彭鐮心 *,張艷紅,魏麗娟,劉婉瑩,宋盼盼,趙鋼
1. 成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院(成都 611130);2. 成都大學(xué)藥學(xué)與生物工程學(xué)院(成都 610106);3. 成都大學(xué)農(nóng)業(yè)部雜糧加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都 610106)
蕎麥(Buckwheat)屬蓼科,主要栽培種有甜蕎(Fagopyrum esculentum Moench)和苦蕎(Fagopyrum tataricum(L.)Gaertn),為一年生栽培植物。甜蕎營(yíng)養(yǎng)豐富,蛋白質(zhì)含量達(dá)8.5%~18.9%[1-2],8種必需氨基酸組成更加均衡合理[3-4];同時(shí),甜蕎中有酚類、黃酮類、糖醇類、蛋白質(zhì)、多肽等活性成分,具有降血壓、降低毛細(xì)血管脆性、改善微循環(huán)、提高人體免疫力等方面的藥理功效[5-7],發(fā)芽后蕎麥中蘆丁等酚類成分含量顯著增加[8]。
酚類成分是廣泛存在于植物界的一類具有多種生理功能的活性物質(zhì),是植物性食物發(fā)揮保健功能性的主要物質(zhì)基礎(chǔ)[9-10],被廣泛運(yùn)用于醫(yī)學(xué)、食品、制革和日化等相關(guān)領(lǐng)域。甜蕎作為小宗雜糧,發(fā)芽后其活性成分大大增加,為了深度挖掘甜蕎的發(fā)展?jié)摿?,?yīng)該對(duì)甜蕎芽中的酚類成分進(jìn)行相關(guān)分析。由于測(cè)定方法和對(duì)照品來(lái)源的限制,甜蕎芽中的酚類成分的定量大多采用紫外分光光度計(jì)比色法進(jìn)行酚類成分的定量[11],還沒有建立超高效液相測(cè)定甜蕎芽中酚類成分的方法,不能對(duì)甜蕎芽中各個(gè)酚類成分進(jìn)行準(zhǔn)確定量,在甜蕎芽的質(zhì)量控制上存在一定的限制。一測(cè)多評(píng)法通過(guò)計(jì)算待測(cè)成分間校正因子,可實(shí)現(xiàn)在只有一種對(duì)照品的情況下同時(shí)測(cè)定多種成分,已被廣泛應(yīng)用于中藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)中[12-13]。
試驗(yàn)以7種甜蕎芽為研究對(duì)象,選擇蘆丁作為參照,即只測(cè)定蘆丁這一個(gè)成分,通過(guò)確定它與葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素之間的內(nèi)在函數(shù)關(guān)系,通過(guò)外標(biāo)法和一測(cè)多評(píng)法得到7種甜蕎芽中各酚類成分的含量,驗(yàn)證一測(cè)多評(píng)法在甜蕎芽的多指標(biāo)成分質(zhì)量評(píng)價(jià)中的適用性,進(jìn)而建立甜蕎芽中酚類成分質(zhì)量控制的方法,為甜蕎芽中酚類成分的測(cè)定提供新的思路。
寧蕎1號(hào)、品甜2號(hào)、紅花甜蕎、赤甜1號(hào)、定甜3號(hào)、豐甜1號(hào)、寧甜1號(hào)(四川省金堂蕎麥基地);葒草素對(duì)照品(批號(hào):waq-16041301)、異葒草素對(duì)照品(批號(hào):wak-16080404)、牡荊素對(duì)照品(批號(hào):130522)、異牡荊素對(duì)照品(批號(hào):wak-16082004)、蘆丁對(duì)照品(批號(hào):wak-16031602):純度均大于98%,四川維克奇生物科技有限公司;甲醇(色譜純,安徽天地高純?nèi)軇┯邢薰荆?;冰乙酸(色譜純,成都市科龍化工試劑廠);水(重蒸餾水);其余試劑(均為分析純)。
ACQUITY UPLC H-Class超高效液相色譜儀(QSM四元泵、SM-FTN進(jìn)樣器、CH-A柱溫箱、PDA檢測(cè)器:沃特世上??萍加邢薰荆籉D-2真空冷凍干燥機(jī)(北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有點(diǎn)公司);CP 224 C十萬(wàn)分之一電子分析天平(上海奧豪斯儀器有限公司);KQ 5200 DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);H 2050 R高速冷凍離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司)。
1.2.1 甜蕎芽的制備
挑選顆粒飽滿、大小均一的甜蕎粒,清洗、除雜,在純凈水中浸泡24 h(料液比約為1︰3 g/mL),將浸泡好的甜蕎粒置于鋪有營(yíng)養(yǎng)土的育苗盤中,置于溫度為25 ℃、濕度為80%的人工氣候箱中黑暗培養(yǎng)7 d,再放置于相同溫度、濕度,每天光照12 h的條件下培養(yǎng)2 d,定時(shí)噴水,第10天采收;采用FD-2真空冷凍干燥機(jī)對(duì)甜蕎芽進(jìn)行干燥,粉碎,過(guò)80目篩,冷藏備用[14]。
