反相高效液相色谱法检测金线莲中槲皮素、山奈酚含量
2023-02-17黎霞何佳王建栋申屠文姬王红珍
黎霞, 何佳, 王建栋, 申屠文姬, 王红珍
(浙江农林大学 亚热带森林国家重点实验室培育基地,浙江 杭州 311300)
金线莲为兰科开唇兰属植物花叶开唇兰、金线兰的全草,具有保肝护肝、抗炎、镇静和镇痛、凉血祛风、除湿解毒等作用,主治肺结核咯血、糖尿病、咯血、尿血等症[1]。金线莲主要分布于中国福建、浙江、江西等热带、亚热带地区,在日本、泰国、越南等国也有稀疏分布[1-2],其天然蕴藏量稀少,种子在自然条件下发芽率极低,再加上人类过度采挖和对生态环境的破坏,其野生资源濒危。2016年12月发布的《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)将其列入附录Ⅱ的保护物种,《国家重点保护野生植物名录》(第二批)列为二级保护植物。目前,市场上金线莲产品主要是人工栽培苗,但因为缺乏金线莲质量评价标准,市场上金线莲产品质量参次不一,鱼目混珠现象时有发生,严重损害了消费者利益,使消费者健康受损。
黄酮类物质为金线莲主要活性成分,具有抗炎、抗氧化的效果[3]。本文通过优化金线莲槲皮素、山奈酚提取参数,建立了金线莲中槲皮素、山奈酚提取方法并分析该方法的精确性,并对不同栽培时间金线莲和金线莲不同组织中槲皮素、山奈酚含量进行了分析。本研究将为金线莲栽培标准和质量标准制定提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
样品采自福建漳州金线莲种植基地,经浙江农林大学中药学科胡润怀教授、植物学科教授金水虎鉴定为花叶开唇兰(A.roxburghii(Wall.) Lindl)。
RE-2000旋转蒸发仪,KQ-500DE数控超声波清洗仪,Waters-2695高效液相色谱仪(美国waters),waters-2996检测器(美国waters),Aglient TC-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm)色谱柱(美国Aglient)。槲皮素、山奈酚对照品(批号为100081-201408、0861-200001)购自中国食品药品检定研究院。色谱级甲醇(德国Merck),其他试剂均为分析纯,水为超纯水。
1.2 方法
1.2.1 色谱条件
色谱柱Waters C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相为甲醇∶0.2%磷酸溶液(体积比50∶50),流速1 mL·min-1,柱温25 ℃,检测波长360 nm。
1.2.2 对照曲线配制
精密称取槲皮素、山奈酚对照品,溶于甲醇中,配置成浓度为2.75、0.75 mg·mL-1混合母液,依次稀释2、4、8、16、32倍,每个浓度上样20 μL,测定目标峰面积。以峰面积(Y)为纵坐标,浓度(X)为横坐标,进行线性回归。槲皮素、山奈酚回归方程分别为Y=65 901X-3 133 270,r=0.998 5;Y=769 481X-2 489 683,r=0.999 8。槲皮素、山奈酚在0.04~2.75、0.011~0.750 mg·g-1呈良好线性关系。
1.3 提取方法的优化
1.3.1 最佳溶剂的选择
准确称量0.1 g金线莲粉末,按料液比1∶10分别加入甲醇∶盐酸10∶1、乙醇∶盐酸10∶1、去离子水∶盐酸10∶1的溶剂中,静置40 min,60 ℃水浴中超声90 min后,样品经0.45 μm滤膜过滤,进样20 μL,反相高效液相色谱法(RP-HPLC)检测槲皮素、山奈酚提取率。
1.3.2 最佳混合溶剂选择
称取0.1 g金线莲粉末,按料液比1∶10分别加入甲醇含量不同的混合溶剂∶盐酸10∶1的溶剂中,静置40 min,60 ℃水浴中超声90 min,经0.45 μm滤膜过滤,进样20 μL,RP-HPLC检测混合溶剂中甲醇含量对槲皮素和山奈酚提取效率。混合溶剂中甲醇含量分别为70%、80%、85%、90%、95%、100%。
1.3.3 最佳料液比选择
在最佳混合溶剂∶盐酸10∶1中,分别以料液比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50中加入0.1 g金线莲粉末,静置40 min,60 ℃水浴中超声90 min后,样品经0.45 μm滤膜过滤,进样20 μL,RP-HPLC检测混合溶剂中甲醇含量对槲皮素和山奈酚提取率。
1.3.4 超声最佳水浴温度的选择
在最佳混合溶剂∶盐酸10∶1,以最佳料液比加入0.1 g金线莲粉末,静置40 min,分别在50、60、70、80 ℃水浴中超声90 min。60 ℃水浴中超声90 min后,样品经0.45 μm滤膜过滤,进样20 μL,RP-HPLC检测槲皮素和山奈酚提取率。
1.4 精密度试验
1.4.1 精密度试验
取对照品混合液,连续进样6次,每次进样20 μL,测定槲皮素、山奈酚峰面积。测定槲皮素、山奈酚峰面积相对标准偏差(RSD),RP-HPLC检测的精密度。
1.4.2 重复性试验
取样品6份,按1.3节中优化的方法制备样品溶液,测定槲皮素、山奈酚峰面积,检测槲皮素、山奈酚RSD,确定试验重复性是否良好。
