秦慶芳,粟本超
(1.廣西壯族自治區(qū)柳州食品藥品檢驗(yàn)所,柳州 545006;2.廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,柳州 545004)
廣西不同地區(qū)喜樹嫩葉中喜樹堿含量測(cè)定*
秦慶芳1,粟本超2
(1.廣西壯族自治區(qū)柳州食品藥品檢驗(yàn)所,柳州 545006;2.廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,柳州 545004)
目的 對(duì)廣西不同土質(zhì)和海拔喜樹嫩葉中的喜樹堿含量進(jìn)行分析比較。方法 采用高效液相色譜(HPLC)法測(cè)定喜樹堿含量。色譜條件:色譜柱Agilent Eclipse XDB C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動(dòng)相:乙腈-水(27:73);流速:1.0 mL· min-1,檢測(cè)波長(zhǎng):254 nm;柱溫25 ℃;進(jìn)樣量:10 μL。結(jié)果 在20 min內(nèi)完成對(duì)喜樹嫩葉中喜樹堿的色譜分析,且主成分峰與相鄰的色譜峰之間分離度均>2.0;喜樹堿的線性范圍為0.074 35~0.743 5 μg(r=1),平均加樣回收率96.48%(n=9)。喜樹堿含量(單株)比較,生長(zhǎng)在海拔500~1 000 m的喜樹中喜樹堿含量最高;石山生長(zhǎng)的喜樹中喜樹堿含量大于土山。結(jié)論 該方法簡(jiǎn)便,快速,準(zhǔn)確,可用于測(cè)定喜樹嫩葉中喜樹堿的含量。
喜樹嫩葉;喜樹堿;含量測(cè)定
喜樹(CamptothecaacuminataDecne.)嫩葉為珙桐科植物喜樹的干燥嫩葉,主要分布在長(zhǎng)江流域及西南各省[1]。喜樹堿(camptothecin,CPT)是喜樹全株中含有的一種吲哚生物堿[2],具有顯著的抗癌活性,是迄今發(fā)現(xiàn)唯一一種專門通過抑制拓?fù)洚悩?gòu)酶I發(fā)揮細(xì)胞毒性的天然植物活性成分[3]。由于CPT溶解度低,對(duì)人體毒、副作用大,暫無臨床應(yīng)用價(jià)值[4],但通過對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾或直接篩選與結(jié)構(gòu)相類似的衍生物,既能保持其原有的抗癌活性,又能提高其溶解度,減少毒副反應(yīng),具有很高的臨床應(yīng)用價(jià)值[5]。目前CPT-11、拓?fù)涮婵?topotecan,TPT)等喜樹堿衍生物已被美國(guó)食品和藥品管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA) 批準(zhǔn)用于臨床治療癌癥[6]。喜樹各器官中CPT的含量存在較大差異,早期研究認(rèn)為,果實(shí)中CPT含量高。近年研究表明,喜樹嫩葉為富含CPT的器官,可以達(dá)到植株地上部分平均含量的4倍[7-8],而且最佳的是廣西產(chǎn)喜樹嫩葉 (含量1.69‰)[9]。以葉片為原料不僅采集方便、受季節(jié)影響小,而且合理的采集量還能減少對(duì)資源和環(huán)境的破壞。
筆者在本實(shí)驗(yàn)中以CPT含量為標(biāo)準(zhǔn),用HPLC法測(cè)定廣西12個(gè)縣47批喜樹單株嫩葉中CPT含量,分析影響CPT含量的因素,以期為篩選廣西喜樹堿優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 儀器 Agilent 1100高效液相色譜儀(二極管陣列檢測(cè)器);超純水器(Molecular),超聲波發(fā)生器(SK8200HP)。電子分析天平(METTLER TOLEDO,型號(hào):XS205,XP26,感量分別為0.1 mg和0.001 mg)。
