王亞,楊清山,2,*,徐猛,胡燕金,桑少陽
(1.晨光生物科技集團股份有限公司,河北邯鄲057250;2.河北省植物天然色素產業技術研究院,河北邯鄲057250)
銀杏(Ginkgo biloba L.)為銀杏科屬植物,化學成分為黃酮醇苷、雙黃酮、原花青素、銀杏內酯、聚戊烯醇、有機酸等[1-2]。其中黃酮醇苷類化合物具有降低血清膽固醇、抑制血栓形成、改善血液循環、保護神經細胞、改善心腦等功效[3-5],具有很高的藥用價值。因此,對銀杏葉的藥用、保健、化妝品等綜合價值的研究日益受到國內外的重視。
目前,銀杏葉及其提取物(Ginkgobilobaextract,EGB)中總黃酮含量的測定方法主要包括分光光度法、比色法、衍生法-氣相色譜法、高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)等[6-8]。采用分光光度法測定時由于樣品未經分離純化,樣品中總黃酮含量的測定會受到樣品中原花青素等酚類物質的干擾,造成檢測不準確;比色法僅能粗略測定總黃酮含量,且由于受到原花青苷元類化合物的影響,導致該法的重現性較差;衍生法-氣相色譜法由于裝置較貴,操作繁瑣,應用不普遍;高效液相色譜法(HPLC)[9-12]由于其操作簡單、靈敏度高、準確度高等特點成為國內外使用最為廣泛的方法。
本研究以中國藥典(CP)和美國藥典(USP)中銀杏葉提取物和銀杏葉總黃酮含量的HPLC測定方法為基礎,通過對檢測色譜條件進行優化,建立一種能同時使用中國藥典和美國藥典方法檢測樣品中各成分及總黃酮含量的方法,并對兩種方法進行系統的方法學驗證。
槲皮素、山奈酚、異鼠李素標準品:Sigma公司,純度分別為96%、98.6%和95.7%;銀杏葉粉末3批(用FW100型萬能粉碎機粉碎,過40目篩備用)分別為原料1、原料2、原料3;銀杏葉提取物3批,分別為提取物1、提取物2、提取物3。甲醇、磷酸,色譜純;其余試劑均為分析純。
Waters E2695型高效液相色譜儀(配備Waters2489紫外檢測器):美國沃特世公司;DK-98-IIA型電熱恒溫水浴鍋(配備冷凝回流系統)、FW100型萬能粉碎機:天津市泰斯特儀器有限公司;SHB-Ⅲ型循環水式多用真空泵、RW12型旋轉蒸發器:上海申生科技有限公司;TH-600型超聲清洗機:濟寧天華超聲電子儀器有限公司。
1.2.1.1 色譜條件
流動相為甲醇:0.5%磷酸水=1∶1,波長為370 nm,流速為1.5mL/min,進樣量為20μL。
1.2.1.2 樣品前處理
銀杏葉提取物:稱取0.30 g(精確至0.000 1 g)樣品,放入帶有冷凝管的250mL長頸燒瓶中。加入78mL的酸解液 A(乙醇 ∶鹽酸 ∶水=25∶4∶10,體積比),在熱水浴(85℃)中回流135min。冷卻至室溫,轉移到100mL容量瓶中,用水定容,混勻。
銀杏葉粉末:稱取1.00 g樣品,放入帶有冷凝管的250mL燒瓶中。加入78mL的酸解液A,在熱水中回流135min。冷卻至室溫,轉移到100mL容量瓶中。添加20mL甲醇至250mL燒瓶中,超聲30min。過濾,用100mL容量瓶收集濾液,用甲醇洗去濾紙上殘留物,用同一100mL容量瓶收集濾液,定容,混勻。
1.2.1.3 總黃酮醇苷含量的計算
黃酮醇苷元的含量按公式(1)計算:

式中:fi分別對應于槲皮素、山奈素和異鼠李素3種黃酮醇苷元的含量(i=1、2、3),%;rv為樣品溶液中相關化合物的峰面積;rs為標準溶液中相關化合物的峰面積;Cs為標準溶液中相關化合物的濃度,mg/mL;W為樣品溶液中銀杏葉提取物樣品的稱樣質量,g。
總黃酮醇苷的含量按公式(2)計算:

