞麦属各个种中,仅次于栽培荞麦种甜荞居第二位,千粒重可达30 g左右,每个单株约结实5~20 g。果实中蛋白质、脂肪、微量元素及维生素的含量均较丰富[16],有很高的利用价值。
我们先前的研究表明,金荞麦果实中含有较高的总黄酮[17-19],但总黄酮中有哪些成分尚不清楚。通过本实验表明,金荞麦果实中含有芦丁、槲皮素和表儿茶素等有效成分,但其中主要以芦丁为主,槲皮素、表儿茶素等含量甚微。我国古时即将金荞麦根茎作为中药入药,近年来通过对金荞麦大量的研究,发现其提取物具有抗菌、抗感染、解热抗炎、抗癌细胞侵袭和转移的作用,而其主要成分为表儿茶素,且主要集中在地下根茎部分,地上部分的茎、叶含量则很低[9-12]。本次实验发现金荞麦的果实中也含有少量表儿茶素,值得进一步研究。
在栽培荞麦种中,由于苦荞麦营养和药用价值高,种子中富含芦丁等黄酮成分,由此被广泛开发制成多种保健产品[20]。从本研究结果看,金荞麦果实中也含有较高的芦丁含量,因此,金荞麦果实可开发利用的潜力巨大。虽然金荞麦果实中表儿茶素、槲皮素等含量较低,但由于果实中蛋白质含量高、氨基酸组分全,必需氨基酸含量高,富含有效成分芦丁和维生素、微量元素等,具有很高的经济价值,可将其进行综合利用,例如果皮可用来制保健枕芯,果仁(种子)可用来生产茶、糕点、面食制品等多种保健产品,既能充分利用资源,又能达到可持续利用的目的。
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