謝久祥,林恭華,都玉蓉,巨海蘭,索有瑞,張同作*
1中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所,西寧 810008;2中國(guó)科學(xué)院大學(xué)研究生院,北京 100049;3青海師范大學(xué),青海 810008;4青海省大通縣森防站,大通 810100
沙棘(Hippohae rhamnoides L.)隸屬胡頹子科(Elaeagnaceae)沙棘屬,又名黑刺、醋柳、沙棗,為落葉灌木或喬木,產(chǎn)于歐亞兩洲[1]。沙棘具有很高的藥用和食用價(jià)值,是蒙古族、藏族慣用藥材[2]。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),沙棘中主要活性成分為黃酮類化合物[3-5]。黃酮類化合物是一類具有重要生物活性的物質(zhì),能顯著增加冠狀動(dòng)脈血流量,增加心肌營(yíng)養(yǎng)血流量,降低心肌耗氧量,抑制血小板聚集,對(duì)心率失常、高血脂、心肌缺血具有明顯改善效果,可預(yù)防心腦血管疾?。?-8]。
沙棘果、葉及全株都含有黃酮類等活性物質(zhì)和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[9]。沙棘葉已被開(kāi)發(fā)為配制維生素和類黃酮制劑的重要原料[10],也被開(kāi)發(fā)為保健茶[11]、保健酒[12]和沙棘飼料[13],俄羅斯甚至把沙棘葉作為生產(chǎn)面包的重要原料[14]。沙棘根和莖韌皮部厚實(shí),對(duì)人類也具有潛在的藥用價(jià)值,但目前還沒(méi)有相關(guān)報(bào)道。沙棘不同部位總黃酮含量方面已有一些報(bào)道[15-18],但涉及莖、葉的較少,其根部總黃酮含量測(cè)定還未見(jiàn)報(bào)道。
沙棘在我國(guó)南北均有分布,總面積超過(guò)2.13×104km2[19]。青海省目前擁有天然沙棘林面積 5.3萬(wàn)hm2,人工沙棘林面積7.3萬(wàn)hm2,未成林造林面積7.4萬(wàn)hm2,其后備資源豐富,發(fā)展沙棘產(chǎn)業(yè)潛力很大[20]。本實(shí)驗(yàn)對(duì)青海天然沙棘根、莖和葉3個(gè)部位總黃酮含量進(jìn)行測(cè)定,為沙棘資源的合理開(kāi)發(fā)和利用提供參考依據(jù)。
2009年10月,于青海大通縣干溝鄉(xiāng)(海拔2927,E 101°34'10.91″,N 36°57'09.02″)采集沙棘樣品10株。
721型數(shù)顯可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海菁華),DU 640核酸蛋白分析儀(Beckman Coulter)HH-4恒溫水浴鍋(國(guó)華電器),101A-2電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱(天津泰斯特),DZF-1型(6050B)真空干燥箱(上海福瑪),ACCULAB萬(wàn)分之一電子天平(Satorius Group)。
蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(科翔生物,純度≥98%),無(wú)水乙醇、95%乙醇、硝酸鋁 Al(NO3)3.9H2O(100 g/L)、醋酸鉀(9.8 g/L)均為分析純(安徽安特生物化學(xué)有限公司),實(shí)驗(yàn)水為蒸餾水。
溶于乙醇的黃酮類化合物在弱堿性條件下,與顯色劑三價(jià)鋁離子結(jié)合生成有色物質(zhì),可在415 nm波長(zhǎng)附近產(chǎn)生最大吸收。在一定的濃度范圍內(nèi),其吸光度值與黃酮類化合物含量成正比。與標(biāo)準(zhǔn)曲線比較,可定量測(cè)定黃酮類化合物的含量[21]。
1.3.1 樣品處理和提取液制備
將沙棘根、莖和葉樣品經(jīng)105℃殺青、75℃干燥至恒重后,粉碎,過(guò)40目篩,準(zhǔn)確稱取粉末1.000 g,置100 mL 燒杯中,加入乙醇(95%)30 mL,燒杯置于65℃ 水浴鍋中加熱45 min,攪拌使之溶解。取出后冷卻至室溫,上清液使用快速濾紙過(guò)濾。燒杯、漏斗、濾渣及濾紙用少量乙醇(95%)洗滌至濾液無(wú)色。最后用乙醇(95%)稀釋至50 mL,搖勻,待測(cè)。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
