宋 程 陳存武 孫傳伯 韓邦興 何曉梅*
(1.皖西學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院, 安徽六安237012; 2.安徽省石斛產(chǎn)業(yè)化開發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心, 安徽六安237012; 3.安徽省中藥資源保護(hù)與持續(xù)利用工程實(shí)驗(yàn)室, 安徽六安237012)
雪菊Sanvitaliaprocumbens Lam.又名蛇目菊、雙色金雞菊,為菊科金雞菊屬一年生草本植物。雪菊原產(chǎn)于美國(guó)中西部地區(qū),在我國(guó)部分地區(qū)作為保健茶和藥材大面積栽培。野生雪菊生長(zhǎng)在昆侖山脈海拔3 000 m 雪線境內(nèi),花期短,產(chǎn)量少。雪菊作為藥用菊花的一種,其中黃酮類表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗氧化、清熱解毒、降壓、降脂等功效[1?2]。目前,關(guān)于雪菊化學(xué)成分的研究主要集中在總黃酮、總皂苷、總多糖和氨基酸[3],還有研究報(bào)道雪菊與菊科杭白菊、貢菊中綠原酸、木樨草苷、3,5?二咖啡??鼘幩岷烷纹ぼ諑追N藥用成分的差別[4]。2015 年版《中國(guó)藥典》 “菊花” 項(xiàng)對(duì)菊花干燥品中綠原酸、木樨草苷和3,5?二咖啡酰奎寧酸的最低含有量也有明確限定[5]。然而,雪菊中類黃酮含有量豐富,且化學(xué)組成各異,其主要化學(xué)成分并不限于藥典規(guī)定。雪菊相對(duì)其他品種菊花色澤更深,暗示可能積累較多的原花青素和花色苷。本實(shí)驗(yàn)在已研究4 種成分的基礎(chǔ)上,增加對(duì)雪菊中色素合成前體兒茶素、表兒茶素以及二氫楊梅素、楊梅素的檢測(cè),以期建立新的雪菊活性成分評(píng)價(jià)指標(biāo)。利用反相色譜法檢測(cè)雪菊與幾種商品菊花中咖啡酸衍生物和黃酮類成分的含有量,以期用于菊花的質(zhì)量評(píng)價(jià)。
1.1 材料 雪菊1 號(hào)至雪菊5 號(hào)于2016 年7 至9月分別采摘于新疆皮山縣康克鄉(xiāng)、克里陽(yáng)鄉(xiāng)、策勒縣博斯坦鄉(xiāng)、策勒鎮(zhèn)和墨玉縣芒來(lái)鄉(xiāng),生長(zhǎng)地海拔平均在1 200~2 500 m,經(jīng)皖西學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院何曉梅副教授鑒定為菊科金雞菊屬蛇目菊Sanvitaliaprocumbens Lam.;貢菊、杭白菊、胎菊和黃金菊購(gòu)于市場(chǎng),產(chǎn)地分別為安徽黃山、浙江杭州、浙江杭州和湖北荊州,見(jiàn)圖1。干菊花經(jīng)高速萬(wàn)能粉碎機(jī)研磨成粉,室溫避光、干燥儲(chǔ)存。
圖1 不同產(chǎn)地樣品Fig.1 Samples from different growing areas
1.2 儀器與試劑 Agilent 1260 系列高效液相色譜儀、Zorbax Eclipse Plus C18色譜柱(美國(guó)Agilent 公司);Milli?Q Advantage A10 超純水儀(德國(guó)默克密理博有限公司);RE?52 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠);SB?5200DTD 型超聲波清洗儀(寧波新芝生物科技股份有限公司)。乙腈、甲醇(色譜級(jí),美國(guó)Tedia 公司);甲酸(色譜級(jí),上海阿拉丁生化科技股份有限公司)。綠原酸、槲皮苷對(duì)照品 (純度≥98%,上海源葉生物科技有限公司);3,5?二咖啡??鼘幩帷⒛鹃夭蒈諏?duì)照品(純度≥98%,成都曼斯特生物科技公司)。兒茶素、表兒茶素、二氫楊梅素和楊梅素對(duì)照品[純度≥99%,西格瑪奧德里奇(上海) 貿(mào)易有限公司]。
