楊鵬飛,熊建華,2* ,杜華英,2,羅秋水,2,吳國(guó)平,2
(1.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;2.南昌市農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌330045)
金銀花(Lonicera japonica Thunb)為忍冬科植物,具有清熱解毒[1-2]、抗菌消炎[3-4]、保肝利膽[5-6]等功能,是藥食兩用的大宗中藥材,其葉片因產(chǎn)量較高,綠原酸、黃酮等多酚類物質(zhì)含量豐富[7-8],抑菌[9-10]、抗氧化[11]等藥理活性較好,在許多中藥、中成藥及飲料中廣泛使用,然而,金銀花葉不僅化學(xué)成分復(fù)雜[12-13],綠原酸在干葉中含量可達(dá) 5.69%,3,4-二咖啡??鼘幩?異綠原酸 B),3,5-二咖啡??鼘幩?異綠原酸A)等同系物在葉中也有一定含量,木犀草苷含量達(dá)干葉的3.48%,另外,還含有裂環(huán)氧化馬錢素、β-谷甾醇,胡蘿卜苷等,并且隨著采收期的不同存在差異。中藥材的品質(zhì)鑒定一直是人們關(guān)注的重點(diǎn),人們常限制于采用一種或幾種成分作為藥材品質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo),然而中藥材為多組分復(fù)雜體系,單一地測(cè)定一個(gè)或幾個(gè)成分不能全面地反映中藥材的內(nèi)在質(zhì)量,指紋圖譜技術(shù)[14-18]能提供豐富鑒別信息,較為全面地反映中藥及其制劑中所含化學(xué)成分的種類與數(shù)量,進(jìn)而對(duì)藥品質(zhì)量進(jìn)行整體描述和評(píng)價(jià),已被WHO、FDA和其他權(quán)威機(jī)構(gòu)采納作為中草藥質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。因此,為了更全面評(píng)價(jià)金銀花葉藥材質(zhì)量和控制質(zhì)量的穩(wěn)定性,本文對(duì)一年逐月采收共12批金銀花葉藥材進(jìn)行了高效液相指紋圖譜研究,并采用國(guó)家藥典委員會(huì)推薦使用的“中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)軟件(2004A)”對(duì)不同采收期金銀花葉藥材的指紋圖譜進(jìn)行相似度評(píng)價(jià),以期為更全面評(píng)價(jià)金銀花葉一年品質(zhì)變化規(guī)律、確定金銀花葉最佳采收期提供參考。
原材料:金銀花葉,采自江西南昌,共12批,經(jīng)江西中醫(yī)學(xué)院鄒嘉玉老師鑒定,具體見表4。
主要儀器:Waters 1525型高效液相色譜儀(配Waters 2487型紫外雙波長(zhǎng)檢測(cè)器,Breeze色譜工作站),美國(guó) Waters 公司;Alltech Alltima C18 柱(250 mm×4.6 mm i.d.,5 μm),美國(guó) GRACE 公司;TGL-16G高速冷凍離心機(jī),上海精密儀器有限公司;FA1104N型電子天平,上海精密儀器有限公司;KQ3200DA型數(shù)控超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司。
主要試劑:綠原酸對(duì)照品(批號(hào):110753-200413),購(gòu)自中國(guó)藥品生物制品檢定所,乙腈、甲醇為色譜純,乙醇、磷酸等為分析純,超純水自制。
1.2.1 色譜條件 色譜柱:Alltech Alltima C18(250 mm×4.6 mm i.d.,5 μm);流動(dòng)相:乙腈(A)-0.4%磷酸水溶液(B),分別抽濾(濾膜為 0.45 μm)、超聲脫氣。按表 1梯度洗脫,流速:0.7 mL/min;柱溫:40 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng):238 nm;進(jìn)樣量:10 μL。
表1 梯度洗脫程序Tab.1 Procedure of linear gradient elution
1.2.2 對(duì)照品溶液的制備 分別準(zhǔn)確稱取一定量的綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品置50 mL小燒杯中,加入50%甲醇溶解,洗入50 mL容量瓶定容,各配制濃度為20、30、40、50、60 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液,搖勻。以上標(biāo)準(zhǔn)液均用封口膠封口置于4℃冰箱中、避光存放。
