席彩彩 徐云玲 戴關(guān)海 童曄玲 任澤明 陳思思 吳人照#
1 浙江省中醫(yī)藥研究院 浙江 杭州 310007
2 浙江大學生命科學學院 浙江 杭州 310058
中國藥典2020版中規(guī)定卷柏(Selaginellae Herba)為卷柏科植物卷柏Selaginella tamariscina(Beauv.)spring或墊狀卷柏Selaginella pulvinata(Hook.et Grev.)Maxim.的干燥全草[1],所以市場上的卷柏藥材植物來源有兩種。卷柏(S.tamariscina)為蕨類卷柏科(Selaginellaceae)卷柏屬(Selaginella)多年生草本植物,功能主要為破血散瘀,活血止血,被廣泛應用于臨床實踐。卷柏干旱時植株向內(nèi)卷成一團,顏色枯黃,一旦遇水,便會植株伸展、返綠,因此民間常稱其為“九死還魂草”[2-3]。卷柏中含有大量酚酸類化合物,有很強的抗氧化活性,卷柏復蘇機理與其抗氧化活性密切相關(guān)[4-5]。卷柏總酚酸含量測定未見文獻報道。本文采用DNA條形碼技術(shù)鑒定卷柏藥材來源,采用NaOH滴定法和福林酚比色法測定卷柏總酚酸含量,為卷柏藥材來源的準確快速鑒定、酚酸類化合物的研究提供參考,為揭示卷柏復蘇機理及其綜合開發(fā)利用提供科學依據(jù)。
1.1 儀器與試劑:Bio-Rad C1000 PCR擴增儀、Gel Doc XR+凝膠成像系統(tǒng)(BIO-RAD公司);MAPADA紫外可見分光光度計(上海美譜達儀器有限公司);離心機TGL-16G(上海安亭科學儀器廠);5000ml電熱套、循環(huán)水式真空泵SHZ-D(Ⅲ)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、DHG-9140A電熱恒溫鼓風干燥箱、萬分之一分析天平JA5003B。DNA提取試劑盒(北京天根生化科技有限公司)。對照品均購自中國食品藥品檢定研究院,實驗所用試劑均為分析純。
1.2 材料:本實驗選用5個樣品材料,材料1、2和5分別為2016年11月、5月和9月自山東收集的藥材全草;材料3為2016年11月采自江蘇省連云港的藥材全草;材料4為2016年5月自廣西收集的藥材全草。
2.1 分子鑒定:將液氮保存的樣品取出,室溫放置5min,按DNA提取試劑盒說明書操作提取DNA,經(jīng)1.0%瓊脂糖凝膠電泳后用Bio-Rad Gel Doc XR+凝膠成像系統(tǒng)觀察提取的DNA質(zhì)量并拍照。采用PCR擴增[6],前引物 :5′-ATGCGATACTTGGTGTGAAT,后 引 物 :5′-GACGCTTCTCCAGACTACAAT。反應體系為25μl:10×PCR緩沖液 2.5μl,MgCl2(25mmol/L)1.5μl,dNTP(25mmol/L)2μl,引物(10nmol/L)各1μl,Taq酶(5U/μl)0.2μl,DNA模板2μl,ddH2O補充至25μl。PCR擴增程序:94℃預變性 5min;94℃變性 30s,56℃退火 30s,72℃延伸45s,共40個循環(huán),最后72℃延伸10min。PCR產(chǎn)物送至上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司測序。得到序列后提交至NCBI經(jīng)由BLAST對比確定藥材植物來源。
2.2 總酚酸含量測定:具體如下。
2.2.1 提取方法:取500g材料1干燥切碎,經(jīng)回流提取后依次經(jīng)過PET、EtOAc、n-BuOH萃取,回收溶劑得到不同極性部位。EtOAc部位加5%NaHCO3溶液,得到5%NaHCO3溶液層和油層,5%NaHCO3溶液層加入酸水(1%~3%HCl,調(diào)pH=2),析出沉淀,用EtOAc萃取,回收溶劑得到浸膏(有機酸類);油層加1%NaOH溶液,得到1%NaOH溶液層,加入酸水(1%~3%HCl,調(diào)pH=2),析出沉淀,用EtOAc萃取得到浸膏(酚類);n-BuOH部位處理方法同EtOAc部位,最終分別將EtOAc部位和n-BuOH部位的有機酸類、酚類合并,得到有機酸樣品1.60g,酚類樣品0.88g,備用。
