盧潔 王線中 李曉琳康文藝崔麗麗*
1.河南大學國家食用菌加工技術研發(fā)專業(yè)中心,河南開封 475004;2.開封市保健食品功效成分研究重點實驗室,河南開封 475004;3.駐馬店市旭升農(nóng)業(yè)科技有限公司,河南駐馬店463800
紫丁香(Syringa oblataLindl.) 為木樨科(Oleace)丁香屬(Syringa)落葉灌木或小喬木,又稱華北紫丁香、百結(jié)等,紫丁香群體花期時間為20 d,各株間花期在10~17 d 之間,平均花期為14 d[1-2]。
目前,對紫丁香化學成分研究主要集中在國內(nèi)。張樹軍[3-7]課題組系統(tǒng)地研究了紫丁香的化學成分,對紫丁香樹枝、樹皮、樹葉、花蕾、種子以及果殼的化學成分進行了詳細的研究。共分離得到50 余個化合物,主要是三萜類、苯乙醇類、環(huán)烯醚萜類和苯丙素類化合物。田雷等[8]從紫丁香葉中分離得到(+)松脂素-4″-O-β-D-葡萄吡喃糖苷等9 個化合物。周業(yè)明[9]從紫丁香葉中分離鑒定得到呋喃甲酸等11個化合物。李全等[10]從紫丁香葉中分離鑒定得到7-羥基-6-甲氧基香豆素(莨菪亭) 和芹菜素等8 個化合物。Zhao 等[11]對紫丁香葉化學成分進行研究,從中分離得到2 個新的單萜化合物:syringopicrogenin D 和syringopicrogenin E。綜上所述,紫丁香非揮發(fā)性成分主要為環(huán)烯醚萜類、苯乙醇類、苯丙素類和三萜類化合物,黃酮類、有機酸類等其他成分報道的較少。
本課題組[12]前期對河南產(chǎn)紫丁香花化學成分進行研究,分離鑒定了15 個化合物。其中黃酮類化合物有5 個,含量較高的化合物有山奈酚-3-O 蕓香糖苷、對羥基苯乙醇、蘆丁、白蘚苷A、熊果酸等。目前關于紫丁香花的次生代謝產(chǎn)物含量和動態(tài)變化研究較少。紫丁香葉的次生代謝產(chǎn)物含量測定和動態(tài)變化研究較多,主要涉及紫丁香苷、丁香苦苷、羥基酪醇、蘆丁、原兒茶酸、原兒茶醛和酪醇[13-19],研究表明,紫丁香葉中丁香苦苷含量較高。本研究以紫丁香花中含量較高的山奈酚-3-O 蕓香糖苷(KR)為目標成分,采用超聲-高相液相色譜技術(HPLC),并結(jié)合單因素篩選、正交設計試驗等方法,確定KR最優(yōu)提取條件。研究不同采摘時間紫丁香花中KR的含量變化,希望對紫丁香花中KR 的開發(fā)利用提供參考。
高效液相色譜儀(LC-20AT 液相色譜輸液泵、CTO-10AS 柱溫箱、SPD-20A 紫外檢測器、LC-Solution 色譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),日本島津);KQ-500DB 型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司,江蘇);TGL-16 型高速離心機(江蘇金壇市中大儀器廠);AB135-S 型十萬級電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司,瑞士);分樣篩(上虞市五四儀器篩具廠,浙江);甲醇(HPLC 級,隴西科學股份有限公司);甲酸(天津市富宇精細化工有限公司);純凈水(杭州娃哈哈百利食品有限公司);山奈酚-3-O-蕓香糖苷(批號JOT-10763,成都普菲德生物技術有限公司)。
紫丁香花于2019 年3 月19 日至4 月5 日采集于河南大學金明校區(qū),由國家食用菌專業(yè)加工技術研發(fā)專業(yè)中心李昌勤教授鑒定為木樨科丁香屬植物紫丁香(S.oblata)的干燥花,標本存放于河南大學國家食用菌專業(yè)加工技術研發(fā)專業(yè)中心。