精確稱取經(jīng)120℃減壓真空干燥至恒重的蘆丁對(duì)照品50 mg,置于50 mL容量瓶中,加無(wú)水乙醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,得到蘆丁對(duì)照品儲(chǔ)備液。精密吸取蘆丁對(duì)照品儲(chǔ)備液10 mL,置于50 mL容量瓶中,加無(wú)水乙醇稀釋至刻度,搖勻,即得到蘆丁對(duì)照品使用溶液,其濃度為0.2 mg/mL。
1.3.3 測(cè)定波長(zhǎng)選擇
分別移取一定的蘆丁對(duì)照品溶液,用DU 640核酸蛋白分析儀(Beckman Coulter)在300~500 nm范圍掃描,發(fā)現(xiàn)蘆丁和樣品在415 nm處均有最大吸收波長(zhǎng),因此將415 nm作為測(cè)定波長(zhǎng)。
1.3.4 校準(zhǔn)曲線制作
1.3.4.1 取蘆丁對(duì)照品使用溶液 0,0.50,1.00,2.50,3.75,7.5,10,12.5 mL,分別放人 25 mL 容量瓶中。
1.3.4.2 加 95% 乙醇至總體積為 7.5 mL,依次加入硝酸鋁溶液0.5 mL,醋酸鉀溶液0.5 mL,搖勻,加水至刻度,搖勻。靜置1h,所得標(biāo)準(zhǔn)液濃度依次為0.004,0.008,0.02,0.03,0.06,0.08,0.10 mg/mL。
1.3.4.3 用1 cm比色皿于415 nm處,以30%乙醇為空白,測(cè)定吸光度。
1.3.4.4 以25 mL 容量瓶中蘆丁濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,用Excell軟件計(jì)算其回歸方程。精密吸取待測(cè)試料溶液0.5 mL,置于25 mL容量瓶中,按校準(zhǔn)曲線制作方法進(jìn)行操作。以空白試液(取蘆丁對(duì)照品使用溶液0 mL)作參比,用1 cm比色皿,用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)415 nm處測(cè)定試料溶液的吸光度。通過(guò)回歸方程計(jì)算,求出試料溶液中的黃酮類化合物含量(mg)。
1.3.5 精密度試驗(yàn)
分別精密吸取蘆丁對(duì)照品使用溶液1 mL,重復(fù)測(cè)定6次,計(jì)算RSD。
1.3.6 穩(wěn)定性試驗(yàn)
精密吸取2.2.1制備的提取溶液和上述兩標(biāo)準(zhǔn)液各l mL,每10 min測(cè)定1次吸光度,考察(60 min),計(jì)算 RSD。
1.3.7 回收率測(cè)定
精密吸取制備的提取液5份,分別置10 mI容量瓶中,加入一定量蘆丁對(duì)照品,按測(cè)定波長(zhǎng)項(xiàng)下處理,計(jì)算平均回收率和RSD。
2.1.1 波長(zhǎng)確定
圖1 蘆丁吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of rutin absorbance
經(jīng)測(cè)定,在波長(zhǎng)415 nm處蘆丁對(duì)照品有最大吸收、樣品也有較大吸收,確定測(cè)定波長(zhǎng)為415 nm。
2.1.2 校準(zhǔn)曲線繪制
經(jīng)計(jì)算得到蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=8.3684x+0.0049,相關(guān)系數(shù) R2=0.9996,在 0.008-0.06 mg/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系(圖1)。
以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,精密度和穩(wěn)定性試驗(yàn)的RSD分別為 0.040%(表1)和0.138%(表2),平均回收率為99.05%,RSD 為1.28%(表3)。樣品的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)RSD為1.201%(表2)。以上結(jié)果表明兩種測(cè)定方法的精密度、穩(wěn)定性良好,經(jīng)回收率試驗(yàn)證明都具有良好的準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性,適用于蘆丁總黃酮的測(cè)定。
表1 精密度試驗(yàn)Table 1 The results of precision test
表2 穩(wěn)定性試驗(yàn)Table 2 The results of stability test
表3 加樣回收率實(shí)驗(yàn)Table 3 The results of plus sample recovery test
