王亞,楊清山,2,*,徐猛,胡燕金,桑少陽
(1.晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司,河北邯鄲057250;2.河北省植物天然色素產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,河北邯鄲057250)
銀杏(Ginkgo biloba L.)為銀杏科屬植物,化學(xué)成分為黃酮醇苷、雙黃酮、原花青素、銀杏內(nèi)酯、聚戊烯醇、有機(jī)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(huán)、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞、改善心腦等功效[3-5],具有很高的藥用價(jià)值。因此,對(duì)銀杏葉的藥用、保健、化妝品等綜合價(jià)值的研究日益受到國內(nèi)外的重視。
目前,銀杏葉及其提取物(Ginkgobilobaextract,EGB)中總黃酮含量的測(cè)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(cè)定時(shí)由于樣品未經(jīng)分離純化,樣品中總黃酮含量的測(cè)定會(huì)受到樣品中原花青素等酚類物質(zhì)的干擾,造成檢測(cè)不準(zhǔn)確;比色法僅能粗略測(cè)定總黃酮含量,且由于受到原花青苷元類化合物的影響,導(dǎo)致該法的重現(xiàn)性較差;衍生法-氣相色譜法由于裝置較貴,操作繁瑣,應(yīng)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(zhǔn)確度高等特點(diǎn)成為國內(nèi)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(cè)定方法為基礎(chǔ),通過對(duì)檢測(cè)色譜條件進(jìn)行優(yōu)化,建立一種能同時(shí)使用中國藥典和美國藥典方法檢測(cè)樣品中各成分及總黃酮含量的方法,并對(duì)兩種方法進(jìn)行系統(tǒng)的方法學(xué)驗(yàn)證。
槲皮素、山奈酚、異鼠李素標(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(cè)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(tǒng))、FW100型萬能粉碎機(jī):天津市泰斯特儀器有限公司;SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵、RW12型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器:上海申生科技有限公司;TH-600型超聲清洗機(jī):濟(jì)寧天華超聲電子儀器有限公司。
1.2.1.1 色譜條件
流動(dòng)相為甲醇:0.5%磷酸水=1∶1,波長為370 nm,流速為1.5mL/min,進(jìn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jì)算
黃酮醇苷元的含量按公式(1)計(jì)算:
式中:fi分別對(duì)應(yīng)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(guān)化合物的峰面積;rs為標(biāo)準(zhǔn)溶液中相關(guān)化合物的峰面積;Cs為標(biāo)準(zhǔn)溶液中相關(guān)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(zhì)量,g。
總黃酮醇苷的含量按公式(2)計(jì)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(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化系數(shù)。
1.2.2.1 色譜條件
流動(dòng)相為甲醇:0.4%磷酸水=1∶1,波長為360 nm,流速為1.0mL/min,進(jìn)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(zhuǎn)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?。?0℃)中回流30min,最后轉(zhuǎn)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(jì)算
該方法以槲皮素作為對(duì)照品,分別按照相對(duì)應(yīng)的校正因子計(jì)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(jì)算:
式中:mi分別對(duì)應(yīng)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(guān)化合物的峰面積;rs為標(biāo)準(zhǔn)溶液中槲皮素的峰面積;Cs為標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)量,g;φi為對(duì)應(yīng)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(jì)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(gè)化合物的平均轉(zhuǎn)化系數(shù)。
分別稱取槲皮素、山奈素、異鼠李素標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)備液,4℃冰箱保存,有效期1年。
