王海燕,何文彬,李際紅,李玉琴*
(1.泰安市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院,山東泰安 271016;2.山東第一醫(yī)科大學(xué)(山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院)藥學(xué)院,山東泰安 271016;3 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,山東泰安 271000)
黑枸杞(Lycium ruthenicum)為茄科,枸杞屬,多棘灌木,是我國(guó)特有的沙漠藥用植物品種,主要分布于青海、新疆、甘肅,以及內(nèi)蒙古西部的河床和鹽堿地,具有極強(qiáng)的耐旱性[1]。其植株分枝很多且形態(tài)各異,或斜升或橫臥于地面,常成白色或灰白色并以之字形形態(tài)曲折;其漿果球形,成熟后為紫黑色,皮薄。據(jù)《晶珠本草》等藏藥經(jīng)典所載[2],黑枸杞具有治療心臟病、降低血壓的作用,也因此有較高的市場(chǎng)價(jià)值?,F(xiàn)代中藥化學(xué)研究結(jié)果表明,黑枸杞中不僅含有多酚類(花色苷、原花青素等)、黃酮、生物堿、多糖等多種活性成分,還富含脂肪酸、氨基酸等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和錳、硒、鋅等微量元素。而藥效學(xué)研究表明,黑枸杞中的多酚類物質(zhì)具有很高的抗氧化能力,能高效清除自由基,進(jìn)而保護(hù)心腦血管、降低血壓、延緩衰老、提高人體免疫能力,同時(shí)也在抗腫瘤方面具有一定的效果[3]。目前,黑枸杞的質(zhì)量沒有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)方法。張旭[4]建立了黑枸杞的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以總花色苷和原花青素為指標(biāo),結(jié)合甜菜堿和多糖的含量評(píng)價(jià)黑枸杞的質(zhì)量;還有以花色苷為指標(biāo)的HPLC 法[5]、以綠原酸為指標(biāo)的 UHPLC-MS/MS[6]和差分脈沖伏安法[7],以及以總酚為指標(biāo)的福林-酚比色法[8]。而黑枸杞中含有較高的花色苷、原花青素等多酚類物質(zhì),其抗氧化能力也多來自于其中所含的多酚類物質(zhì)。黑枸杞中的多酚類物質(zhì)受各種因素的影響,尤其是產(chǎn)地。
基于此,本實(shí)驗(yàn)采用福林-酚比色法對(duì)青海柴達(dá)木、寧夏中寧和甘肅張掖產(chǎn)黑枸杞中總酚的含量進(jìn)行測(cè)定,進(jìn)而探討不同產(chǎn)地黑枸杞中總酚成分含量的差異及其成因。
紫外分光光度計(jì)(日本島津公司)、水浴鍋(北京長(zhǎng)風(fēng)儀器儀表公司)、pH 計(jì)、電子天平(上海恒平科學(xué)儀器有限公司 FA224 型)、粉碎機(jī)(青州市精誠(chéng)醫(yī)藥裝備制造有限公司)、KQ-250DB型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。
黑枸杞由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)李際紅教授自甘肅張掖、青海柴達(dá)木、寧夏中寧產(chǎn)地采收,并進(jìn)行鑒定。沒食子酸對(duì)照品(成都埃法生物科技有限公司)、福林酚試劑(上海索萊寶生物科技有限公司),其他試劑均為分析純。
沒食子酸對(duì)照品溶液(0.1 mg/mL):精密稱取沒食子酸對(duì)照品適量,加甲醇配制成 25 mL對(duì)照品儲(chǔ)備液,置于 4 ℃冰箱備用。
黑枸杞粉碎,精密稱取 1.0 g,加 150 mL 甲醇,加熱回流,2 h/次,提取 2 次,減壓濃縮后,用甲醇定容至 25 mL。
以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)物,采用福林-酚比色法測(cè)定[4]。酚類化合物中的酚羥基與福林酚試劑反應(yīng),產(chǎn)生藍(lán)色復(fù)合物。用該法測(cè)總酚含量簡(jiǎn)便快捷、穩(wěn)定性好,但測(cè)定結(jié)果受顯色試劑、顯色溫度的影響較大,因此對(duì)測(cè)定條件進(jìn)行了優(yōu)化。
2.1.1 15% Na2CO3用量確定
Na2CO3用量不足會(huì)導(dǎo)致體系顯色不完全,使測(cè)定結(jié)果偏低。取 5 份 0.25mL 沒食子酸對(duì)照品溶液,加入福林酚試劑 0.25 mL,搖勻,分別加入 0.125 mL、0.25 mL、0.5 mL、1 mL、1.5mL的 15% Na2CO3溶液,混勻后加水定容至 10 mL,常溫下反應(yīng) 2 h 后,在 760 nm 處測(cè)定吸光度。15% Na2CO3對(duì)顯色體系的影響見圖1。如圖1 所示,當(dāng) 15% Na2CO3溶液與福林酚的體積比為2 : 1 時(shí),吸光度達(dá)到最大值并趨于平緩,顯色完全。
