蘇亞靜 魯儀增 喬謙等
關(guān)鍵詞:柯里拉京;元寶楓;三角楓;金沙楓;超高效液相色譜法
中圖分類號(hào):S718.43 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-1498(2023)01-0031-08
元寶楓(Acer truncatum Bunge)、三角楓(A.buergerianum Miq.)和金沙楓(A.paxii Franch.)均為槭樹科槭屬植物。元寶楓因其翅果形狀像中國古代金錠“元寶”而得名,廣布于東北、華北,西至陜西、四川、湖北,南達(dá)浙江、江西等省,園林景觀應(yīng)用中常見的秋色葉樹種,也是我國特有樹種。元寶楓葉片中含有多種生物活性成分,如黃酮、強(qiáng)心甙、綠原酸、甾體、鞣質(zhì)、多糖等,且有些成分含量較高,如綠原酸、黃酮等,在食品、醫(yī)療、飼料加工方面有著廣闊的應(yīng)用前景。三角楓是我國黃河流域以南自然分布的鄉(xiāng)土秋色葉樹種之一,不僅具有較高的觀賞價(jià)值,也具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與藥用價(jià)值,根可用于治療風(fēng)濕關(guān)節(jié)痛,根皮、莖皮可用于清熱解毒、消暑,葉片提取物能夠調(diào)節(jié)血糖。金沙楓則是一種常綠景觀樹種,自然分布于我國金沙江流域的四川西南部和云南西北部,山東地區(qū)偶有栽植,越冬需適當(dāng)防寒;金沙楓也具有一定的藥用價(jià)值,其根皮及枝、葉含有的化學(xué)物質(zhì)具有祛風(fēng)除濕的功效。
柯里拉京(Corilagin)是一種水溶性鞣質(zhì),具有多種藥理活性,包括抗腫瘤、抗氧化、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗纖溶、降血壓、抑制病毒、抗菌、抗炎等。特別是在抗腫瘤方面,已有文獻(xiàn)報(bào)道其對(duì)肝、膽管癌、卵巢癌、宮頸癌以及胃癌等細(xì)胞生長具有顯著抑制作用,且柯里拉京對(duì)人體正常細(xì)胞和組織的毒性較低。目前,已在15個(gè)科和50種植物中鑒定出了柯里拉京,主要存在于大戟科(19種)、櫳牛兒苗科(10種)和使君子科(7種)中,槭屬中也有2種鑒定出了柯里拉京,分別是毛果楓(A.nikoense Maxim.)和大葉雞爪楓(A.amoenum Hu.),而同為槭屬的元寶楓、三角楓和金沙楓是否含有柯里拉京則未見報(bào)道。因此,為進(jìn)一步開發(fā)這3種楓樹的藥用價(jià)值,本試驗(yàn)通過UPLC法對(duì)這3種楓樹葉片中柯里拉京的含量進(jìn)行測定,旨在豐富用于提取柯里拉京的植物資源并提升這3種楓樹的藥用價(jià)值以及篩選藥賞兼用型品種。
1材料與方法
1.1采樣地概況
采樣地點(diǎn)位于山東省泰安市山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院園林實(shí)訓(xùn)基地,屬溫帶大陸性半濕潤季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,寒暑適宜,光溫同步,雨熱同季。春季干燥多風(fēng),夏季炎熱多雨,秋季晴和氣爽,冬季寒冷少雪。年平均氣溫13℃,7月份氣溫最高,平均26.4℃,1月份最低,平均-2.6℃。年平均降水量697mm。
1.2試驗(yàn)材料
于2019年5月25日、6月25日、7月25日、8月26日、9月26日和10月27日共計(jì)采樣6次,采集的元寶楓、三角楓和金沙楓各個(gè)品種信息見表1。每個(gè)品種選取3株長勢(shì)一致的健康植株(3年生嫁接苗,株高2m,胸徑3~4 cm),在每株樹冠中部的枝條中部(長枝上第3、4、5對(duì)葉)采集健康無病蟲害的成熟葉片30片以上,帶回實(shí)驗(yàn)室50℃烘至恒質(zhì)量,人工磨成細(xì)粉。
1.3方法