取KR 適量,精密稱定,加甲醇溶解,制得濃度分別為0.012 5、0.025、0.05、0.1、0.2、1.6 mg/mL 的標準品溶液。
精密稱取紫丁香花樣品粉末10 mg,加入適量的提取溶液,超聲提取后離心10 min,吸取上層清液,經(jīng)0.22 μm 微孔濾膜過濾,取續(xù)濾液,即得供試品溶液。
按照色譜條件,分別進樣對照品溶液和供試品溶液。如圖1 所示,在此色譜條件下,供試品溶液中KR 的色譜峰與對照品出峰時間一致,化合物分離度良好。
色譜柱:LiChrospher?100 RP-18 endcapped(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相:甲醇(A)-0.25% 甲酸水溶液(B);梯度洗脫:0~46 min,5%~42%A,95%~58%B,46~75 min,42%~60%A,58%~40%B;流速:0.8 mL/min;柱溫:30 ℃;檢測波長:254 nm;進樣量:10 μL。
取18 個不同采集時間的紫丁香花供試品溶液,按2.3 項下色譜條件依次注入HPLC 分析,按外標法計算KR 的含量。
精密吸取不同濃度的對照品溶液,按2.3 項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積。以峰面積(Y)為縱坐標,進樣質(zhì)量(X,μg)為橫坐標,得回歸方程Y=1 000 000X-217 372。結(jié)果表明,KR 進樣量分別在0.25~32 μg 范圍內(nèi)與峰面積呈良好的線性關系。
3.2.1 粉碎目數(shù)的選擇
分別考察粉碎目數(shù)為10、30、50、70 目對KR 提取率的影響。當粉碎目數(shù)為50 目時,對KR 的提取率達到最大。因粉碎目數(shù)越大提取率越低,故選擇50 目的分樣篩,見圖2。
圖1 紫丁香花供試品(A)與對照品(B)的HPLC 圖
圖2 粉碎目數(shù)對紫丁香花中KR 提取率的影響
3.2.2 超聲時間的選擇
分別選擇20、30、40、50、60 min 為超聲時間,按照上述試驗條件,比較不同超聲時間對KR 提取率的影響,結(jié)果見圖3。當超聲時間為50 min 時,對KR 的提取率達到最大。之后隨著時間的增加,KR的提取率呈現(xiàn)下降趨勢。推測原因可能是由于超聲過熱導致部分有效成分分解[20]。因此,最佳提取時間確定為50 min。
圖3 超聲時間對紫丁香花中KR 提取率的影響
3.2.3 離心轉(zhuǎn)速的選擇
在上述優(yōu)化的最佳條件下,選擇1 000、4 000、7 000、10 000 r/min 考察離心轉(zhuǎn)速對KR 提取率的影響,結(jié)果見圖4。提取率在4 000 r/min 時達到最大,故試驗選擇4 000 r/min 作為正交因素水平的中心點。
圖4 離心轉(zhuǎn)速對紫丁香花中KR 提取率的影響
3.2.4 固液比的選擇
考察固液比為1 ∶100、1 ∶120、1 ∶140、1 ∶160、1 ∶180時紫丁香花中KR 的含量,結(jié)果見圖5。固液比達到1 ∶160 時,KR 提取率達到最大值;繼續(xù)增加固液比例時,提取率反而有所下降。這是因為在一定范圍內(nèi),溶劑量的增加使紫丁香花內(nèi)有效成分與溶劑接觸概率增加,有效成分溶出概率也相應增加,得率不斷提高;當固液比值達到一定數(shù)值后,超聲波的空化作用對植物細胞破裂輔助程度有所下降,且有效成分的溶出也接近飽和,造成提取率出現(xiàn)下降[21]。
