曾慧婷 李晶 陳超 何小群 陳星星 虞金寶 王小青
(江西省中醫(yī)藥研究院 南昌330046)
葛為豆科(Leguminosae)葛屬(Pueraria)多年生落葉藤本植物,始載于漢代《神農(nóng)本草經(jīng)》:“主消渴,身大熱、嘔吐、諸痹,起陰氣,解諸毒,味甘、辛、涼,歸脾胃二經(jīng)”,列為上品[1]。在我國,葛屬植物約有11種,其中野葛和粉葛為我國資源較多、分布最廣、產(chǎn)量最高的葛屬植物,粉葛多為栽培,安徽、江西、浙江、四川、湖北、云南及湖南等地都有野生葛分布[2~3]。江西種葛、食葛歷史悠久,上饒市橫峰縣葛資源豐富、品種優(yōu)良,享有“中國葛之鄉(xiāng)”的美譽(yù)[4]?,F(xiàn)代研究表明,葛根有效成分主要有葛根素、大豆苷、大豆苷元等異黃酮類化合物,在治療心血管疾病、降血糖、抗腫瘤、抗菌抗病毒等方面表現(xiàn)出顯著的藥理活性[5~6]。此外,葛根尚含有豐富的葛根淀粉、蛋白質(zhì)、人體所需的多種氨基酸和微量元素等,具有良好的食用價(jià)值,素有“北參南葛、亞洲人參”之稱,粉葛于2018 年新增入藥食同源目錄[7~8]。隨著葛根在醫(yī)藥和食品領(lǐng)域的需求量不斷增加以及中藥材產(chǎn)業(yè)扶貧行動(dòng)計(jì)劃的貫徹落實(shí),多地正引導(dǎo)貧困地區(qū)建立基地,發(fā)展大宗藥材和道地藥材的種植,促進(jìn)貧困戶脫貧增收[9]。目前,江西各地已有一定規(guī)模的葛種植基地,然而對葛資源的利用仍然以其傳統(tǒng)藥用部位根部入藥或制作葛粉為主,葛花亦有見于解酒保肝之用,其地上部分的莖和葉在葛根采收過程中往往被廢棄,造成了資源的巨大浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境的污染。明朝李時(shí)珍認(rèn)為,葛的根、莖、葉、花和果均可入藥;現(xiàn)代研究亦證實(shí),葛的莖、葉和花中尚含有豐富的異黃酮類化學(xué)成分,若加以利用,將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益[10]。本研究基于中藥資源化學(xué)研究思路,對我院中藥資源普查工作中所收集的三種贛產(chǎn)葛根及其地上部分的總黃酮含量進(jìn)行了測定,并對葛地上部分中總黃酮類化合物的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化,以期為葛地上部分資源的深入研究和開發(fā)利用提供參考依據(jù)?,F(xiàn)報(bào)道如下:
1.1 試劑與藥材 葛根素(批號(hào)1110752-201615,購于中國食品藥品檢定研究院)。甲醇、乙腈為色譜純,其他試劑均為分析純。藥材信息:三種贛產(chǎn)葛根類及其地上部分樣品10 批,均為本課題組開展中藥資源普查過程中所收集,均經(jīng)江西省中醫(yī)藥研究院虞金寶研究員鑒定。樣品1~4 為2017 年9 月在資溪縣馬頭山國家級自然保護(hù)區(qū)采集的野葛P.lobata(Willd.)Ohwi 的根、莖、葉和花;樣品5~7 為2018年8 月由江西綠色生態(tài)葛研究所(橫峰縣蓮荷鄉(xiāng))提供的一年生贛葛2 號(hào)(粉葛P.thomsonii Benth.)根、莖和葉;樣品8~10 為2018 年8 月在黎川縣德勝鎮(zhèn)采集的野葛P.lobata(Willd.)Ohwi 根、莖和葉,60℃烘干至恒重,粉碎過4 號(hào)篩,干燥保存。見表1。
表1 樣品信息
1.2 儀器與設(shè)備 SimplicityTM個(gè)人型超純水系統(tǒng)(德國默克密理博公司);CQ-250 超聲波清洗器(上海船舶電子設(shè)備研究所);AG-135 電子天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司);SHIMADZU UV-2450 紫外-可見分光光度計(jì)(日本島津公司);KQ-250DB 型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);高速中藥粉碎機(jī)YF-1000(浙江瑞安市永歷制藥機(jī)械有限公司)。
