柱前衍生-HPLC 法測定五指毛桃中16 種游離氨基酸含量

陳榮珠，王小平，高偉城，陳育青，丁其春

（漳州衛生職業學院藥學系，福建漳州 363000）

五指毛桃始載于嶺南地區的民間藥書《生草藥性備要》，為桑科植物粗葉榕Vahl 的干燥根，有五爪龍、五指牛奶、南芪等別稱，在《中藥志》、《全國中草藥匯編》、《中華本草》等大型辭書中均有簡述，收錄于《廣西壯族自治區瑤藥材質量標準（第一卷）》（2013 年版）、《廣東省中藥材標準》（2004 年版）、《湖南省中藥材標準》（2009 年版）。五指毛桃主要分布于我國的廣東、福建、云南、貴州、廣西等地。五指毛桃既是中草藥，也是食用佳品，近年來，其研究主要集中在化學成分的測定和生理活性評價等方面，其化學成分主要有黃酮類、苯丙素類、甾體類、萜類、酚類和揮發油類等。經研究發現，五指毛桃中的活性物質具有抗炎、抗氧化、提高免疫及保肝等作用。藥理活性表現為調節免疫系統、改善呼吸和胃腸道功能，對藥物、拘束應激性及酒精性肝損傷具有保護作用，且能抗衰老、抗氧化、抑菌及抗輻射等。

氨基酸既是藥用植物中的一種生物活性物質，也是蛋白質的水解產物，在人體中發揮著重要的作用，參與人體生長、代謝、免疫及抗氧化，還是食品質量及營養價值的重要評價指標。氨基酸與人體生命活動息息相關，游離氨基酸可直接被人體吸收，可形成維生素E、葉酸等營養素。游離氨基酸的種類和含量的變化會對中藥材或食物的品質、營養價值及香氣物質造成一定的影響。不同氨基酸具有不同的生理功能，丙氨酸能提高免疫系統，防治血管疾病；谷氨酸參與紅細胞的生成，也能治療神經衰弱和記憶力減退；脯氨酸參與血紅蛋白的合成；精氨酸能促進胰島素的生成與分泌，促進創口愈合；賴氨酸與人體代謝平衡和兒童智力發育等均有關。

我國中藥材研究歷史悠久，隨著其化學成分及活性物質研究的深入，中藥材的品質評價體系日趨完善，常見中藥材中氨基酸含量和組分測定也陸續完成，如重樓、桑葉、天花粉、三七、天麻等多種中藥材中的氨基酸含量已完成了測定，然而關于五指毛桃中游離氨基酸的研究未見報道。氨基酸的分析方法主要有氨基酸自動分析儀、毛細管電泳法、高效液相色譜法和氣相色譜法等，其中，柱前衍生高效液相色譜法檢測簡便、準確高效，最為常用，以上中藥材中氨基酸含量的測定就是用此方法進行的。本研究擬采用異硫氰酸苯酯柱前衍生高效液相色譜法（PITC-HPLC）測定不同葉形、不同產地五指毛桃根中L-天門冬氨酸、L-谷氨酸、L-絲氨酸、甘氨酸、L-組氨、L-精氨酸、L-蘇氨酸、L-丙氨酸、L-脯氨酸、L-酪氨酸、L-纈氨酸、L-甲硫氨酸、L-異亮氨酸、L-亮氨酸、L-苯丙氨酸、L-賴氨酸等16 種游離氨基酸的含量，以期為五指毛桃品種選育、開發利用及質量評價提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

12 份五指毛桃取自不同產地，植株經漳州衛生職業學院陳育青副教授鑒定為桑科植物粗葉榕，采集詳細信息見表1。

表1 樣品信息Table 1 The information of samples

16 種氨基酸混合標準品：L-天門冬氨酸（LAsp）、L-谷氨酸（L-Glu）、L-絲氨酸（L-Ser）、甘氨酸（Gly）、L-組氨酸（L-His）、L-精氨酸（L-Arg）、L-蘇氨酸（L-Thr）、L-丙氨酸（L-Ala）、L-脯氨酸（L-Pro）、L-酪氨酸（L-Tyr）、L-纈氨酸（L-Val）、L-甲硫氨酸（LMet）、L-異亮氨酸（Ile）、L-亮氨酸（L-Leu）、L-苯丙氨酸（L-Phe）、L-賴氨酸（L-Lys） Sigma 公司，批號為SLCF7767，濃度為2.5 μmol/mL；乙腈 色譜純，Fisher 公司；異硫氰酸苯酯（PITC） 阿拉丁試劑（上海）有限公司；三乙胺、正己烷、無水醋酸鈉、冰乙酸、無水乙醇、鹽酸（優級純） 西隴科學股份有限公司；水為超純水；以上試劑無特殊說明均為分析純。

