張亞青+李莎+汪洋+孫夢(mèng)影+黃園園+趙仁邦
摘要:以生酸棗仁為原料,以總黃酮的提取量為指標(biāo)確定生酸棗仁中總黃酮的提取條件,并建立了一種同時(shí)測(cè)定生酸棗仁中斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素含量的高效液相色譜(HPLC)分析方法。利用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化,最終確定超聲提取法提取總黃酮的最佳條件為:料液比為1 g ∶50 mL,超聲時(shí)間為60 min,超聲功率為 270 W,乙醇濃度為50%。在此條件下,生酸棗仁中總黃酮的提取量為6.37 mg/g。測(cè)定的色譜條件為:COSMOSIL C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);梯度洗脫,流速為0.80 mL/min;柱溫為25 ℃,檢測(cè)波長(zhǎng)為335 nm。斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素在50~500 μg/mL范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系(r2=0.999,r2=0.999),平均加標(biāo)回收率為9996%和100.11%,最低檢出限為2.07 μg/mL和1.54 μg/mL。該方法靈敏度高,專屬性強(qiáng),可用于生酸棗仁中斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素的測(cè)定。
關(guān)鍵詞:生酸棗仁;總黃酮;提取;HPLC;斯皮諾素;6-阿魏酰斯皮諾素
中圖分類號(hào):R284 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2017)23-0198-05
酸棗仁總黃酮是酸棗仁的重要成分,現(xiàn)代藥理研究表明,它對(duì)動(dòng)物有著鎮(zhèn)靜催眠的作用,是酸棗仁中起鎮(zhèn)靜催眠作用的活性物質(zhì)之一[7]。而Li等的試驗(yàn)結(jié)果表明酸棗仁黃酮(主要是斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素)是酸棗仁中發(fā)揮鎮(zhèn)靜催眠的活性物質(zhì)之一[8]。鮑康德等曾采用高效液相色譜和蒸發(fā)光散射檢測(cè)器聯(lián)用法(HPLC-ELSD)同時(shí)測(cè)定中藥酸棗仁中6種主要黃酮及皂苷類成分的含量[9]。閆艷等采用HPLC-DAD-ELSD法同時(shí)測(cè)定酸棗仁中斯皮諾素、酸棗仁皂苷A和B的含量[10];劉昌輝等采用LC-MS/MS法測(cè)定酸棗仁中酸棗仁皂苷A、B和斯皮諾素的含量[11]。曾有人采用高效液相色譜法(HPLC)測(cè)定酸棗仁顆粒[12]、酸棗仁湯[13]以及理?xiàng)椚蔥14]中的斯皮諾素含量,但是近年研究報(bào)道中未出現(xiàn)采用HPLC法同時(shí)測(cè)定生酸棗仁中的斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素,所以筆者采用響應(yīng)面法優(yōu)化生酸棗仁中總黃酮提取條件,并首次采用HPLC法對(duì)生酸棗仁總黃酮中的主要成分斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素進(jìn)行含量測(cè)定,建立快速、靈敏、同時(shí)測(cè)定生酸棗仁中斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素的方法,以期為酸棗仁質(zhì)量控制提供簡(jiǎn)便快速的方法,為臨床使用生酸棗仁提供合理依據(jù)。
1儀器與試劑
1.1儀器
KQ 5200 DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);SHD-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵(保定高新區(qū)陽(yáng)光科教儀器廠);RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);CP114電子天平[奧豪斯儀器(上海)有限公司];TD4-5K臺(tái)式低速離心機(jī)(湖南長(zhǎng)沙易達(dá)儀器有限公司);UV-5200PC紫外可見分光光度計(jì)(上海元析儀器有限公司);Waters 2998高效液相色譜儀(低壓梯度泵,PDA檢測(cè)器)(美國(guó)Waters 公司);COSMOSIL C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)(日本NACALAI公司)
1.2試劑
