李祥昀,侯夢園,李培培,劉艷菊
1.河南中醫藥大學第三附屬醫院,河南 鄭州450008;2.河南中醫藥大學,河南 鄭州450046
槐米又名白槐、槐花,是豆科植物槐的干燥花蕾。《神農本草經》將其列為上品,其藥性苦,微寒,歸肝、大腸經,具有涼血止血、清肝瀉火等功效。槐米中主要活性成分為黃酮類物質,如蘆丁、槲皮素等。槲皮素作為黃酮醇類代表性化合物,具有很高的藥用價值,能夠抗癌[1-3]、抗炎[4-5]、抗病毒[6]、保護心腦血管[7]、抗氧化[8]和抑制黑色素生成[9]。因此,快速、準確測定槐米中槲皮素的含量具有重要意義。文獻報道槲皮素含量測定的方法主要有高效液相色譜法[10-13]、化學修飾電極法[14]、薄層掃描色譜法[15]、高效毛細管電泳法[16]等。熒光分光光度法因具有簡便、快速、專屬性好等特點得到了眾多學者的關注。目前,基于還原態DES(4,4′-二疊氮二苯乙烯-2,2′-二磺酸二鈉四水合物)的熒光特性,利用熒光分光光度法測定槐米中槲皮素含量的研究未見報道。
前期研究發現DES自身沒有熒光,但其還原產物具有較強的熒光發射。槐米中的活性成分槲皮素具有較強的抗氧化能力,可以還原DES,生成還原態DES,發出較強的熒光。本研究通過改變溶液的pH值、槲皮素濃度及槲皮素與DES反應的時間等條件,對該方法的檢測性能進行分析,建立一種簡單、準確、快速定量檢測槲皮素的熒光分光光度法,可用于槐米中槲皮素含量的檢測,為槐米的綜合開發及臨床安全用藥提供實驗依據。
FLS 1000熒光分光光度計(Edinburgh公司,英國),超純水儀(默克化工技術有限公司,上海)。
槐米購自河南中醫藥大學第三附屬醫院藥房(產地:安徽亳州,批號:190601),經河南中醫藥大學藥學院謝小龍博士鑒定為豆科植物槐的干燥花蕾。槲皮素對照品(批號:150803),購自上海融禾醫藥科技有限公司。DES(4,4′-二疊氮二苯乙烯-2,2′-二磺酸二鈉四水合物),購自阿拉丁試劑有限公司。三(羥甲基)氨基甲烷(Tris),購自北京索萊寶科技有限公司。
2.1 對照品溶液的制備精密稱取槲皮素對照品適量,用體積分數70%乙醇溶液溶解,得到4 mmol·L-1的槲皮素對照品溶液。
2.2 供試品溶液的制備取槐米粉末4 g,精密稱定,置于圓底燒瓶中,加入體積分數80%乙醇100 mL。水浴加熱至87℃,保持微沸回流120 min后趁熱過濾,然后用體積分數80%乙醇定容至100 mL,即得[17-19]。
2.3 檢測方法取4 mmol·L-1槲皮素對照品溶液20μL和DES(15 mmol·L-1)溶液50μL,室溫反應5 min后,加入530μL Tris-HCl(0.1 mol·L-1,pH=6)緩沖溶液,在激發波長(Ex)為383 nm,狹縫寬度2 nm的條件下,測試溶液的熒光發射光譜。
2.4 可行性分析以Tris-HCl(0.1 mol·L-1,pH=6)溶液為參比溶液,試驗組溶液為:①槲皮素(20μL,1 mmol·L-1)+DES(50μL,15 mmol·L-1)+Tris-HCl(530μL,0.1 mol·L-1,pH=6);②槲皮素(20μL,1 mmol·L-1)+Tris-HCl(580μL,0.1 mol·L-1,pH=6);③DES(50μL,15 mmol·L-1)+Tris-HCl(550μL,0.1 mol·L-1,pH=6)。使用2.3項下的方法,測試上述3種混合溶液的熒光發射光譜。實驗結果如圖1所示,槲皮素、DES溶液均未有明顯的熒光發射,而槲皮素和DES的混合溶液具有較強的熒光信號,產生這種現象的原因可能是DES的共軛結構兩端吸電子性的疊氮基被還原為給電子性的氨基,氨基的給電子能力提高了分子的最高占有軌道能級,能級間隙減小,使得溶液在紫外光照射下發出強烈的熒光[20]。因此基于槲皮素的抗氧化性與DES還原產物的熒光特性所建立的槲皮素含量測定方法是可行的。