Agilent 1260 型高效液相色譜儀、Agilent ZORBAX SB-C色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm） 美國Agilent 公司；Ultimate Amino Acid 色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm） 月旭科技（上海）股份有限公司；PE20K 型pH 計 梅特勒-托利多國際貿易（上海）有限公司；101A-3B 電熱鼓風干燥箱 上海實驗儀器廠有限公司；PX224ZH/E 型電子天平 奧豪斯儀器（常州）有限公司；TG16-WS 臺式高速離心機 湖南湘儀離心機有限公司；KQ-250 DE 型數控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；HWS-28 型電熱恒溫水浴鍋 常州市江南實驗儀器廠；XL-04B 密封型搖擺式粉碎機 廣州市旭朗機械設備有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 供試品溶液的制備 五指毛桃溶液制備的操作步驟如下。將五指毛桃根洗凈后陰干，再用60 ℃烘箱烘干，然后將樣品粉碎后過60 目篩；精密稱取粉末0.10 g 置于真空接口蛋白質水解管中，加入10 mL 6 mol/L 鹽酸溶液，充氮氣；置于120 ℃油浴鍋中水解12 h，放冷過濾，移入蒸發皿中，置于水浴鍋上蒸干，殘渣加入0.1 mol/L 鹽酸溶液溶解并轉移到2 mL 容量瓶中，加0.1 mol/L 鹽酸溶液至刻度，搖勻；最后，將溶液全部轉移到離心管中，10000 r/min，離心15 min，取上清液置于4 ℃冰箱中保存備用。

1.2.2 柱前衍生化 準確吸取氨基酸混合對照品溶液（2.5 μmol/mL）及供試品溶液各200 μL，分別加入0.1 mol/L 異硫氰酸苯酯（PITC）乙腈溶液（取PITC 0.12 mL，用乙腈定容至10 mL）和1 mol/L 三乙胺乙腈溶液（取三乙胺1.35 mL，加乙腈定容至10 mL）各100 μL，混勻，置于室溫中反應l h，然后加入正己烷400 μL 萃取，振蕩10 s，放置10 min，重復3 次，取下層溶液200 μL，用超純水定容至1.4 mL 后用微孔濾膜（0.45 μm）過濾，取續濾液即得。

1.2.3 色譜條件 本試驗使用Agilent 1260 型高效液相色譜儀和Ultimate Amino Acid 色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；色譜柱柱溫為40 ℃；檢測波長為254 nm；進樣量20 μL；流速為1.0 mL/min；流動相A：以0.1 mol/L 的醋酸鈉（pH6.50，A）和無水乙腈（B）作為流動相進行梯度洗脫（0～4 min，95%A；4.01～31 min，95%A→67%A；31.01～40 min，67%A→65%A；40.01～45 min，65%A→10%A；45.01～53 min，10%A；53.01～55 min，10%A→95%A；55.01～67 min，95%A）。五指毛桃根中16 種氨基酸含量的測定采用外標法（標準曲線法）計算。

1.3 數據處理

本文表中數據表示形式為平均值±標準差；用SPSS 26.0 進行數據整理和分析，并采用單因素方差分析法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 供試品溶液提取方法的考察

考慮到試驗的安全性及提取效率，結合參考文獻[29]，本試驗考察了樣品在120 ℃下用6 mol/L 鹽酸分別水解10、12、16 h 后各種氨基酸含量及16 種氨基酸總含量存在顯著差異（＜0.05）。結果如表2所示，水解10 h 時L-天門冬氨酸、L-谷氨酸、L-絲氨酸、甘氨酸、L-組氨酸、L-精氨酸、L-蘇氨酸、L-丙氨酸、L-脯氨酸、L-酪氨酸、L-纈氨酸、L-甲硫氨酸、L-異亮氨酸、L-亮氨酸、L-苯丙氨酸、L-賴氨酸含量和L-總氨基酸含量顯著低于水解12 和16 h（＜0.05），其原因可能是水解10 h 不能充分將藥材中的氨基酸全部水解，而水解12 和16 h 后各種氨基酸含量及氨基酸總含量無顯著性差異（＞0.05）。為保證水解完全并提高效率，最終確定樣品水解條件為6 mol/L鹽酸、120 ℃下水解12 h。

