卷丹和百合化学成分研究论文

2022-04-28

〔摘要〕目的基于水分、浸出物、多糖、RegalosideA含量进行不同来源百合药材质量评价及分析,为多基原百合药材鉴别及质量评价提供依据。今天小编为大家精心挑选了关于《卷丹和百合化学成分研究论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

卷丹和百合化学成分研究论文 篇1:

卷丹百合不同发育期鳞茎中四种活性物质含量变化探究

摘 要 以生长期的卷丹百合鳞茎为试验材料,分别在植株生长的现蕾期、绿蕾期、红蕾期I、红蕾期II、红蕾期、开花期、枯萎期和鳞茎收获期取样,测定多糖、总皂苷、酚类和生物碱含量的变化规律,旨在为鳞茎的合理应用提供依据。结果表明:上述4种活性物质在鳞茎中的积累,表现出相似的变化规律。即上述4种化学物质的含量从现蕾期至鳞茎收获期,均有两个高峰和两个低峰的积累时期。其中:最大峰值呈现的时期因测定的物质不同而不同,相对较小的高峰值均出现在鳞茎收获期;低峰出现的时期为现蕾期和开花期。最大峰值与相对较小峰值比较,除多糖含量达到显著差异外,其他3种活性物质的含量差异不明显。

关键词 卷丹百合;鳞茎;活性物质;含量变化

卷丹百合(Lilium.lancifolium Thunb)是百合科百合属植物,是重要的观赏花卉,其鳞茎又可食用和药用,亦是《中华人民共和国药典》规定入药的3种百合之一[1-3]。目前,有关百合的药用成分研究中,其主要包括多糖、皂苷、多酚和生物碱等重要药用化学成分的提取工艺及分离纯化[4-7],而植株发育不同时期鳞茎中活性物质动态变化规律的研究,在国内除李红娟[8]报道了不同栽培条件下鳞茎活性物质的变化特点外,其他尚鲜见报道。为此,本试验选择卷丹百合植株生长发育不同时期鳞茎,进行了多糖、皂苷。多酚和生物碱共4种重要活性物质含量的测定,旨在揭示动态变化规律,进而为合理利用卷丹百合的鳞茎提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料取自吉林伊通满族自治县百合产业基地的卷丹百合,本基地立足伊通山区,具有资源优势和地理气候特点,常年年有效积温在15~25 ℃,土地肥沃,短日光,年降水量小于400 mm,栽培采用大田直播的栽培方式,使其常年开放。

本试验中,按下述植株生长发育各时期的特征,取鲜嫩鳞茎,烘干,打粉,过40目筛,备用。

现蕾期:植株花蕾出现的时期。时间为2015年7月2日。绿蕾期:植株出现大部分绿蕾的时期,时间为2015年7月13日。红蕾期I:植株少部花蕾出现分微红,花蕾手感坚实,时间为2015年7月25日。红蕾期II:植株大部分花蕾出现微红,花瓣尚未开裂,时间为2015年7月30日。红蕾期:植株花蕾全部呈现红色,花蕾手感蓬松,花瓣略微开裂但尚未展开,时间为2015年8月6日。开花期:植株花瓣开展,达到其花冠的典型特征,时间为2015年8月15日。枯萎期:植株部分叶片枯萎,蒴果颜色呈深褐色,尚未开裂,时间为2015年9月4日。收获期:植株叶片全部枯萎,蒴果开裂,开始收获鳞茎,时间为2015年9月29日

1.2 试验方法

1.2.1 多糖含量的测定

采用超声波沉淀法测定[9]。取上述备用样品1 g溶于5 mL蒸馏水中,超声2 h,8 000转离心10 min,取其上清液,之后加入无水乙醇,使醇浓度达到90%,4 ℃静止一夜,10 000转离心10 min,取沉淀溶于10 mL的水中,加入氯仿:正丁醇=5∶1,10 000转离心10 min,上清液稀释100倍后,取2 mL再加入5%苯酚1.0 mL、浓硫酸5 mL,摇匀,沸水浴20 min,静置10 min。在490 nm处测定吸收度,以葡萄糖为对照品,根据吸光值进行含量的测定。

1.2.2 总皂苷含量的测定

按文献[10]进行。以薯蓣皂苷为对照品,根据甾体皂苷类化合物的香草醛-高氯酸显色反应,用分光光度法在 535nm波长处测定吸光度,计算样品中总皂苷的总量。

1.2.3 总酚含量的测定

按文献[11]进行。以没食子酸为对照品,通过总酚类化合物的Folin-Cioealteu比色法 (FC 法),用分光光度法在760 nm处,测得其吸光度计算总酚含量。

1.2.4 总生物碱的测定

称取样品百合2g与30 mL盐酸(0.01mol/L)超声提取2 h,5 000 r,10 min后取上液,调pH到12~13(40%NaOH),8 000 r离心10 min取沉淀,氯仿萃取分别用10 mL,5 mL,5 mL,旋转蒸发至干,称其重量得其总生物碱[12]。

