不同處理方法對金槐5種黃酮類成分含量的影響研究*

蘇鑫宇，朱成豪，鄒 蓉，唐健民，蔣運生，陳 瑩，郭怡博，孫志蓉

（1.北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，北京 102488；2.廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院廣西植物研究所，廣西 桂林 541006）

槐米為豆科植物槐Sophora japonica L.的干燥花蕾，具有涼血止血、清肝瀉火等功效[1]。金槐Sophora japonica cv.jinhuai是國槐樹種經(jīng)不斷矮化嫁接培育出的新品種。金槐槐米（下文簡稱金槐）主產(chǎn)于中國桂北和湘南地區(qū)，相比于需要8年才能采收槐米的國槐實生樹，金槐具有生產(chǎn)周期短、易采收及產(chǎn)量高的特點[2]。目前，對金槐質(zhì)量評價多以蘆丁含量為指標(biāo)。已有研究[3]發(fā)現(xiàn)金槐中蘆丁含量明顯高于其他國槐樹種，而中藥發(fā)揮藥效往往是多成分、多靶點協(xié)同作用，以蘆丁單一成分對金槐進行質(zhì)量評價不夠全面。此外，化學(xué)成分研究[4-8]表明金槐中還有水仙苷、槲皮素、山奈酚和異鼠李素等其他黃酮類成分，具有抗氧化、抗癌、保護心腦血管等作用。目前已有研究[9-11]建立了HPLC法同時測定國槐槐米的蘆丁、槲皮素和水仙苷等幾種藥效成分的含量，但測定的成分種類和數(shù)量不一，色譜分析條件各不相同，故亟需建立適用于金槐的黃酮類成分含量測定方法。

中藥材品質(zhì)除受內(nèi)在種質(zhì)直接影響，還與其種植、采收、加工等環(huán)節(jié)息息相關(guān)[12]。有研究[13]表明藥用植物隨著生長年限的增長其次生代謝成分含量呈現(xiàn)不同程度的變化。金槐在生長4～10年甚至更長年限均可采收，目前對于不同生長年限栽培金槐的黃酮類次生成分變化的報道較少。另外，研究[14-15]發(fā)現(xiàn)不同干燥方式及溫度直接影響藥材的藥效成分和飲片性狀等相關(guān)品質(zhì)。金槐在生產(chǎn)中初加工方式不一，有蒸后曬干或直接曬干。已有研究[16]發(fā)現(xiàn)金槐在干燥前經(jīng)蒸汽殺青后蘆丁含量相對較高，但對于金槐殺青后烘干和直接烘干處理的其他黃酮類成分含量比較的研究較少。故本研究首先對金槐中5種黃酮類成分蘆丁、水仙苷、槲皮素、山奈酚和異鼠李素的提取和含量測定方法進行優(yōu)化，建立同時測定金槐中5種黃酮類成分含量的HPLC測定方法，再進一步比較不同干燥方法、不同生長年限、不同品種金槐中5種黃酮類成分含量的變化，為金槐的質(zhì)量監(jiān)測提供方法參考，同時為金槐的干燥加工方式提供理論依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 主要儀器LC-20AT型高效液相色譜儀，配備DAD檢測器（日本島津公司）；YCD-EL260型電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；SP-742D型高速粉碎機（廣州市兆利電器實業(yè)有限公司）；KQ-500DE型數(shù)控超聲清洗器（南北儀器有限公司）；Sartorius BSA124S型十萬分之一電子分析天平（北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）。

1.2 試劑蘆丁標(biāo)準品（批號：A05GB144263）、水仙苷標(biāo)準品（批號：A05GB144092）、槲皮素標(biāo)準品（批號：C28J11Y116820）、山奈酚標(biāo)準品（批號：G03J11L117305）和異鼠李素標(biāo)準品（批號：J30GB154008）均購自上海源葉生物科技有限公司；色譜級甲醇（Thermo Fisher Scientific公司）；水為娃哈哈，其他試劑為分析純。