Fig.1 The effect of 15% Na2CO3 dosage on color system圖1 15% Na2CO3 用量對(duì)顯色體系的影響
2.1.2 福林酚用量確定
福林酚與多酚在堿性條件下呈藍(lán)色,因此福林酚的用量也影響顯色體系是否反應(yīng)完全。取 5份 0.25 mL 沒食子酸對(duì)照品溶液,分別加入 0.125 mL、0.25 mL、0.5 mL、0.75 mL、1 mL 福林酚試劑,混勻,再加入 0.25 mL、0.5 mL、1 mL、1.5 mL、2 mL 的 15% Na2CO3,混勻后加水定容至 10 mL。常溫下反應(yīng) 2 h 后,在 760 nm 處測(cè)定吸光度。福林酚用量對(duì)顯色體系的影響見圖2,如圖所示,當(dāng)福林酚用量是反應(yīng)液的 2 倍時(shí),顯色完全。
Fig.2 The effect of Folin-phenol dosage on color system圖2 福林酚用量對(duì)顯色體系的影響
2.1.3 顯色時(shí)間與顯色溫度確定
溫度的高低會(huì)影響多酚物質(zhì)的穩(wěn)定性。不同樣品中含有的酚類物質(zhì)種類和數(shù)目不同,受溫度影響也不同,因此顯色時(shí)間和顯色溫度針對(duì)樣品溶液進(jìn)行。取 0.1 mL 黑枸杞提取物 5 份于 25 mL量瓶中,加入 0.2 mL 福林酚試劑,混勻,再加入 0.4 mL15% Na2CO3,混勻,加水定容至刻度,分別置于 5 ℃、15 ℃、25 ℃、50 ℃、75 ℃水浴中,每 10 min 中將顯色液在 760 nm 處測(cè)定。溫度和時(shí)間對(duì)顯色體系的影響見圖3。如圖3 所示,在 75 ℃ 水浴中,反應(yīng) 10 min 后顯色完全。
Fig.3 The effect of different temperatures and time on color system圖3 不同溫度和時(shí)間對(duì)顯色體系的影響
綜上所述,反應(yīng)的最佳條件為:福林酚試劑為反應(yīng)液的 2 倍(體積比),15% Na2CO3溶液為福林酚的 2 倍(體積比),顯色溫度為 75 ℃,顯色時(shí)間 10 min。
2.2.1 線性范圍
按表1 所示的方法制備繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的沒食子酸工作液,于按最佳條件顯色后,以響應(yīng)試劑為空白,在 760 nm 處測(cè)定吸光度,以吸光度值 A 為縱坐標(biāo),濃度 c(μg/mL)為橫坐標(biāo),擬合得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為 y = 0.1468x + 0.0846(R2= 0.9992),在 0.5~2.5 μg/mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
Table 1 Preparation method of the work solutions for drawing gallic acid standard curve表1 繪制沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液的制備方法
2.2.2 精密度考察
精密量取沒食子酸對(duì)照品儲(chǔ)備液 0.15 mL,以表1 所示的方法,進(jìn)行反應(yīng),測(cè)定反應(yīng)液的吸光度值 A,平行測(cè)定 5 份,其吸光度值 A 的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為 0.8%,說明該方法有較高的精密度。
2.2.3 樣品顯色液穩(wěn)定性考察
本研究測(cè)定總酚含量的方法為福林酚比色法,是通過顏色變化來反映樣品中各物質(zhì)的含量。因此,本研究考察了各顯色體系的穩(wěn)定性。以青海黑枸杞為例,按表1 所示的方法進(jìn)行反應(yīng),30 min 內(nèi)每隔 5 min 測(cè)定一次吸光度值,吸光度值的 RSD為0.7%,因此在顯色完成后 30 min內(nèi)測(cè)定為宜。
2.2.4 加樣回收率考察
以青海黑枸杞為例,進(jìn)行加樣回收率考察。分別精密量取按“1.4”法制備的同一濃度(相當(dāng)于 100%)的柴達(dá)木黑枸杞供試品溶液適量,平行 9 份,分為 3 組,按表2 所示的方法,在供試品溶液中分別精密加入低、中、高3 種不同濃度的對(duì)照品溶液,每種濃度分別平行制備 3 份,用 9 份樣品的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果見表2。由表2 可得,回收率在 98.20~101.4% 范圍內(nèi),表明方法準(zhǔn)確、可行。