1.2.2 酚類成分對(duì)照品的制備
精密稱取0.007 70 g葒草素對(duì)照品、0.001 32 g異葒草素對(duì)照品、0.008 98 g牡荊素對(duì)照品、0.008 10 g異牡荊素對(duì)照品、0.007 20 g蘆丁對(duì)照品,分別置于10 mL棕色容量瓶中,加無(wú)水甲醇溶解并定容至10 mL,制成標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液,其質(zhì)量濃度分別為葒草素770 μg/mL、異葒草素132 μg/mL、牡荊素898 μg/mL、異牡荊素810 μg/mL、蘆丁720 μg/mL。分別取適量標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液置于10 mL棕色容量瓶,加無(wú)水甲醇定容至10 mL,制成葒草素38.5 μg/mL、異葒草素26.4 μg/mL、牡荊素44.9 μg/mL、異牡荊素40.5 μg/mL、蘆丁36 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液,于4 ℃保存,備用。
1.2.3 甜蕎芽粉中酚類成分的提取
精密稱取1.000 g甜蕎芽粉樣品于10 mL離心管中,加10 mL 95%甲醇水溶液,搖勻并稱重,于60 ℃超聲處理30 min,取出冷卻至室溫,用95%甲醇水溶液補(bǔ)足質(zhì)量,搖勻,于12 000 r/min離心15 min,取上清液,經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾,取過(guò)濾液,待測(cè)[15]。
1.2.4 甜蕎芽中酚類成分測(cè)定的色譜條件
色譜柱ACQUITYUPLC?BEH C18(2.1 mm×50 mm,1.7 μm);流動(dòng)相為甲醇(A)-0.2%冰乙酸水溶液(B);梯度洗脫為0~3 min,10%~26% A;3~5 min,26%~29% A;5~9.5 min,29%~38% A;9.5~13 min,38%~44% A;13~15 min,44% A;15~17 min,44%~ 10% A;檢測(cè)波長(zhǎng)為254 nm;柱溫為35 ℃;流速為0.2 mL/min;進(jìn)樣量為1 μL[15]。
1.2.5 方法學(xué)考察
1.2.5.1 線性關(guān)系考察和檢出限
精密吸取適量“1.2.2”項(xiàng)下混合對(duì)照品溶液,置于10 mL容量瓶中,加95%甲醇水溶液定容至刻度,搖勻,配成不同質(zhì)量濃度的混合對(duì)照品溶液,按“1.2.4”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,每個(gè)濃度分別進(jìn)樣3次,取平均值,以對(duì)照品質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),峰面積積分值為縱坐標(biāo)(Y),繪制葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁的標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到各成分的回歸方程及線性范圍。精密吸取“1.2.2”項(xiàng)下混合對(duì)照品溶液,逐級(jí)稀釋,以信噪比(S/N)為3時(shí)所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度作為其檢出限。
1.2.5.2 待測(cè)成分的?s/x的計(jì)算
以蘆丁(s)為內(nèi)參物,根據(jù)公式?s/x=?s/?x=AxCs/(AsCx)計(jì)算蘆丁與葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素之間的?s/x。式中:Cs、Cx分別代表內(nèi)參物與待測(cè)物成分的質(zhì)量濃度,As、Ax分別代表內(nèi)參物與待測(cè)成分的儀器響應(yīng)值。再通過(guò)?s/x方法計(jì)算甜蕎芽中葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素4種成分的質(zhì)量濃度。
1.2.5.3 儀器精密度考察
取適量葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁對(duì)照品,按“1.2.2”項(xiàng)下的制備方法制備混合標(biāo)準(zhǔn)品,按“1.2.4”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,連續(xù)進(jìn)樣6次,記錄葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁的峰面積積分值,以峰面積積分值分別計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。
