谢久祥,林恭华,都玉蓉,巨海兰,索有瑞,张同作*
1中国科学院西北高原生物研究所,西宁 810008;2中国科学院大学研究生院,北京 100049;3青海师范大学,青海 810008;4青海省大通县森防站,大通 810100
沙棘(Hippohae rhamnoides L.)隶属胡颓子科(Elaeagnaceae)沙棘属,又名黑刺、醋柳、沙枣,为落叶灌木或乔木,产于欧亚两洲[1]。沙棘具有很高的药用和食用价值,是蒙古族、藏族惯用药材[2]。近年来研究发现,沙棘中主要活性成分为黄酮类化合物[3-5]。黄酮类化合物是一类具有重要生物活性的物质,能显著增加冠状动脉血流量,增加心肌营养血流量,降低心肌耗氧量,抑制血小板聚集,对心率失常、高血脂、心肌缺血具有明显改善效果,可预防心脑血管疾病[6-8]。
沙棘果、叶及全株都含有黄酮类等活性物质和其他营养物质[9]。沙棘叶已被开发为配制维生素和类黄酮制剂的重要原料[10],也被开发为保健茶[11]、保健酒[12]和沙棘饲料[13],俄罗斯甚至把沙棘叶作为生产面包的重要原料[14]。沙棘根和茎韧皮部厚实,对人类也具有潜在的药用价值,但目前还没有相关报道。沙棘不同部位总黄酮含量方面已有一些报道[15-18],但涉及茎、叶的较少,其根部总黄酮含量测定还未见报道。
沙棘在我国南北均有分布,总面积超过2.13×104km2[19]。青海省目前拥有天然沙棘林面积 5.3万hm2,人工沙棘林面积7.3万hm2,未成林造林面积7.4万hm2,其后备资源丰富,发展沙棘产业潜力很大[20]。本实验对青海天然沙棘根、茎和叶3个部位总黄酮含量进行测定,为沙棘资源的合理开发和利用提供参考依据。
2009年10月,于青海大通县干沟乡(海拔2927,E 101°34'10.91″,N 36°57'09.02″)采集沙棘样品10株。
721型数显可见分光光度计(上海菁华),DU 640核酸蛋白分析仪(Beckman Coulter)HH-4恒温水浴锅(国华电器),101A-2电热鼓风恒温干燥箱(天津泰斯特),DZF-1型(6050B)真空干燥箱(上海福玛),ACCULAB万分之一电子天平(Satorius Group)。
芦丁标准品(科翔生物,纯度≥98%),无水乙醇、95%乙醇、硝酸铝 Al(NO3)3.9H2O(100 g/L)、醋酸钾(9.8 g/L)均为分析纯(安徽安特生物化学有限公司),实验水为蒸馏水。
溶于乙醇的黄酮类化合物在弱碱性条件下,与显色剂三价铝离子结合生成有色物质,可在415 nm波长附近产生最大吸收。在一定的浓度范围内,其吸光度值与黄酮类化合物含量成正比。与标准曲线比较,可定量测定黄酮类化合物的含量[21]。
1.3.1 样品处理和提取液制备
将沙棘根、茎和叶样品经105℃杀青、75℃干燥至恒重后,粉碎,过40目筛,准确称取粉末1.000 g,置100 mL 烧杯中,加入乙醇(95%)30 mL,烧杯置于65℃ 水浴锅中加热45 min,搅拌使之溶解。取出后冷却至室温,上清液使用快速滤纸过滤。烧杯、漏斗、滤渣及滤纸用少量乙醇(95%)洗涤至滤液无色。最后用乙醇(95%)稀释至50 mL,摇匀,待测。
1.3.2 标准溶液的配制
精确称取经120℃减压真空干燥至恒重的芦丁对照品50 mg,置于50 mL容量瓶中,加无水乙醇溶解并稀释至刻度,摇匀,得到芦丁对照品储备液。精密吸取芦丁对照品储备液10 mL,置于50 mL容量瓶中,加无水乙醇稀释至刻度,摇匀,即得到芦丁对照品使用溶液,其浓度为0.2 mg/mL。
1.3.3 测定波长选择
分别移取一定的芦丁对照品溶液,用DU 640核酸蛋白分析仪(Beckman Coulter)在300~500 nm范围扫描,发现芦丁和样品在415 nm处均有最大吸收波长,因此将415 nm作为测定波长。
1.3.4 校准曲线制作
1.3.4.1 取芦丁对照品使用溶液 0,0.50,1.00,2.50,3.75,7.5,10,12.5 mL,分别放人 25 mL 容量瓶中。
1.3.4.2 加 95% 乙醇至总体积为 7.5 mL,依次加入硝酸铝溶液0.5 mL,醋酸钾溶液0.5 mL,摇匀,加水至刻度,摇匀。静置1h,所得标准液浓度依次为0.004,0.008,0.02,0.03,0.06,0.08,0.10 mg/mL。