表2 廣東河源源城區源南鎮五指毛桃不同油浴時間16 種氨基酸含量測定結果（mg/g，n=3）Table 2 The content of 16 kinds of amino acids in Ficus hirta from Yuannan town, Heyuan, Guangdong Province (mg/g, n=3)

2.2 色譜柱的選擇

本試驗考察了Ultimate Amino Acid 色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）、Agilent ZORBAX SB-C色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）在相同流動相下的分離效果。結果如圖1 所示，氨基酸對照品用Ultimate Amino Acid 色譜柱分離效果良好。因此，本試驗選用Ultimate Amino Acid 色譜柱進行后續試驗。

圖1 16 種混合氨基酸標準品在Ultimate Amino Acid 柱（A）和Agilent ZORBAX SB-C18 柱（B）中的液相色譜圖Fig.1 The chromatogram of 16 amino acids on Ultimate Amino Acid (A) and Agilent ZORBAX SB-C18 (B) columns

2.3 流動相體系的選擇

本試驗在流動相體系的選擇上，考察了等度洗脫和梯度洗脫這兩種流動相體系下氨基酸的分離情況。結果表明，等度洗脫無法將氨基酸混合對照品進行有效分離（圖2），改用梯度洗脫的方式后16 種氨基酸對照品能有效分離，梯度洗脫參照李松濤等對桑葉中氨基酸含量測定所用的流動相體系，略作更改，結果發現，在此流動相體系下，16 種氨基酸能有效分離，滿足實驗要求。在前述優化的色譜條件下對標準品和樣品進行測定，16 種氨基酸混合標準品及五指毛桃根提取液的液相色譜圖見圖3。

圖2 等度洗脫色譜圖Fig.2 HPLC chromatograms of isometric elution

圖3 供試品溶液（A）、混合對照品溶液（B）、空白溶液（C）色譜圖Fig.3 HPLC chromatograms of derivatized solution of sample (A)，mixed reference standard solution (B)，and blank solution (C)

2.4 線性關系、檢出限及定量限測定結果

精密移取氨基酸混合對照品溶液0.25、0.50、1.00、2.00、5.00 mL，分別置于10 mL 容量瓶中，用0.1 mol/L 的鹽酸稀釋至刻度，搖勻，并按“1.2.2”方法進行衍生化，依據本實驗的色譜條件測定峰面積。以氨基酸對照品峰面積（Y）對進樣量（X，μg）繪制標準曲線，計算回歸方程。采用0.1 mol/L 鹽酸溶液不斷稀釋處理氨基酸對照品溶液，與空白溶劑進樣，進樣量為20 μL，依信噪比法初步預估檢出限和定量限，其中，以信噪比為3:1 時確定檢出限，以信噪比為10:1 時確定定量限。結果如表3 所示，L-天門冬氨酸、L-谷氨酸、L-絲氨酸、甘氨酸、L-組氨酸、L-精氨酸、L-蘇氨酸、L-丙氨酸、L-脯氨酸、L-酪氨酸、L-纈氨酸、L-甲硫氨酸、L-異亮氨酸、L-亮氨酸、L-苯丙氨酸、L-賴氨酸分別在0.381～5.950、0.421～7.692、0.301～5.969、0.215～7.633、0.444～6.008、0.498～6.714、0.341～5.936、0.255～3.8717、0.329～4.520、0.518～6.681、0.335～6.130、0.427～4.254、0.375～4.932、0.375～6.744、0.472～4.544、0.418～5.171 μg 范圍內均有良好的線性關系，相關系數均大于0.9992，檢出限為0.364～1.052 ng/mL，定量限為1.394～4.207 ng/mL，表明儀器靈敏度高，較低質量濃度的氨基酸即可被檢測。

表3 16 種氨基酸的標準曲線、相關系數、檢出限和定量限Table 3 The regression equations, correlation coefficients, limits of detection (LODs) and limits of quantification (LOQs) for 16 kinds of amino acids