1.2 試藥 喜樹嫩葉來自廣西興安縣3個(gè)單株(單株編號(hào):XA1~XA3下同)、靈川縣1個(gè)單株(LC1)、永??h2個(gè)單株(YF1和YF2)、天峨縣3個(gè)單株(TE1~TE3)、南丹縣5個(gè)單株(ND1~ND5)、東蘭縣5個(gè)單株(DL1~DL5)、隆林縣新州鎮(zhèn)4個(gè)單株(LLa1~LLa4)、隆林縣德峨鄉(xiāng)9個(gè)單株(LLb1~LLb9)、凌云縣2個(gè)單株(LY1和LY2)、西林縣4個(gè)單株(XL1~XL4)、金秀縣2個(gè)單株(JX1和JX2)、田林縣3個(gè)單株(TL1~TL3)、德??h2個(gè)單株(DB1和DB2)共12個(gè)縣13個(gè)采集點(diǎn)的47個(gè)單株,采樣點(diǎn)為樹高約2 m處某一側(cè)枝從頂芽往下50 cm范圍內(nèi)的所有葉片。以上所有的喜樹單株均經(jīng)廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院蘇付保教授鑒定為喜樹。喜樹堿對(duì)照品(批號(hào):100532-200401,含量:100%)來自中國(guó)食品藥品檢定研究院。乙腈、乙醇、甲醇、丙酮等試劑均為色譜純,水為超純水。
2.1 色譜條件 色譜柱:Agilent Eclipse XDB C18(4.6 mm×250 mm,5 μm),柱溫:25 ℃ 流速:1.0 mL·min-1,檢測(cè)波長(zhǎng):254 nm,進(jìn)樣量:10 μL。
2.2 對(duì)照品和供試品的制備 樣品前處理:將樣品放在干燥的室內(nèi)自然風(fēng)干,用高速中藥粉碎機(jī)粉碎,過4號(hào)篩網(wǎng)(65目,篩孔內(nèi)徑250 μm),置于40 ℃干燥箱中干燥12 h,放冷,放入干燥器中備用。
供試品溶液:取上述粉碎干燥的樣品0.5 g,精密稱定,置10 mL量瓶,加入60%乙醇溶液約9 mL,50 ℃下超聲提取10 min,取出,放冷,用60%乙醇溶液稀釋至刻度,搖勻,濾過,取續(xù)濾液,即得。
對(duì)照品儲(chǔ)備溶液制備:取喜樹堿對(duì)照品7.435 mg精密稱定,置100 mL量瓶,加60%乙醇溶液至刻度,搖勻,即得。
2.3 專屬性實(shí)驗(yàn) 分別取“2.2”項(xiàng)對(duì)照品溶液、供試品溶液各10 μL,注入高效液相色譜儀,照”2.1”項(xiàng)色譜條件測(cè)定。結(jié)果表明,供試品溶液色譜圖中均有與喜樹堿保留時(shí)間相同的吸收峰,見圖1。
1.喜樹堿
圖1 喜樹堿對(duì)照品(A)和喜樹嫩葉樣品(B)HPLC圖譜
2.4 線性關(guān)系考察 分別精密吸取“2.2”項(xiàng)所配制的對(duì)照品儲(chǔ)備液1,3,5,7,9,10 mL置于10 mL量瓶,用60%乙醇溶液分別稀釋并定容,搖勻,即得系列濃度對(duì)照品溶液。按照上述色譜條件分別取系列濃度的對(duì)照品溶液進(jìn)樣分析,每份溶液重復(fù)進(jìn)樣3 次, 取3次峰面積的平均值。得峰面積(Y)與喜樹堿進(jìn)樣量(X,μg)的線性回歸方程為:Y=4 826.3X-50.84,r=1.000 0。
2.5 精密度實(shí)驗(yàn) 精密吸取“2.2”項(xiàng)所配制的對(duì)照品儲(chǔ)備溶液10 μL,按照上述色譜條件連續(xù)進(jìn)樣6次,測(cè)定峰面積,RSD為0.18%,說明儀器精密度較好。
2.6 重復(fù)性實(shí)驗(yàn) 取DB1樣品6份,按照“2.2”項(xiàng)方法制備供試品溶液,按上述色譜條件進(jìn)樣,測(cè)定峰面積,計(jì)算得喜樹堿的平均含量為1.287‰,RSD為0.56%,說明重復(fù)性良好。
2.7 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 將DB1供試品溶液,分別靜置0,4,8,12,16 h后進(jìn)樣測(cè)定峰面積,RSD為0.6%。說明穩(wěn)定性好。
2.8 加樣回收率實(shí)驗(yàn) 精密稱取已測(cè)知喜樹堿含量(JX1)的同一批樣品0.25 g,共9份,3份為一組,每組分別精密加入“2.2”項(xiàng)對(duì)照品儲(chǔ)備液2.8,3.5,4.2 mL混合,按“2.2”項(xiàng)方法制備所需溶液,按上述色譜條件進(jìn)樣,測(cè)定峰面積,每份溶液重復(fù)進(jìn)樣3次,計(jì)算平均回收率和RSD。結(jié)果平均回收率96.48%,RSD為0.4%,說明回收率好。