2.1 供試品溶液制備 精密稱取雪菊和菊花粉末各0.25 g,置于圓底燒瓶中,加入70% 甲醇25 mL,超聲處理(120 W,40 kHz) 40 min,放冷,搖勻,濾過(guò)。續(xù)濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干,加入2.5 mL 70%甲醇溶解,經(jīng)0.22 μm 有機(jī)微孔濾膜過(guò)濾,即得。
2.2 對(duì)照品溶液制備 精密稱取綠原酸、兒茶素、表兒茶素、二氫楊梅素、木樨草苷、3,5?二咖啡??鼘幩?、楊梅素、槲皮苷各1 mg,溶于甲醇分別制備成1、1、1、0.1、0.5、1、0.1、1 mg/mL的對(duì)照品貯備液。每種對(duì)照品貯備液依次稀釋不同倍數(shù),配成不同濃度梯度的對(duì)照品溶液。
2.3 色譜條件 采用Zorbax Eclipse Plus C18柱(150 mm×4.6 mm,3.5 μm);流動(dòng)相乙腈(A) -0.1%甲酸(B),梯度洗脫(0~5 min,5%~10%A;5~20 min,10%~15% A;20~25 min,15%~20%A;25~40 min,20%~25% A;40~55 min,25%~60%A;55~60 min,60%~5% A);體積流量0.5 mL/min;柱溫20 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm;進(jìn)樣量5 μL。
2.4 方法學(xué)考察
2.4.1 線性關(guān)系考察 精密吸取不同濃度的對(duì)照品貯備液,在“2.3” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣,記錄峰面積。以對(duì)照品含有量為橫坐標(biāo)(X),峰面積為縱坐標(biāo)(Y),進(jìn)行回歸,結(jié)果見(jiàn)表1。表明各成分在各自范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
表1 各成分線性關(guān)系Tab.1 Linear relationships of various constituents
2.4.2 精密度試驗(yàn) 分別稱取對(duì)照品1 mg,按“2.2” 項(xiàng)下方法制備成1 mg/mL 混合對(duì)照品溶液。在“2.3” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣6 次,測(cè)得綠原酸、木犀草苷、3,5?二咖啡??鼘幩?、槲皮苷、兒茶素、表兒茶素、楊梅素、二氫楊梅素峰面積RSD分 別 是 1.28%、1.02%、0.812%、1.69%、1.30%、1.69%、1.49%、0.707%。表明儀器精密度良好。
2.4.3 穩(wěn)定性試驗(yàn) 精密吸取同一混合對(duì)照品溶液,在“2.3” 項(xiàng)色譜條件下,分別于0、2、4、8、16、24 h 進(jìn)樣,測(cè)得綠原酸、木犀草苷、3,5?二咖啡酰奎寧酸、槲皮苷、兒茶素、表兒茶素、楊梅素、二氫楊梅素峰面積RSD 分別是1.64%、1.07%、0.566%、1.98%、3.07%、2.88%、0.934%、0.854%。表明供試品溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.4.4 重復(fù)性試驗(yàn) 取雪菊2 號(hào)樣品6 份,在“2.3” 項(xiàng)色譜條件下分別進(jìn)樣,測(cè)得綠原酸、木犀草苷、3,5?二咖啡??鼘幩帷㈤纹ぼ蘸捅韮翰杷胤迕娣eRSD 分別為0.51%、1.14%、0.41%、0.98%、2.06%。表明該方法重復(fù)性良好。
2.4.5 加樣回收率試驗(yàn) 精密稱取0.25 g 雪菊樣品粉末3 份,置于50 mL 圓底燒瓶中,分別依次加入適量的綠原酸、木犀草苷、3,5?二咖啡??鼘幩?、槲皮苷和表兒茶素對(duì)照品制備成供試品溶液,在“2.3” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定。結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 各成分加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=3)Tab.2 Results of recovery tests for various constituents (n=3)