1.2.5.4 方法精密度
取6份甜蕎芽粉末樣品(過(guò)80目篩),按“1.2.3”項(xiàng)下樣品溶液的制備方法制備甜蕎芽提取液,按“1.2.4”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,記錄葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁的峰面積積分值,以峰面積分別計(jì)算RSD值。
1.2.5.5 穩(wěn)定性考察
取甜蕎芽粉末樣品,按“1.2.3”項(xiàng)下樣品溶液的制備方法制備甜蕎芽提取液,精密吸取同一樣品溶液,分別在0,4,6,8,12和24 h進(jìn)樣1 μL,按“1.2.4”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,記錄葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁的峰面積積分值,按峰面積積分值分別計(jì)算RSD值。
1.2.5.6 加樣回收率考察
取已知成分含量寧蕎1號(hào)甜蕎芽樣品粉末,精密稱取約1.000 g,共6份,分別加入1 mL葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁對(duì)照品,質(zhì)量濃度分別為5.20,2.70,1.93,14.67和2.75 mg/mL,按“1.2.3”項(xiàng)下供試品的制備方法制備提取液,按“1.2.4”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定。計(jì)算葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁的平均加樣回收率和RSD值。
1.2.6 樣品測(cè)定及一測(cè)多評(píng)法的驗(yàn)證
取各個(gè)品種的甜蕎芽粉末各約1.00 g,精密稱定,按“1.2.3”方法制備甜蕎芽提取液,采用外標(biāo)法按“1.2.4”方法測(cè)定7種不同品種甜蕎芽中5種成分含量。再按照建立的一測(cè)多評(píng)法對(duì)待測(cè)成分進(jìn)行色譜峰的定位,以蘆丁為內(nèi)標(biāo),計(jì)算其余待測(cè)成分含量。
預(yù)試驗(yàn)對(duì)柱溫、波長(zhǎng)、流速、流動(dòng)相等條件進(jìn)行了考察。結(jié)果表明,最佳色譜條件為:ACQUITYUPLC?BEH C18(2.1 mm×50 mm,1.7 μm)色譜柱;流動(dòng)相,甲醇(A)-0.2%冰乙酸水溶液(B);檢測(cè)波長(zhǎng),254 nm;柱溫,35 ℃;流速,0.2 mL/min;進(jìn)樣量,1 μL。色譜條件經(jīng)過(guò)優(yōu)化后,甜蕎芽中葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁5種酚類成分分離良好,出峰時(shí)間分別為6.535,6.772,7.438,8.234和8.660 min。
圖1 酚類成分混合對(duì)照品溶液色譜圖(A)和樣品色譜圖(B)
2.2.1 線性關(guān)系考察結(jié)果
通過(guò)線性回歸分析,得到各成分的回歸方程式和線性范圍,結(jié)果見表1。結(jié)果表明,葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁分別在77.0~770.0,13.2~132.0,89.8~898.0,81.0~810.0和72.0~720.0 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
表1 甜蕎芽中5種酚類成分的標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.2.2 重復(fù)性、穩(wěn)定性、精密度、檢出限與回收率考察結(jié)果
葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁的精密度、重復(fù)性、穩(wěn)定性、相對(duì)保留時(shí)間、加樣回收率的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于2%,由此可知超高效液相儀的精密度良好,甜蕎芽酚類成分重復(fù)性良好,酚類成分在24 h內(nèi)穩(wěn)定;5種酚類成分的回收率在95%~105%之間,說(shuō)明甜蕎芽酚類成分的提取方法準(zhǔn)確可靠;當(dāng)稱樣量為1.000 g,提取體積為10 mL時(shí),5種酚類成分檢出限范圍為1.00~8.94 mg/kg,結(jié)果見表2。
表2 精密度、穩(wěn)定性、重現(xiàn)性、檢出限與回收率考察結(jié)果