2 结果与分析

2.1 多糖含量的变化

多糖含量的变化表现为现蕾期迅速上升至绿蕾期到最大值592.8 mg/kg,然后开始下降至开花期达到最低值,此期鳞茎多糖的含量为绿蕾期的46.54%。开花期后又开始缓慢上升至鳞茎收获期达到第2个多糖积累高峰期,此高峰期的多糖含量为绿蕾期的77.01%,但高于其他各取样测定时期的多糖含量(见图1)。由表1看出,绿蕾期多糖含量显著大于鳞茎收获期等其他各个时期,鳞茎收获期的多糖含量与现蕾期和红蕾期Ⅰ差异不明显,但其显著高于红蕾期II、红蕾期、开花期和枯萎期(见表1)。

.2 总皂苷含量的变化

总皂苷含量的变化表现为双峰曲线,两个高峰期分别为红蕾期II和鳞茎收获期(见图2)。现蕾期总皂苷积累呈现直线上升,至红蕾期II达到最大值7.89 mg/kg,较现蕾期提高了39.15%。第二个高峰期为鳞茎收获期,总皂苷含量为7.57 mg/kg较开花期上升了15.75%。两个高峰期的总皂苷含比较,现蕾期较鳞茎收获期仅提高了4.23%,差异不明显,且二者与红蕾期I和枯萎期开花期的总皂苷含量亦基本相似。因此,总皂苷含量自植株现蕾期至植株地上部分完全枯亡,总皂苷含量无明显差异。

2.3 总酚含量的变化

多酚类化合物具有抗动脉硬化、降低胆固醇、抗氧化和抗辐射等活性。卷丹百合鳞茎中总酚含量最高的时期出现在红蕾期Ⅰ(见图3),含量为18.21 mg/kg,其次是鳞茎收获期为17.96 mg/kg。从表1看出,红蕾期Ⅰ与红蕾期II和鳞茎收获期鳞茎的总酚含量差异不明显,但显著高于其他取样时期。卷丹百合鳞茎的最佳收获时期为红蕾期Ⅰ和鳞茎收获期。

2.4 总生物碱含量的变化

从图4看出,从卷丹百合现蕾总生物碱含量迅速上升至红蕾期Ⅰ达到最大值,总生物碱含量为8.11 mg/kg,较现蕾期增加了42.78%。之后开始下降至开花期出现总生物碱含量积累的第二个低峰期。方差分析结果显示(见表1),除红蕾期Ⅰ总生物碱含量显著高于现蕾期外,其他各时期的总生物碱含量差异均不明显。说明卷单百合鳞茎总生物碱含量在植物发育的不同时期变化较小,鳞茎的采收时期对卷单百合总生物碱的生物活性可能无明显的影响。

3 结论与讨论

卷丹百合植株年生自花蕾出现至鳞茎收获期长发育周期中鳞茎中多糖、皂苷、多酚等生物活性物质含量的变化有两个高峰和两个低峰积累时期。最大峰值呈现时期先后顺序依次为多糖(绿蕾期)、酚类和生物碱(红蕾期I)及皂苷(红蕾期II)。与李红娟[4]提出生物碱含量最大值出现在多糖之前的研究结果有所不同。第二个高峰值均出现在鳞茎收获期,此时4种活性物质含量除多糖外,其他3种活性物质均与最大峰值时无明显差异。李红娟[4]在卷丹百合营养成分、活性物质及栽培特性的研究中鳞茎多糖和生物碱的含量在鳞茎收获期基本处于最低水平,这与本研究结果不同。因此,卷丹百合鳞茎收获期在植株地上部位全枯萎后采收比较合理,与传统百合鳞茎收获期相符。

在百合年生长发育周期中,叶片生长到花蕾出现是叶片生长旺盛期,光合产物开始由地上部分向地下部分转移,促进鳞茎糖类物质的积累。百合鳞茎中多糖、皂苷酚类化合物的形成,都需有糖类物质为基础[5]。百合鳞茎发育期间可溶性总糖含量的高峰值出现的时期也基本在现蕾期。本研究结果中卷丹百合鳞茎中多糖、酚类和皂苷的含量最大值均出现在花蕾期,基本与百合生长发育不同阶段的生理生化的变化规律相吻合。

参考文献

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[4]李红娟.卷丹百合营养成分、活性物质及栽培特性的研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2007.

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[6]胡敏敏,蔡宝昌,张志杰,等.百合多糖的药效研究[J].中药新药与临床药理,2007,18(2):101-102.

[7]陈小蒙,刘成梅,刘伟.龙牙百合多糖的纯化及其分子量的测定[J].食品科学,2008,29(11):305-307.

