葛 琦,萬晶瓊,朱益靈,王一姝,何小翠,魏 淵,歐陽臻
1江蘇大學(xué)藥學(xué)院;2江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,鎮(zhèn)江 212013
金蟬花(Cordycepscicadae)為麥角菌科真菌大蟬草寄生在蟬若蟲后形成的干燥復(fù)合體,與冬蟲夏草的無性型同屬,在民間是一種具有補(bǔ)益作用的中藥[1],其性寒味甘,具疏散風(fēng)熱、定驚鎮(zhèn)痙等功效,在我國主要分布于江蘇、浙江、安徽、云南、廣東、四川等省[2]。天然冬蟲夏草生長周期長,對生長環(huán)境要求較高,產(chǎn)量較少,價(jià)格昂貴,近年來對冬蟲夏草的過度采收導(dǎo)致其資源枯竭?,F(xiàn)有研究表明,金蟬花與冬蟲夏草化學(xué)成分相似,主要包括多糖、核苷、甘露醇、麥角甾醇等[3];功效相近,具有保肝護(hù)腎、抗衰老、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)和鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛等[4]活性,應(yīng)用前景廣闊,有望開發(fā)成為冬蟲夏草的代用品和藥食兩用新資源。
核苷類物質(zhì)是蟲草屬的主要功效成分,具有補(bǔ)益、增強(qiáng)免疫、保護(hù)神經(jīng)、抗氧化、抗癌、抗病毒和抗菌等[5]生物活性,在蟲草屬中發(fā)現(xiàn)的核苷類成分主要包括尿苷、腺嘌呤、鳥苷、蟲草素、肌苷、N6-(2-羥乙基)腺苷等[6]。Sun等[7]建立HPLC-DAD法測定三種蟲草發(fā)酵液與菌絲體中核苷類成分的含量。Chen等[8]采用HPLC-MS方法,從金蟬花子實(shí)體65%乙醇提取物中分離鑒定出了6種核苷類化合物。本研究采用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(high performance liquid chromatography-mass spectrometry,HPLC-MS)方法對金蟬花水提取物中核苷類成分進(jìn)行定性分析;建立高效液相色譜法(HPLC)同時(shí)對金蟬花中6種核苷類成分進(jìn)行定量分析,并比較不同產(chǎn)地和不同部位(子實(shí)體和菌核)金蟬花中核苷類成分的含量差異,以期為金蟬花質(zhì)量控制及進(jìn)一步的開發(fā)利用提供參考。
Agilent 1260 infinity高效液相色譜儀(安捷倫科公司);LXQ線性離子阱質(zhì)譜(賽默飛世爾科技公司);ZF-250B超聲波清洗器(上海致豐電子科技有限公司);BSA 124S分析電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司);RO-MB-10D高純水機(jī)(杭州永潔達(dá)膜分離設(shè)備廠)。
腺苷對照品(批號161204,純度≥98%),購自成都植標(biāo)化純生物科技有限公司;腺嘌呤對照品(批號LA170651,純度≥98%)、尿苷對照品(批號NU20170329,純度≥98%)、肌苷對照品(批號JI191220,純度≥98%)、鳥苷對照品(批號LG191201,純度≥98%),均購自合肥博美生物科技有限公司;HPLC級甲醇、HPLC級醋酸,均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;娃哈哈純凈水。
14批金蟬花樣品采收自浙江、江蘇、安徽、湖南、湖北、四川、福建和云南等地,由江蘇大學(xué)藥學(xué)院歐陽臻教授鑒定為Cordycepscicadae,保存于江蘇大學(xué)藥學(xué)院藥材管理室。樣品信息見表1。
表1 金蟬花藥材信息Table 1 The information of Cordyceps cicadae samples
2.1.1 供試品溶液的制備
精密稱取金蟬花粉末(過 50 目篩) 0.20 g,于具塞錐形瓶中,加入10 mL超純水,超聲提取(300 W,40 kHz)30 min后過濾,定容至10 mL容量瓶中,過0.45 μm微孔濾膜,即得。
2.1.2 色譜條件
Supersil AQ-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)、ODS3預(yù)柱(10 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:甲醇(A)-0.2%醋酸水(B);梯度洗脫:0~10 min為0%A,10~20 min為0%A~5%A,20~30 min為5%A~15%A,30~40 min為15%A,40~50 min為15%A~20%A;流速為0.5 mL/min,柱溫為25 ℃,檢測波長為260 nm,進(jìn)樣量為10 μL。
2.1.3 質(zhì)譜檢測條件