式中:X為總黃酮醇苷的含量,%;f1為槲皮素黃酮醇苷元含量,%;f2為山奈素黃酮醇苷元含量,%;f3為異鼠李素黃酮醇苷元含量,%;2.504、2.437、2.588為分別為槲皮素、山奈素、異鼠李素對應的轉化系數。
1.2.2.1 色譜條件
流動相為甲醇:0.4%磷酸水=1∶1,波長為360 nm,流速為1.0mL/min,進樣量為10μL。
1.2.2.2 樣品前處理
銀杏葉提取物:稱樣0.03 g,使用25mL酸解液B(甲醇-25%鹽酸=4∶1)水回流30min,最后轉移到50mL容量瓶中,用甲醇定容,搖勻。
銀杏葉粉末:稱樣1.00 g,先用三氯甲烷索氏抽提2 h,揮干后再用甲醇回流4 h,蒸干后加入25mL酸解液B在熱水浴(80℃)中回流30min,最后轉移到50mL容量瓶中,用甲醇定容,搖勻。
1.2.2.3 總黃酮醇苷的計算
該方法以槲皮素作為對照品,分別按照相對應的校正因子計算槲皮素、山奈素和異鼠李素的含量,黃酮醇苷元的含量按公式(3)計算:

式中:mi分別對應于槲皮素、山奈素和異鼠李素3種黃酮醇苷元的含量(i=1、2、3),%;rv為樣品溶液中相關化合物的峰面積;rs為標準溶液中槲皮素的峰面積;Cs為標準溶液中槲皮素的濃度,mg/mL;W為樣品溶液中銀杏葉提取物樣品的稱樣質量,g;φi為對應于槲皮素、山奈素和異鼠李素的校正因子(i=1、2、3),分別為 1.000 0、1.002 0 和 1.089 0。
總黃酮醇苷的含量按公式(4)計算:

式中:Y為總黃酮醇苷的含量,%;m1為槲皮素黃酮醇苷元含量,%;m2為山奈素黃酮醇苷元含量,%;m3為異鼠李素黃酮醇苷元含量,%;2.51為各個化合物的平均轉化系數。
分別稱取槲皮素、山奈素、異鼠李素標準品10、10、2mg(精確到 0.000 1)于同一 25mL 容量瓶中,用色譜甲醇定容,充分搖勻保證其完全溶解后,作為儲備液,4℃冰箱保存,有效期1年。
所有試驗數據結果均采用兩次平行試驗的“平均值±標準偏差”表示,采用SPSS數據處理軟件進行分析,P<0.05表示具有顯著性差異。
考慮到美國藥典和中國藥典方法條件的差異性,優化后的液相檢測色譜條件可合并為一個,設置雙波長檢測(美國藥典370 nm,中國藥典360 nm),滿足同時進行兩種檢測方法的需求。
流速為1.5 L/min時,系統壓力較大,不利于色譜柱的維護,故調整流速為1.0mL/min。
由于兩種方法的流動相中磷酸水的濃度有微小的差異,理論上流動相的極性發生細微的變化僅會影響目標物質的出峰時間,而對其含量的測定影響不大,因此將流動相條件選為甲醇:0.4%磷酸水=1∶1。流動相為甲醇:0.4%磷酸水=1∶1時,樣品液中各成分出峰時間均在5min以內,出峰時間較早,不能滿足試驗要求,把流動相調整為甲醇:0.4%磷酸水=2∶3,能夠滿足試驗要求。
采用甲醇:0.4%磷酸水=2∶3為流動相,等度洗脫,考察了1#色譜柱:型號為MG IIC18,規格為4.6mm×150 mm,5 μm;2#色譜柱:型號為 LP-C18,規格為4.6 mm×250mm,5μm;3#色譜柱:型號為 Eclipse Plus C18,規格為 4.6mm×100mm,3.5μm;4#色譜柱:型號為ZORBAXSB-C18,規格為 4.6mm×150mm,5μm。綜合樣品液中各目標成分的出峰時間、峰形、分離度等情況,發現3#色譜柱檢測3種成分的峰形和分離度均較好,并且可將檢測時間控制在20min以內,保證了檢測效率。
考察進樣量分別在10μL和20μL條件下(如圖1所示)儀器檢測的精密度時發現,當進樣量為20μL時,由于進樣量過大,會在色譜柱中產生溶劑效應,導致各成分的分離度和峰形較差,因此進樣量應選為10μL。

圖1 樣品液分別在10μL和20μL下的疊加HPLC色譜圖Fig.1 The HPLC chromatogram sof samplesolution at10μL and 20μL
在確定流動相、色譜柱及進樣量的情況下,分別考察了25、35、40℃柱溫,發現柱溫為40℃時3種成分的峰形和分離度均較好。
將儲備液使用色譜甲醇進行等倍稀釋,稀釋成6個濃度水平,做標準曲線,確定各成分的線性范圍(如表1所示)。