[9]梁丽军,曾哲灵,熊 淘,等.蒽酮-硫酸法测定大蒜多糖的含量[J].食品科学,2008,29(9):499-502

[10]王琦.兰州百合化学成分的研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2007.

(责任编辑:刘昀)

作者:陈越 郭太君 赵春莉 李凤飞

卷丹和百合化学成分研究论文 篇2:

不同来源百合药材的质量评价及分析

〔摘要〕 目的 基于水分、浸出物、多糖、Regaloside A含量进行不同来源百合药材质量评价及分析,为多基原百合药材鉴别及质量评价提供依据。方法 按照2015版《中华人民共和国药典》方法测定水分、浸出物;采用紫外分光光度法测定百合多糖含量;采用高效液相色谱法测定Regaloside A含量:Supersil ODS-B(250 mm×4.6 mm, 5 μm)色谱柱,柱温为30 ℃,进样量为10 μL,流速为1.0 mL/min,流动相0.1%磷酸水溶液∶乙腈=85∶15(V/V),检测波长为310 nm。结果 54批百合样品水分均≤13%;43批百合样品浸出物≥18%,11批百合样品浸出物<18%;54批百合样品多糖含量区间为9.89%~23.42%;54批百合樣品Regaloside A含量区间为0.019%~0.599%。结论 所有百合样品水分均符合药典要求;11批百合药材浸出物未达到药典要求,且均为龙牙百合药材;17批百合多糖含量未达湖南省地方标准;卷丹百合浸出物和Regaloside A含量均普遍高于市购龙牙百合药材。该研究为市场药用百合以卷丹百合为主提供了佐证,为不同来源百合鉴别及百合药材质量控制提供了参考依据。

〔关键词〕 百合;水分;浸出物;多糖;Regaloside A;含量测定;质量评价

Quality Evaluation and Analysis of Lilii Bulbus from Different Sources

LIU Xiangdan1,2, CHEN Xun1, LIU Changyu1, PEI Gang1,2, ZHOU Ribao1, WANG Zhi1, CHEN Naihong1,2,3*

(1. College of Pharmacy, Hunan University of Chinese Medicine, Changsha, Hunan 410208, China; 2. Hunan Traditional Chinese Medicine Piece Standardization and Function Technology Research Center, Changsha, Hunan 410208, China; 3. Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100050, China)

百合始载于《神农本草经》,其应用历史悠久,属药食同源品种。2015版《中华人民共和国药典》(简称《中国药典》)记载百合来源于百合科植物卷丹Lilium lancifolium Thunb.、百合Lilium brownii F.E. Brown var. viridulum Baker或细叶百合Lilium pumilum DC.的干燥肉质鳞叶[1]。其味甘性寒,归心、肺经,有养阴润肺,宁心安神的功效,主要用于治疗肺虚久咳,劳嗽咳血,心烦失眠,情绪不能自主等病[1]。

研究表明,药用百合鳞叶中主要含有多糖、酚酸甘油酯、甾体皂苷、甾醇、黄酮、苯丙素、多糖类、生物碱及磷脂、无机盐等成分。其中百合多糖含量高,具抗肿瘤、降血脂、抗病毒、抗突变和提高细胞免疫活性等多种生理功能[2-5],为百合主要功能成分之一;酚酸甘油酯亦为百合大类成分,具抗氧化、抗肿瘤、抗增殖、免疫调节及雌激素活性等生理功能[6-8],其中Regaloside A为百合酚酸甘油酯类成分之一[9],项目组前期预实验发现其在百合药材中相对百分含量较高,且具有显著的抗抑郁药理活性,具有潜在研究价值。

笔者收集百合药材样品过程中发现,药用百合品种主要为卷丹Lilium lancifolium Thunb.和百合

Lilium brownii F.E. Brown var. viridulum Baker两种,其中卷丹以药用为主(其干燥肉质鳞叶商品习称卷丹百合),百合可药食两用(其干燥肉质鳞叶商品习称龙牙百合),湖南为以上两品种主产区,主为栽培,秋季采收;细叶百合Lilium pumilum DC.的干燥肉质鳞叶市场基本不见流通。市场调查还发现,食用百合主流品种除龙牙百合外还有兰州百合Lilium davidi var. unicdor cotton干燥肉质鳞叶(商品习称兰州百合),其次市场还存非药用品种如金百合(其饮片性状与卷丹百合相似)入药现象,百合为多基原药材,市场存在品种难以区分或混用现象。

基于此,本研究在2015版《中国药典》百合药材性状鉴别及水溶性浸出物含量基础上,增加百合大类成分多糖、Regaloside A两个指标,对收集的药用百合品种、食用主流品种、药用混淆品及野生百合样品的质量进行评价和分析,以期为鉴定不同来源百合、行百合药材质量评价提供研究基础。