1.2.3 供試品溶液的制備 分別定量稱取0.5 g預(yù)處理后的樣品于100 mL錐形瓶(已編號(hào))中,加入50%甲醇50 mL稱定質(zhì)量,超聲提取30 min,冷卻然后再稱定質(zhì)量,補(bǔ)足損失,以4 000 r/min轉(zhuǎn)速離心20 min,取上清液,微孔濾膜過濾,即得。
1.2.4 指紋圖譜建立的方法學(xué)考察 為了考察檢測(cè)方法的可靠性,采用相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積標(biāo)定共有指紋峰。以圖譜中綠原酸色譜峰(2號(hào)峰)的保留時(shí)間為1和峰面積為100。計(jì)算其它各共有峰的相對(duì)保留時(shí)間及相對(duì)峰面積。取同一樣本平行制備2份,在其中一份樣品中加一定量的綠原酸(2號(hào)峰)平行測(cè)定3次,計(jì)算出樣品的含量及方法的回收率。取同一份樣本制備液,連續(xù)進(jìn)樣6次,做精密度試驗(yàn)。取同一樣本,分別在制備后0 h、5 h、10 h、15 h、1 d、5 d進(jìn)樣(冰箱中冷藏),做穩(wěn)定性試驗(yàn)。取同一樣本平行制備6份,分別進(jìn)樣分析,做重復(fù)性試驗(yàn)。
金銀花葉所含成分較豐富,選用250 mm C18反向柱。試驗(yàn)比較了Agilent Zorbax SB C18(250 mm×4.6 mm i.d.,5 μm)、Alltech Alltima C18 柱(250 mm×4.6 mm i.d.,5 μm)、Venusil XBP C18(250 mm×4.6 mm i.d.,5 μm)3種色譜柱,在相同的色譜條件下,色譜峰峰形、分離度、保留時(shí)間等均以 Alltech Alltima C18 柱(250 mm×4.6 mm i.d.,5 μm)為最佳。
比較甲醇-水、乙腈-水、甲醇-0.4%磷酸、乙腈-0.4%磷酸等多種流動(dòng)相分離金銀花葉供試品溶液中性質(zhì)差異較大的各個(gè)組分,結(jié)果表明乙腈色譜系統(tǒng)較甲醇系統(tǒng)好,系統(tǒng)信息量相對(duì)較多,能較全面地反映金銀花葉的化學(xué)成分,而且金銀花葉中含較多的酚酸類物質(zhì),含磷酸的流動(dòng)相可較好解決拖尾現(xiàn)象,峰形較好,因此,乙腈-0.4%磷酸溶液系統(tǒng)為較好的流動(dòng)相。
比較檢測(cè)波長(zhǎng)238、325、254、280、300、360 nm金銀花葉活性物質(zhì)色譜圖。檢測(cè)波長(zhǎng)為238 nm所獲色譜圖的峰較多,包括了所有其他波長(zhǎng)檢測(cè)到的色譜峰,而且有較強(qiáng)吸收,故選擇238 nm作為指紋圖譜檢測(cè)波長(zhǎng)。柱溫也是檢測(cè)關(guān)鍵因素,經(jīng)過試驗(yàn)金銀花葉指紋圖譜檢測(cè)柱溫選擇40℃。
不同提取方法會(huì)影響金銀花葉活性物質(zhì)的提取效果(圖1)。對(duì)比超聲提取和回流提取,超聲提取金銀花葉的效果比回流提取好,并且超聲提取比較簡(jiǎn)便,提取時(shí)間較短,所以選用超聲提取金銀花葉活性物質(zhì)。
圖1 不同提取方法色譜圖Fig.1 HPLC chromatogram of different extraction methods
提取時(shí)間不同會(huì)影響金銀花葉活性物質(zhì)的提取效果(圖2)。金銀花葉成分的浸提量隨著超聲時(shí)間而逐漸增多,超聲提取30 min的金銀花葉成分含量高于提取10 min、20 min提取量,30 min之后提取的量較30 min的量相差不是很明顯,故選用超聲提取30 min。
不同提取溶劑對(duì)金銀花葉活性物質(zhì)的提取效果影響較大(圖3),不僅使其活性成分有所差異,還會(huì)影響其活性物質(zhì)的含量。金銀花葉可用水、不同濃度的甲醇或乙醇進(jìn)行提取,乙醇對(duì)HPLC有溶劑干擾;水的極性較大,能提取極性較大的成分且提取的組分較為單一、提取液過濾困難;不同濃度的甲醇較適宜做提取測(cè)定。其中50%甲醇提取效果最好,提取成分較多,峰形好且整體分離效果較好,因此選用50%甲醇提取金銀花葉活性物質(zhì)。
圖2 不同超聲時(shí)間提取色譜圖Fig.2 HPLC chromatogram of different ultrasonic extraction time
圖3 不同溶劑提取的色譜圖Fig.3 HPLC chromatogram of different extraction solvents
2.3.1 回收率 取同一樣本按1.2.3項(xiàng)方法平行制備溶液2份,在其中一份樣品中加一定量的綠原酸(2號(hào)峰)平行測(cè)定3次,計(jì)算出樣品的含量及方法的回收率,結(jié)果見表2。
表2 回收率試驗(yàn)結(jié)果Tab.2 The results of recovery rate test