表4表明,沙棘根、莖和葉中總黃酮含量分別為:5.12 ±1.07 mg/g,(n=10)、11.37 ±1.89 mg/g(n=10)、95.87 ±8.62 mg/g(n=10),各部位總黃酮含量差異顯著(n=30,P< 0.01),葉中最高,根中最低。
表4 沙棘不同部位黃酮含量測(cè)定結(jié)果Table 4 Content distribution of total flavonoids in different parts of sea buckthorn
總黃酮含量的測(cè)定方式一般有分光光度法和高效液相色譜法,高效液相色譜法雖然重現(xiàn)性、穩(wěn)定性等指標(biāo)均較好,但儀器設(shè)備昂貴,操作復(fù)雜,費(fèi)用較高。分光光度法測(cè)定黃酮含量,不但操作簡(jiǎn)單方便,而且結(jié)果準(zhǔn)確可靠[22]。本實(shí)驗(yàn)以乙醇為提取劑,利用水浴法提取沙棘葉黃酮類化合物,以蘆丁作標(biāo)準(zhǔn)品,在415 nm處測(cè)定吸光度,所得校準(zhǔn)曲線線性良好,穩(wěn)定性良好,精密度良好,為沙棘總黃酮含量測(cè)定的一種簡(jiǎn)便可行的方法。
本實(shí)驗(yàn)表明,沙棘是西北地區(qū)木本植物中總黃酮含量較高的植物,其含量?jī)H次于龍柏葉(197.5 mg/g)和茶樹(shù)(Camellia sinensis)葉(99.39 mg/g)[23]。青海沙棘葉片中總黃酮含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于山西沙棘(24.19 mg/g)[24]、陜西沙棘(5.40 mg/g)[16]、河北沙棘(12.98 mg/g)[25]。我們的試驗(yàn)結(jié)果和邸多隆等人關(guān)于沙棘葉總黃酮含量(65.4 mg/g)[26]的報(bào)道是一致的,都證明青海沙棘葉片中總黃酮含量在全國(guó)沙棘中處于最高水平。這是采樣地的高海拔、強(qiáng)輻射和高寒氣候造成的[27]。沙棘葉中總黃酮含量為根的18.7倍、莖中總黃酮含量約為的倍8.4,沙棘葉總黃酮開(kāi)發(fā)利用價(jià)值最高。
1 Rousi A.The genus Hippophae L,A taxonomic study.Annals Botany Fennici,1971,8:177-227.
2 Pharmacopoeia Commission of People's Republic of China.The Pharmacopoeia of the People’s Republic of China.Beijing:Chemical Industry Press.2000.388.
3 Tiitinen KM,et al.Fast analysis of sugars,fruit acids,and vitamin C in sea buckthorn(Hippophae rhamnoides L.)varieties.J Agric Food Chem,2006,54:2508-2513.
4 Gao X,Ohlander M,Jeppsson N.et al.Changes in antioxidant effects and their relationship to phytonutrients in fruits of sea buekthorn(Hippophae rhamnoides L.)during maturation.J Agric Food Chem.2000.48:1485-1490.
5 Cheng JY,et al.Inhibitory effects of total flavones of Hippophae Rhamnoides L.on thrombosis in mouse femoral artery and in vitro platelet aggregation.Life Sciences,2003,72:2263-2271.
6 Geetha S,Sai RM,Singh V.et al.Anti-oxidant and immunomodulatory properties of sea buckthorn(Hippophae rhamnoides)an in-vitro study.J Ethnopharm,2002,79:373-378.
7 Odsuren M,Bira N,Oyuntsetseg KH.Using Hippohae preparation in the period of chronic gastritis.J Gastroenterology and Hepatology,2008,23:A126-A126.