Table 2 The recovery results of Chaidamu Lycium ruthenicum in Qinghai表2 青海柴達(dá)木黑枸杞回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果
精密量取樣品溶液 50 μL,按最佳條件顯色后,760 nm 處測(cè)定吸光度,計(jì)算總酚含量,結(jié)果如表3 所示。
Table 3 Total phenolic contents of Lycium ruthenicum from the different habitats表3 不同產(chǎn)地黑枸杞中總酚含量(n = 3)
由測(cè)定結(jié)果可知,青海柴達(dá)木產(chǎn)黑枸杞中總酚含量最高,達(dá)到了 17.40 mg/g,甘肅張掖次之,為 15.02 mg/g,寧夏中寧居末,只有 13.49 mg/g。
根據(jù)測(cè)定結(jié)果,三種產(chǎn)地不同的黑枸杞之間總酚含量表現(xiàn)出了明顯差異,那么差異從何而來,供試品品質(zhì)和產(chǎn)地的地理因素之間有何必然聯(lián)系?因此,我們從青海柴達(dá)木盆地、甘肅張掖和寧夏中寧三個(gè)產(chǎn)地的地理環(huán)境入手進(jìn)行比較,希望可以從比較中發(fā)現(xiàn)適宜黑枸杞生長(zhǎng)的最佳環(huán)境條件。
2.4.1 柴達(dá)木盆地
柴達(dá)木地處青海省西北部,是一個(gè)被昆侖山、阿爾金山、祁連山等山脈環(huán)抱的封閉盆地,海拔 2 829~5 655 m,具有典型的高原大陸性氣候,年均氣溫 5 ℃ 以下,氣溫變化劇烈,絕對(duì)年溫差可達(dá) 60 ℃以上,日溫差也常在 30 ℃ 左右。以干旱為主,年降水量在 200 mm 以下,年均相對(duì)濕度極低。主要自然景觀為干旱荒漠,土壤條件差,多鹽化荒漠土,植被分布也很稀疏,加之區(qū)域內(nèi)常流河僅有十條,故而植被多以鹽生植物和高抗旱能力的灌木為主。
2.4.2 甘肅張掖
張掖位于甘肅省西部,河西走廊中段,海拔 1 200~5 565 m,屬冷溫帶干旱和祁連山高寒帶半干旱半濕潤(rùn)兩種氣候類型,其特點(diǎn)是夏季短而酷熱,冬季長(zhǎng)而嚴(yán)寒,年平均氣溫 4.1~8.3 ℃,平均為 6.6 ℃,晝夜溫差大。干旱少雨,且降水分布不均,年平均降水量 131 mm。張掖有黑河貫穿全境灌溉,地勢(shì)平坦,土壤肥沃,物產(chǎn)豐饒,形成了特有的沙漠綠洲景觀。
2.4.3 寧夏中寧
中寧縣位于寧夏回族自治區(qū)中部,寧夏平原之南端,地處黃河兩岸,是黃土高原和內(nèi)蒙古高原的過渡帶,海拔 1 100~2 955 m,屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年平均氣溫 9.5 ℃,年降水量 202 mm,年蒸發(fā)量 1 947.1 mm,較為干旱。此地土壤礦物質(zhì)含量豐富,腐殖質(zhì)多,熟化度高,可以引黃河灌溉,四面環(huán)山,光照充足,有效積溫也很高,為枸杞生長(zhǎng)提供了優(yōu)越的自然條件,是我國(guó)枸杞的主要產(chǎn)區(qū)。
基于三個(gè)黑枸杞主要產(chǎn)地的地理環(huán)境,其共同點(diǎn)為氣溫較低,年氣溫溫差較大,氣候干燥,較為干旱但又有水源灌溉。不同點(diǎn)為青海柴達(dá)木地區(qū)的氣候環(huán)境較于其他兩地最為惡劣,全年降水極低,土壤鹽堿化程度高,灌溉水源也十分稀少,日溫差極大,氣候較為寒冷;其他兩地雖然干旱但灌溉水源充足,尤其寧夏地區(qū)降水更多,日溫差遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于柴達(dá)木地區(qū)。綜合上述分析,本文推想黑枸杞最適宜的生長(zhǎng)環(huán)境為高海拔地區(qū),全年氣溫較低,晝夜溫差以及年溫差都很大,氣候干燥,降水量和灌溉水都很少,土壤鹽堿化程度高并偏向沙質(zhì)土。
本實(shí)驗(yàn)用福林-酚比色法測(cè)定了不同產(chǎn)地黑枸杞中總酚的含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地黑枸杞中總酚的含量不同,且青海柴達(dá)木產(chǎn)黑枸杞的總酚的含量最高為 17.40 mg/g,甘肅張掖產(chǎn)黑枸杞次之,為 15.02 mg/g,寧夏中寧黑枸杞最低,為 13.49mg/g。并根據(jù)測(cè)定結(jié)果,推測(cè)黑枸杞最適宜的生長(zhǎng)環(huán)境應(yīng)當(dāng)具備高海拔、全年氣溫較低、晝夜溫差以及年溫差較大、氣候干燥、降水量和灌溉水較少、土壤鹽堿化程度高并偏向沙質(zhì)土。該結(jié)果可為合理有效的種植和使用黑枸杞提供了良好的理論指導(dǎo)。
中國(guó)藥劑學(xué)雜志(網(wǎng)絡(luò)版)2022年1期