1.3 樣品采集和處理2021年7月中下旬，于中國桂北地區(qū)選擇J2（Sophora japonica L.cv.jinhuai J2）和J3（Sophora japonica L.cv.jinhuai J3）（由國家林業(yè)和草原局授予廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院廣西植物研究所植物新品種權(quán)）兩種金槐品種（嫁接樹），根據(jù)地徑大小分別采集不同生長年限植株的成熟花枝，并邀請廣西植物研究所蔣運生研究員進行品種鑒定。每個金槐產(chǎn)區(qū)選擇5株生長年限相同且長勢一致的植株，采集花枝，將槐米粒從枝條上剝下后混合，分為殺青后烘干和直接烘干（60℃）2種干燥處理方法，其中殺青處理為：先將裝有1/3水的不銹鋼鍋燒開，將槐米置于蒸籠上蒸15 min[17]。樣品烘干后打粉過四號篩備用。樣品信息見表1。

表1 金槐不同生長年限樣品信息表（n=5）

2 方 法

2.1 色譜條件色譜柱：Diamonsil-C18(2)色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相：甲醇（A）-1%乙酸水（B），梯度洗脫，洗脫程序為0～2 min，70%B；2～7 min，61%B；7～12 min，61%B；12～22 min，40%B；22～27 min，30%B；27～32 min，10%B；32～39 min，70%B；39～42 min，70%B；流速：1.0 mL/min；柱溫：35℃；檢測波長：257 nm；進樣量：10 μL。色譜圖見圖1。

圖1 5種黃酮類成分HPLC色譜圖

2.2 對照品溶液的制備精密稱取標(biāo)準品蘆丁57.940 0 mg、水仙苷17.360 0 mg、槲皮素21.200 0 mg、山奈酚11.350 0 mg、異鼠李素12.700 0 mg，分別用甲醇定容于10、10、10、250、250 mL容量瓶中，作為各標(biāo)準品貯備液。分別精密量取蘆丁、水仙苷、槲皮素、山奈酚和異鼠李素標(biāo)準品貯備液8、5、2.5、1、5 mL于25 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，即得蘆丁、水仙苷、槲皮素、山奈酚和異鼠李素質(zhì)量濃度分別為1 854、173.6、212、2.032、9.088 μg/mL的混合標(biāo)準品溶液，待用。

2.3 供試品溶液的制備分別精密稱定金槐樣品粉末0.200 0 g，置具塞錐形瓶中，分別精密加入95%甲醇50 mL，稱定質(zhì)量，35℃超聲（功率：250 W，頻率：25 kHz）30 min，放冷至室溫，稱定質(zhì)量，用95%甲醇補足減失的質(zhì)量，搖勻，取上清液過0.45 μm微孔濾膜濾過，取續(xù)濾液，待測。

2.4 方法學(xué)考察

2.4.1 線性關(guān)系考察 精密吸取“2.2”項下混合標(biāo)準品貯備液0.25、0.5、1、2、3、4、5 mL至5 mL的量瓶中，加甲醇定容至刻度，搖勻，得系列質(zhì)量濃度的標(biāo)準品溶液，按“2.1”項下色譜條件測定。以標(biāo)準品質(zhì)量濃度（X）為橫坐標(biāo)，峰面積（Y）為縱坐標(biāo)，建立標(biāo)準曲線。

2.4.2 精密度試驗 精密稱定供試品粉末（編號：2-N）0.2000 g，按“2.3”項下方法制備供試品溶液，按“2.1”項下色譜條件連續(xù)進樣6次，記錄各成分峰面積并計算RSD值。

2.4.3 穩(wěn)定性試驗 取同一供試品溶液（編號：2-N），分別于0、2、4、8、12、24 h按“2.1”項下色譜條件進行檢測，記錄各成分峰面積并計算各成分含量RSD值。

2.4.4 重復(fù)性試驗 精密稱取同一批供試品粉末（編號：2-N）6份，按“2.3”項下方法平行制備供試品溶液，按“2.1”項下色譜條件進行檢測，記錄各成分峰面積并計算RSD值。

2.4.5 加樣回收率試驗 分別精密稱取已知含量的供試品粉末（編號：2-N）6份，每份0.100 0 g，精密加入已知含量100%的蘆丁、水仙苷、槲皮素、山奈酚和異鼠李素的標(biāo)準品溶液。按“2.3”項下方法制備供試溶液，并按“2.1”項下色譜條件進樣分析，分別計算加樣回收率。

2.5 樣品含量測定分別精密稱取樣品粉末0.200 0 g，按“2.3”項下方法制備供試品溶液，并按“2.1”項下色譜條件進行分析，用外標(biāo)法計算5種成分含量。