表1 3種成分在不同測定方法下的標準曲線及線性范圍情況Table1 Thestandard curvesand the linear rangesof threecom ponentsin differentdeterm inationmethods
由表1中數據可知,中國藥典和美國藥典測定方法所得銀杏黃銅中各成分的標準曲線均滿足R2>0.999 9,因此3種成分在各自范圍內均線性良好。兩種測定方法下各成分的線性范圍均為:槲皮素6.11μg/mL~391.23μg/mL,山奈素 6.15μg/mL~393.61μg/mL,異鼠李素1.18μg/mL~75.70μg/mL。按S/N=3確定各成分的檢出限,分別為:槲皮素0.07μg/mL,山奈素0.06μg/mL,異鼠李素0.06μg/mL。
吸取己知含量的槲皮素、山奈素和異鼠李素混標儲備液分析方法的回收率試驗,結果表明兩種測定方法對3種成分的平均回收率分別是100.34%、96.17%和98.39%,說明該方法的回收率較好。
2.2.3.1 精密度驗證
分別選取1批銀杏葉提取物和1批銀杏葉粉末,采用中國藥典前處理方法,每天做3個平行樣,連續檢測3 d,以考察樣品中各成分及總黃酮的日間精密度情況,如表2和表3所示。

表2 銀杏葉提取物中國藥典方法檢測精密度試驗Table2 Thep recision testof EGB by CPm ethod
由表2和表3中數據可知,銀杏葉提取物中槲皮素、山奈素、異鼠李素及總黃酮含量的RSD分別是0.75%、1.40%、5.27%和1.04%。銀杏葉粉末槲皮素、山奈素、異鼠李素及總黃酮含量的RSD分別是1.83%、2.22%、3.97%、2.20%,說明銀杏葉提取物和銀杏葉原料中各成分及總黃酮含量的中國藥典方法的日間穩定性較好,儀器檢測的日間精密度較高。

表3 銀杏葉粉末中國藥典方法檢測精密度試驗Table3 The precision testof ginkgo leavesby CPm ethod
2.2.3.2 不同酸解時間的驗證
分別選取1批銀杏葉提取物和1批銀杏葉粉末,使用中國藥典方法(溫度 80 ℃)進行 10、20、30、60、90min酸解時間驗證,如表4所示。

表4 樣品中總黃酮含量隨中國藥典方法中酸解時間的變化情況Table4 The contentof total flavonoids in sam plesvaried with the hydrolysis tim eof CP
由表4中數據可知,銀杏葉提取物和銀杏葉粉末中總黃酮含量會隨著酸解時間的延長呈先增大后穩定的趨勢。酸解時間10min~30min時,銀杏葉提取物和銀杏葉粉末中總黃酮含量顯著增大(P<0.05),分別從27.08%增大至27.55%和從0.93%增大至1.08%。樣品量一定時,隨著酸解時間的延長,樣品的酸解程度會越來越大,所測得總黃酮的量增加。酸解時間30min~90min時,樣品中總黃酮的量無顯著性變化(P>0.05)。該結論與杜安全等[13]報道的銀杏葉提取物中總黃酮的含量隨水解時間的變化規律一致。綜上,最佳的酸解時間為30min,即中國藥典方法的酸解時間30min參數設置是準確的。
2.2.4.1 精密度驗證
分別選取1批銀杏葉提取物和1批銀杏葉粉末,采用美國藥典前處理方法,每天做3個平行樣,連續檢測3 d,以考察樣品中各成分及總黃酮的日間精密度情況,如表5和表6所示。

表5 銀杏葉提取物美國藥典方法檢測精密度試驗Table5 The precision testof EGB by USPmethod

表6 銀杏葉粉末美國藥典方法檢測精密度試驗Table6 The precision testof ginkgo leavesby USPm ethod

續表6 銀杏葉粉末美國藥典方法檢測精密度試驗Continue table6 Thep recision testof ginkgo leavesby USP m ethod
由表5和表6中數據可知,銀杏葉提取物中槲皮素、山奈素、異鼠李素及總黃酮含量的RSD分別是0.90%、1.04%、1.16%和0.93%,銀杏葉粉末中槲皮素、山奈素、異鼠李素及總黃酮含量的RSD分別是2.02%、1.43%、1.68%和1.71%,說明銀杏葉提取物和銀杏葉原料中各成分及總黃酮含量的美國藥典方法的日間穩定性較好,儀器檢測的日間精密度較高。
2.2.4.2 不同酸解時間的驗證
分別選取1批銀杏葉提取物和1批銀杏葉粉末,使用美國藥典方法(溫度 85℃)進行 30、60、90、120、135、150min酸解時間驗證,如表7所示。