電噴霧離子源,正離子模式;鞘氣流速10.5 L/min;輔助氣1.5 L/min;噴霧電壓4.5 kV;毛細(xì)管溫度325.00 ℃;毛細(xì)管電壓-30.00 V;透鏡電壓-120.00 V;質(zhì)量掃描范圍m/z50.00~500.00。
2.1.4 定性分析結(jié)果
采用正離子模式進(jìn)行分子量分析。根據(jù)各色譜峰的相對分子量(m/z)、保留時(shí)間(tR)、紫外特征、分子離子峰及主要碎片峰信息,參照結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)[11-17]、SciFinder和化學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)庫等天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫收錄的天然產(chǎn)物,對HPLC圖譜進(jìn)行峰歸屬分析,初步鑒定出13個(gè)核苷類成分為胞嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤、N6-(2羥乙基)腺嘌呤、脫氧胞苷、次黃嘌呤、尿苷、脫氧肌苷、脫氧尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷和N6-(2-羥乙基)腺苷。金蟬花核苷類成分的UV圖和質(zhì)譜總離子流圖見圖1,13個(gè)化合物的質(zhì)譜數(shù)據(jù)見表2。
圖1 金蟬花樣品UV圖(A)及總離子流圖(B)Fig.1 UV chromatogram and LC-MS total ion current chromatogram of Cordyceps cicadae
表2 金蟬花核苷類成分HPLC-MS定性分析結(jié)果Table 2 Qualitative analysis of nucleosides by HPLC-MS
注:a經(jīng)過對照品確認(rèn)。
Note:aConfirmed by reference substance.
2.2.1 對照品溶液的制備
分別精密稱取腺嘌呤、尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷和N6-(2-羥乙基)腺苷對照品28.0、57.2、41.8、13.6、57.1、34.1 mg,置于20 mL容量瓶中。加超純水定容至刻度,溶解搖勻,得混合對照品儲備液(腺嘌呤1.400 mg/mL、尿苷2.860 mg/mL、肌苷2.090 mg/mL、鳥苷0.680 mg/mL、腺苷2.855 mg/mL和N6-(2-羥乙基)腺苷 1.705 mg/mL)。
2.2.2 方法學(xué)考察
2.2.2.1 線性關(guān)系的考察
分別精密吸取混合對照品適量,逐級稀釋成5個(gè)系列濃度的混合對照品溶液。按照2.1.2節(jié)色譜條件進(jìn)行測定,在該條件下腺嘌呤、尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷和N6-(2-羥乙基)腺苷在樣品中得到良好的分離,峰型較好。出峰時(shí)間分別為10.2、24.4、32.5、33.4、34.2和44.7 min,見圖2。以腺嘌呤、尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷和N6-(2-羥乙基)腺苷質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,以各對照品峰面積Y為縱坐標(biāo)對質(zhì)量濃度X(μg/mL)進(jìn)行線性回歸,得出回歸方程及相關(guān)系數(shù)。結(jié)果見表3,表明6個(gè)核苷類成分的線性關(guān)系良好。
2.2.2.2 儀器精密度試驗(yàn)
精密吸取同一混合對照品溶液10 μL,按2.1.2節(jié)色譜條件重復(fù)測定6次,記錄峰面積,并計(jì)算得6個(gè)對照品的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD),腺嘌呤、尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷和N6-(2-羥乙基)腺苷峰面積的RSD分別為0.89%、0.71%、0.87%、0.89%、0.88%和0.90%,表明儀器精密度良好。
圖2 混合對照品(A)和金蟬花樣品(B)高效液相色譜圖Fig.2 HPLC of standard sample (A) and the Cordyceps cicadae sample (B) 注:2-腺嘌呤;7- 尿苷; 10-肌苷;11-鳥苷;12-腺苷;13- N6-(2-羥乙基)腺苷(N6-(2-Hydroxyethyl) Adenosine。Note:2- Adenine;7- Uridine;10- Inosine;11- Guanosine;12- Adenosine;13- N6-(2- Hydroxyethyl) adenosine.
