茶槲寄生“螃蟹脚”中黄酮醇及黄烷醇类化合物的分析
2013-12-23倪婷婷邵宛芳李家华
倪婷婷,李 璐,赵 明,邵宛芳,李家华
云南农业大学龙润普洱茶学院,昆明650201
茶槲寄生“螃蟹脚”系桑寄生科槲寄生属(Viscum articulatum Burm)[1]植物,是一种寄生在树龄较老的古乔木茶树上的寄生植物,为多年生草本,形状像小珊瑚,因寄生枝杆节状带亳像螃蟹,故此被称为“螃蟹脚”。在世界茶树起源中心地—云南普洱、西双版纳等地区,由于其特殊的地理位置和生态环境,古茶园的古茶树上就寄生着“螃蟹脚”。据《中华人民共和国药典》记载,槲寄生 Viscum coloratum(Kom.)Nakai 作为我国传统中药,以干燥的带叶茎枝入药,其性凉,微酸微苦、平,归肝、肾经,有祛风除湿、补肾安胎、强筋壮骨等功效[2]。现代医学研究还表明,槲寄生具有降压、护心(抗心率失常和改善心脏微循环、抗心肌缺氧)、抗肿瘤(有细胞毒性,欧洲传统视为肿瘤药物,在欧洲桑寄生科植物药是晚期癌症保守疗法的主药)等作用[3,4]。“螃蟹脚”作为槲寄生属植物,与槲寄生 Viscum coloratum(Kom.)Nakai 具有同等功效[1]。
近年来,对槲寄生属的研究发展较快,国内已对寄生在柿、栗、榆、桦、柳、枫、杨等树上的有报道和专利[5,6]。已有研究表明,槲寄生属植物的主要功能成分为黄酮类化合物、生物碱、三萜及甾醇类和一些高分子化合物[7]。与上述植物的槲寄生属植物相比,茶槲寄生“螃蟹脚”由于主要寄生在古茶树上,一直以来都没有得到人类的认识和利用,只是随着古树普洱茶热的兴起,寄生在古茶树上的“螃蟹脚”被古茶区人民发现并作为饮料利用后,才逐渐被世人认识。本文采用HPLC 法对“螃蟹脚”的多酚类化合物中的黄酮醇及黄烷醇类物质的组成进行了定性分析,并采用三氯化铝比色法、酒石酸铁法测定了“螃蟹脚”黄酮类化合物和茶多酚的总含量,HPLC法定量分析了杨梅素、槲皮素和山柰酚的含量,旨在为以后对其单体成分的提取、药理作用及分子生物学等方面的研究提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
“螃蟹脚”(Viscum articulatum Burm)采自云南省普洱市澜沧拉祜族自治县的景迈万亩古茶园的古茶树上,样品经日光晒干后置于冰箱(-20 ℃)保存。槲皮素标准样、山奈酚标准样(中国药品生物制品检定所,纯度分别是:96.5%和95.9%);杨梅素标准样(Sigma-Aldrich 公司,纯度≥96.0%);甲醇、乙氰为色谱纯,水为超纯水,磷酸为分析纯,盐酸为分析纯(浓度36%~38%),丙酮为分析纯(浓度≥99.5%);儿茶素标准样:表没食子儿茶素(EGC,纯度99.8%),表儿茶素(EC,纯度99.8%),表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG,纯度98%),表儿茶素没食子酸酯(ECG,纯度98.9%),标样购于Dr.Ehrenstorfer 公司。
1.2 仪器与设备
高效液相色谱仪(HPLC)分析装置:美国Agilent 1200 型高效液相色谱系统(UV 检测器:Agilent 1200VWD G1314B;柱温箱:Agilent 1100/1200 G1316A;进样器:Agilent 1100/1200 温控自动进样器G1329A;脱气机:Agilent 1100/1200 G1322A;溶剂输送泵:Agilent 1100/1200 四元泵G1311A);TSK gel ODS-80TM色谱柱(4.6 mm × 250 mm,5 μm,日本Tosoh 公司);电子天平(型号:CP214,奥豪斯仪器(上海)有限公司);微型植物试样粉碎机(型号:FZ102,北京市永光明医疗仪器厂);紫外可见分光光度计(型号:756CRT,上海箐华科技仪器有限公司);0.45 μm 有机系微孔滤膜(天津市腾达过滤器件厂);电热恒温水浴锅(上海精密仪器仪表厂);回流装置(自制)。
1.3 方法
1.3.1 黄酮醇类物质标准液的制备
分别精密称取杨梅素、槲皮素和山柰酚对照品适量,加甲醇制成每1 mL 含0.3 mg 的溶液,
作为对照品溶液。
1.3.2 黄烷醇类物质混合标准液的制备
分别称取4 种主要儿茶素标准样5.0 mg 于50 mL 棕色容量瓶中加入50 mL 70%甲醇溶液溶解混匀,作为混合标准样溶液保存备用。
1.3.3 黄酮醇类物质HPLC 分析用“螃蟹脚”样品供试溶液的制备