生酸棗仁,購(gòu)于河北省保定市安國(guó)藥材市場(chǎng);無(wú)水乙醇(分析純),天津市天力化學(xué)試劑有限公司;石油醚(60~90 ℃,分析純),天津市富起化工有限公司;亞硝酸鈉(分析純),北京亞太龍興化工有限公司;硝酸鋁(分析純),天津市天力化學(xué)試劑有限公司;氫氧化鈉(分析純),天津市天力化學(xué)試劑有限公司;蕓香苷標(biāo)準(zhǔn)品,上海源葉生物科技有限公司;斯皮諾素標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99%),上海源葉生物科技有限公司;6-阿魏酰斯皮諾素標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99%),上海源葉生物科技有限公司;乙腈(色譜純),賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司;娃哈哈純凈水,杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司。
2試驗(yàn)方法
2.1原料預(yù)處理
將潔凈的生酸棗仁用高速萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎,40目過(guò)篩,備用。
將干燥的生酸棗仁粉末置于索氏提取器中,用20倍量的石油醚(60~90 ℃)水浴回流提取3次,每次5 h,回收石油醚。將脫脂后的酸棗仁粉末揮盡殘留的石油醚至無(wú)醚味,混勻后于干燥器中密封備用。
2.2方法
2.2.1酸棗仁總黃酮含量測(cè)定采用紫外分光光度計(jì)法,以蕓香苷作為標(biāo)準(zhǔn)品,采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉顯色法[15]測(cè)定生酸棗仁中的總黃酮含量。
2.2.2樣品溶液的制備精確稱取脫脂后的生酸棗仁粉 1.0 g,置于100 mL三角瓶中,加入一定濃度適量乙醇溶液,浸泡45 min,超聲波提取,在5 000 r/min條件下,離心 15 min。旋蒸至1~2 mL,用95%乙醇定容至100 mL。將上述處理做3個(gè)平行。
2.2.3超聲波提取生酸棗仁中總黃酮單因素試驗(yàn)分別以超聲波提取時(shí)間、超聲功率、料液比、乙醇濃度進(jìn)行單因素試驗(yàn)。
2.2.3.1超聲波提取時(shí)間單因素試驗(yàn)選取不同的超聲時(shí)間(20、30、40、50、60、70 min),50 mL 50%的乙醇溶液,200 W功率,按“2.2.2”節(jié)操作。
2.2.3.2超聲功率單因素試驗(yàn)選取不同的超聲功率(100、200、300、400、500 W),50 mL 50%的乙醇溶液,提取 20 min,按“2.2.2”節(jié)操作。
2.2.3.3料液比單因素試驗(yàn)選取不同的料液比(1 ∶30、1 ∶40、1 ∶50、1 ∶60、1 ∶70,g ∶mL),50%的乙醇溶液,提取20 min,200 W功率,按“2.2.2”節(jié)操作。
2.2.3.4乙醇濃度單因素試驗(yàn)選取不同的乙醇濃度(40%、50%、60%、70%、80%),50 mL乙醇溶液,提取 20 min,200 W功率,按“2.2.2”節(jié)操作。endprint
2.2.4響應(yīng)面法優(yōu)化提取條件在單因素考察的基礎(chǔ)上采用響應(yīng)面法試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)影響提取的因素(超聲波提取時(shí)間、超聲功率、料液比、乙醇濃度)進(jìn)行優(yōu)化,以生酸棗仁中總黃酮提取量為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì),按表1、表2進(jìn)行設(shè)計(jì),篩選生酸棗仁中總黃酮提取的最佳工藝條件。
2.2.6提取次數(shù)的確定和最終得率計(jì)算選取本試驗(yàn)條件下最佳提取工藝,確定提取次數(shù)并計(jì)算總黃酮得率。結(jié)果與模擬結(jié)果比較,預(yù)測(cè)所建立的酸棗仁總黃酮提取工藝是否合理。
2.2.7HPLC法測(cè)定酸棗仁斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素的樣品前處理按上述試驗(yàn)所得的最佳試驗(yàn)條件對(duì)生酸棗仁中的總黃酮進(jìn)行提取,得到總黃酮提取液,濃縮至10 mL,經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾,用于HPLC法測(cè)定。
2.2.8HPLC分析條件色譜柱:COSMOSIL C18色譜柱
2.2.9標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與曲線的繪制精確稱取1.00 mg斯皮諾素和1.00 mg 6-阿魏酰斯皮諾素,溶解于1 mL甲醇中,配置成濃度為1 mg/mL的儲(chǔ)備液。精確吸取儲(chǔ)備液,分別稀釋成500、400、300、200、100、50 μg/mL,置于樣品瓶中,4 ℃ 保存。按照上述色譜條件進(jìn)行HPLC法測(cè)定,以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(X)為橫坐標(biāo),以峰面積(Y)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)行直線回歸,得到回歸方程。
3結(jié)果與分析
3.1超聲波提取單因素試驗(yàn)
