陈 剑, 鲜 新, 吕 寒, 刘 艳, 任冰如, 李维林
〔江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园) 江苏省抗糖尿病药物筛选技术服务中心, 江苏 南京 210014〕
白子菜〔Gynuradivaricata(Linn.) DC.〕又名白背三七,隶属于菊科(Asteraceae)菊三七属(GynuraCass.),为多年生草本[1]。白子菜是中国传统中草药,用于治疗咳嗽、疮疡、跌打损伤以及风湿疼痛等[2],在部分地区亦基于其保健作用作为蔬菜栽培。现代药理研究表明:白子菜具有降血压、降血糖、降血脂和治疗糖尿病等功效[3-6]。白子菜中丰富的酚类成分是其主要的生理活性物质,如黄酮类和咖啡酰奎宁酸类等[6-8]。药用植物次生代谢产物含量与气候和季节变化等外部因子密切相关[9]。本研究选择白子菜中含量较高的10个代表性酚类成分,利用高效液相色谱法对同一生长周期4月至11月白子菜叶片中酚类成分含量进行测定,以期为确定白子菜的最佳采收时期提供科学依据。
供试白子菜栽种于南京中山植物园苗圃地,经江苏省中国科学院植物研究所任冰如研究员鉴定。分别于2020年4月至11月每月10日采集白子菜健康生长全叶500 g,然后于40 ℃烘干5 h,粉碎后过50目筛,-20 ℃保存、备用。
主要仪器:Ultimate3000高效液相色谱仪(美国DIONEX公司);Direct-Q®UV超纯水机(美国Millipore公司);EL204型电子天平〔梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司〕;FE20型pH计〔梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司〕;Welchrom®C18E固相萃取柱〔月旭科技(上海)股份有限公司〕;FG-24固相萃取仪(天津市富城达科技有限公司)。
主要试剂:新绿原酸(批号X-014-110822)、绿原酸(批号L-007-160504)、隐绿原酸(批号Y-067-110825)、3,4-二咖啡酰奎宁酸(批号Y-069-141122)、3,5-二咖啡酰奎宁酸(批号Y-068-160726)、4,5-二咖啡酰奎宁酸(批号Y-070-161102)、异槲皮苷(批号Y-076-180517)、烟花苷(批号S-065-180314)和紫云英苷(批号Z-020-171205)均购于成都瑞芬思生物科技有限公司,纯度大于98%;芦丁(批号C2/H30016)购于南京春秋生物工程有限公司,纯度大于98%;甲醇(色谱纯)和乙腈(色谱纯)购于美国Tedia公司;其他常规试剂为分析纯。
色谱条件:InertSustain C18液相色谱柱(4.6 mm×250 mm×5 μm,日本GL Science公司);以乙腈(A)-磷酸缓冲液(pH 2.0,B)为流动相梯度洗脱(0~20 min,体积分数10%A;20~25 min,体积分数10%~18%A;25~65 min,体积分数18%A;65~70 min,体积分数18%~25%A;70~75 min,体积分数25%A;75~80 min,体积分数25%~90%A),流速1.0 mL·min-1,柱温30 ℃,进样量10 μL。新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、3,4-二咖啡酰奎宁酸、3,5-二咖啡酰奎宁酸和4,5-二咖啡酰奎宁酸的检测波长为325 nm,芦丁和异槲皮苷的检测波长为254 nm,烟花苷和紫云英苷的检测波长为265 nm。
对照品溶液制备和标准曲线绘制的方法和结果与文献[10]一致。