植物中的黄酮类物质主要以水溶性的黄酮苷为主,但是黄酮苷的种类繁多,标准品数量太少,不利于分析。因此需要先将其水解为苷元来测定。本文参照文献[8],用水浴加热回流装置制备供试品溶液。精确称取“螃蟹脚”粉末1.00 g,加甲醇40 mL,盐酸分析纯(浓度36%~38%)4 mL,置于圆底烧瓶中回流水解1.5 h(85 ℃),过滤,滤液置50 mL 容量瓶,用少许甲醇洗涤残渣及容器,洗涤液并入容量瓶中,加甲醇定容至50 mL,摇匀,经0.45 μm 有机系微孔滤膜过滤后进行色谱分析。
1.3.4 黄烷醇类物质HPLC 分析用“螃蟹脚”样品供试溶液的制备
准确称取“螃蟹脚”粉末1. 00 g,加入30 mL 80%丙酮溶液,室温静置24 h,重复3 次。合并3 次浸提液用滤纸过滤,滤液经减压旋转蒸发仪浓缩除去丙酮,浓缩液中加入70%甲醇水溶液定容至50 mL,摇匀,供试液经0.45 μm 有机系微孔滤膜过滤后进行色谱分析[9]。
1.3.5 茶多酚总含量的测定
酒石酸铁比色法(国标GB/T8315)[10]。
1.3.6 黄酮类化合物总含量的测定
黄酮按参考文献1 的方法提取,即称取“螃蟹脚”样品粉末1.00 g,在60 ℃条件下以45%乙醇为提取溶剂,固液比1:5(即加入45%乙醇5 mL),回流提取3 次,2 h/次。3 次提取液合并至25 mL 容量瓶中,并用45%的乙醇定容至刻度,作为供试品溶液[1]。含量测定用三氯化铝比色法[11]。
1.3.7 HPLC 分析条件
1.3.7.1 黄酮醇类物质的HPLC 分析条件
色谱柱:TSK gel ODS-80TM色谱柱(4.6 mm ×250 mm,5 μm,日本Tosoh 公司)。流动相:A 相:0.2%磷酸水溶液;B 相:80%甲醇。梯度从30%B到80%B,流速0.8 mL/min,55 min 内完成,检出波长360 nm,柱温40 ℃,进样量10 μL,每次完成后系统平衡10 min 后再次进样[8]。
1.3.7.2 黄烷醇类物质的HPLC 分析条件
色谱柱:TSK gel ODS-80TM色谱柱(4.6 mm ×250 mm,5 μm,日本Tosoh 公司)。流动相:A 相:(0. 05M H3PO4-H2O)-5% CH3CN;B 相:(0. 05M H3PO4-H2O)-80%CH3CN;梯度从9%B 到53%B,流速0.7 mL/min,55 min 内完成,检出波长280 nm,进样量10 μL,每次完成后系统平衡15 min 后再次进样[12]。
1.3.8 结果计算
“螃蟹脚”样品中黄酮醇苷元含量的计算式见下式[8]。
式中Wa,b,c为试样中杨梅素(a)、槲皮素(b)和山柰酚(c)检出峰的含量,单位:mg/g;C1,2,3为标准曲线上杨梅素(1)、槲皮素(2)和山柰酚(3)检出峰的浓度,单位:mg/mL;V 为样品定容体积,单位:mL;M 为试料的质量,单位:g。
2 结果与分析
2.1 HPLC 分析方法的评价
2.1.1 精密度、准确度及最低定量值
分别进样杨梅素、槲皮素和山柰酚系列标准使用液(0.06、0.12、0.18、0.24、0.3 mg/mL),按1.3.7.1 中的色谱分析条件进样分析。以浓度(mg/mL)为X,峰面积为Y,计算得杨梅素、槲皮素及山柰酚的回归方程。以信噪声比S/N =3 计算最低检出量(LOD)和最低定量值(LOQ)。分别进样分析上述3种标准使用液,计算5 次分析峰面积的相对标准偏差。上述分析结果见表1。
表1 杨梅素、槲皮素和山奈酚的标准曲线、检出量和相对标准偏差Table 1 Standard curve,LOD-LOQ and RSD of myricetin,quercetin and kaempferol
2.1.2 稳定性
取“螃蟹脚”的供试样品溶液,分别与0、4、8、12、24 h 进样测定峰面积,结果杨梅素、槲皮素和山柰酚的RSD 均小于2.0%,表明供试样品24 h 内稳定性好。
图1 杨梅素、槲皮素和山柰酚标样及“螃蟹脚”中黄酮醇类物质的HPLC 色谱图Fig.1 HPLC chromatograms of (A)myricetin,quercetin and kaempferol standards,(B)V.articulatum Burm sample
考察最低检出量和最低定量值、HPLC 的精密度、稳定性及建立的标准曲线,可以认为此方法能较好的对黄酮醇进行定性定量分析。
2.2 “螃蟹脚”中黄酮醇类物质的组成与含量
2.2.1 “螃蟹脚”中黄酮醇类物质的组成
图1(A)是杨梅素、槲皮素和山柰酚标样的HPLC 色谱图,从图1(A)可以看出,在选定的分析条件下,杨梅素、槲皮素和山柰酚分别在15. 624、18.233 min 和21.735 min 内实现了良好的分离。