2.6 統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用Excel 2010記錄數(shù)據(jù)，SPSS 20.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用方差分析，用SNK法進行顯著性分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 結(jié)果與分析

3.1 方法學(xué)考察結(jié)果蘆丁、槲皮素、水仙苷、山奈酚和異鼠李素的回歸方程及線性范圍見表2。結(jié)果表明，5種黃酮類成分在各自范圍內(nèi)線性關(guān)系良好；精密度試驗結(jié)果顯示蘆丁、槲皮素、水仙苷、山奈酚和異鼠李素峰面積的RSD值分別為0.12%、1.00%、1.17%、1.78%和1.87%，表明儀器精密度良好；穩(wěn)定性試驗結(jié)果顯示蘆丁、槲皮素、水仙苷、山奈酚和異鼠李素含量的RSD值分別為0.19%、0.19%、0.76%、1.78%和2.56%，表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好；重復(fù)性試驗結(jié)果顯示蘆丁、槲皮素、水仙苷、山奈酚和異鼠李素峰面積的RSD值分別為0.33%、0.54%、1.35%、2.97%和2.78%，表明該方法重復(fù)性良好；加樣回收率試驗結(jié)果見表3。

表2 各成分的線性關(guān)系（n=6）

表3 各成分加樣回收率試驗結(jié)果（n=6）

續(xù)表3：

3.2 不同處理金槐蘆丁含量比較J2和J3兩個品種金槐的蘆丁含量均隨樹齡的增長呈先升再降的趨勢，均在樹齡為6年時蘆丁含量最高。在相同干燥方式下，J3的蘆丁含量均高于J2，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。殺青烘干處理后，J2和J3的蘆丁含量均高于不殺青（直接烘干）處理，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。其中以6年生殺青后烘干的J3金槐蘆丁含量最高，達38.41%；而不殺青處理的10年生J2的蘆丁含量最低，為14.51%。殺青處理后金槐的蘆丁含量均有所提高；相同干燥方式下，不同年限J3的蘆丁含量均高于J2。（見圖2）

圖2 不同處理金槐蘆丁含量（±s）

3.3 不同處理金槐水仙苷含量比較J3品種金槐的水仙苷含量隨著樹齡的增長呈先升再降的趨勢，而J2品種金槐的水仙苷含量隨樹齡的增長呈現(xiàn)下降的整體趨勢。在同一種干燥方式下，J3品種和J2品種的水仙苷含量比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），6年生以上J3品種高于J2品種。殺青烘干處理后，J2和J3的水仙苷含量均高于不殺青（直接烘干）處理，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。其中6年生J3品種殺青后烘干的金槐水仙苷含量最高，達1.54%；而10年生J2品種不殺青處理的金槐水仙苷含量最低，為0.85%。殺青處理后水仙苷含量有所提高；相同干燥方式下，6年生以上J3品種的水仙苷含量高于J2品種。（見圖3）

圖3 不同處理金槐水仙苷含量（±s）

3.4 不同處理金槐槲皮素含量比較J3品種金槐不殺青（直接烘干）處理的槲皮素含量隨著樹齡的增長呈先升再降的趨勢，而J2品種金槐的槲皮素含量隨樹齡的增長呈現(xiàn)下降趨勢，但J2品種金槐經(jīng)殺青后烘干的槲皮素含量隨著樹齡的增長變化趨勢差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。在相同干燥方式下，J3品種和J2品種的槲皮素含量比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），6年生以上J3品種高于J2品種。殺青后烘干的J2和J3蘆丁含量均低于不殺青處理，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。其中6年生J3品種不殺青處理的槲皮素含量最高，達0.86%。結(jié)果表明，殺青處理使得金槐中的槲皮素含量降低；相同干燥方式下，6年生以上J3品種的槲皮素含量高于J2品種。（見圖4）

圖4 不同處理金槐槲皮素含量變化（±s）

3.5 不同處理金槐山奈酚含量比較金槐中的山奈酚含量不高，但J3品種金槐的山奈酚含量隨著樹齡的增長呈先升再降的趨勢，而J2品種金槐的山奈酚含量隨樹齡的增長呈現(xiàn)下降趨勢。在相同干燥方式下，J3品種和J2品種的山奈酚含量比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。殺青后烘干的J2和J3山奈酚含量均低于不殺青（直接烘干）處理，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)果表明殺青處理使得金槐中的山奈酚含量降低；相同干燥方式下，兩個品種山奈酚含量比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。（見圖5）