由表2可知,樣品加標(biāo)的平均回收率達(dá)99.46%,RSD為1.83%,方法的準(zhǔn)確性高。
2.3.2 儀器精密度 取同一供試品溶液,按上述色譜條件,連續(xù)測(cè)定6次,以“中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)”(版本2004A)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,輸出9個(gè)共有峰保留時(shí)間的RSD 0.17%~0.29%,峰面積RSD為 0.52%~2.7%,儀器精密度良好。
2.3.3 穩(wěn)定性考察 取同一供試品溶液,按上述色譜條件,于0 h、5 h、10 h、15 h、1 d、5 d測(cè)定,以“中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)”(版本2004A)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,輸出9個(gè)共有峰保留時(shí)間的RSD 0.21%~0.28%,峰面積RSD為0.65%~2.8%,結(jié)果表明,樣品測(cè)試液放在冰箱中冷藏,組分的性質(zhì)穩(wěn)定,5 d內(nèi)未見明顯變化。
2.3.4 重現(xiàn)性考察 準(zhǔn)確稱取同一供試樣品6份,按1.2.3項(xiàng)方法制備供試品溶液,按上述色譜條件測(cè)定,以“中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)”(版本2004A)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,輸出9個(gè)共有峰保留時(shí)間的RSD 0.31%~0.38%,峰面積 RSD 為 0.61%~2.7%,6 個(gè)樣品色譜圖相似度經(jīng)分析大于 0.97,證明提取工藝及分析方法的重現(xiàn)性良好。
表3 12批金銀花葉的9個(gè)特征峰的相對(duì)保留值a和相對(duì)峰面積值RATab.3 Relative retention time(a)and areas(RA)of common peaks for fingerprint of twelve batches Lonicera japonica leaves
在同一個(gè)色譜條件下,對(duì)收集的12批金銀花葉進(jìn)行測(cè)定,比較樣品的HPLC指紋圖譜,得9個(gè)共有特征峰,并且它們峰面積之和占總峰面積的90%以上,因此確定這9個(gè)峰為共有指紋峰。本試驗(yàn)中綠原酸的出峰時(shí)間居中(出峰時(shí)間21.72 min,2號(hào)峰)各樣品中均具有較高含量,且為金銀花產(chǎn)品的主要功能成分,選擇綠原酸為內(nèi)參照峰,按照文獻(xiàn)[19]的計(jì)算方法得出各樣品的特征峰的相對(duì)保留時(shí)間值a。12批樣品以7號(hào)金銀花葉的特征峰面積總和最大,再以7號(hào)金銀花作對(duì)照,按照文獻(xiàn)[20]的計(jì)算方法得出各樣品的特征峰的相對(duì)峰面積值RA。結(jié)果見表3,指紋圖譜見圖4。
通過RA值的比較,可以清楚地知道各樣品中具有相同a值組分的相對(duì)含量為多少。從表3可以看出,7號(hào)樣品的∑RA值明顯比其它樣品高,它綠原酸的RA值也最高,屬于質(zhì)地最好的藥材。特征峰的a值偏差較小,可見該指紋圖譜法重現(xiàn)性好,通過相對(duì)峰面積的比較就可以大致識(shí)別金銀花葉的質(zhì)量,結(jié)果準(zhǔn)確。
圖4 不同月份采收金銀花葉HPLC指紋圖譜Fig.4 HPLC fingerprint of Lonicera japonica leaves in diferent collecting time
圖5 不同采收月份對(duì)照色譜圖Fig.5 The reference chromatogram of Lonicera japonica leaves in diferent collecting time
將12個(gè)不同月份采收金銀花葉樣品圖譜數(shù)據(jù)導(dǎo)入中藥色譜指紋圖譜相似度計(jì)算軟件(版本2004A)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,采用自動(dòng)匹配方法進(jìn)行相似性分析。用中位數(shù)法生成對(duì)照譜圖(圖5),時(shí)間窗寬度為0.5 min,與對(duì)照譜圖比較,計(jì)算12個(gè)不同月份樣品的相似度系數(shù)。結(jié)果見表4。