2.9 樣品含量測(cè)定與分析 精密稱取樣品粉末各0.5 g, 分別按照“2.2”項(xiàng)方法制成供試品溶液。取各供試品溶液10 μL,按“2.1”項(xiàng)色譜條件進(jìn)樣,測(cè)定峰面積,每份溶液重復(fù)進(jìn)樣3 次。用回歸方程計(jì)算各樣品中CPT的含量,結(jié)果見表1。
表1 樣品測(cè)定結(jié)果
續(xù)表1
由表1可知,排名前5名的單株中有4株分布在海拔500~1 000 m,分別排在1,2,3和5位。可見,海拔影響CPT的含量,在廣西分布在500~1 000 m單株CPT含量較高。另外,比較LLa系列和LLb系列可知, LLb系列9個(gè)單株中有4株(占44.44%)排名進(jìn)入前15名,而LLa系列4個(gè)單株中僅1株(占25.00%)排名進(jìn)入前15名,排在14位。可見,土質(zhì)影響CPT的含量,生長(zhǎng)在石山上的單株CPT含量高于生長(zhǎng)在土山上的單株。
2.10 喜樹嫩葉穩(wěn)定性考察 將10批已知CPT含量的陰干喜樹嫩葉在室溫下避光放置3個(gè)月后,按“2.2”項(xiàng)制備供試品溶液,按“2.1”項(xiàng)色譜條件進(jìn)樣,測(cè)定峰面積,每份溶液重復(fù)進(jìn)樣3 次。用回歸方程計(jì)算各樣品中CPT含量,并與原來含量比較,結(jié)果見表1。10批樣品CPT含量平均下降16.2%,最高下降達(dá)34.5%。說明喜樹嫩葉中CPT在室溫條件下很不穩(wěn)定。
3.1 提取方法的選擇 本實(shí)驗(yàn)對(duì)樣品的提取溶劑[不同濃度(40%,60%,70%,80%,100%)的甲醇、乙醇、丙酮]、提取溫度(20,30,40,50,60 ℃)和提取時(shí)間(5,10,20,30,50 min)進(jìn)行了考察研究,結(jié)果表明用60%乙酸50 ℃超聲提取10 min最佳。
3.2 檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇 取喜樹堿對(duì)照品溶液,在200~400 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)掃描,結(jié)果喜樹堿在254 nm處有最強(qiáng)吸收,大量研究也以254 nm作為喜樹堿的檢測(cè)波長(zhǎng)[8-17]。因此,本實(shí)驗(yàn)選用254 nm作為紫外檢測(cè)器的檢測(cè)波長(zhǎng)。
3.3 流動(dòng)相的選擇 本實(shí)驗(yàn)在參考文獻(xiàn)[8-17]中的流動(dòng)相和比例,均不能達(dá)到滿意的效果的情況下,考察了乙腈-水和甲醇-水不同梯度配比的流動(dòng)相系統(tǒng),結(jié)果表明:流動(dòng)相為乙腈-水(27:73)時(shí)喜樹堿與相鄰峰的分離度均達(dá)2.0,且喜樹堿峰的理論板數(shù)>5 000。
3.4 樣品干燥方法選擇 由于CPT對(duì)光和熱不穩(wěn)定[18],因此喜樹嫩葉放置后會(huì)導(dǎo)致CPT含量降低。因自然風(fēng)干樣品干燥程度不一樣,故參考文獻(xiàn)[14],選擇40 ℃低溫干燥12 h的樣品干燥方法。以避免其含量降低并且達(dá)到樣品干燥的目的。
從47批單株的測(cè)定結(jié)果看出,喜樹堿含量有明顯差異。海拔影響喜樹堿的含量,在廣西分布在500~1 000 m的單株喜樹堿含量較高。土質(zhì)影響喜樹堿的含量,生長(zhǎng)在石山上的單株喜樹堿含量高于生長(zhǎng)在土山上的單株。另外,喜樹嫩葉中CPT不穩(wěn)定,含量容易下降,采集好嫩葉后應(yīng)盡快提取。
[1] 中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編輯委員會(huì).中國(guó)植物志[M].北京:科學(xué)出版社,1983:144.