1 仪器与材料

1.1  主要儀器

超声波清洗机(宁波新芝生物科技股份有限公司);Waters 1525 高效液相色谱仪(配有2489紫外/可见检测器,二元泵)(美国沃特世公司);ME204E/02电子分析天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司);中草药粉碎机(天津市泰式特仪器有限公司),UV-1750紫外可见分光光度计(日本岛津);TDZ-5-A离心机(上海安亭科学仪器厂);UV1800PC紫外分光光度计(上海奥析科学仪器有限公司)。

1.2  主要材料

无水葡萄糖(国药集团化学试剂有限公司,批号63005518);Regaloside A对照品(实验室自制,纯度≥98%);甲醇(天津市科密欧化学试剂有限公司,分析纯);磷酸(长沙分路口塑料化工厂,分析纯);乙腈(德国默克股份有限公司,色谱纯);硫酸(湖南汇虹试剂有限公式,分析纯);乙醇(安徽安特食品股份有限公司,分析纯);蒽酮(国药集团化学试剂有限公司,分析纯)。

项目组于2017-2018年度共收集54批百合样品(包括药用百合、食用百合、百合药材混伪品、野生百合),经湖南省药品检验研究院方石林教授、湖南中医药大学第一附属医院张志国教授、湖南中医药大学周日宝教授、刘塔斯教授、湖南农业大学谢红旗教授鉴定为百合科相关品种,具体信息见表1。其中野生百合,为笔者野外采集,于实验室自加工用于对照。

2 方法与结果

2.1  水分

按照2015版《中国药典》第四部通则0832第二法(烘干法)对54批百合样品水分进行测定分析,54批百合样品水分含量均在13%及以下,符合药典规定。

2.2  浸出物

按照2015版《中华人民共和国药典》第四部通则2201水溶性浸出物冷浸法,对54批百合样品进行浸出物测定,以干燥品计,结果见表2。其中S1-S21卷丹百合样品浸出物均大于18%,符合药典标准;S22-S47市购百合中有11个样品浸出物小于18%,未达药典标准;S48-S50浸出物均较高,达到药典标准;所测的细叶百合、兰州百合及百合混用品金百合浸出物达到药典要求,但因收集样品少实验结果仅做参考对照。

2.3  多糖含量测定

2.3.1  对照品溶液的制备  精密称取经105℃干燥至恒重的无水葡萄糖对照品50.014 mg,置50 mL量瓶中,加水溶解并稀释至刻度,摇匀,即得。

2.3.2  标准曲线的制备  精密量取对照品溶液1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 mL,分别置棕色具塞试管中,分别加0.2%蒽酮-硫酸溶液4.0 mL,混匀,迅速置冰水浴中冷却后,置沸水浴中加热10 min,取出,置冰水浴中放置5 min,室温放置10 min,以相应试剂为空白,在580 nm的波长处测定吸光度,以浓度(C)为纵坐标,吸光度(A)为横坐标,绘制标准曲线为

C=0.034 9 A+0.000 6(r=0.999 5)。

2.3.3  测定方法  取本品粉末(过四号筛)约1 g,精密称定,置圆底烧瓶中,精密加水100 mL,称定重量,加热回流2 h,放冷,再称定重量,用水补足减失的重量,摇匀,离心,精密量取上清液1.5 mL,加乙醇7.5 mL,摇匀,离心,取沉淀加水溶解,置50 mL量瓶中,并稀释至刻度,摇匀,精密量取1 mL,照“2.3.2”项下方法测定吸光度。

2.3.4  样品含量测定  取54批不同来源的百合药材,按“2.3.3”项下方法制备,按“2.3.2”项方法测定吸光度值,代入线性回归方程,计算多糖含量。本品按干燥品计算,含百合多糖以无水葡萄糖(C6H12O6)计,结果见表2。从表2可知54批样品多糖含量区间为9.89%~23.92%,样品间含量差异大。

2.4  Regaloside A含量测定

2.4.1  色谱条件与系统适用性  色谱柱:Supersil ODS-B柱(250 mm×4.6 mm, 5 μm);流动相:0.1%磷酸水溶液∶乙腈=85∶15(V/V);流速:1 mL/min;柱温:30 ℃;进样体积:10 μL;检测波长:310 nm。在该色谱条件下,理论塔板数按Regaloside A峰计算不低于3 500,样品中Regaloside A与其他峰能达到基线分离,分离度大于1.5,保留时间在9.8 min左右。相关色谱图见图1。

2.4.2  对照品溶液的制备  精密称取Regaloside A对照品7.5 mg,置于25 mL容量瓶中,用75%甲醇溶解并稀释至刻度,制得浓度为0.3 mg/mL的Regaloside A对照品溶液,经0.22 μm微孔濾膜过滤,密封,低温避光保存,备用。

2.4.3  供试品溶液的制备  精密称取(过四号筛)百合样品粉末3 g置带塞锥形瓶中,加入75%甲醇溶液60 mL,称重,静置2 h后,室温超声30 min,待冷却用75%甲醇补重,取上清液过0.22 μm微孔滤膜,制得供试品溶液。