2.1 葛不同部位總黃酮的含量測定
2.1.1 供試品溶液制備 精密稱取編號(hào)1~10 樣品粉末(過4 號(hào)篩)各1 g,置于100 ml 具塞錐形瓶中,精密加入40 ml 80%乙醇,精密稱重,90℃回流1 h,放冷,補(bǔ)足失重,過濾合并濾液,精密量取續(xù)濾液1 ml,置于50 ml 棕色量瓶中,加水至刻度并搖勻,即得供試品溶液。
2.1.2 對照品溶液制備 精密稱取葛根素對照品5.95 mg,置于10 ml 棕色容量瓶中,加80%乙醇適量,超聲使其溶解后放冷,加80%乙醇至刻度并搖勻。精密量取2 ml,置于10 ml 棕色容量瓶中,加80%乙醇至刻度并搖勻,即得濃度為119 μg/ml 的對照品儲(chǔ)備液。
2.1.3 檢測波長的選擇 精密吸取葛根素對照品儲(chǔ)備液1 ml 置10 ml 容量瓶中,加80%乙醇溶液至刻度,搖勻,靜置30 min 后,用紫外-可見分光光度計(jì)在200~500 nm 范圍內(nèi)掃描,250 nm 波長下有最大吸收。見圖1。
圖1 對照品掃描圖譜
2.1.4 方法學(xué)考察 (1)線性關(guān)系考察:精密量取葛根素對照品儲(chǔ)備液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 ml 分別置于10 ml 容量瓶中,并用80%乙醇稀釋至刻度,搖勻。以80%乙醇作空白參照,在250 nm 處測定其吸光度。以濃度為自變量X,吸光度為因變量Y 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,所得回歸方程為:Y=0.065 9X-0.005 6(R2=0.999 8)。結(jié)果表明,葛根素在0.0~11.9 μg/ml范圍內(nèi),線性關(guān)系良好。(2)精密度試驗(yàn):精密量取6號(hào)樣品溶液6 份,分別按(1)項(xiàng)下方法,于250 nm處測定吸光度,重復(fù)6 次,RSD 為0.22%,表明該法的精密度良好。(3)穩(wěn)定性試驗(yàn):將6 號(hào)供試品溶液分別冷藏避光放置0 d、1 d、2 d、3 d、4 d、5 d,按照(1)項(xiàng)下操作,測定吸光度。RSD 為1.28%,結(jié)果表明供試品溶液冷藏避光放置5 d 對測定結(jié)果無影響。(4)重復(fù)性試驗(yàn):取6 號(hào)供試品粉末1 g 共6 份,照“2.1.1”項(xiàng)下方法處理后,測定吸光度,RSD 為0.42%,表明該法重復(fù)性良好。(5)加樣回收率試驗(yàn):稱取6 號(hào)供試品粉末0.5 g 共6 份,每份精密加入相當(dāng)于0.5 g 該供試品粉末中葛根素含量的對照品溶液,再按照“2.1.1”項(xiàng)下方法處理后,測定吸光度,計(jì)算平均回收率為99.96%,RSD 為0.89%。
2.1.5 總黃酮含量測定 將所得供試品溶液用80%乙醇溶液稀釋,其中根和莖供試品溶液稀釋100 倍,葉供試品溶液稀釋50 倍,花供試品溶液稀釋200 倍,搖勻,靜置10 min 后在250 nm 波長處測定吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算出總黃酮的百分含量后進(jìn)行比較??傸S酮含量最高的為黎川縣所采集的野葛根,其次為資溪縣所采集的葛花,葛葉中總黃酮含量稍高于葛莖,地上莖葉黃酮含量較高的是橫峰縣贛葛2 號(hào)品種。見表2。
表2 葛不同部位總黃酮含量測定結(jié)果
2.2 葛地上部分總黃酮提取工藝參數(shù)優(yōu)化