2.5 不同產(chǎn)地樣品含有量分析 不同產(chǎn)地雪菊液相色譜指紋圖譜結(jié)果顯示,雪菊甲醇提取物所含化學(xué)成分具有一定的相似性,含有量差異較小,見(jiàn)圖2。綠原酸、木樨草苷和3,5?二咖啡酰奎寧酸作為雪菊中主要活性成分含有量較高,槲皮苷和表兒茶素含有量較低。實(shí)驗(yàn)中未檢測(cè)到兒茶素、二氫楊梅素和楊梅素。雪菊2 號(hào)樣品中綠原酸和3,5?二咖啡??鼘幩岬暮辛慷际亲罡叩?,分別達(dá)到4.39、3.89 mg/g;槲皮苷含有量最高達(dá)到1.09 mg/g。雪菊5 號(hào)中表兒茶素含有量最高為1.01 mg/g。雪菊1 號(hào)中木樨草苷含有量最高為29.68 mg/g。見(jiàn)表3。
圖2 5 批不同產(chǎn)地雪菊樣品HPLC 指紋圖譜Fig.2 HPLC fingerprints of five batches of S.proc?umbens from different growing areas
表3 雪菊中各成分含有量測(cè)定結(jié)果(,mg/g)Tab.3 Results of content determination of various constituents in S.procumbens (,mg/g)
注:—為未檢測(cè)出。
2.6 成分分析與比較 雪菊與商品菊花中所含主要化學(xué)成分差異較大。4 種商品菊花甲醇提取物中大多數(shù)物質(zhì)在25~40 min (20%~25% 乙腈)時(shí)洗脫出峰,但雪菊1 號(hào)甲醇提取物主要成分出現(xiàn)在20~25 min (15%~20% 乙腈),見(jiàn)圖3。綠原酸、木樨草苷、槲皮苷和3,5?二咖啡??鼘幩崾茄┚蘸蜕唐肪栈ǖ墓灿蟹?。杭白菊、貢菊、黃金菊和胎菊的共有峰為綠原酸、木樨草苷、槲皮苷、3,5?二咖啡??鼘幩岷投錀蠲匪?,其中楊梅素僅在胎菊和黃金菊中檢測(cè)到。在4 種商品菊花中未檢測(cè)出兒茶素和表兒茶素。表4 表明,貢菊中綠原酸和3,5?二咖啡酰奎寧酸含有量最高,分別達(dá)3.98、13.46 mg/g。其中,3,5?二咖啡??鼘幩岬暮辛吭谒芯栈悠分凶罡?。木樨草苷在黃金菊中的含有量最高達(dá)2.75 mg/g,但低于5 個(gè)產(chǎn)地雪菊。二氫楊梅素的含有量在4種商品菊花中普遍較低,在黃金菊中含有量最高僅為0.066 mg/g。槲皮素在4 種商品菊花中的含有量都高于昆侖雪菊,其中在貢菊中的含有量最高達(dá)到3.63 mg/g。楊梅素在商品菊花中含有量較低,僅在黃金菊和胎菊中檢測(cè)到。
圖3 5 批不同種類樣品HPLC 指紋圖譜Fig.3 HPLC fingerprints of five different kinds of samples
表4 4 種商品菊花中各成分含有量測(cè)定結(jié)果(,mg/g)Tab.4 Results of content determination of various constituents in four commercial chrysanthemums (,mg/g)
表4 4 種商品菊花中各成分含有量測(cè)定結(jié)果(,mg/g)Tab.4 Results of content determination of various constituents in four commercial chrysanthemums (,mg/g)
注:—為未檢測(cè)出。
3.1 色譜條件影響 2015 年版《中國(guó)藥典》 規(guī)定綠原酸、木樨草苷和3,5?二咖啡??鼘幩岬臋z測(cè)采用乙腈?0.1%磷酸溶液作為流動(dòng)相[5]。由于磷酸添加劑易堵塞色譜柱,本實(shí)驗(yàn)以0.1%甲酸水溶液替代同樣能得到較好的峰形。檢測(cè)波長(zhǎng)是影響物質(zhì)檢測(cè)靈敏度和最低檢測(cè)限的重要指標(biāo)。為在單一波長(zhǎng)下同時(shí)測(cè)定上述8 種成分的含有量,需要先考察每種成分的最大紫外吸收波長(zhǎng)。綠原酸和3,5?二咖啡??