图1(B)是“螃蟹脚”经1.3.3 的方法处理后,HPLC 检测到的黄酮醇类物质组成的情况。从图可知,“螃蟹脚”中检测到了峰面积较大的9 个组分,其中,保留时间为15.450 min(峰6)的组分通过在线VWD 紫外-可见光谱扫描与杨梅素标样有相同的吸收光谱,保留时间与杨梅素标样的保留时间(15.624 min)近乎一至,由此可以判断“螃蟹脚”中含有杨梅素;另外,峰7(18.679 min)和峰8(21.745 min)的保留时间与槲皮素和山奈酚标样的保留时间相似,初步判断“螃蟹脚”中含有槲皮素和山奈酚。其余分别在保留时间为2.868 min(1)、6.643 min(2)、7.785 min(3)、8.429 min(4)、9.811 min(5)和22.951 min(9)时检测到的峰面积较大的6个未知组分的成分还有待进一步的研究。
2.2.2 “螃蟹脚”中杨梅素、槲皮素、山奈酚及黄酮类化合物的含量
表2 为“螃蟹脚”中杨梅素、槲皮素、山奈酚HPLC 定量分析和黄酮类化合物总含量的测定结果。从表2 可知,“螃蟹脚”中黄酮醇类物质的含量相对较少,已知的杨梅素、槲皮素和山奈酚三种单体成分中杨梅素的含量为0.16 mg/g,远高于其余两类的含量。本文参照文献1 提取“螃蟹脚”中黄酮类化合物的最佳提取条件和方法,提取了“螃蟹脚”中黄酮类化合物,采用三氯化铝比色法测定了其总含量,从结果可看出,“螃蟹脚”中总黄酮含量达7.65 mg/g。
表2 “螃蟹脚”中杨梅素、槲皮素、山奈酚及黄酮类化合物的总含量Table 2 The concentrations of myricetin,Quercetin and kaempferol and flavonoids in Viscum articulatum Burm
2.3 “螃蟹脚”中黄烷醇类物质的组成及总多酚含量
“螃蟹脚”寄生在多年生的古茶树上,而茶叶富含黄烷醇类物质,为了明确作为茶树寄生植物的“螃蟹脚”中是否含有黄烷醇类物质,本文以茶叶中含量最多的4 种主要儿茶素为标样,用HPLC 法检测了“螃蟹脚”的黄烷醇类物质。图3(a)是4 种茶叶中主要的黄烷醇类物质:表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)混合标样的HPLC 色谱图;图3(b)是“螃蟹脚”黄烷醇类物质组成的HPLC 色谱图;图3(c)是“螃蟹脚”供试液中加入上述4 种儿茶素混标后的HPLC 色谱图。由图3 可知:“螃蟹脚”样品含有与EGC、EGCG 和ECG保留值相似的组分,且加入混标后,3 个组分的峰高与峰面积增大,初步表明“螃蟹脚”中可能含有该3种儿茶素。但是,通过酒石酸铁比色法所测得的“螃蟹脚”中多酚类物质的总含量仅为0.84%,含量远低于茶叶中多酚类物质的含量。
图2 4 种主要儿茶素及“螃蟹脚”中黄烷醇类物质的HPLC 色谱图Fig.2 HPLC chromatograms of four catechins (EGC,EC,EGCG and ECG)(a),flavanols of V. articulatum Burm (b),and mixture of four catechins (EGC,EC,EGCG and ECG)and flavanols (c).
3 讨论
“螃蟹脚”是在上百年的古茶树才能找得到的一种寄生植物,目前由于过量采摘,野生数量已极为稀少,而且因其在野生状态下生长极为缓慢,其资源也面临着危机,因此,利用现代的分析手段对其功效成分的研究显得尤为重要。但是由于受“螃蟹脚”寄主植物特殊性的影响,材料的获得与收集具有一定的困难,导致对其内含成分的研究相对匮乏,目前仅有杨凤贤等对其黄酮类化合物的提取工艺作了研究。基于此研究现状,本文应用HPLC 法对“螃蟹脚”中黄酮醇类物质的组分与含量,黄烷醇类(儿茶素)的组分进行了分析研究,从“螃蟹脚”中检测到了包括杨梅素、槲皮素、山柰酚在内的9 个(图1B)黄酮醇类物质的组分和包括EGC、EGCG、ECG 在内的黄烷醇类(儿茶素)组分。另外,通过HPLC 定量分析,“螃蟹脚”样品中杨梅素、槲皮素和山柰酚的含量分别为:0.16、0.03 和0.05 mg/g;通过三氯化铝比色法测定“螃蟹脚”样品中黄酮类化合物的总含量为7.65 mg/g;酒石酸铁法测定“螃蟹脚”样品中茶多酚的含量仅为0.84%,远低于茶叶中茶多酚的含量。上述研究结果在一定程度上为今后进一步深入开展“螃蟹脚”中黄酮醇及黄烷醇类(儿茶素)物质单体成分的提取分离及化学结构式的鉴定研究、构效关系的研究等提供了参考和理论依据。
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