鮮 新, 呂 寒, 孟秀花, 馬 麗, 劉 艷, 任冰如, 陳 劍
〔江蘇省中國科學(xué)院植物研究所(南京中山植物園) 江蘇省抗糖尿病藥物篩選技術(shù)服務(wù)中心, 江蘇 南京 210014〕
紅鳳菜〔Gynurabicolor(Willd.) DC.〕隸屬于菊科(Asteraceae)菊三七屬(GynuraCass.),為多年生草本植物,可作為藥食兩用植物被人們利用。紅鳳菜全草均可入藥[1],含有豐富的黃酮類、奎寧酸類和萜類等次生代謝產(chǎn)物,具有良好的止血、降血糖和抗氧化等藥理活性[2-6]。目前,從紅鳳菜地上部分已經(jīng)分離鑒定出多種酚酸類[2,7]和黃酮類成分[8-9],并對其總黃酮含量進行了分析[10],但對紅鳳菜不同器官中黃酮類和酚酸類成分的差異尚缺乏深入了解。
作者采用HPLC法對紅鳳菜根、莖和葉片中7個黃酮類和奎寧酸類成分的含量進行了比較和分析,以期明確紅鳳菜的最佳藥用部位,為紅鳳菜資源的合理利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
供試紅鳳菜于2014年引種自海南,現(xiàn)栽種于江蘇省中國科學(xué)院植物研究所苗圃地,由江蘇省中國科學(xué)院植物研究所任冰如研究員鑒定。于2019年8月16日采集紅鳳菜全株1 kg,將根、莖和葉片分開;分別自然陰干,粉碎后過20目篩,備用。
主要儀器和試劑:戴安Ultimate 3000高效液相色譜儀(美國Dionex公司),GL Science-Inert Sustain C18色譜柱(日本島津公司),Mili-QTMAdvantage A10TM超純水系統(tǒng)(美國Millipore公司),F(xiàn)G-24固相萃取儀(天津市富城達科技有限公司),Welchrom?C18E固相萃取柱〔月旭科技(上海)股份有限公司〕。新綠原酸(純度99%,批號MUST-17011001)對照品購自成都曼斯特生物科技有限公司;綠原酸(純度大于98%,批號L-007-160504)、異槲皮苷(純度大于98%,批號Y-076-180517)、山奈酚-3-O-蕓香糖苷(純度大于98%,批號S-065-180314)、3,5-二咖啡??鼘幩?純度大于98%,批號Y-068-160726)和4,5-二咖啡??鼘幩?純度大于98%,批號Y-070-161102)對照品均購自成都瑞芬思生物科技有限公司;蘆丁(純度大于98%,批號C2/H30016)對照品購自南京春秋生物工程有限公司;其他試劑均為分析純或色譜純。
1.2.1 色譜條件 GL Science-Inert Sustain C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)。流動相為乙腈(A)和磷酸緩沖鹽(B),梯度洗脫:0~20 min,體積分數(shù)90%B;20~25 min,體積分數(shù)90%~82%B;25~65 min,體積分數(shù)82%B;65~70 min,體積分數(shù)82%~75%B;70~75 min,體積分數(shù)75%B;75~80 min,體積分數(shù)75%~10%B;80~85 min,體積分數(shù)10%B;85~90 min,體積分數(shù)10%~90%B;90~95 min,體積分數(shù)90%B。流速1.0 mL·min-1,柱溫30 ℃,進樣量10 μL,蘆丁、異槲皮苷和山奈酚-3-O-蕓香糖苷的檢測波長為254 nm,新綠原酸、綠原酸、3,5-二咖啡??鼘幩岷?,5-二咖啡酰奎寧酸的檢測波長為325 nm。
1.2.2 對照品溶液制備和標準曲線繪制 精密稱取蘆丁、異槲皮苷、山奈酚-3-O-蕓香糖苷、新綠原酸、綠原酸、3,5-二咖啡??鼘幩岷?,5-二咖啡??鼘幩釋φ掌愤m量,用甲醇溶解,分別配制成質(zhì)量濃度為1.990、1.155、1.840、0.752、1.930、1.980和2.590 mg·mL-1的對照品溶液。蘆丁、山奈酚-3-O-蕓香糖苷、新綠原酸、綠原酸和3,5-二咖啡??鼘幩岚?、10、25、50和100倍進行梯度稀釋,異槲皮苷按2、20、50和100倍進行梯度稀釋,4,5-二咖啡??鼘幩岚?、25、250、500和1 000倍進行梯度稀釋。按照上述色譜條件進樣測定,以峰面積為縱坐標(Y)、各對照品質(zhì)量濃度為橫坐標(X)繪制標準曲線。
蘆丁回歸方程為Y=195.940X-0.218(r=0.998 7),線性范圍0.020~1.990 mg·mL-1;異槲皮苷回歸方程為Y=43.126X+1.062(r=0.999 3),線性范圍0.016~2.310 mg·mL-1;山奈酚-3-O-蕓香糖苷回歸方程為Y=160.560X+3.332(r=0.999 4),線性范圍0.018~1.840 mg·mL-1;新綠原酸回歸方程為Y=155.930X-0.212(r=0.997 3),線性范圍0.007~0.752 mg·mL-1;綠原酸回歸方程為Y=346.460X+0.169(r=0.999 5),線性范圍0.019~1.930 mg·mL-1;3,5-二咖啡??鼘幩峄貧w方程為Y=458.480X-8.604(r=0.999 5),線性范圍0.020~1.980 mg·mL-1;4,5-二咖啡酰奎寧酸回歸方程為Y=337.230X+23.133(r=0.995 1),線性范圍0.002~2.590 mg·mL-1。