表3 6種核苷類成分的線性方程、相關(guān)系數(shù)和線性范圍、定量限和檢測限Table 3 The regression equations,correlation coefficient,linear ranges,LOQ and LOD of 6 investigated nucleosides
2.2.2.3 方法精密度試驗(yàn)
2.2.2.3.1 日內(nèi)精密度試驗(yàn)
取同批供試品溶液,按2.1.2節(jié)色譜條件重復(fù)測定6次,記錄峰面積,并計(jì)算得峰面積相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD)分別為0.19%、1.68%、1.02%、0.89%、1.12%和0.63%,表明日內(nèi)精密度良好。
2.2.2.3.2 日間精密度試驗(yàn)
取同批供試品溶液,按2.1.2節(jié)色譜條件每日相同時(shí)間段連續(xù)進(jìn)樣3天,每天測定3次,記錄峰面積,并計(jì)算得峰面積相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD)分別為1.96%、0.49%、2.50%、1.17%、1.69%和0.66%,表明日間精密度良好。
2.2.2.4 加樣回收試驗(yàn)
精密稱取同一金蟬花樣品粉末(過50目篩) 0.2 g,共6份,分別精密加入6種對照品溶液各1 mL,按照1.3.2節(jié)方法制備供試品溶液,按2.1.2節(jié)色譜條件測定,由回歸方程計(jì)算樣品中腺嘌呤、尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷和N6-(2-羥乙基)腺苷的平均回收率分別為101.20%、99.87%、97.32%、101.33%、100.03%、102.37%,RSD分別為0.29%、0.37%、0.45%、0.41%、0.47%和0.38%,表明該方法的加樣回收效果較好。
2.2.2.5 重復(fù)性試驗(yàn)
分別精密稱取同一金蟬花樣品粉末(過50目篩)0.2 g,共6份,按照2.1.1節(jié)方法制備供試品溶液,按照2.1.2節(jié)色譜條件進(jìn)行測定,根據(jù)回歸方程計(jì)算樣品中6種核苷成分的含量及RSD值。腺嘌呤、尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷和N6-(2-羥乙基)腺苷峰面積的RSD分別為0.20%、 0.17%、 0.26%、 0.30%、0.21%和0.17%,表明方法重復(fù)性良好。
2.2.2.6 穩(wěn)定性試驗(yàn)
精密稱取同一蟬花粉末(過50目篩)0.2 g,按照2.2.1節(jié)方法制備供試品溶液,分別在0、4、8、12、20、24 h,按照2.1.2節(jié)色譜條件進(jìn)行測定,記錄峰面積并計(jì)算RSD值,腺嘌呤、尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷和N6-(2-羥乙基)腺苷峰面積的RSD分別為0.83%、0.81%、0.50%、0.75%、0.76%和0.56%,表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性較好。
2.2.3 不同產(chǎn)地金蟬花核苷類成分含量測定
對14個(gè)不同產(chǎn)地的金蟬花樣品,按照2.2.1方法制備供試品溶液,2.1.2色譜條件測定樣品中核苷類成分。記錄峰面積,根據(jù)回歸方程計(jì)算樣品中腺嘌呤、尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷和N6-(2-羥乙基)腺苷成分的含量。
由表4可知,14批金蟬花中的6個(gè)核苷類成分含量存在差異,其中安徽大別山樣品的6種核苷總量最高為4 159.69 μg/g,福建三明的最低為2 987.44 μg/g。尿苷、鳥苷、腺苷和N6-(2-羥乙基)腺苷的含量在不同產(chǎn)地之間差異較小,而肌苷和腺嘌呤含量差異較大,云南昆明樣品肌苷含量是江西九江樣品的9.6倍,安徽大別山樣品中腺嘌呤是福建三明樣品的4.4倍。N6-(2-羥乙基)腺苷是蟲草屬中一種特有的核苷類成分且含量較高,在江蘇句容金蟬花樣品中含量達(dá)到921.91 μg/g。
表4 金蟬花中6種核苷類成分含量(μg/g,n=3)Table 4 Contents of 6 investigated nucleosides in Cordyceps cicadae(μg/g,n=3)
2.2.4 不同部位金蟬花中核苷類成分含量測定
將14個(gè)產(chǎn)地的金蟬花藥材分別分為子實(shí)體和菌核兩部分,按照2.1.1節(jié)供試品溶液制備方法,2.1.2節(jié)色譜條件進(jìn)行含量測定。記錄峰面積,根據(jù)回歸方程計(jì)算不同產(chǎn)地金蟬花樣品中腺嘌呤、尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷和N6-(2-羥乙基)腺苷成分的含量,結(jié)果見表6和圖3。
對金蟬花不同部位核苷類成分含量分析,結(jié)果顯示不同部位核苷類成分的含量存在明顯差異,菌核中N6-(2-羥乙基)腺苷含量明顯高于子實(shí)體,子實(shí)體中腺嘌呤、尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷含量則高于菌核,且肌苷和腺嘌呤的含量差異顯著,子實(shí)體中含量分別為菌核的倍9.2和3.3倍,兩個(gè)部位中尿苷含量均較高,分別占到了6種核苷類總量的32.0%和34.9%。
表6 金蟬花子實(shí)體和菌核中6種核苷類成分的含量(μg/g,n=3)Table 6 Contents of 6 investigated nucleosides in synnemata and sclerotium of Cordyceps cicadae(μg/g,n=3)
圖3 金蟬花子實(shí)體和菌核中6種 核苷類成分的含量(μg/g,n=3)Fig.3 Contents of 6 investigated nucleosides in synnemata and sclerotium of Cordyceps cicadae(μg/g,n=3) 注:2-腺嘌呤;7- 尿苷; 10-肌苷;11-鳥苷;12-腺苷;13- N6-(2-羥乙基)腺苷(N6-(2-Hydroxyethyl) Adenosine。Note:2- Adenine;7- Uridine;10- Inosine;11- Guanosine;12- Adenosine;13- N6-(2- Hydroxyethyl) adenosine.