2.4.4  线性关系考察  精密吸取“2.4.2”项下制得的对照品溶液,加75%甲醇制成浓度分别为0.01、0.02、0.05、0.1、0.15、0.2 mg/mL的系列对照品溶液。精密吸取10 μL上述各浓度的对照品溶液,分别进样并按照“2.4.1”项下色谱条件进行测定,记录Regaloside A峰面积。以Regaloside A峰面积(A)为纵坐标,Regaloside A的质量浓度(C,mg/mL)为横坐标,绘制标准曲线,得到回归方程

A=29 135 433.236 5C-35 293.602 6 (r=0.999 8)

结果表明,Regaloside A质量浓度在0.01~0.2 mg/mL范围内线性关系良好。

2.4.5  精密度试验  精密称取S23号样品粉末3 g,按“2.4.3”项下方法制成供试品溶液,再按“2.4.1”项下色谱条件连续进样6次并记录Regaloside A峰面积。计算Regaloside A峰面积的RSD为0.67%(n=6),表明所用仪器精密度良好。

2.4.6  稳定性试验  精密称取S23号样品粉末3 g,按“2.4.3”项下方法制成供试品溶液,分别于制备后的1、4、6、8、10、24 h按照“2.4.1”项下色谱条件进行检测,并记录Regaloside A的峰面积。结果Regaloside A峰面积的RSD为1.25%,表明供试品溶液在24 h内稳定。

2.4.7  重复性试验  精密称取6份S23号样品粉末3 g,按“2.4.3”项下方法制备供试品溶液,再按“2.4.1”项下色谱条件分别进行高效液相测定并记录Regaloside A峰面积。结果峰面积的RSD为1.28%(n=6),表明本方法的重复性良好。

2.4.8  加样回收率试验  分别精密称取6份S23号样品各1.5 g于锥形瓶中,加入57.2 mL 75%的甲醇和2.8 mL“2.4.2”项下的对照品溶液,称重,静置2 h,超声30 min,补重,取上清液,过0.22 μm微孔滤膜,进样测定,记录Regaloside A峰面积,计算回收率为(101.87±1.25)%(n=6)。

2.4.9  样品含量测定  取54批不同来源的百合药材,按“2.4.3”项下方法制备,按“2.4.1”项色谱条件进行峰面积测定,代入线性回归方程,计算Regaloside A含量,54批百合样品Regaloside A含量区间为0.019%~0.599%,样品间含量差异较大。结果见表3。3 讨论

本研究主要进行卷丹百合与市购龙牙百合质量评价和分析,其它来源百合因样本量少仅做参考对照。

3.1  由表2可知,21批卷丹百合浸出物含量范围为20.63%~45.09%,平均含量为25.76%;26批市购龙牙百合浸出物含量范围为14.64%~23.89%,其中11个样未达药典标准,其平均百分含量为18.47%,卷丹百合浸出物明显高于市购龙牙百合浸出物;5~6月采野生百合和5月份采栽培龙牙百合浸出物高于市购龙牙百合浸出物。所有百合样品中仅37批百合样品多糖含量≥15%,达湖南龙山百合地方标准(多糖含量≥15%)[10],其中21批卷丹百合多糖含量范围为11.45%~23.42%,平均含量为15.99%,26批市购龙牙百合多糖含量范围为10.16%~21.69%,平均含量为16.16%。

3.2  本试验建立的Regaloside A含量HPLC测定方法操作简单、灵敏度高、重复性好,可用于百合药材中该成分的含量测定。不同来源百合中Regaloside

A含量存在差异:21批卷丹百合Regaloside A含量范围为0.161%~0.347%,均值为0.233%;26批市购龙牙百合Regaloside A含量范围为0.036%~0.144%,均值为0.078%; 5月份采基地龙牙百合Regaloside A含量为0.253%;野生百合Regaloside A含量范围为0.203%~0.599%,均值为0.401%;细叶百合Regaloside A含量较低,为0.056%;兰州百合Regaloside A平均含量低,为0.043%;金百合Regaloside A含量低,为0.058%。

以上试验结果表明,卷丹百合浸出物、Regaloside A含量均显著高于市购龙牙百合,其为市场中药百合以卷丹百合为主提供了佐证;5月份采基地龙牙百合及野生百合浸出物、Regaloside A含量均显著高于市购龙牙百合,提示百合栽培技术和采收期可能还有一定的研究空间,卷丹百合、龙牙百合、细叶百合、兰州百合可通过饮片形状、性味进行鉴别区分,金百合与卷丹百合性状相似常为市场药用百合混用品,因其Regaloside A含量较卷丹百合明显低,因此可通过测定Regaloside A含量与卷丹百合区分鉴别。

参考文献

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作者:刘湘丹 陈勋 刘畅宇 裴刚 周日宝 王智 陈乃宏

卷丹和百合化学成分研究论文 篇3:

基于ATR-FTIR结合UPLC-DAD技术鉴别百合及其类似品

 摘要:目的  基于傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)结合超高效液相色谱-二极管阵列检测器(UPLC-DAD)技术快速区分不同品种百合药材粉末。方法  采用ATR-FTIR采集百合样品红外光谱数据并导入Simca软件,建立正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)模型,在此基础上,联用UPLC-DAD技术测定正品百合、伪品金百合及微波干燥卷丹中王百合苷A含量,分析其差异性。结果  OPLS-DA二维得分图及层次聚类分析图对卷丹与百合、卷丹与伪品金百合、热风干燥卷丹与微波干燥卷丹進行了良好的分类。卷丹的王百合苷A含量为2.09~3.28 mg/g,百合的王百合苷A含量为1.36~1.77 mg/g,伪品金百合的王百合苷A含量为1.03~1.05 mg/g,微波干燥卷丹的王百合苷A含量为3.92~4.01 mg/g。卷丹和百合中的王百合苷A含量高于伪品金百合,微波干燥卷丹的王百合苷A含量高于普通热风干燥卷丹。结论  本研究建立的方法操作简单、方便、快速,可为百合饮片、百合药膳产品开发及相关药材的质量控制提供借鉴。

关键词:百合;傅里叶变换衰减全反射红外光谱;超高效液相色谱-二极管阵列检测器;王百合苷A

DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.201901219

Identification of Lilii Bulbus and Its Counterfeit by ATR-FTIR and UPLC-DAD

YUAN Zhiying1,2,3, LI Dongyang1, LI Yalin1, GUAN He1, LIU Xiangdan1, XIE Mengzhou1,3, HUANG Huiyong1,3

1. Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410208, China; 2. Hunan Engineering Technology Center of Standardization and Function of Chinese Herbal Decoction Pieces, Changsha 410208, China; 3. Hunan Engineering Technology Center of Functional Food Homology of Medicine, Changsha 410208, China

F.E. Brown var.viridulum Baker was significantly higher than that in the counterfeit, while the content of regaloside A in microwave dried Lilium lancifolium Thunb. was higher than that in the hot-air dried Lilium lancifolium Thunb. Conclusion The method is simple, convenient and rapid, which can provide references for the development of medicinal diet products of Lilii Bulbus and the quality control of related medicinal materials.

超高效液相色谱-二极管阵列检测器(UPLC-DAD)多应用于代谢组学分析及其他一些生化领域,近年来在天然产物的分析方面运用也逐渐兴起[1-2]。傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)以其快速、绿色、样品无损等特点近年来被广泛用于中药研究[3-5]。采用UPLC-DAD联用红外光谱技术研究中草药不同居群间药材品质差异性,对中药复杂成分体系的研究更加有利[6]

百合始载于《神农本草经》,2015年版《中华人民共和国药典》收录百合为卷丹Lilium lancifolium Thunb.、百合Lilium broumii F.E. Brown var. viridulum Baker、细叶百合Lilium pumilum DC.的干燥肉质鳞叶[7-10],具有润肺止咳、养心安神功效,用于阴虚燥咳、唠嗽咳血、虚烦惊悸、多梦失眠、精神恍惚。本课题组前期在百合药材资源调研中发现,药材市场中百合以卷丹和百合2个品种为主,细叶百合很少,而同属植物金百合Lilium trompeten因亲缘关系较近被作为百合Lilium broumii F.E. Brown var. viridulum Baker代用品在市场上出售。除此之外,药材加工方式对药材活性成分亦具有明显影响[11]。目前,百合药材鉴别主要采用外观观察、显微特征观察等传统方法。由于卷丹、百合、金百合的亲属关系近,且粉碎后原有外观性状特征消失,故传统鉴别方法难以区分不同品种及不同加工方式的百合藥材粉末。

本研究在课题组前期对百合产地环境、化学成分研究[12-14]的基础上,采用ATR-FTIR结合Simca软件建立百合粉末定性鉴别正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)模型,在此基础上,联用UPLC-DAD技术对正品百合、伪品金百合及微波干燥卷丹进行主要成分王百合苷A含量测定,探索其差异性特征,为快速区分百合及其同属药材、混伪品及微波干燥药材提供参考。

1  仪器与试药

Nicolet is 5傅里叶变换红外光谱仪,iD5 ATR附件(赛默飞科技公司);Simca13.0数据分析处理软件(瑞典Umetrics公司);202型电热恒温干燥箱(北京中兴伟业仪器有限公司);Agilent 1290 Infinity型超高效液相色谱仪(美国Agilent公司);FW100高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司);KM-250DE型中文液晶台式超声波清洗器(昆山美美超声仪器有限公司);AR124CN电子天平(上海奥豪斯有限公司);Millipore纯水仪(美国Millipore公司)。