1.2.3 樣品提取和測定 分別精密稱取根、莖和葉片粉末各3份,每份約2.0 g,各加入體積分數(shù)85%乙醇70 mL,回流提取1 h,過濾;將濾液蒸至無醇味,用體積分數(shù)50%乙醇超聲溶解,蒸干;用體積分數(shù)50%甲醇復(fù)溶樣品,離心,取上清液進Welchrom?-C18E固相萃取柱,用體積分數(shù)50%甲醇洗脫;合并洗脫液,用體積分數(shù)50%甲醇洗脫,蒸干,用甲醇(色譜純)溶解,0.45 μm濾膜過濾,定容至5 mL,即為樣品溶液。按上述色譜條件進樣測定,并根據(jù)峰面積和標準曲線計算根、莖、葉樣品中7種成分的質(zhì)量濃度。根據(jù)公式“某器官某成分含量=(該器官該成分質(zhì)量濃度×稀釋體積)/該器官質(zhì)量”計算紅鳳菜不同器官中各成分含量。
1.2.4 方法學(xué)考察 精密度考察:精密吸取7個對照品溶液并混勻,按上述色譜條件重復(fù)進樣測定5次。各對照品峰面積的RSD值為0.34%~0.81%,表明儀器精密度良好。
穩(wěn)定性考察:取葉片樣品溶液,分別于0、2、4、6、8、12和24 h按上述色譜條件進樣測定。各成分峰面積的RSD值為0.67%~1.62%,表明樣品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。
重復(fù)性考察:稱取葉片粉末5份,按照上述方法制備樣品溶液,并按上述色譜條件進樣測定。各成分峰面積的RSD值為0.84%~1.87%,表明本方法重復(fù)性良好。
加樣回收率考察:精密稱取葉片粉末1.0 g,分別加入質(zhì)量濃度0.199 mg·mL-1蘆丁、0.231 mg·mL-1異槲皮苷、0.184 mg·mL-1山奈酚-3-O-蕓香糖苷、0.075 mg·mL-1新綠原酸、0.193 mg·mL-1綠原酸、0.396 mg·mL-13,5-二咖啡??鼘幩岷?.259 mg·mL-14,5-二咖啡??鼘幩岣? mL,按照上述方法平行制備6份樣品溶液,并按上述色譜條件進樣測定。計算各成分的加樣回收率和RSD值,加樣回收率為96.57%~103.60%,RSD值為0.62%~2.24%。
采用EXCEL 2016和GraphPad Prism 7軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理和方差分析(two-way ANOVA)。
紅鳳菜根、莖和葉片中7個黃酮類和奎寧酸類成分的含量見表1。紅鳳菜葉片中能檢出7個黃酮類和奎寧酸類成分,其中異槲皮苷和綠原酸的含量較高,分別達到4.804和4.041 mg·g-1,蘆丁和新綠原酸含量較低;根和莖中僅能檢出綠原酸、3,5-二咖啡??鼘幩岷?,5-二咖啡??鼘幩?,新綠原酸和黃酮類成分均未檢出。葉片中綠原酸、3,5-二咖啡酰奎寧酸和4,5-二咖啡酰奎寧酸的含量顯著(P<0.05)高于根和莖,莖中這3種成分的含量也高于根,但差異不顯著。葉片中綠原酸含量分別為莖和根中的15.7和61.2倍,3,5-二咖啡??鼘幩岷糠謩e為莖和根中的16.5和19.9倍,4,5-二咖啡??鼘幩岷糠謩e為莖和根的34.9和41.4倍。
表1 紅鳳菜不同器官中7個黃酮類和奎寧酸類成分含量的比較
植物次生代謝產(chǎn)物對植物的生理活動有重要作用,但同種植物不同器官中次生代謝產(chǎn)物的類型和含量存在差異,如:在長葉榧(TorreyajackiiChun)不同器官中,鞣質(zhì)和黃酮等次生代謝產(chǎn)物的總含量在葉片中最高,為莖中的7.2倍[11];在七子花(HeptacodiummiconioidesRehd.)不同器官中,次生代謝產(chǎn)物總含量在老根中最高,且主要為木質(zhì)素,而葉片中則以黃酮和總生物堿等為主[12];同樣,在紅鳳菜不同器官中,葉片中黃酮類和奎寧酸類成分的含量最高,顯著高于根和莖。由于植物的次生代謝產(chǎn)物合成與其代謝途徑、基因表達和調(diào)控及生長環(huán)境有關(guān)[13],因而,植物次生代謝產(chǎn)物的合成和分布通常在種屬、器官、組織以及生長發(fā)育期間存在差異。
由于植物不同器官中藥用活性成分的類型和含量不同,導(dǎo)致其不同入藥部位的藥效存在差異。本研究結(jié)果表明:在紅鳳菜葉片中能檢出7個黃酮類和奎寧酸類成分,而在根和莖中只能檢出3個奎寧酸類成分,且葉片中黃酮類和奎寧酸類成分含量均較高,因此,從藥用成分角度考慮,建議選擇紅鳳菜葉片作為藥用部位。
本研究僅以產(chǎn)自南京的紅鳳菜為研究材料,由于藥用植物的藥效還與其生境、物候期及栽培管理措施等因子密切相關(guān),因而,后續(xù)將以不同產(chǎn)地、不同季節(jié)的紅鳳菜為研究對象,進一步明確紅鳳菜次生代謝產(chǎn)物合成和積累的影響因子,為其藥用資源的有效利用提供基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)。