金蟬花水提取物HPLC-MS定性分析共鑒定出13種核苷類成分,分別為胞嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤、N6-(2羥乙基)腺嘌呤、脫氧胞苷、次黃嘌呤、尿苷、脫氧肌苷、脫氧尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷和N6-(2-羥乙基)腺苷,其中脫氧胞苷和脫氧肌苷為首次在金蟬花中被鑒定。
腺嘌呤、尿苷、肌苷、鳥苷、腺苷和N6-(2-羥乙基)腺苷在金蟬花樣品中含量較高,腺嘌呤能促進(jìn)白細(xì)胞生長,從而改善腫瘤化療引起的白細(xì)胞減少癥及急性粒細(xì)胞減少癥[14];尿苷參與肝臟解毒物質(zhì)葡萄糖醛酸的合成,提高細(xì)胞耐缺氧能力,提高機(jī)體抗體水平[15];鳥苷對急性缺血性腦卒中具有神經(jīng)保護(hù)作用,可抑制缺血性卒中后梗死周邊的星形膠質(zhì)反應(yīng)和小膠質(zhì)細(xì)胞活化[16];腺苷廣泛存在于細(xì)胞液中,在機(jī)體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和凝血系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用[17]。因此,本研究對以上6種核苷類成分建立HPLC同時(shí)測定的方法,以期為金蟬花的質(zhì)量控制提供依據(jù)。
對不同產(chǎn)地的金蟬花樣品中核苷類成分分析顯示,不同產(chǎn)地的金蟬花樣品核苷類成分含量有明顯差異,安徽大別山和江蘇句容的6種核苷類總量相對較高,浙江天目山、安徽宣城和福建三明相對較低;金蟬花中腺苷(614.33 μg/g)與人工冬蟲夏草(607 μg/g)和野生冬蟲夏草(597 μg/g)含量相當(dāng)[18],腺嘌呤、尿苷、肌苷和鳥苷也均與野生冬蟲夏草含量相近。目前冬蟲夏草中未檢出N6-(2-羥乙基)腺苷成分,而在本研究中發(fā)現(xiàn)N6-(2-羥乙基)腺苷在金蟬花總含量僅次于尿苷,其均值為692.12 μg/g。文獻(xiàn)報(bào)道,N6-(2-羥乙基)腺苷具有腎功能保護(hù),鎮(zhèn)痛和抗腫瘤的功效[19],是一種核苷類功效成分。因此,認(rèn)為金蟬花中核苷類成分含量豐富,亦是一種優(yōu)質(zhì)蟲草。
不同部位的金蟬花樣品中核苷類成分分析表明,子實(shí)體中核苷類成分總量高于菌核,且子實(shí)體中腺嘌呤、尿苷、肌苷、鳥苷和腺苷含量均較高,其中肌苷在子實(shí)體中含量為菌核的9.2倍,而菌核中N6-(2-羥乙基)腺苷含量較高。Li等[20]通過建立10批金蟬花不同部位核苷類成分的HPLC指紋圖譜,分析顯示子實(shí)體中核苷類總量顯著高于菌核,與本研究結(jié)果基本一致。以上結(jié)果可為金蟬花質(zhì)量控制提供參考及藥材資源的綜合開發(fā)利用提供理論支撐。