圖1 可行性實驗的熒光光譜圖
2.5 條件優化
2.5.1 pH值優化槲皮素結構受pH值影響較大,在強酸強堿條件下其結構會發生改變[21]。在pH為4、5、6、7、8、9的條件下,分別測定反應體系的熒光強度。如圖2-A所示,pH值從4至6時溶液熒光強度逐漸增大,在pH=6時溶液的熒光發射強度達到最大,當pH值超過6時熒光強度逐漸減弱。因此選擇pH=6的緩沖溶液進行熒光測定。
2.5.2 時間優化測試槲皮素和DES在反應時間為5 min,10 min,15 min,20 min,25 min,30 min時溶液的熒光強度。如圖2-B所示,實驗結果表明混合溶液熒光強度在5~30 min內幾乎不隨反應時間而變化。選擇槲皮素與DES反應5 min后測試溶液的熒光光譜。
3.1 線性關系考察精密稱取槲皮素對照品適量,用體積分數70%乙醇溶解,配制0.25 mmol·L-1、0.5 mmol·L-1、0.75 mmol·L-1、1.00 mmol·L-1、2.00 mmol·L-1、4.00 mmol·L-1的槲皮素對照品溶液。根據2.3項下方法測試熒光光譜。實驗結果表明,槲皮素濃度為0.25~4.00 mmol·L-1的范圍內,溶液的熒光發射強度與槲皮素濃度的對數之間存在良好的線性關系,線性方程為Y=104 119.79 X+84 927.823(X代表槲皮素濃度的對數值,Y代表DES還原產物的熒光強度),R2=0.999 6。見圖3。

圖2 槲皮素測試條件優化的熒光光譜圖

圖3 不同槲皮素溶液濃度對應的熒光強度
3.2 共存物質的影響常見的金屬陽離子、銨根離子以及Glc(葡萄糖)可能會影響槲皮素檢測的準確性[22]。實驗結果表明在槲皮素濃度為1.00 mmol·L-1條件下,50倍濃度的K+、Ca+、Zn2+、Mg2+、NH4+以及Glc對反應體系的熒光強度沒有明顯影響,表明該方法的選擇性良好。見圖4。
3.3 重復性實驗取5份槐米樣品,根據2.2項下的方法制備供試品溶液,按照2.3項下的方法進行熒光檢測。根據對照品線性回歸方程,得到樣品中槲皮素含量的平均值為0.1325 mg·g-1,RSD為2.2%,表明測定方法的重復性較好。
3.4 加樣回收率實驗取9份已知含量(槲皮素0.132 5 mg·g-1)的槐米粗粉,3份一組,分別按照0.8倍、1.0倍、1.2倍加樣量加入槲皮素對照品,按照2.2項下的方法制備待測樣品溶液。按照2.3項下的方法測定溶液的熒光強度,并根據線性方程計算出槲皮素含量的理論值,結果列于表1。根據實驗數據得到槲皮素的平均回收率為98.47%,相對標準偏差(RSD)為5.51%(n=9)。實驗結果表明,該方法符合定量分析的要求。

圖4 共存物質對檢測結果影響的熒光光譜圖

表1 加樣回收率實驗測試結果
基于槲皮素的強抗氧化性與DES還原產物的熒光特性,對槐米中槲皮素含量進行測定。結果表明,體系的最佳pH值為6,在5~30 min內槲皮素與DES混合溶液的熒光強度無明顯變化。在最佳條件下,槲皮素濃度為0.25~4.00 mmol·L-1時,槲皮素的濃度與還原態DES的熒光強度之間呈現良好線性關系,檢測限為5.45×10-3mmol·L-1,R2=0.999 6。常 見金屬離子(K+、Ca+、Zn2+、Mg2+),NH4+和Glc對測定結果無明顯干擾。該方法操作簡便,具有良好的抗干擾性、重現性,可為槐米藥材質量評價提供參考。