1.3.1色譜條件 采用超高效液相色譜(UPLC)法對(duì)元寶楓、三角楓和金沙楓葉片中的柯里拉京進(jìn)行檢測,儀器為二維超高效液相色譜儀(美國Waters,型號(hào):ACQUITY UPLC),以XBridge C18 (4.6×150 mm,3.5μm)為色譜柱,以0.4%甲酸水溶液和甲醇為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫(0.4%甲酸:0~2 min, 80%~75%; 2~15 min, 75%~55%; 15~20 min, 55%~10%; 20~30 min, 10%;30~32 min,10%~80%),流速為0.3 mL·min-1,柱溫為25℃,檢測波長270 nm,進(jìn)樣量2μL。
1.3.2供試樣品和對(duì)照品溶液的制備
1.3.2.1對(duì)照樣品溶液 準(zhǔn)確稱取柯里拉京標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照品(上海源葉公司,Lot23094-69-1,純度≥98%) 5.00 mg,于50 mL容量瓶中,用50%甲醇溶解并定容至刻度,搖勻,即為含0.10 mg·mL-1柯里拉京的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.3.2.2供試樣品溶液 取樣品粉末約1.00 g,精密稱定,置于100 mL錐形瓶中,精密加入50%的乙醇水溶液50 mL,采用超聲波儀器(成都—科儀器設(shè)備有限公司,kH-599B型)超聲(功率500 W,頻率40 kHz)提取30 min,收集上清液,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮,RE-2000A)蒸發(fā)后,將固體粉末溶解于50 mL 50%甲醇中,過0.22μm濾膜進(jìn)樣待測。
1.3.3線性關(guān)系考察 取對(duì)照樣品溶液,用50%甲醇稀釋,配置濃度梯度為0.005、0.01、0.025、0.05、0.10、0.20 mg.mL-1的溶液,按本文“1.3.1”節(jié)色譜條件進(jìn)樣測定。以柯里拉京的濃度為橫坐標(biāo),色譜峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并進(jìn)行回歸分析計(jì)算。
1.3.4精密度試驗(yàn) 取對(duì)照樣品溶液,按1.3.1節(jié)色譜條件連續(xù)進(jìn)樣測定6次,記錄峰面積,計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差( RSD)。
1.3.5重復(fù)性試驗(yàn) 稱取供試樣品“S-2”樣品粉末6份,每份約1.00 g,按1.3.2.2節(jié)方法制備供試溶液,按1.3.1節(jié)色譜條件進(jìn)行分析,記錄峰面積,計(jì)算其RSD。
1.3.6穩(wěn)定性試驗(yàn) 吸取對(duì)照品溶液μL,每隔2 h進(jìn)樣1次,按“1.3.1”節(jié)色譜條件連續(xù)進(jìn)樣5次,記錄峰面積,計(jì)算其RSD。
1.3.7加樣回收率試驗(yàn) 精密稱取供試樣品“S-2”粉末1g,共5份,分別加入柯里拉京標(biāo)準(zhǔn)品1.410 mg,按1.3.2.2節(jié)的方法制備,在1.3.1色譜條件下測定,記錄色譜圖并計(jì)算加樣回收率及其RSD。
1.3.8供試樣品測定 精密稱取元寶楓、三角楓和金沙楓各品種供試樣品粉末3份,每份約1.0 g,按1.3.2.2節(jié)的方法制備,在1.3.1節(jié)色譜條件下測定其絕對(duì)含量。
2結(jié)果與分析
2.1 3種楓樹葉片柯里拉京的測定
通過比較供試樣品與柯里拉京標(biāo)準(zhǔn)樣品的保留時(shí)間,可以確定這3種楓樹葉片中均含柯里拉京(圖1)。