圖5 不同處理金槐山奈酚含量變化（±s）

3.6 不同處理金槐異鼠李素含量比較J3品種金槐不殺青（直接烘干）處理的異鼠李素含量隨著樹齡的增長呈先升再降的趨勢，而J2品種金槐的異鼠李素含量隨樹齡的增長呈現(xiàn)下降趨勢，但兩個品種金槐經(jīng)殺青后烘干的異鼠李含量隨著樹齡的增長變化差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。在相同干燥方式下，J3品種和J2品種的異鼠李素含量比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），6年生以上J3品種高于J2品種。殺青后烘干的J2和J3蘆丁含量均低于不殺青處理，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。其中6年生J3品種不殺青處理的槲皮素含量最高，達0.07%。結(jié)果表明殺青處理使得金槐中的異鼠李素含量降低；相同干燥方式下，6年生以上J3品種的異鼠李素含量高于J2品種。（見圖6）

圖6 不同處理金槐異鼠李素含量變化（±s）

4 討 論

4.1 金槐5種黃酮類成分測定方法優(yōu)化近年來，有關(guān)金槐的研究報道多集中于栽培技術(shù)[18]、營養(yǎng)成分[19]和生理特性[20-21]等方面，多以蘆丁和槲皮素[22-24]作為金槐的內(nèi)在成分評價指標(biāo)。本研究在前期采用標(biāo)準品指認金槐樣品中黃酮類成分除含有蘆丁外，還含有水仙苷、槲皮素、異鼠李素和山奈酚成分，于是建立了HPLC法同時測定金槐中蘆丁、水仙苷、槲皮素、異鼠李素和山奈酚含量的方法。（1）提取方法優(yōu)化：本研究以5種黃酮類成分的含量為考察指標(biāo)，比較了不同提取溶劑（乙腈、甲醇和乙醇）的提取效果。結(jié)果顯示甲醇溶劑提取液色譜基線平穩(wěn)，出峰分離度更好。進一步考察甲醇溶液體積分數(shù)（50%、65%、80%、95%）和溶劑用量（20、30、40、50 mL）的提取效果，結(jié)果顯示以50 mL的95%甲醇溶液提取，各成分的提取率最高?？疾斐晻r間（20、30、40、50 min）和超聲溫度（25、35、45、55℃）對提取效率的影響，結(jié)果顯示提取時間過長和溫度過高會降低提取率，在超聲溫度為35℃和超聲時間為30 min時，5種黃酮類成分的得率最高。（2）色譜條件優(yōu)化：本研究比較了Spursil C18-EP色譜柱（4.6mm×250mm，5μm）、Diamonsil-C18(2)色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）和XBridge C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），結(jié)果顯示在檢測時間范圍內(nèi)，使用Spursil C18-EP（4.6 mm×250 mm，5 μm）色譜柱時，各化合物極性較大，均未出峰；使用XBridge C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）色譜柱時，只檢測到蘆丁成分；使用Diamonsil-C18(2)色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）時，5種黃酮類成分色譜峰的保留時間較為合適且峰形較好。進一步考察流動相體系（乙腈-1%冰乙酸和甲醇-1%冰乙酸）、柱溫（30、35℃）和流速（1.0、1.2 mL/min）對測定結(jié)果的影響，綜合考慮峰面積、拖尾因子和分離度等因素，選擇甲醇-1%冰乙酸溶液為流動相，在35℃柱溫條件下，以1.0 mL/min進行梯度洗脫效果較好。