2.5 精密度、重復性、穩定性及加樣回收率測定結果

2.5.1 精密度測定結果 精密吸取氨基酸混合對照品溶液（2.5 μmol/mL），按“1.2.3”項色譜條件下連續進樣6 次，測定各種氨基酸的峰面積并計算其RSD，結果測得L-天門冬氨酸、L-谷氨酸、L-絲氨酸、甘氨酸、L-組氨酸、L-精氨酸、L-蘇氨酸、L-丙氨酸、L-脯氨酸、L-酪氨酸、L-纈氨酸、L-甲硫氨酸、L-異亮氨酸、L-亮氨酸、L-苯丙氨酸和L-賴氨酸峰面積的RSD 分別為1.08%、1.85%、1.16%、0.87%、2.20%、1.91%、0.37%、1.18%、1.15%、0.68%、0.54%、0.37%、1.09%、1.20%、0.61%、1.06%，說明該儀器精密度良好。

2.5.2 重復性測定結果 精密稱取6 份廣東河源源城區源南鎮的五指毛桃粉末，每份0.10 g，按“1.2.1”和“1.2.2”項下方法制備溶液并進行衍生化，按上述“1.2.3”項下色譜條件測定含量，結果發現，L-天門冬氨酸、L-谷氨酸、L-絲氨酸、甘氨酸、L-組氨酸、L-精氨酸、L-蘇氨酸、L-丙氨酸、L-脯氨酸、L-酪氨酸、L-纈氨酸、L-甲硫氨酸、L-異亮氨酸、L-亮氨酸、L-苯丙氨酸和L-賴氨酸的平均含量分別為2.91、3.41、3.07、 3.75、 1.88、 8.21、 3.30、 5.01、 4.69、 1.23、4.81、 0.35、 3.71、 5.51、 3.61、 4.02 mg/g， RSD分別為1.91%、1.63%、2.01%、1.47%、1.29%、1.85%、1.71%、0.59%、1.88%、0.93%、1.72%、1.39%、1.31%、1.65%、1.50%、0.67%，說明該方法重復性好。

2.5.3 穩定性試驗 精密稱取6 份廣東河源源城區源南鎮的五指毛桃粉末，每份0.10 g，分別按“1.2.1”和“1.2.2”項下方法制備溶液并進行衍生化，按“1.2.3”項下色譜條件，分別于0、2、4、8、12、24 h進樣測定，記錄峰面積，計算RSD。結果發現，L-天門冬氨酸、L-谷氨酸、L-絲氨酸、甘氨酸、L-組氨酸、L-精氨酸、L-蘇氨酸、L-丙氨酸、L-脯氨酸、L-酪氨酸、L-纈氨酸、L-甲硫氨酸、L-異亮氨酸、L-亮氨酸、L-苯丙氨酸和L-賴氨酸等16 種氨基酸峰面積的RSD 分別為1.33%、1.17%、0.64%、1.37%、0.89%、1.49%、 0.51%、 1.20%、 1.94%、 0.59%、 1.01%、1.18%、0.30%、1.76%、1.41%、2.27%，表明供試品溶液在室溫條件下24 h 內，穩定性良好。

2.5.4 加樣回收率測定結果 精密稱取6 份福建漳州龍文區五指毛桃粉末，每份約0.05 g，精密加入與樣品中待測成分含量相當的氨基酸混合對照品溶液，分別按“1.2.1”和“1.2.2”項下的方法制備供試品溶液并進行衍生化，按“1.2.3”項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積，計算回收率。由表4 可知，16 種氨基酸的平均加樣回收率為98.1%～105.9%，RSD 為0.67%～2.11%，說明該方法準確度高。

表4 加樣回收試驗結果（n=6）Table 4 The results of recovery test (n=6)

2.6 樣品測定結果

精密稱取12 份五指毛桃粉末各0.10 g，按“1.2.1”項中的方法制備溶液，并按“1.2.2”項下方法進行衍生化，然后按“1.2.3”項下色譜條件進樣測定，將測得的峰面積代入回歸方程，分別計算16 種氨基酸的含量，如表5、表6 所示。從表5 中的結果可知，9 個產地12 份樣品均檢測到16 種氨基酸，總含量范圍為33.32～72.94 mg/g。16 種氨基酸中L-精氨酸和L-亮氨酸平均含量最高（4.549 mg/g），其次是L-丙氨酸、L-脯氨酸和L-纈氨酸，而L-組氨酸和L-酪氨酸平均含量相對較低，L-甲硫氨酸平均含量最低。亮氨酸和精氨酸作為一種調節因子，可以調控細胞內信號通路，并對細胞內蛋白合成、周轉及機體免疫和氧化功能等方面有著重要的生物學作用；亮氨酸能削弱抗阻運動所導致的骨骼肌損傷與疼痛，可促進骨骼肌蛋白質合成。這與民間將五指毛桃根作為藥膳用于提高免疫力、治療骨損傷與疼痛是相符的。