鼘幩幔ó惥G原酸A) 兩種酚酸類的最大吸收波長(zhǎng)為328 nm[6];兒茶素和表兒茶素屬于黃烷三醇類,其最大吸收波長(zhǎng)為 203.4、278.8 nm[7]。李向陽(yáng)等[8]對(duì)金銀花中木樨草苷及綠原酸等6 種成分進(jìn)行測(cè)定,木樨草苷最大吸收波長(zhǎng)為348 nm,綠原酸最大吸收波長(zhǎng)為327 nm,異綠原酸A 最大吸收波長(zhǎng)為329 nm。楊梅素屬于黃酮醇類,二氫楊梅素屬于二氫黃酮類。由于黃酮醇B 環(huán)C2?C3 位雙鍵的存在,使得楊梅素和二氫楊梅素呈現(xiàn)2 種不同的紫外吸收特征。陳圖峰等[9]對(duì)藤茶中二氫楊梅素和楊梅素含有量進(jìn)行測(cè)定,得到二氫楊梅素的最大吸收峰為205、290 nm,楊梅素的最大吸收峰為208、373 nm。槲皮苷是一種黃酮醇糖苷,其最大吸收波長(zhǎng)為256 nm[10]。綜合幾類成分共有紫外吸收波長(zhǎng),本實(shí)驗(yàn)最終選擇280 nm 為檢測(cè)波長(zhǎng)。
3.2 不同產(chǎn)地雪菊主要成分比較 不同產(chǎn)地的雪菊化學(xué)組成相近,但含有量各不相同,可能與海拔和采收期有關(guān)。孫自增等[11]研究雪菊中主要化學(xué)成分的分布特征,運(yùn)用主成分分析和聚類分析成功將昆侖山脈地區(qū)和天山山脈生長(zhǎng)的雪菊分成兩大類[12]。郭玉婷等[13]對(duì)和田地區(qū)5 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生長(zhǎng)的雪菊中黃酮、皂苷、多糖和氨基酸含有量進(jìn)行分析,皮山縣克里陽(yáng)鄉(xiāng)所產(chǎn)雪菊中黃酮類成分含有量都較高,品質(zhì)較好,其次是策勒縣博斯坦鄉(xiāng)。雪菊品質(zhì)與產(chǎn)地海拔高度有著直接的關(guān)系,原因是海拔越高,氣溫越低,雪菊生長(zhǎng)周期將延長(zhǎng),使得活性成分積累越多,品質(zhì)越好。本實(shí)驗(yàn)的5 個(gè)雪菊采集地中克里陽(yáng)鄉(xiāng)海拔最高,其次是博斯坦鄉(xiāng)、康克鄉(xiāng)、策勒鎮(zhèn)和芒來(lái)鄉(xiāng)??死镪?yáng)鄉(xiāng)雪菊中綠原酸、3,5?二咖啡??鼘幩岷烷纹ぼ盏暮辛慷际亲罡叩?,其次是博斯坦鄉(xiāng)。這些結(jié)果進(jìn)一步地揭示雪菊的質(zhì)量與其生長(zhǎng)海拔高度有直接關(guān)系。
3.3 雪菊與幾種商品菊花成分分析與比較 雪菊與杭白菊、貢菊、黃金菊和胎菊是同科不同屬植物,在黃酮類化合物組成和含有量上有明顯地差異。鄭大成等[14]采用薄層色譜法和定性分析法研究昆侖雪菊水溶性黃酮的組成,主要包括黃酮、黃酮醇、二氫黃酮、查耳酮及異黃酮類。王亮等[4]分析并比較昆侖雪菊與杭菊、貢菊中主要活性成分含有量,發(fā)現(xiàn)綠原酸、木樨草苷和槲皮苷含有量在雪菊中都是最高的。本實(shí)驗(yàn)中,不同采集地雪菊中綠原酸含有量普遍高于4 種商品菊花,木樨草苷含有量是4 種商品菊花的10 余倍,但槲皮苷含有量都較低。李素云等[15]檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)代謝過(guò)程中槲皮素、槲皮苷及其甲基化產(chǎn)物的存在形態(tài),指出槲皮素及其衍生物結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定致其極易氧化降解,因此雪菊材料采摘后應(yīng)干燥、密封保存。值得注意的是,表兒茶素僅在雪菊中被檢測(cè)到,未在4 種商品菊花中檢測(cè)到。表兒茶素作為原花色素合成的前體,后期聚合形成縮合單寧,在多酚氧化酶的催化下進(jìn)一步地氧化成有色醌類[16],這可能與雪菊呈現(xiàn)深棕褐色有關(guān)。二氫楊梅素在黃酮醇合成酶的催化下合成楊梅素,是無(wú)色花青素合成的前體[17]。本實(shí)驗(yàn)在貢菊、杭白菊、胎菊和黃金菊中都檢測(cè)到二氫楊梅素,在胎菊和黃金菊中檢測(cè)到楊梅素,但都未檢測(cè)出表兒茶素,可能是積累在胎菊和黃金菊中的楊梅素合成的黃烷三醇類較少,因此其花色相對(duì)雪菊更淺。