2.2.3 待測(cè)成分的?s/x的計(jì)算
由表3可知,各相對(duì)校正因子的RSD值分別為2.30%,2.61%,1.50%和3.98%,均小于5%。經(jīng)分析和綜合比較影響相對(duì)校正因子的因素,取各質(zhì)量濃度下獲得的相對(duì)較正因子(?s/x)的平均值,最終確定葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素與蘆丁的?s/x分別為0.66,2.51,1.30和0.30。
表3 4種酚類成分與蘆丁的相對(duì)校正因子
分別采用外標(biāo)法和一測(cè)多評(píng)法對(duì)7種甜蕎芽進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果見表4。為了確認(rèn)一測(cè)多評(píng)法的準(zhǔn)確性,用外標(biāo)法進(jìn)行比較,葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素的相對(duì)誤差范圍分別為1.65%~1.82%,3.52%~ 3.59%,0.87%~1.13%和0.68%~0.72%。ESM實(shí)際測(cè)定含量與試驗(yàn)所建立的QAMS計(jì)算所得含量,采用DPS軟件對(duì)兩種方法測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,經(jīng)配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果顯示,兩種方法所得量值無(wú)顯著性差異(p>0.05),說(shuō)明試驗(yàn)所建立的一測(cè)多評(píng)法具有較好的準(zhǔn)確性和可行性,在甜蕎芽的多指標(biāo)成分質(zhì)量評(píng)價(jià)中應(yīng)用是可行的。
同時(shí)由圖2可知,品甜2號(hào)和紅花甜蕎品種之間的牡荊素和異牡荊素沒有顯著性差異外,其余品種之間各成分均有顯著差異。7種甜蕎芽中5種酚類成分中含量最高的品種都是品甜2號(hào),葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁含量分別為7.55×103,3.70× 103,2.83×103,21.20×103和5.41×103mg/kg;含量最低的是定甜3號(hào),葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁含量分別為2.89×103,1.40×103,1.00×103,7.23×103和1.56×103mg/kg。不同品種之間總酚(5種酚類成分的總和)也有顯著性差異(圖3),含量最高的是品甜2號(hào),為4.08×104mg/kg;含量最低的是定甜3號(hào),為1.41×104mg/kg。
圖2 不同品種甜蕎芽間酚類的比較
圖3 不同甜蕎芽品種間總酚的比較
表4 一測(cè)多評(píng)法與標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定結(jié)果 ×103 mg/kg
試驗(yàn)建立了甜蕎芽5種酚類成分的一測(cè)多評(píng)檢測(cè)方法,5種酚類成分的精密度、重復(fù)性、穩(wěn)定性、相對(duì)保留時(shí)間以及加樣回收率的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于2%;葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁的回收率分別為99.64%,98.68%,101.83%,98.61%和103.75%,在95%~105%范圍之內(nèi),表明甜蕎芽中5種酚類成分分離良好、各組分色譜峰的峰形對(duì)稱、儀器精密度良好,方法學(xué)考察表明所建立的甜蕎芽5種酚類成分的超高效液相色譜測(cè)定方法準(zhǔn)確可靠,可供甜蕎芽中5種酚類成分的快速準(zhǔn)確定量。并且利用DPS 14.50軟件對(duì)7種甜蕎芽中5種酚類成分的一測(cè)多評(píng)法計(jì)算值和外標(biāo)法測(cè)定值進(jìn)行差異性分析。結(jié)果表明,一測(cè)多評(píng)法計(jì)算值與外標(biāo)法測(cè)定值之間沒有顯著性差異(p>0.05)。通過(guò)分析5種成分之間的差異,異牡荊素是所有甜蕎芽中含量最高的成分,顯著高于其他4種酚類成分(p<0.05),質(zhì)量濃度范圍為7.16×103~2.10×104mg/kg;牡荊素是所有甜蕎芽中含量最低的酚類成分,顯著低于其他4種酚類成分(p< 0.05),質(zhì)量濃度范圍為9.80×102~2.78×103mg/kg;葒草素、異葒草素、牡荊素、異牡荊素、蘆丁總含量最高的品種是品甜2號(hào),為4.08×104mg/kg,含量最低的品種是定甜3號(hào),為1.41×104mg/kg;由此可見,不同的品種之間各酚類成分的含量具有一定的差異。