8 JinY(金怡),Yao M(姚敏).General situation of Hippophae rhamnoides research.Inf Trad Chin Med(中醫(yī)藥信息),2003,3:21-22.
9 Bao WF(包文芳),et al.General situation of Hippophae rhamnoides chemical composition research.Chin J Med Chem(中國(guó)藥物化學(xué)雜志),1997,7:66.
10 Zhang ZM(張哲民).Russia take industry procedure to development and use sea buckthorn leaf.Sea Buckthorn(沙棘),1994,4:54.
11 Yang XH(楊喜花),Chen M(陳敏).The preparation of sea buckthorn functional tea.Food Res Develop(食品研究與開(kāi)發(fā)),2008,29(2):82-84.
12 Luan JS(欒金水),Zhang HW(張合文).Preparation and composition determination of functional wine made up of gingko,sea buckthorn and south ginseng leaves.Shandong Food Sci Tech(山東食品科技),2000,5:18-19.
13 Ruan CJ(阮成江).Feed value assessment and development of sea buckthorn leaf.Shanxi Forestry Sci Tech(陜西林業(yè)科技),2002,3:26-30.
14 Zhao XY(趙雪巖).Produce bread with sea buckthorn crown.Hangzhou Food Sci Tech(杭州食品科技),2004,1:33-34.
15 Buhailiqiemu(布海力且木),Mailike(買(mǎi)麗克).Flavonoids content determination of different sea buckthorn parts using thin layer chromatography.Xinjiang J Trad ChinMed(新疆中醫(yī)藥),2003,21(5):18-19.
16 Wang JX(王軍憲),Liu WJ(劉萬(wàn)軍),Chang YH(常永紅),et al.Primary report on total flavon content determination of different sea buckthorn(Hippophae rhamnoides)parts.Sea Buckthorn(沙棘),1999,12(2):45-46.
17 Zhao WJ(趙文娟),Ma Q(馬齊),Chen WF(陳衛(wèi)鋒).Total flavon content determination of different sea buckthorn parts in Wuqi County.Shaanxi Forestry Sci Tech(陜西林業(yè)科技),2010,(3):39-40.
18 Li CY(李春英),et al.Comparison and determination of total flavonoids in different parts of Hippophae rhamnoides.Bull Botan Res(植物研究),2010,25:453-456.
19 Ren XW(任憲威).Dendrology.Beijing:China Forestry Publishing House.1997.364-366.
20 Zhaxi zhuoma(扎西卓瑪).Prospect forecast on the development of sea buckthorn industry in Qinghai Province.Qinghai Agric Animal Husbandry(青海農(nóng)牧業(yè)),2009,3:30-31.
21 China National Standardization Technical Committee Information Service.Determination method on propolis total flavon content(spectrophotometry),GB/T20574-2006.
22 Wang R(王榮),et al.Extracting technology and determination of total flavonoids in centella asiatica.Chin J Spectroscopy Lab(光譜實(shí)驗(yàn)室),2009,26:341-344.
23 He SM(何書(shū)美),Liu JL(劉敬蘭).Study on the determination method of flavone content in tea.Chin J Anal Chem(分析化學(xué)),2007,35:1365-1368.
24 Yang XH(楊喜花),et al..Microwave extraction of total flavonoids from Hippophae rhamnoides leaves.Chin Trad Herb Drug(中草藥),2006,37:535-537.
25 Sun RJ(孫榮軍),Bai LS(白麗杉),Wu KW(吳克汶).Comparison of leaf total flavonoids between Hippophae rhamnoides sub.sp.senses and Hippophae rhamnoides sub.sp.russia.Sea Buckthorn(沙棘),2003,16(4):33-34.
26 Di DL(邸多隆),Liu YW(劉曄瑋),Wang Q(王勤).Research on sea buckthorn leaf total flavonoids extract technology.J Chin MedMater(中藥材),2006,29:979-981.
27 Yang YQ(楊永清).Ecophysiological responseof sea buckthorn(Hippophae rhamnoides L.)to low temperature and enhanced UV-B radiation.Beijing:Graduate School of Chinese Academy of Siences,PhD.2006.