所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果均采用兩次平行試驗(yàn)的“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示,采用SPSS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)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(yōu)化后的液相檢測(cè)色譜條件可合并為一個(gè),設(shè)置雙波長檢測(cè)(美國藥典370 nm,中國藥典360 nm),滿足同時(shí)進(jìn)行兩種檢測(cè)方法的需求。
流速為1.5 L/min時(shí),系統(tǒng)壓力較大,不利于色譜柱的維護(hù),故調(diào)整流速為1.0mL/min。
由于兩種方法的流動(dòng)相中磷酸水的濃度有微小的差異,理論上流動(dòng)相的極性發(fā)生細(xì)微的變化僅會(huì)影響目標(biāo)物質(zhì)的出峰時(shí)間,而對(duì)其含量的測(cè)定影響不大,因此將流動(dòng)相條件選為甲醇:0.4%磷酸水=1∶1。流動(dòng)相為甲醇:0.4%磷酸水=1∶1時(shí),樣品液中各成分出峰時(shí)間均在5min以內(nèi),出峰時(shí)間較早,不能滿足試驗(yàn)要求,把流動(dòng)相調(diào)整為甲醇:0.4%磷酸水=2∶3,能夠滿足試驗(yàn)要求。
采用甲醇:0.4%磷酸水=2∶3為流動(dòng)相,等度洗脫,考察了1#色譜柱:型號(hào)為MG IIC18,規(guī)格為4.6mm×150 mm,5 μm;2#色譜柱:型號(hào)為 LP-C18,規(guī)格為4.6 mm×250mm,5μm;3#色譜柱:型號(hào)為 Eclipse Plus C18,規(guī)格為 4.6mm×100mm,3.5μm;4#色譜柱:型號(hào)為ZORBAXSB-C18,規(guī)格為 4.6mm×150mm,5μm。綜合樣品液中各目標(biāo)成分的出峰時(shí)間、峰形、分離度等情況,發(fā)現(xiàn)3#色譜柱檢測(cè)3種成分的峰形和分離度均較好,并且可將檢測(cè)時(shí)間控制在20min以內(nèi),保證了檢測(cè)效率。
考察進(jìn)樣量分別在10μL和20μL條件下(如圖1所示)儀器檢測(cè)的精密度時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)進(jìn)樣量為20μL時(shí),由于進(jìn)樣量過大,會(huì)在色譜柱中產(chǎn)生溶劑效應(yīng),導(dǎo)致各成分的分離度和峰形較差,因此進(jìn)樣量應(yīng)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(dòng)相、色譜柱及進(jìn)樣量的情況下,分別考察了25、35、40℃柱溫,發(fā)現(xiàn)柱溫為40℃時(shí)3種成分的峰形和分離度均較好。
將儲(chǔ)備液使用色譜甲醇進(jìn)行等倍稀釋,稀釋成6個(gè)濃度水平,做標(biāo)準(zhǔn)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(cè)定方法下的標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性范圍情況Table1 Thestandard curvesand the linear rangesof threecom ponentsin differentdeterm inationmethods
由表1中數(shù)據(jù)可知,中國藥典和美國藥典測(cè)定方法所得銀杏黃銅中各成分的標(biāo)準(zhǔn)曲線均滿足R2>0.999 9,因此3種成分在各自范圍內(nèi)均線性良好。兩種測(cè)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(biāo)儲(chǔ)備液分析方法的回收率試驗(yàn),結(jié)果表明兩種測(cè)定方法對(duì)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(yàn)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(gè)平行樣,連續(xù)檢測(cè)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(cè)精密度試驗(yàn)Table2 Thep recision testof EGB by CPm ethod
由表2和表3中數(shù)據(jù)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(wěn)定性較好,儀器檢測(cè)的日間精密度較高。
表3 銀杏葉粉末中國藥典方法檢測(cè)精密度試驗(yàn)Table3 The precision testof ginkgo leavesby CPm ethod
2.2.3.2 不同酸解時(shí)間的驗(yàn)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(jìn)行 10、20、30、60、90min酸解時(shí)間驗(yàn)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(shí)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(shù)據(jù)可知,銀杏葉提取物和銀杏葉粉末中總黃酮含量會(huì)隨著酸解時(shí)間的延長呈先增大后穩(wěn)定的趨勢(shì)。酸解時(shí)間10min~30min時(shí),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(shí),隨著酸解時(shí)間的延長,樣品的酸解程度會(huì)越來越大,所測(cè)得總黃酮的量增加。酸解時(shí)間30min~90min時(shí),樣品中總黃酮的量無顯著性變化(P>0.05)。該結(jié)論與杜安全等[13]報(bào)道的銀杏葉提取物中總黃酮的含量隨水解時(shí)間的變化規(guī)律一致。綜上,最佳的酸解時(shí)間為30min,即中國藥典方法的酸解時(shí)間30min參數(shù)設(shè)置是準(zhǔn)確的。