3.1.1超聲波提取時(shí)間對(duì)生酸棗仁中總黃酮提取量的影響由圖1可知,生酸棗仁在不同的超聲波提取時(shí)間下測(cè)得的吸光度不同。在所選的水平中生酸棗仁中總黃酮的提取量呈現(xiàn)先上升后趨于平穩(wěn)的趨勢(shì),其中在60 min時(shí)吸光度達(dá)到最大值。所以,基于本單因素試驗(yàn)結(jié)果,選擇超聲時(shí)間60 min作為本試驗(yàn)條件下最優(yōu)提取時(shí)間。
3.1.2超聲功率對(duì)生酸棗仁中總黃酮提取量的影響由圖2可知,生酸棗仁在不同的超聲功率下測(cè)得的吸光度有所不同。在所選的水平中生酸棗仁中總黃酮的提取量呈現(xiàn)先上升后下降,最后趨于不變的趨勢(shì),其中在200 W時(shí)吸光度達(dá)到最大值。所以,基于本單因素試驗(yàn)結(jié)果,選擇200 W作為本試驗(yàn)條件下最佳提取功率。
3.1.3料液比對(duì)生酸棗仁中總黃酮提取量的影響由圖3可知,生酸棗仁在不同的料液比下測(cè)得的吸光度有所不同。在所選的水平中,生酸棗仁中總黃酮的含量呈先上升后趨于平穩(wěn)的趨勢(shì),其中在1 g ∶50 mL時(shí)吸光度達(dá)到最大值。所以,基于本單因素試驗(yàn)結(jié)果,選擇1 g ∶50 mL作為本試驗(yàn)條件下最佳提取料液比。
3.1.4乙醇濃度對(duì)生酸棗仁中總黃酮提取量的影響由圖4可知,生酸棗仁在不同的乙醇濃度下測(cè)得的吸光度有所不同。在所選的水平中生酸棗仁中總黃酮的提取量呈先上升后下降的趨勢(shì),其中在乙醇濃度為50%時(shí),吸光度達(dá)到最大值。所以,基于本單因素試驗(yàn)結(jié)果,選擇50%乙醇作為本試驗(yàn)條件下最佳的提取溶液。
3.2響應(yīng)面法試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析
生酸棗仁總黃酮的響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果見表2。利用Design-Expert 8.0.5.0軟件對(duì)表2中的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合,得到表4。由表4可知,回歸模型具有高顯著性(P<0.001)。一次項(xiàng)A、C、D,二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2,交互項(xiàng)AD、BC都表現(xiàn)出極顯著影響。該模型的R2=0.990 5、R2Adj=0.981 1,表明該模型能解釋98.11%響應(yīng)值的變化,擬合程度良好,試驗(yàn)誤差小,適合對(duì)生酸棗仁總黃酮的提取量進(jìn)行分析和預(yù)測(cè);從模型的失擬性方差分析可以看出,失擬項(xiàng)為 0.066,不顯著(P>0.05),表明該模型是穩(wěn)定的,能很好地預(yù)測(cè)實(shí)際生酸棗仁中總黃酮含量的變化。通過(guò)F值大小可看出,影響生酸棗仁中總黃酮提取率的主次因素依次為C>A>D,即乙醇濃度>超聲功率>超聲時(shí)間。
采用逐步回歸法得到超聲功率、超聲時(shí)間、料液比、乙醇濃度4個(gè)影響因素與提取總黃酮的擬合方程:總黃酮含量=6.39+0.14A+0.000 083 33B+0.27C-0.11D-0.044AB+0.035AC+0.049AD-0.31BC-0.074BD+0.13CD-0.84A2-044B2-044C2-0.74D2。由響應(yīng)面分析得出的優(yōu)化結(jié)果,超聲功率269.94 W,料液比48.3 ℃,乙醇濃度53.91%,超聲時(shí)間59.95 min。按照模型給出的近似適宜提取條件(超聲功率270 W,料液比1 g ∶50 mL,乙醇濃度50%,超聲時(shí)間 60 min)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),每個(gè)處理3次平行,得到生酸棗仁總黃酮的含量為(6.37±0.16)mg/g,略低于前人的試驗(yàn)結(jié)果(8.64 mg/g)[16],這可能跟原料有關(guān),與模型的理論差值為(0.12±0.01)mg/g。
3.4色譜條件的優(yōu)化
3.4.1檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇依據(jù)斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素的理化性質(zhì),它們?cè)谧贤鈪^(qū)域有最大吸收,故取斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素對(duì)照品溶于甲醇后在200~400 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行掃描,結(jié)果顯示斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素在335 nm波長(zhǎng)處具有最大吸收,所以選取335 nm作為HPLC法測(cè)定斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素含量的檢測(cè)波長(zhǎng)。