表5 不同葉形五指毛桃根中氨基酸的含量（mg/g，n=3）Table 5 The content of amino acids in Ficus hirta from different leaf shapes (mg/g, n=3)

表6 不同產地五指毛桃根中氨基酸的含量（mg/g, n=3）Table 6 The content of amino acids in Ficus hirta from different area (mg/g, n=3)

采自漳州衛生職業學院的不同葉形五指毛桃根中（表5），16 種氨基酸總含量并沒有隨著葉裂數目的增加而增加，四種葉形總氨基酸含量由高到低為三指＞七指＞五指＞全緣，總含量介于42.63～61.32 mg/g。其中，三指淺裂五指毛桃根中甘氨酸、L-組氨酸、L-蘇氨酸、L-丙氨酸、L-脯氨酸、L-酪氨酸、L-纈氨酸、L-異亮氨酸、L-亮氨酸、L-苯丙氨酸及L-賴氨酸的含量顯著（＜0.05）高于其它三種葉形。

同時，分析了8 個不同產地五指毛桃根中（表6）16 種氨基酸含量，其總含量介于33.32～72.94 mg/g。進一步分析發現除了L-天門冬氨酸、L-組氨酸、L-蘇氨酸、L-甲硫氨酸和L-苯丙氨酸，其它11 種氨基酸含量及16 種氨基酸總含量廣西欽州靈山縣顯著（＜0.05）高于其它產地，福建漳州平和縣的五指毛桃根中L-天門冬氨酸含量顯著（＜0.05）高于其它產地，廣東河源源城區源南鎮五指毛桃根中L-組氨酸含量顯著（＜0.05）高于其它產地，廣西欽州靈山縣和廣東河源源城區源南鎮五指毛桃根中L-蘇氨酸含量顯著（＜0.05）高于其它6 個產地。因此，同一種中藥材種植在不同地區，受生存環境的影響，其植物體內活性物質含量不同。

在16 種氨基酸中包含7 種人體必需氨基酸，含量為13.86～29.48 mg/g，與氨基酸總量（TFAA）的百分比介于39.58%～47.49%之間，與非必需氨基酸含量的百分比介于65.52%～90.44%之間。根據2007年WHO/FAO中規定必需氨基酸/總氨基酸、必需氨基酸/非必需氨基酸二者比值其理想模型為40%和60%，我們可知，福建漳州平和縣和廣西欽州靈山縣的五指毛桃最接近理想模型，可考慮將兩個產地的五指毛桃作為氨基酸補充劑進行開發。

研究發現，L-天門冬氨酸、L-谷氨酸、甘氨酸、L-精氨酸、L-甲硫氨酸、L-苯丙氨酸、L-亮氨酸、L-賴氨酸和L-酪氨酸等9 種為藥用氨基酸，本研究的測定結果表明，12 份五指毛桃根中藥用氨基酸含量為18.09～42.01 mg/g，12 份五指毛桃根中藥用氨基酸占氨基酸總量介于51.65%～59.61%之間，其中，廣西欽州靈山縣五指毛桃根中藥用氨基酸含量最高，而9 個地區五指毛桃根中藥用氨基酸與總氨基酸比值差異不大，均高于50%，因此，這幾個產區的五指毛桃均可提取藥用氨基酸并推廣利用。

3 結論

本文構建了異硫氰酸苯酯-柱前衍生HPLC 法同時測定不同葉形、不同產地12 批五指毛桃根中16 種氨基酸含量的方法，該方法能使16 種氨基酸有效分離，且線性關系良好，檢出限為0.364～1.052 ng/mL，定量限為1.394～4.207 ng/mL，平均加樣回收率在98.1%～105.9%，RSD 為0.67%～2.11%。由以上結果可以看出該方法精密度高、穩定性和重復性均良好，可作為五指毛桃根中氨基酸含量的測定方法，為完善其質量標準提供了科學依據。