表7 樣品中總黃酮含量隨美國藥典方法中酸解時間的變化情況Table7 The contentof total flavonoids in samp lesvaried w ith the hydrolysis timeof USP
由表7中數據可知,銀杏葉提取物和銀杏葉粉末中總黃酮含量會隨著酸解時間的延長呈先增大后穩定的趨勢。銀杏葉提取物的酸解時間為30min~60min時,銀杏葉粉末的酸解時間為30min~90min時,銀杏葉提取物和銀杏葉粉末中總黃酮含量顯著增大(P<0.05),分別從23.67%增大至24.36%和從0.87%增大至1.05%。與中國藥典方法所得規律一致,即樣品量一定時,隨著酸解時間的延長,樣品的酸解程度會越來越大,所測得總黃酮的量增加。銀杏葉提取物的酸解時間為60min~150min時,銀杏葉粉末的酸解時間為90min~150min時,樣品中總黃酮的量無顯著性變化(P>0.05)。綜上,美國藥典的酸解時間135min參數設置是準確的,但從檢測效率考慮,最佳酸解時間為90min。
分別使用美國藥典和中國藥典檢測方法對3批銀杏葉提取物和3批銀杏葉粉末進行檢測,以考察兩種檢測方法的差異情況,如表8和表9所示。

表8 不同檢測方法下3批銀杏葉提取物中各成分及總黃酮含量Table8 The contentsof each componentand total flavonoids in EGB under different detectionmethods

表9 不同檢測方法下3批銀杏葉粉末中各成分及總黃酮含量Table9 The contentsof each componentand total flavonoids in ginkgo leavesunder different detectionmethods
由表8和表9中數據可知,同一銀杏葉提取物采用不同檢測方法時,樣品中各成分及其總黃酮含量間均存在顯著性差異(P<0.05),且中國藥典的檢測值>美國藥典的檢測值。例如,提取物1使用中國藥典和美國藥典方法檢測時,其各成分及總黃酮的含量分別為13.77%、1.85%、1.51%、27.30%和 12.03%、10.32%、1.45%、23.80%。同一原料采用不同檢測方法時,樣品中各成分及其總黃酮含量間均存在顯著性差異(P<0.05),且美國藥典的檢測值>中國藥典的檢測值。例如,原料1使用中國藥典和美國藥典方法檢測時,其各成分及總黃酮的含量分別為0.48%、0.40%、0.11%、0.99%和0.50%、0.41%、0.13%、1.04%。造成銀杏提取物和原料中各成分及總黃酮含量使用不同方法檢測結果出現差異性的原因可能是由于樣品本身的性質和樣品酸解的條件(包括酸解劑、酸解時間、酸解溫度等)。
本研究通過對HPLC檢測色譜條件進行優化,建立了同時使用中國藥典和美國藥典方法測定銀杏葉及其提取物中各成分、總黃酮含量的方法,可較為全面的評價不同測定方法下樣品中黃酮類各成分的信息,能有效的減少工作量、指導生產。試驗結果表明優化后色譜條件為雙波長檢測:370 nm和360 nm;流速:1.0mL/min;流動相:甲醇-0.4%磷酸水=2 ∶3;色譜柱:Eclipse Plus C18(4.6mm×100mm,3.5μm);進樣量:10μL;柱溫:40℃。對測定方法進行了系統的方法學驗證,考察了測定方法的標準曲線、檢出限和回收率,結果顯示銀杏黃酮中各成分在各自線性范圍內均線性良好,各成分的檢出限分別為槲皮素0.07μg/mL、山奈素0.06μg/mL、異鼠李素0.06μg/mL,平均回收率分別為槲皮素100.34%、山奈素96.17%、異鼠李素98.39%;研究了測定方法的精密度,可將銀杏葉提取物和銀杏葉原料中總黃酮含量的RSD分別控制在1.0%和2.2%水平以內;驗證了測定方法酸解時間設定的準確性,并得出了最佳的酸解時間為中國藥典30 min,美國藥典90min。對兩種測定方法進行對比,發現銀杏葉提取物中總黃酮含量的檢測值:中國藥典>美國藥典;銀杏葉粉末中總黃酮含量的檢測值:美國藥典>中國藥典。
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