2.2.4.1 精密度驗(yàn)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(gè)平行樣,連續(xù)檢測(cè)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(cè)精密度試驗(yàn)Table5 The precision testof EGB by USPmethod
表6 銀杏葉粉末美國藥典方法檢測(cè)精密度試驗(yàn)Table6 The precision testof ginkgo leavesby USPm ethod
續(xù)表6 銀杏葉粉末美國藥典方法檢測(cè)精密度試驗(yàn)Continue table6 Thep recision testof ginkgo leavesby USP m ethod
由表5和表6中數(shù)據(jù)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(wěn)定性較好,儀器檢測(cè)的日間精密度較高。
2.2.4.2 不同酸解時(shí)間的驗(yàn)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(jìn)行 30、60、90、120、135、150min酸解時(shí)間驗(yàn)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(shí)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(shù)據(jù)可知,銀杏葉提取物和銀杏葉粉末中總黃酮含量會(huì)隨著酸解時(shí)間的延長呈先增大后穩(wěn)定的趨勢(shì)。銀杏葉提取物的酸解時(shí)間為30min~60min時(shí),銀杏葉粉末的酸解時(shí)間為30min~90min時(shí),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(guī)律一致,即樣品量一定時(shí),隨著酸解時(shí)間的延長,樣品的酸解程度會(huì)越來越大,所測(cè)得總黃酮的量增加。銀杏葉提取物的酸解時(shí)間為60min~150min時(shí),銀杏葉粉末的酸解時(shí)間為90min~150min時(shí),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(shí)間135min參數(shù)設(shè)置是準(zhǔn)確的,但從檢測(cè)效率考慮,最佳酸解時(shí)間為90min。
分別使用美國藥典和中國藥典檢測(cè)方法對(duì)3批銀杏葉提取物和3批銀杏葉粉末進(jìn)行檢測(cè),以考察兩種檢測(cè)方法的差異情況,如表8和表9所示。
表8 不同檢測(cè)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(cè)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(shù)據(jù)可知,同一銀杏葉提取物采用不同檢測(cè)方法時(shí),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(cè)值>美國藥典的檢測(cè)值。例如,提取物1使用中國藥典和美國藥典方法檢測(cè)時(shí),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(cè)方法時(shí),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(cè)值>中國藥典的檢測(cè)值。例如,原料1使用中國藥典和美國藥典方法檢測(cè)時(shí),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(cè)結(jié)果出現(xiàn)差異性的原因可能是由于樣品本身的性質(zhì)和樣品酸解的條件(包括酸解劑、酸解時(shí)間、酸解溫度等)。
本研究通過對(duì)HPLC檢測(cè)色譜條件進(jìn)行優(yōu)化,建立了同時(shí)使用中國藥典和美國藥典方法測(cè)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(píng)價(jià)不同測(cè)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(dǎo)生產(chǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明優(yōu)化后色譜條件為雙波長檢測(cè):370 nm和360 nm;流速:1.0mL/min;流動(dòng)相:甲醇-0.4%磷酸水=2 ∶3;色譜柱:Eclipse Plus C18(4.6mm×100mm,3.5μm);進(jìn)樣量:10μL;柱溫:40℃。對(duì)測(cè)定方法進(jìn)行了系統(tǒng)的方法學(xué)驗(yàn)證,考察了測(cè)定方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限和回收率,結(jié)果顯示銀杏黃酮中各成分在各自線性范圍內(nèi)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(cè)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(nèi);驗(yàn)證了測(cè)定方法酸解時(shí)間設(shè)定的準(zhǔn)確性,并得出了最佳的酸解時(shí)間為中國藥典30 min,美國藥典90min。對(duì)兩種測(cè)定方法進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)銀杏葉提取物中總黃酮含量的檢測(cè)值:中國藥典>美國藥典;銀杏葉粉末中總黃酮含量的檢測(cè)值:美國藥典>中國藥典。
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