1.3.4.3 用1 cm比色皿于415 nm处,以30%乙醇为空白,测定吸光度。
1.3.4.4 以25 mL 容量瓶中芦丁浓度(mg/mL)为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,用Excell软件计算其回归方程。精密吸取待测试料溶液0.5 mL,置于25 mL容量瓶中,按校准曲线制作方法进行操作。以空白试液(取芦丁对照品使用溶液0 mL)作参比,用1 cm比色皿,用分光光度计在波长415 nm处测定试料溶液的吸光度。通过回归方程计算,求出试料溶液中的黄酮类化合物含量(mg)。
1.3.5 精密度试验
分别精密吸取芦丁对照品使用溶液1 mL,重复测定6次,计算RSD。
1.3.6 稳定性试验
精密吸取2.2.1制备的提取溶液和上述两标准液各l mL,每10 min测定1次吸光度,考察(60 min),计算 RSD。
1.3.7 回收率测定
精密吸取制备的提取液5份,分别置10 mI容量瓶中,加入一定量芦丁对照品,按测定波长项下处理,计算平均回收率和RSD。
2.1.1 波长确定
图1 芦丁吸光度标准曲线Fig.1 Standard curve of rutin absorbance
经测定,在波长415 nm处芦丁对照品有最大吸收、样品也有较大吸收,确定测定波长为415 nm。
2.1.2 校准曲线绘制
经计算得到芦丁标准曲线的回归方程为y=8.3684x+0.0049,相关系数 R2=0.9996,在 0.008-0.06 mg/mL范围内呈良好的线性关系(图1)。
以芦丁为标准品,精密度和稳定性试验的RSD分别为 0.040%(表1)和0.138%(表2),平均回收率为99.05%,RSD 为1.28%(表3)。样品的稳定性实验RSD为1.201%(表2)。以上结果表明两种测定方法的精密度、稳定性良好,经回收率试验证明都具有良好的准确度和重现性,适用于芦丁总黄酮的测定。
表1 精密度试验Table 1 The results of precision test
表2 稳定性试验Table 2 The results of stability test
表3 加样回收率实验Table 3 The results of plus sample recovery test
表4表明,沙棘根、茎和叶中总黄酮含量分别为:5.12 ±1.07 mg/g,(n=10)、11.37 ±1.89 mg/g(n=10)、95.87 ±8.62 mg/g(n=10),各部位总黄酮含量差异显著(n=30,P< 0.01),叶中最高,根中最低。
表4 沙棘不同部位黄酮含量测定结果Table 4 Content distribution of total flavonoids in different parts of sea buckthorn
总黄酮含量的测定方式一般有分光光度法和高效液相色谱法,高效液相色谱法虽然重现性、稳定性等指标均较好,但仪器设备昂贵,操作复杂,费用较高。分光光度法测定黄酮含量,不但操作简单方便,而且结果准确可靠[22]。本实验以乙醇为提取剂,利用水浴法提取沙棘叶黄酮类化合物,以芦丁作标准品,在415 nm处测定吸光度,所得校准曲线线性良好,稳定性良好,精密度良好,为沙棘总黄酮含量测定的一种简便可行的方法。
本实验表明,沙棘是西北地区木本植物中总黄酮含量较高的植物,其含量仅次于龙柏叶(197.5 mg/g)和茶树(Camellia sinensis)叶(99.39 mg/g)[23]。青海沙棘叶片中总黄酮含量远远高于山西沙棘(24.19 mg/g)[24]、陕西沙棘(5.40 mg/g)[16]、河北沙棘(12.98 mg/g)[25]。我们的试验结果和邸多隆等人关于沙棘叶总黄酮含量(65.4 mg/g)[26]的报道是一致的,都证明青海沙棘叶片中总黄酮含量在全国沙棘中处于最高水平。这是采样地的高海拔、强辐射和高寒气候造成的[27]。沙棘叶中总黄酮含量为根的18.7倍、茎中总黄酮含量约为的倍8.4,沙棘叶总黄酮开发利用价值最高。
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