分别称取各样品2.0 g,精密称量后加入70.0 mL体积分数90%乙醇,加热回流提取60 min,过滤,滤液于40 ℃减压浓缩至无醇,用体积分数50%甲醇复溶,于室温、10 000 r·min-1离心10 min,取上清液滴入固相萃取柱,用体积分数50%甲醇洗脱,洗脱液合并后于40 ℃减压浓缩蒸干后用甲醇溶解并定容至5 mL,用0.45 μm有机滤头过滤,滤液为供试品溶液。按上述色谱条件进样测定并根据峰面积和标准曲线计算样品中各成分的质量浓度,根据公式“某成分含量=(该成分质量浓度×稀释体积)/样品质量”计算叶片中各成分含量。每个样品重复测定3次。样品中总酚类成分含量为上述10个酚类成分含量之和。
方法学考察的方法和结果与文献[10]一致。
采用EXCEL 2016和Graphpad Prism 7软件对实验数据进行处理和差异显著性分析(one-way ANOVA)。
不同月份白子菜叶片中酚类成分含量的比较结果见表1。
由表1可见:不同月份白子菜叶片的咖啡酰奎宁酸类成分中,新绿原酸和绿原酸含量在8月份达到最高值,分别为0.206 9和0.451 6 mg·g-1;隐绿原酸仅在7月份检出,含量为0.014 8 mg·g-1,其他月份未检出;3,4-二咖啡酰奎宁酸和3,5-二咖啡酰奎宁酸含量在10月份最高,分别为0.021 4和0.368 9 mg·g-1;4,5-二咖啡酰奎宁酸含量在4月份最高,为0.041 6 mg·g-1;咖啡酰奎宁酸类成分总含量分别在4月份和8月份有2个峰值,其中在8月份最高,为0.847 5 mg·g-1。
由表1还可见:不同月份白子菜叶片的黄酮类成分中,芦丁含量在8月份达到最高值,为1.017 5 mg·g-1;异槲皮苷、烟花苷和紫云英苷含量在4月份最高,分别为1.763 2、0.256 3和0.066 3 mg·g-1;黄酮类成分总含量在4月份和8月份有2个峰值,其中在4月份最高,为2.673 5 mg·g-1。
同一月份白子菜叶片中黄酮类成分总含量均高于咖啡酰奎宁酸类成分总含量。以总酚类成分计算,白子菜叶片中总酚类成分含量在4月份最高,为3.317 2 mg·g-1,8月份次之,为2.716 0 mg·g-1,且4月份和8月份的总酚类成分含量显著(P<0.05)高于其他月份。
表1 不同月份白子菜叶片中酚类成分含量的比较
黄酮类和咖啡酰奎宁酸类等酚类成分为植物中常见的次生代谢产物。4月份是白子菜萌发生长初级阶段,此时植物体内代谢活动较强,次生代谢产物含量处于高水平状态。开花是植物发育过程中的重要环节,包含一系列极为复杂的生理生化过程。植物开花阶段的代谢活动呈明显的规律变化[11]。8月份是白子菜花期,白子菜叶片中黄酮类成分总含量和咖啡酰奎宁酸类成分总含量也较高,推测其含量增加可能与植物花期特殊的代谢变化有关。吴菊兰等[12]对来源于中国浙江和南美地区的白子菜叶片中总黄酮含量进行了测定,结果显示:8月初白子菜叶片中总黄酮含量最高。南京地区的5月份至7月份为梅雨季节,雨水较多而光照较少,白子菜叶片中黄酮类成分总含量和咖啡酰奎宁酸类成分总含量处于低水平状态,可能与该时期低光照、高降水有关。9月份和10月份进入秋季,气温逐渐降低,植物体代谢水平降低;11月份白子菜生长基本进入休眠期,这可能是该时期白子菜叶片中酚类次生代谢产物含量降低的原因。
本研究结果表明:白子菜叶片中黄酮类成分总含量和咖啡酰奎宁酸类成分总含量均在4月份和8月份有2个峰值,其中,黄酮类成分总含量在4月份最高,而咖啡酰奎宁酸类成分总含量在8月份最高。由于4月份气温偏低,白子菜生长缓慢,叶生长量较低,而8月份气温高、晴好天气多,白子菜叶生长量高,从实际生产的角度考虑,8月份为白子菜的最佳采收期。