2.2.2 有機酸含量測定:①標準NaOH滴定液的配制:精密稱取NaOH粉末4.1358g于1000ml容量瓶中,加水溶解后定容,搖勻。精密稱取基準鄰苯二甲酸氫鉀2.0956g,加水定容,量取10ml鄰苯二甲酸氫鉀溶液,加0.2%酚酞指示液2滴,用新配置的NaOH溶液滴定,至溶液顯粉紅色。重復滴定3次,取消耗的NaOH平均值,得到配制的NaOH濃度為1.009mol/L。②莽草酸對照品溶液的制備和滴定:精密稱取莽草酸對照品12mg于100ml容量瓶中,加適量無水乙醇溶解并定容即得對照品溶液。準確量取10ml對照品溶液置燒杯中,加酚酞指示液2滴,用標定的NaOH溶液滴定,重復滴定3次,記錄每次消耗的NaOH溶液的體積,平均消耗NaOH溶液0.15ml。經(jīng)計算得1ml NaOH溶液相當于66.67ml莽草酸溶液,即相當于0.0054g莽草酸對照品。③線性關(guān)系考察:精密移取0、5、10、15、20、25、30ml莽草酸標準溶液于錐形瓶中,用標定的NaOH溶液滴定,重復滴定3次,以NaOH溶液用量(ml)Y為縱坐標,莽草酸質(zhì)量(mg)X為橫坐標繪制標準曲線,回歸方程為Y=0.1232X+0.0025,R2=0.9991,線性良好。④供試品溶液的制備:取有機酸樣品0.0309g于100ml容量瓶中,加少量無水乙醇溶解并定容,備用。⑤測定方法:精密吸取供試品溶液5ml于燒杯中,加酚酞指示液2滴,參照標準曲線制作方法測定樣品中總有機酸的含量,以莽草酸計。
2.2.3 酚類化合物含量測定:①對照品溶液的制備:精確稱取丁香酸對照品0.0145g于100ml容量瓶中,蒸餾水溶解并定容,得到濃度為145μg/ml的丁香酸標準品溶液,備用。②供試品溶液的制備:精密稱取樣品0.0934g于100ml容量瓶中,加20ml6%乙醇溶解并定容,備用。③最佳測量波長的選擇:精密移取0.5ml的丁香酸標準溶液和供試品溶液,加入蒸餾水5.0ml,混勻后加入福林酚試劑1.0ml,搖勻,靜置30s后加入質(zhì)量分數(shù)為12%的Na2CO3溶液3.0ml用蒸餾水定容至25ml,25℃下避光反應2h后進行波長掃描,選擇582nm作為最佳測量波長。④線性關(guān)系考察:分別精密移取丁香酸標準溶液0、0.25、0.5、0.75、1.00、1.25、1.5ml于25ml容量瓶中,分別加入福林酚試劑3.0ml,搖勻,靜置30s后操作參考“③最佳測量波長的選擇”,以0樣為空白對照,在582nm波長下測量吸光度,每個樣品重復測定3次,取平均值,以標準溶液的吸光度Y為縱坐標,標準溶液的濃度(μg/ml)X為橫坐標繪制標準曲線?;貧w方程為Y=0.0108X+0.0121,R2=0.9942,線性良好。⑤碳酸鈉用量的選擇:分別精密移取7份丁香酸標準溶液0.5ml于25ml的容量瓶中,福林酚比色法過程中分別加入12%Na2CO3溶液0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0ml,其他條件不變,每個樣品重復測定3次,取平均值,繪制曲線圖,分析實驗結(jié)果,得出福林酚試劑與Na2CO3溶液的最佳體積比。⑥福林酚試劑用量的選擇:分別精密移取6份丁香酸標準溶液0.5ml于25ml的容量瓶中,福林酚比色法過程中分別加入福林酚試劑0.25、0.50、1.0、1.5、2.0、2.5ml,12%Na2CO3溶液用量與福林酚試劑相同,其他操作不變,每個樣品重復測定3次,取平均值,繪制曲線圖,分析實驗結(jié)果,得出福林酚試劑的最佳用量。