2.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 基于前期單因素試驗(yàn)結(jié)果,以乙醇濃度(A)、料液比(B)、回流提取時(shí)間(C)為主要考察因素,以葛地上部分(6 號(hào)樣品)中總黃酮提取率為考察指標(biāo),通過L9(34)正交試驗(yàn)優(yōu)化葛地上部分中總黃酮的最佳提取工藝參數(shù)。正交試驗(yàn)因素水平表見表3。
表3 L9(34)正交試驗(yàn)因素水平表
2.2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果 有表中極差R 值可知,影響葛地上部分總黃酮提取的因素主次順序?yàn)锳>B>C,即提取所需乙醇濃度影響最大,其次為提取的料液比,最后為回流提取時(shí)間,葛地上部分總黃酮提取最佳組合工藝為A1B3C2,即提取乙醇濃度為60%、料液比為1:50、回流提取時(shí)間為1.5 h 時(shí),葛地上部分莖中總黃酮提取量最高。見表4。
表4 葛地上部分總黃酮提取條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果
葛根中主要的化學(xué)成分為葛根素、大豆苷、大豆苷元、染料木苷等異黃酮類化合物,文獻(xiàn)報(bào)道和前期研究表明,葛地上部分中含有與葛根類似的化學(xué)成分,關(guān)于其總黃酮測定的報(bào)道較多,主要有高效液相色譜法、紫外-可見分光光度法、熒光分光光度法等。紫外-可見分光光度法以NaNO2-Al(NO)3顯色法最為常用,通過對該法的專屬性考察,發(fā)現(xiàn)堿性環(huán)境、樣品成分復(fù)雜等因素均會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,具有鄰二酚羥基的非黃酮類物質(zhì)在510 nm 波長下也會(huì)有最大吸收,葛中異黃酮類化合物不具備鄰二酚羥基結(jié)構(gòu),我們前期預(yù)試亦證實(shí)采用NaNO2-Al(NO)3顯色法測定葛不同部位總黃酮的含量,對結(jié)果準(zhǔn)確度干擾較大。本研究以葛根素為對照品,采用直接測定法在最大吸收波長250 nm 下測定了三種贛產(chǎn)葛不同部位的總黃酮含量,方法學(xué)考察符合含量測定要求,且相較于顯色法,操作更簡便和節(jié)省試劑。
近年來,關(guān)于葛地上部分的研究報(bào)道逐漸增多,本研究以中藥資源普查工作中所收集的2 種野葛和1 種粉葛作為研究對象,結(jié)果表明,總黃酮以黎川縣所采的野葛根含量最高,可達(dá)7.61%,地上部分莖和葉總黃酮含量則是橫峰縣所產(chǎn)的贛葛2 號(hào)較高。我們以葛莖為原料,采用正交設(shè)計(jì)對乙醇濃度、料液比和回流提取時(shí)間等提取工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,得到最佳提取工藝為乙醇濃度60%、料液比1:50、回流1.5 h。K1(6.807)、K2(6.905)分別是提取時(shí)間為1 h、1.5 h的均值,極差R=0.098 亦表明提取時(shí)間對結(jié)果無顯著性影響,因此,為節(jié)省時(shí)間將提取時(shí)間改為回流提取1 h。
本研究比較了3 種贛產(chǎn)葛根及其地上部分總黃酮含量,但所收集的藥材品種數(shù)較少,不足以說明野葛與粉葛不同部位總黃酮含量的差異,但可初步揭示橫峰所產(chǎn)贛葛2 號(hào)地上部分黃酮類成分相對較高,也說明葛采收加工過程廢棄的地上部分具有潛在的利用價(jià)值。優(yōu)化葛地上部分黃酮類成分的最佳提取工藝,可為葛資源的深入研究與開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ),延伸其資源經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈,使葛資源利用進(jìn)一步綜合化、合理化。