[2] WALL M E,WANI M C,COOK C E, et al.Plant antitumor agents.The isolation and structure of camptothecin, a novel alkaloidal leukemia and tumor inhibitor fromCamptothecaacuminata[J].J Am Chem Soc,1966,88(16):3888-3890.
[3] HSIANG Y H,HERIZBENG R,HECHT S,et al.Camptothecin induces protein-Linked DNA breaks via mammalian DNA topoisomerase I[J].J Biol Chem,1985,260(27):14873-14878.
[4] 馮建燦,張玉潔,譚運(yùn)德,等.喜樹與喜樹堿開發(fā)利用進(jìn)展[J].林業(yè)科學(xué),2000,36(5):100-108.
[5] GIOVANELLA B C.Topoismerase I Inhibitors [A].Cancer Therapeutics: Experimental and Clinical Agent s ( B.teicher Humanaeds1 )[C].1997:137-152.
[6] POTMESIL M,PINEDO H.Camptothecins: New anticancer agents[M].Boca Raton: CRC Press,2000:67-112.
[7] 王洋,于濤,張玉紅,等.從喜樹葉中堿法提取喜樹堿新工藝[J].中草藥,2001,32(10):882-884.
[8] LIU Z,CARPENTER S B,BOURGEOIS W J,et al.Variations in the secondary metabolite camptothecin in relation to tissue age and season inCamptothecaacuinata[J].Tree Physiology,1998,18(4):265- 270.
[9] 閻秀峰,王洋,于濤,等.喜樹葉中喜樹堿含量的高效液相色譜分析[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2002,21(2):15-17.
[10] 方旭東,陳紹宇.喜樹堿含量的測(cè)定方法研究[J].天津化工,2011,25(2):46-48.
[11] 蘇青,黃瑞松,周芳禮,等.HPLC對(duì)廣西不同采收期喜樹果中喜樹堿成分動(dòng)態(tài)積累的研究[J].廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2011,28(5):678-680.
[12] 王玲麗,馬沛勤,劉文哲.HPLC法測(cè)定喜樹幼枝中喜樹堿的含量[J].藥物分析雜志,2008,28(9):1535-1537.
[13] 李紅英,向極釬,曾凡忠,等.不同時(shí)間采摘的喜樹嫩葉中喜樹堿含量的HPLC分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(13):5825,5827.
[14] 李嘉,黃瑞松,黃建猷,等.不同干燥方法對(duì)喜樹果中喜樹堿含量的影響[J].廣西醫(yī)學(xué),2006,28(11):1699-1701.
[15] 郭勇,林桂蕓,孫雁霞,等.喜樹葉片中喜樹堿含量的季節(jié)變化研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2006,19(1):143-145.
[16] 李紅英,龍瀾,李亞杰,等.喜樹嫩葉中喜樹堿的HPLC提取方法的選擇[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,30(2):139-141.
[17] 孫雁霞,鄔曉勇,王躍華,等.喜樹堿提取方法研究[J].成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,27(2):89-91.
[18] 劉展眉,崔英德,方巖雄.自然光和熱對(duì)閉環(huán)(E環(huán))喜樹堿穩(wěn)定性的影響[J].廣東化工,2005,32(7):3-4,7.
DOI 10.3870/yydb.2015.03.028
2014-01-16
2014-02-20
*2008年度廣西教育廳科研項(xiàng)目(200809MS127);2012年廣西教育廳高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目(NO.2012JCA363)
秦慶芳(1971-),女,廣西桂林人,副主任藥師,學(xué)士,研究方向:食品藥品檢測(cè)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。E-mail:465764508@qq.com。
粟本超(1971-),男,廣西桂林人,副教授,碩士,研究方向:植物有效成分提取分離與鑒定。E-mail:sbch_1971@126.com。
R286;R927.1
B
1004-0781(2015)03-0388-04