王百合苷A对照品(批号0252-DT01,纯度98%,上海Standard Technology);乙腈为色谱纯(韩国LG公司),乙酸为色谱纯(天津市化学试剂研究所),乙醇为分析纯(安徽安特生物化学有限公司),水为超纯水。

收集卷丹、百合及金百合样品共55批次,经湖南中医药大学药学院周日宝教授、周小江教授共同鉴定,分别为百合科植物卷丹Lilium lancifolium Thunb.、百合Lilium broumii F.E. Brown var. viridulum Baker和金百合Lilium trompeten的干燥肉质鳞茎。卷丹:长椭圆形,顶端较尖,基部较宽,边缘薄,微波状,常向内卷曲;鳞叶长2~3.5 cm,宽1~3 cm,长宽比2~2.3,厚1~3 mm,边缘薄;乳白色或淡黄棕色,光滑、半透明,有脉纹3~8条,角质样;无臭,味微苦。百合:卵圆形或狭卵圆形,顶端稍尖;鳞叶长1.5~5 cm,宽0.5~1.5 cm,长宽比为3,厚约4 mm;表面乳白色至乳黄色,有脉纹3~5条,有的不甚明显,角质样;无臭,味微苦至无苦味。金百合:呈长椭圆形,边缘呈波状,脉纹明显。微波干燥卷丹:乳白色或淡黄棕色,表面略膨胀,其他外观形状特征和卷丹相同。取湖南龙山卷丹,水浴蒸煮5 min,样品S19~S34于60 ℃热风干燥12 h,即得热风干燥卷丹;样品S50~S55微波干燥(功率700 W)30 min,即得微波干燥卷丹。样品来源信息见表1。

2  方法与结果

2.1  定性鉴别模型的建立

2.1.1  图谱信息采集

将各批样品干燥、粉碎,过200目筛,取约0.05 g,置于ATR附件上,均匀平铺,用杠杆压紧以确保药材粉末与ATR附件紧密接触,采集红外光谱。采集条件:分辨率4 cm-1,扫描16次,光谱扫描范围5500~600 cm-1,背景环境中CO2和H2O的影响通过背景自动扣除。55批样品ATR-FTIR叠加图见图1。

2.1.2  平均光谱图分析

从图1可以看出,不同批次样品峰型相似,峰位基本相同,无法直接通过光谱图进行区分。截取S19红外光谱(见图2)进行分析可知,主要吸收特征峰波数1022 cm-1附近吸收峰归属为羟基C-O的伸缩振动,1151 cm-1附近吸收峰归属为酯的C-O-C的不对称伸缩振动,1506 cm-1附近吸收峰推测归属为苯环上的C=C骨架振动,1652 cm-1附近吸收峰推测归属为烯烃的C=C伸缩振动,2930 cm-1附近吸收峰推测归属为烷烃C-H的伸缩振动,3648 cm-1附近吸收峰推测归属为羟基O-H的伸缩振动。不同批次样品的光谱吸收峰有较小的差异,这可能与其产地环境因素和植株本身遗传因素不同导致其化学成分和含量不同有关。王百合苷A为百合药材的主要化学成分,其分子结构式的部分特征官能团与百合药材粉末红外光谱推测的官能团具有密切的关联性。

2.1.3  正交偏最小二乘判别分析

利用Simca软件的OPLS-DA可快速自动建模分组对比数据之间的差异性。本研究中的原始光谱经预处理后导入Simca13.0软件,分为卷丹与百合、卷丹与金百合(伪品)、热风干燥卷丹和微波干燥卷丹三个组,分别进行OPLS-DA,经自动平滑、自动基线校正预处理,OPLS-DA二维得分图可准确区分卷丹与百合、卷丹与金百合、热风干燥卷丹和微波干燥卷丹,见图3~图5。

2.1.4  层次聚类分析

采用层次聚类分析(HCA),鉴别卷丹与百合、热风干燥卷丹与微波干燥卷丹、卷丹与金百合,在聚类树状图中将每一类进行标记,分组显示误判个数为0,识别准确率为100%,见图6。

2.2  王百合苷A含量差异性分析

2.2.1  色谱条件

色谱柱为Thermo Hypersil Gold C18(100 mm×2.1 mm,1.9 μm);流动相:乙腈-0.5%乙酸;梯度洗脱:0~13 min,2%~2%A;13~15.2 min,2%~5%A;15.2~17.5 min,5%~5%A;17.5~19.5 min,5%~12%A;19.5~22.0 min,12%~25%A;22.0~25.0 min,25%~50%A;25.0~27.0 min,50%~90%A;27.0~29.0 min,90%~95%A;29.0~31.05 min,95%~2%A;31.05~32.0 min,2%~2%A;流速:0.2 mL/min;柱溫:30 ℃;进样体积:2.00 μL;DAD选择最大吸收波长:309 nm。色谱图见图7。