表4 不同月份采收金銀花葉藥材相似度結(jié)果Tab.4 HPLC chromatogram similarity of Lonicera japonica leaves in diferent collecting time
從色譜圖及表4上可以看出,1、2、3、4、8、9、10、11、12月份采收的金銀花葉與對(duì)照譜圖相似度較高,在 0.93 以上,而 5、6、7 與對(duì)照譜圖相似度稍低,分別為 0.884、0.870、0.859。
將峰面積最大的2號(hào)峰(綠原酸)峰面積及總峰面積與采收月份做柱形圖(圖6),從圖6可以看出,綠原酸在1、2、3、4月含量均較高,5月份較低,6月份有上升趨勢(shì),7月份達(dá)到最高,8月份之后開始下降,至12月份最低,可能的原因是金銀花植物在春天時(shí)大量生長(zhǎng),產(chǎn)生較多的酚性物質(zhì),而5月份開花,多酚類物質(zhì)會(huì)從葉片中向花中運(yùn)輸,從而產(chǎn)生低點(diǎn),這與李楊昕等[21]研究發(fā)現(xiàn)葡萄植株的酚類物質(zhì)在結(jié)果期間會(huì)大量向果實(shí)運(yùn)輸產(chǎn)生低點(diǎn)相一致,之后的6、7月,天氣晴好,光合作用旺盛,又產(chǎn)生大量的酚性物質(zhì),Ning等[22]利用采后的金銀花進(jìn)行試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)紫外照射能促進(jìn)產(chǎn)生次生代謝物質(zhì)。而總峰面積積累的規(guī)律則是從1月份一路上升,到7月份達(dá)最高峰,8月份之后開始下降。在7月綠原酸含量最高時(shí),總峰面積也最大,并且此時(shí)花已收獲,植株需修枝剪葉,因而,金銀花葉片最佳的采收期為7月。
圖6 不同月份采收金銀花葉綠原酸、總峰峰面積圖Fig.6 Area of chlorogenic acid peak and the total peak of different collecting time Lonicera japonica leaves HPLC chromatogram
單一地測(cè)定一個(gè)或幾個(gè)成分不能全面地反映中藥材的內(nèi)在質(zhì)量,不能滿足對(duì)中藥材深入研究的需要,指紋圖譜技術(shù)是指采用現(xiàn)代分析手段測(cè)定得到的能夠標(biāo)示樣品中共有特性的圖譜,從多組分的角度反映原材料的內(nèi)在特征[23-24],并且方法回收率高、重現(xiàn)性、精密性、穩(wěn)定性均較好,具有一定科學(xué)性。
研究[25]顯示,植物在不同生長(zhǎng)期內(nèi)成分會(huì)產(chǎn)生較大差異影響品質(zhì),目前關(guān)于金銀花葉不同生長(zhǎng)期質(zhì)量變化規(guī)律、品質(zhì)鑒別和最佳采收期的研究工作較少,本文通過對(duì)一年中逐月采收得到的12批樣本的HPLC指紋圖譜進(jìn)行研究,不同月份金銀花葉指紋峰之間即有相關(guān)性,又有差異,主要體現(xiàn)在化學(xué)成分上較為相似,但相對(duì)峰面積并不相同,說(shuō)明各樣品內(nèi)在質(zhì)量有差別,12份樣品相似性來(lái)看,1、2、3、4、8、9、10、11、12月份采收的金銀花葉與對(duì)照譜圖相似度較高,在 0.93以上,而 5、6、7月與對(duì)照譜圖相似度稍低,分別為 0.884、0.870、0.859,說(shuō)明在 5、6、7月的藥材成分變化較大,同時(shí)比較 2 號(hào)峰(綠原酸)峰面積及總峰面積,均以7月份最大,并且此時(shí)花已收獲,植株需修枝剪葉,因此,金銀花葉最佳采收期為7月。
金銀花葉有效成分中含有較多的酚性物質(zhì),與50%甲醇極性相似,采用50%甲醇作為溶劑,超聲提取,超聲波產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)和空化作用,提取效果較好,但超聲波同時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng),時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)對(duì)酚性物質(zhì)具有破壞作用,因而,提取時(shí)間不能過長(zhǎng),30 min為宜。
金銀花葉成分豐富,體系復(fù)雜,并含有較多酸性酚類成分,高效液相檢測(cè)時(shí)選用Alltech Alltima C18色譜柱(250 mm×4.6 mm i.d.,5 μm)梯度洗脫,流動(dòng)相以乙腈-水體系為好,流速較慢為 0.7 mL/min,加入磷酸有助于解決酸性成分的拖尾現(xiàn)象,溫度40℃,檢測(cè)波長(zhǎng)238 nm。
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