4.2 不同生長年限及品種對金槐黃酮類成分的影響金槐是花類藥材，開花標(biāo)志著植物由營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)變，這個過程影響著植物次生代謝產(chǎn)物的合成積累[25]。有研究比較了不同生長年限野生金槐（20年以下、20～30年、30年以上）與栽培金槐的蘆丁含量，發(fā)現(xiàn)栽培金槐可作為野生金槐的替代品[17]。本研究的J2和J3均為栽培金槐品種，幼齡期短，較實生樹成花早。本研究比較了金槐J2和J3兩個品種不同生長年限金槐的5種黃酮類成分，相同干燥方式下各成分整體上以10年生的含量較低，其中6年生的J3金槐中山奈酚和水仙苷的含量明顯高于3年生和10年生（P＜0.05），且J2和J3金槐樣品中山奈酚和異鼠李素含量均較低，兩者含量同樣隨著生長年限的增長呈現(xiàn)波動變化。覃芳等[21]對J1、J2和J3金槐品種的生理特性進行了比較研究，但未考察3個品種的內(nèi)在成分含量差異。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)相同干燥方式下6、10年生的J3品種金槐的蘆丁、水仙苷、槲皮素和異鼠李素含量均高于相同生長年限的J2品種。在金槐品種推廣時，J3品種的藥效成分含量可作為推廣優(yōu)勢，但作為一種特色中藥材，產(chǎn)量也是推廣中考慮的重要因素之一。由于本試驗只進行了特征性成分含量的對比，下一步的研究中可結(jié)合產(chǎn)量進行綜合評價。另外，種質(zhì)的遺傳基因也影響著次生代謝產(chǎn)物的合成與積累，金槐不同品種間特征性成分含量不一的內(nèi)在原因也有待從遺傳基因和生理代謝角度進一步研究。

4.3 不同加工方式對金槐黃酮類成分的影響殺青會使金槐的藥效成分發(fā)生變化。本研究發(fā)現(xiàn)，J2和J3品種經(jīng)殺青處理后，其蘆丁和水仙苷含量均明顯提高，而槲皮素、山奈酚和異鼠李素含量有所降低。蘆丁由槲皮素的C-3位上連接了鼠李糖和葡萄糖苷而成，山奈酚和異鼠李素均為槲皮素異構(gòu)化的衍生物。有研究[26]認為未經(jīng)殺青的槐米中的蘆丁和水仙苷在水解酶的作用下可分解為槲皮素和異鼠李素，這可能是殺青后烘干（水開后蒸至15 min后，60℃烘干至恒重）金槐中的蘆丁和水仙苷含量高于直接干燥，而槲皮素和異鼠李素含量低于直接干燥的原因。該研究直接烘干的金槐蘆丁含量在14.51%～29.96%之間，而殺青后烘干的含量在23.28%～38.41%之間，均高于《中華人民共和國藥典》標(biāo)準（15.0%）[1]；無論何種處理，槲皮素、山奈酚和異鼠李素含量均低于1%，殺青導(dǎo)致的這3種成分含量降低的程度也不高。5種黃酮類成分中蘆丁含量最高，在干燥之前的殺青處理對槲皮素、山奈酚和異鼠李素的變化影響較小，而對蘆丁和水仙苷的含量變化影響較大。蘆丁具有抗氧化、抗自由基活性、抗炎、降血糖、降血壓、免疫調(diào)節(jié)等作用，水仙苷具有抗氧化、抗腫瘤、抗病毒等多種生物活性，這與現(xiàn)代藥理研究報道的槐米具有抗氧化、抗腫瘤、抗炎、抗菌及抗病毒等作用一致[8,27]。所以金槐的干燥加工中，須注意在干燥前進行殺青處理。

5 結(jié) 論

本研究建立HPLC法同時測定金槐不同處理下5種黃酮類成分的含量變化，驗證了本方法準確、穩(wěn)定性和重復(fù)性好。相同干燥方式下6、10年生的J3品種金槐的蘆丁、水仙苷、槲皮素和異鼠李素含量均高于相同生長年限的J2品種；殺青后烘干金槐中蘆丁和水仙苷的含量明顯高于直接烘干；J3品種經(jīng)殺青烘干處理其蘆丁和水仙苷含量隨著生長年限的增加，呈現(xiàn)先升后降的趨勢，以6年生含量最高。金槐的采收要注意蒸汽殺青的適時應(yīng)用；金槐品種推廣可注意J3品種的推廣力度，但因本研究未對兩個品種的產(chǎn)量進行比較，不能僅以特征性成分含量高低判定J3品種好壞；另外，在金槐的種植中，需注意老齡樹種的維護工作以保證其質(zhì)量。本研究可為金槐的質(zhì)量檢測提供方法參考，同時可為金槐的干燥加工方式提供理論依據(jù)。