通過SPSS 19.0 設計4 因素3 水平正交實驗(如表1 所示,每個因素的水平范圍都是參照單因素實驗的結(jié)果而定),篩選紫丁香花中KR 的最佳提取條件。并按照表1 和表2 所設計條件制備樣品,按2.3 項下色譜條件進行HPLC 分析,按照外標法計算KR 的含量。
圖5 固液比對紫丁香花中KR 的影響
表1 正交試驗因素和水平表
通過固液比(倍)、粉碎目數(shù)(目)、離心轉(zhuǎn)速(r/min)和超聲時間(min)4 因素3 水平的正交試驗,發(fā)現(xiàn)各組合對KR 的含量影響差異性很大。由表2 所示,固液比的影響因素最大,粉碎目數(shù)次之。實驗因素的主次順序的結(jié)果為:固液比>粉碎目數(shù)>離心轉(zhuǎn)速>超聲時間,最優(yōu)組合為A3B3C2D2,即:固液比為1 ∶180,粉碎目數(shù)為70 目,離心轉(zhuǎn)速為4 000 r/min,超聲時間為50 min。
表2 正交設計及極差分析
以甲醇為萃取劑,在上述最優(yōu)條件下,對2019年3 月19 日至4 月5 日的18 批紫丁香花樣品中KR 的含量進行測定,結(jié)果見圖6。
圖6 紫丁香花開放程中KR 含量變化
由圖6 可以看出,在紫丁香花開放過程中,KR的含量在第9 天達到最高(8.58 mg/g)。之后隨著花的開放,KR 的含量逐漸降低。KR 的含量整體呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。
3.5.1 重復性試驗
精確稱量紫丁香花樣品6 份,按上述最優(yōu)條件制備樣品,并按照2.3 項下色譜條件進樣。結(jié)果表明,KR 的相對標準偏差(RSD)為1.78%,說明本試驗方法重復性好。
3.5.2 精密度試驗
吸取對照品溶液進樣,按照2.3 項下色譜條件連續(xù)進樣6 次。結(jié)果表明,KR 的RSD 為0.43%,表明儀器精密度良好,可以準確反映物質(zhì)的量。
3.5.3 穩(wěn)定性試驗
精密稱取紫丁香花1 份,按2.2 項下制備樣品,并按照2.3 項下色譜條件分別在0、4、8、12、16、20、24 h 進樣。結(jié)果表明,KR 的RSD 為1.89%,說明供試液中KR 在24 h 內(nèi)基本穩(wěn)定。
3.5.4 加樣回收試驗
稱取已知KR 含量的紫丁香花樣品6 份,按2.2項下的操作步驟制備供試品溶液,進行測定樣品中所含KR 的含量,再分別加入KR 標準品,按照2.3項下色譜條件進樣,KR 的平均加樣回收率分別為99.09%,其RSD 值分別為1.74%。
文獻研究[22]表明,KR 具有保肝、抗肝毒性、神經(jīng)保護、抗氧化、抗衰老等多種藥理活性。本課題組前期研究表明,KR 具有較好的促凝血活性,促凝血活性和云南白藥相當[12]。并且KR 在紫丁香花中的含量相對較高,具有一定的研究價值。本研究確定的紫丁香花中KR 的最佳提取工藝和最佳采收時間可以為紫丁香花中KR 的開發(fā)利用提供一定的參考。
研究結(jié)果表明,以甲醇為提取溶劑,固液比為1 ∶180,粉碎目數(shù)為70 目,超聲時間為50 min,離心轉(zhuǎn)速為4 000 r/min 時,紫丁香花中的KR 提取率最高。在紫丁香花開放過程中,紫丁香花中的KR 含量在3 月27 日(第9 天)達到最高(8.58 mg/g),之后逐漸減少。KR 的含量整體呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。因此要想充分利用紫丁香花中的KR,在花開中期采摘比較好。