⑦顯色時間的選擇:精密量取6份供試品溶液1.0ml于25ml的容量瓶中,福林酚比色法過程中加入福林酚試劑2.0ml和相同體積的12%Na2CO3溶液,25℃下分別避光靜置0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0h,其他操作不變,每個樣品重復測定3次,取平均值,繪制曲線圖,分析實驗結(jié)果,得出最佳反應時間。⑧樣品的測定:精密量取1.0ml供試品溶液,以優(yōu)化的福林酚比色法的最佳條件處理樣品,在582nm波長下測量吸光度,計算樣品中總酚類化合物的含量,以丁香酸計。
3.1 分子鑒定實驗:提取的5個DNA樣品經(jīng)1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測后經(jīng)凝膠成像系統(tǒng)觀察拍照結(jié)果(圖1)顯示提取的DNA質(zhì)量較好,可用于后續(xù)實驗。經(jīng)測序,得到的結(jié)果(圖2)與BLAST序列對比表明5個樣本中1、3、4、5 為 卷 柏 Selaginellatamariscina(Beauv.)spring,樣本2為墊狀卷柏Selaginella pulvinata(Hook.et Grev.)Maxim,因此選擇樣本1作為后續(xù)實驗的實驗材料。
圖1 卷柏樣品的DNA凝膠電泳圖
圖2 卷柏樣品的ITS2序列圖
3.2 有機酸含量測定實驗:NaOH溶液平均消耗量為0.10ml,計算出卷柏供試品中有機酸含量為51.2%。因500g卷柏中共提取到有機酸樣品1.6g,因此本次實驗測得卷柏中有機酸含量為0.16%。
3.3 酚類化合物含量測定:具體如下。
3.3.1 碳酸鈉用量的確定:隨著12%Na2CO3溶液用量的增加,吸光度呈不斷增大的趨勢,當12%Na2CO3溶液的體積增加至1.0ml時,即福林酚試劑與12%Na2CO3溶液的體積比為1∶1時,吸光度達到最大,之后基本處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)。因此福林酚試劑與12%Na2CO3溶液的最佳體積比為1∶1(圖3-A)。
3.3.2 福林酚試劑用量的確定:當福林酚試劑的用量不斷增加時,丁香酸標準液的吸光度也隨之呈現(xiàn)上升趨勢,當福林酚試劑的用量增加到1.0ml時,吸光度達到最大,隨后變化趨于平緩,因此福林酚試劑的最佳用量為反應液的2倍(圖3-B)。
3.3.3 顯色時間的確定:在2h以內(nèi)的顯色是不完全的,隨著時間的延長,吸光度呈現(xiàn)上升趨勢。2h時吸光度達到最大,2h以后吸光度隨著時間的延長出現(xiàn)下降趨勢但隨后又基本處于穩(wěn)定狀態(tài),說明反應2h后顯色完全,因此,顯色完全的最佳時間為2h(圖3-C)。
圖3 福林酚比色法條件優(yōu)化圖
3.3.4 樣品測定結(jié)果:樣品的吸光度平均值為0.269,計算出卷柏樣品中酚類含量為63.67%。因500g卷柏中共提取到酚類樣品0.88g,所以本次實驗測得卷柏中酚類含量為0.11%。
本文總結(jié)了采取分子鑒定法鑒別5個藥材的植物來源,結(jié)果證明1、3、4、5均為卷柏S.tamariscina,2為墊狀卷柏S.pulvinata,選擇藥材1作為后續(xù)含量測定的實驗材料,保證了實驗材料的準確性。有機酸的檢測采用最傳統(tǒng)的酸堿滴定法,選用卷柏中已經(jīng)分離鑒定的莽草酸做對照品,可被大部分科研人員所接受,增加了實驗結(jié)果的可靠性。所采用的優(yōu)化的福林酚比色法條件試劑用量少,操作簡單,適宜卷柏樣品總酚類含量的測定。本次實驗全部采用經(jīng)典測定方法,實驗結(jié)果準確可靠,為卷柏酚酸類成分的研究提供依據(jù),也為后續(xù)揭示卷柏復蘇機理及其綜合開發(fā)利用奠定基礎。