2.2.2  供试品溶液制备

取样品干燥,粉碎,过200目筛,取约0.5 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入80%乙醇25 mL,避光静置1 h,称定质量,超声提取(功率250 W,频率40 kHz)40 min,放冷,再称定质量,用80%乙醇溶液补足减失的质量,摇匀,过滤(0.22 μm),取续滤液,即得。

2.2.3  对照品溶液制备

分别精密称取王百合苷A对照品适量,置于量瓶中,加80%乙醇溶解稀释,配制成浓度分别为0.556、0.680 mg/mL的对照品溶液。

2.2.4  方法学考察

2.2.4.1  精密度试验

选取对照品溶液,按“2.2.1”项下条件进行UPLC分析,连续测定6次,记录色谱图,王百合苷A峰保留时间RSD=0.02%,峰面积RSD=0.25%,表明本方法精密度好。

2.2.4.2  重复性试验

精密称取样品S14,平行制备6份供试品溶液,进行UPLC分析,结果供试品溶液中王百合苷A峰保留时间RSD=0.04%,峰面积RSD=0.48%,表明本方法重复性良好。

2.2.4.3  稳定性试验

取样品S14,按“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,室温放置,分别于0、2、4、8、12、24 h,按“2.2.1”项下色谱条件进行UPLC分析,结果24 h内供试品溶液中王百合苷A保留时间RSD=0.04%,峰面积RSD=0.84%,表明本方法稳定性良好。

2.2.4.4  线性关系考察

精密量取王百合苷A对照品,置于量瓶中,加入80%乙醇溶解并稀释,摇匀,配成浓度为0.5、10、50、100、333、500 μg/mL的系列标准溶液。按“2.2.1”项下色谱条件进行UPLC分析,记录色谱峰面积。以峰面积为纵坐标,对照品浓度为横坐标,绘制标准曲线,进行线性回归,得线性回归方程Y=20.988X+35.254(r=0.999 2),线性范围为1.0~1000 ng。

2.2.4.5  加样回收率试验

精密称取已知含量的样品(S14)粉末9份,每份0.5 g,每3份样品分别精密加入1、2、4 mL王百合苷A对照品溶液。按“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,并按“2.2.1”项下色谱条件进行UPLC分析,计算加样回收率。结果王百合苷A平均加样回收率为102.43%,RSD=1.25%,表明回收率良好,见表2。色谱图见图8。

2.2.5  样品王百合苷A含量测定

取卷丹(12批次)、热风干燥卷丹(10批次)、百合(4批次)、金百合(3批次)和微波干燥卷丹(3批次)样品,每批3份,按“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,按“2.2.1”项下色谱条件进行测定,记录色谱峰面积,并计算样品中王百合苷A含量。结果表明,不同样品中王百合苷A含量存在差异。卷丹的王百合苷A含量为2.09~3.28 mg/g,百合的王百合苷A含量为1.36~1.77 mg/g,金百合的王百合苷A含量为1.03~1.05 mg/g,微波干燥卷丹的王百合苷A含量为3.92~4.01 mg/g。卷丹和百合的王百合苷A含量明显高于伪品金百合,而微波干燥卷丹相对普通的热风干燥卷丹的王百合苷A含量更高。

3  讨论

ATR-FTIR作为一种绿色、无损的样品分析手段,结合OPLS-DA可以更好区分组间差异,提高模型的有效性和解析能力。通过ATR-FTIR结合OPLS-DA分析,可将卷丹与百合、微波干燥卷丹与热风干燥卷丹、卷丹与伪品金百合药材粉末在OPLS-DA得分图上区分开(同品种样本聚合,不同品种样本离散)。在此基础上,采用UPLC-DAD对百合主要化学成分王百合苷A进行含量测定,发现不同批次样品中王百合苷A含量存在明显差异,微波干燥卷丹>卷丹>百合>金百合。王百合苷A为百合的主要化学成分,其分子结构部分特征官能团与百合药材粉末红外光谱推测的官能团可能具有一定的关联性。

百合作为湖南省大宗药食两用主产药材,近年来市场需求旺盛。由于正品百合价格较高,百合和卷丹中掺杂金百合现象较为常见,而金百合相关研究报道较少。且药材打粉后失去原有性状,难以鉴别,因此采用ATR-FTIR结合UPLC-DAD技术快速鉴别百合药材粉末具有重要意义。

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(收稿日期:2019-01-18)

(修回日期:2019-03-05;编辑:陈静)

基金项目:国家中药标准化项目(ZYBZH-Y-HUN-24);国家中医药管理局项目(201728);湖南省自然科学基金(2019JJ50446);长沙市科技计划(kq1801044);湖南省中药饮片标准化及功能工程技术研究中心开放基金(2018-02-01);湖南中医药大学中药学一流学科(2018年)

通讯作者:黄惠勇,E-mail:huanghy68@126.com

作者:袁志鹰 李东洋 李亚林 管贺 刘湘丹 谢梦洲 黄惠勇

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