1.4.3 稳定性试验
对照品母液按照1.3中的方法制备。分别在0、12、24、36、48 h进样20 μL,测定槲皮素、山奈酚的RSD,确定目标物质检测的稳定时间。
1.4.4 回收率试验
精密称取0.1 g全草干粉6份,加入对照品母液1 mL,按1.3节中优化的方法制备样品溶液,进样20 μL,测定槲皮素、山奈酚的质量分数,计算槲皮素、山奈酚的平均回收率。
1.5 不同栽培时间和不同组织中槲皮素和山奈酚含量
分别称取不同栽培时间及同一栽培时间下金线莲根、茎、叶和全草0.1 g,在1.3节中优化的方法制备样品溶液,样品溶液经0.45 μm滤膜过滤,进样20 μL,RP-HPLC检测槲皮素和山奈酚提取效率。
2 结果与分析
2.1 最佳条件优化
2.1.1 溶剂类型对提取效率的影响
图1显示,槲皮素和山奈酚在10∶1的甲醇∶盐酸溶剂中提取效率均最高。
图1 溶剂类型对提取效率的影响
2.1.2 混合溶剂中甲醇含量对提取效率的影响
由图2可知,当甲醇含量为90%时,槲皮素和山奈酚的提取效率最高。
图2 混合溶剂中甲醇含量对提取效率的影响
2.1.3 料液比对提取效率的影响
由图3可知,当料液比为1∶40时,金线莲中槲皮素、山奈酚的提取效率最高。
图3 料液比对提取效率的影响
2.1.4 超声时水浴温度对提取效率的影响
由图4可知,70 ℃水浴的提取效果最好。
图4 水浴温度对提取效率的影响
2.1.5 超声时间对提取效率的影响
由图5可知,超声处理90 min金线莲中槲皮素、山奈酚的提取效率最高。
图5 超声时间对槲皮素、山奈酚提取效率的影响
综上所述,提取金线莲中槲皮素、山奈酚的最佳方法为:按料液比1∶40加入甲醇∶盐酸10∶1的溶剂,静置40 min,70 ℃水浴中超声90 min。
2.2 精密度试验
2.2.1 精密度试验
取对照品混合液,连续进样6次,槲皮素、山奈酚峰面积RSD分别为2.37%、1.03%,表明RP-HPLC检测体系精密度准确。
2.2.2 重复性试验
取样品6份,按1.4节中优化的方法制备样品溶液,槲皮素、山奈粉RSD分别为2.68%和2.07%,表明试验重复性良好。
2.2.3 稳定性试验
对照品母液按照1.3节中的方法制备。分别在0、12、24、36、48 h进样20 μL测定槲皮素、山奈酚峰面积,其RSD分别为1.53%、1.57%,表明目标物质在48 h内稳定。
2.2.4 回收率试验
精密称取0.1 g全草干粉6份,加入对照品母液1 mL,按1.4节中优化的方法制备样品溶液,进样20 μL,测定槲皮素、山奈酚的质量分数,计算槲皮素、山奈酚的平均回收率分别为95.23%、98.23%。
2.3 不同栽培月龄及不同组织中目标物质分布
准确称量不同月龄金线莲根、茎、叶和全草的干粉(0.1 g),按料液比1∶40加入95%甲醇∶盐酸10∶1的混合溶剂4 mL,静置40 min,称重。置于70 ℃水浴中超声90 min,放至室温,补至超声前质量,离心并经0.45 μm滤膜过滤,20 μL上样。测定槲皮素、山奈酚峰面积,计算样品中槲皮素、山奈酚的质量分数。
表1显示,槲皮素在不同栽培月龄金线莲的叶中含量最高,根、茎中含量极低或者检测不到,全草含量略低于叶,且3个月栽培月龄金线莲的叶含量最高,为1.29 mg·g-1,全草中含量为0.54 mg·g-1。不同栽培月龄金线莲不同组织中,山奈酚的分布无明显差异(0.44~0.53 mg·g-1),其中,3个月栽培月龄的叶中含量最高,约为 0.53 mg·g-1。
表1 槲皮素、山奈酚在花叶开唇兰中的分布
3 小结与讨论
黄酮醇是自然界存在最广泛的黄酮类物质,近年研究表明,黄酮醇具有抗癌、抗氧化和抗炎作用[11-12],槲皮素、山奈酚是具有代表性的黄酮醇[13]。
金线莲含有丰富的黄酮类化合物,且槲皮素、山奈酚多以黄酮醇苷元形式存在[8-10,14]。因此,在测定槲皮素、山奈酚含量的过程中,采用有机溶剂和盐酸(10∶1)的混合溶剂,通过酸水解反应,将黄酮醇苷水解成黄酮醇苷元,再测定其含量。在含量测定过程中,有机溶剂类型、浓度以及水浴温度、超声时间等都会影响黄酮醇含量的测定,因此,本文对这些条件进行优化,最后确定槲皮素、山奈酚提取的最佳条件。
黄酮类化合物呈弱酸性,因此首先用乙腈∶甲醇∶0.5%醋酸铵溶液为流动相,槲皮素、山奈酚保留时间分别为8.110、13.951 min,分离度良好。但是,在测试样品时,槲皮素与杂质峰没有完全分开。本文采用福建金线莲中黄酮类物质的含量所用的流动相甲醇∶0.2%磷酸50∶50[13],槲皮素、山奈酚出峰时间13.037、22.639 min,色谱峰分离良好,和杂质峰也完全分开。
金线莲大棚栽培阶段,槲皮素、山奈酚均呈现先升后降的趋势,移栽3个月时,全草中槲皮素、山奈酚含量最高,移栽4个月时开始呈下降趋势。研究结果与蒋元斌[15]的结果一致,槲皮素、山奈酚最高含量出现的时间可能因为移栽月份不同而有差异。槲皮素在金线莲叶中含量最高,在茎、根中的含量很低,低至用现有的方法检测不到。山奈酚在叶中的分布略高于茎和根。槲皮素、山奈酚在叶中含量高于茎中,且变化趋势与全草相同,该结果与蒋元斌对不同栽培时期福建金线莲、台湾金线莲中槲皮素、山奈酚的动态变化一致。