3.4.2流動(dòng)相的選擇色譜甲醇的最大吸收波長(zhǎng)為 210 nm,色譜乙腈的最大吸收波長(zhǎng)為190 nm,斯皮諾素和 6-阿魏酰斯皮諾素的最大吸收波長(zhǎng)在335 nm,為減少干擾,提高信噪比,選擇乙腈作為流動(dòng)相,可在消除背景干擾且保證基線較平穩(wěn)和檢測(cè)的靈敏度。試驗(yàn)過(guò)程中在流動(dòng)相中加入甲酸可減少色譜峰拖尾的情況,所以最終選擇加入了甲酸的乙腈-水體系。
3.4.3流動(dòng)相組成的選擇流動(dòng)相中有機(jī)相的比例越大,色譜峰的保留時(shí)間越短,色譜峰出峰越快。本試驗(yàn)在其他相同條件下,分別試驗(yàn)了乙腈的不同體積百分比下進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液的分析。結(jié)果顯示,表3的洗脫程序下標(biāo)準(zhǔn)品和樣品的分離效果最好,所以選擇本洗脫程序。endprint
3.4.4流動(dòng)相流速的選擇在色譜分離過(guò)程中,流動(dòng)相的流速大時(shí),色譜柱柱壓升高,縮短了色譜柱的壽命。系統(tǒng)壓力增加,增大了泵的負(fù)荷,使泵損壞加快。流速過(guò)低, 待分離物質(zhì)
3.6HPLC 分析方法的評(píng)價(jià)
3.6.1方法的精密度和穩(wěn)定性試驗(yàn)取斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液10 μL,在相同色譜條件下平行5次進(jìn)樣,以色譜峰的峰面積為指標(biāo)計(jì)算RSD,考察方法的精密度,斯皮諾素標(biāo)準(zhǔn)溶液的精密度試驗(yàn)RSD為0.49%,6-阿魏酰斯皮諾素標(biāo)準(zhǔn)溶液的精密度試驗(yàn)RSD為2.67%,說(shuō)明本方法具有良好的精密度;將混合標(biāo)準(zhǔn)溶液在室溫放置2、4、8、16、32 h后進(jìn)行HPLC測(cè)定,以色譜峰的峰面積為指標(biāo)計(jì)算RSD,考察其穩(wěn)定性,斯皮諾素標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性試驗(yàn)RSD為0.82%,6-阿魏酰斯皮諾素標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性試驗(yàn)RSD為3.45%,說(shuō)明本方法具有良好的穩(wěn)定性。
3.6.2回收率試驗(yàn)準(zhǔn)確平行稱取5份生酸棗仁樣品按“22.8”節(jié)色譜條件分析。另將同一水平的斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液添加到同一樣品中,在相同條件下進(jìn)行分析測(cè)定,與未加標(biāo)樣品進(jìn)行含量比較,計(jì)算每份樣品的加標(biāo)回收率,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。結(jié)果表明,斯皮諾素的平均回收率為99.96%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.69%;6-阿魏酰斯皮諾素的平均回收率為100.11%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.23%。
從方法評(píng)價(jià)的結(jié)果來(lái)看,此方法具有較好的精密度、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度,可用于生酸棗仁中斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素的含量分析。
3.7樣品色譜圖和含量分析
按照“2.2.8”節(jié)所述分析方法對(duì)生酸棗仁中的斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素的含量進(jìn)行分析,斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素標(biāo)準(zhǔn)品和樣品的色譜圖見圖8。
根據(jù)表5所給出的標(biāo)準(zhǔn)曲線及樣品中2種物質(zhì)的峰面積計(jì)算得出生酸棗仁中斯皮諾素的含量為3.48 mg/g,6-阿魏酰斯皮諾素的含量為2.24 mg/g,略高于前人試驗(yàn)結(jié)果[17]。
4結(jié)論
本試驗(yàn)采用響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化總黃酮提取工藝。由響應(yīng)面分析得出的優(yōu)化結(jié)果是:超聲功率270 W,料液比 1 g ∶50 mL,乙醇濃度50%,超聲時(shí)間60 min提取2次。此條件下生酸棗仁中總黃酮提取量達(dá)6.37 mg/g。
本試驗(yàn)開發(fā)了一種梯度淋洗高效液相色譜分析法,用于生酸棗仁中斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素的定量分析可以獲得比較滿意的分析結(jié)果。通過(guò)對(duì)生酸棗仁中斯皮諾素和6-阿魏酰斯皮諾素進(jìn)行HPLC測(cè)定得出酸棗仁中中斯皮諾素的含量為3.48 mg/g,6-阿魏酰斯皮諾素的含量為 2.24 mg/g。
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