進(jìn)一步對(duì)方法學(xué)進(jìn)行考察,結(jié)果表明:標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=5×107X+28 168,r=0.999 3,線性范圍為0.005~0.20 mg;精密度、穩(wěn)定性和重復(fù)性試驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為2.12%、0.42%、0.92%;平均加樣回收率為95.31%,RSD為1.45%(表2)。以上結(jié)果表明,所建立的UPLC方法重復(fù)性和穩(wěn)定性較好,回收率達(dá)到了95.31%,可用于元寶楓、三角楓和金沙楓葉片中柯里拉京的測定。
2.2 3種楓樹葉片中柯里拉京的含量差異及月動(dòng)態(tài)變化
2.2.1 3種楓樹葉片柯里拉京含量的比較分析對(duì)元寶楓、三角楓和金沙楓葉片柯里拉京含量進(jìn)行比較分析,結(jié)果(圖2)表明:3個(gè)樹種之間含量存在較大差異,三角楓柯里拉京含量最多,金沙楓次之,元寶楓最低。元寶楓、三角楓、金沙楓葉片中柯里拉京含量范圍分別為0.097 6~0.6079、1.496 4~6.888 7、0.062 7~2.664 0 mg·g-1,平均分別為0.244 5、3.311 7、1.179 2 mg·g-1。由上可見,三角楓更適合作為提取柯里拉京的原材料,金沙楓和元寶楓可作為候選資源。
2.2.2三角楓不同品種葉片柯里拉京的含量差異及月動(dòng)態(tài)變化對(duì)三角楓4個(gè)不同品種葉片柯里拉京在5月到10月的含量進(jìn)行比較分析,結(jié)果(表3)表明:三角楓不同品種葉片的柯里拉京含量在不同月份間均存在較大差異,5月到10月的變異系數(shù)范圍為12.86%~52.58%;4個(gè)品種中,‘興旺的平均含量最高(4.4200 mg·g-1),其次是‘千里紅、‘龍楓、‘齊魯金的含量最低,僅為‘興旺含量的一半;4個(gè)品種的月平均含量為2.479 8~4.778 9 mg·g-1,10月份較高,其次是7、8月份,5、6、9月份含量較低。
三角楓4個(gè)不同品種葉片柯里拉京含量對(duì)比可知:‘興旺在5、7、8和9月的含量明顯高于其它品種,具有較大優(yōu)勢(shì),而在10月稍低于‘千里紅,‘千里紅9月到10月含量急劇上升,達(dá)最高值(6.888 7 mg·g-1);‘齊魯金和‘龍楓9月到10月含量緩慢上升,同樣在10月達(dá)峰值,分別為3.320 4、3.087 6 mg·g-1,明顯低于‘興旺和‘千里紅??傮w看,三角楓4個(gè)品種的柯里拉京含量相比,‘興旺和‘千里紅更優(yōu),‘齊魯金和‘龍楓次之;采收時(shí)間以10月份最佳。
2.2.3金沙楓不同品種葉片柯里拉京的含量差異及月動(dòng)態(tài)變化表4表明:金沙楓不同品種在不同月份葉片柯里拉京的含量存在顯著性差異,5月到10月的變異系數(shù)范圍為10.17%~90.21%。金沙楓月平均含量介于0.404 5~1.9181 mg·g-1,5-10月月均含量一直呈下降趨勢(shì),5月平均含量最高為1.9181mg·g-1。
金沙楓2個(gè)品種葉片柯里拉京含量對(duì)比可看出:‘魯綠為先升后降,5月到6月含量升高,6月達(dá)最高值( 2.664 0 mg·g-1),6月到10月含量持續(xù)降低;‘豐彩為先降再升后降,在5月含量最高(1.723 0 mg·g-1),5月到7月逐步降低,7月到8月含量有所升高,8月到10月緩慢降低。2個(gè)品種的變化趨勢(shì)雖有較大差異,但其5月和6月的含量都高于其他月份。由此可見,金沙楓‘魯綠和‘豐彩葉片采收時(shí)間最好在6月和5月。
2.2.4元寶楓不同品種葉片柯里拉京的含量差異及月動(dòng)態(tài)變化表5表明:元寶楓不同品種在不同月份的柯里拉京含量均存在較大差異,4個(gè)品種葉片的柯里拉京含量5月到10月的變異系數(shù)范圍為36.00%~67.74%,6月份變異系數(shù)最大;4個(gè)品種月平均含量介于0.1717~0.2994 mg·g-1,其中,5、6月份平均含量較高,其次是10月份,7、8、9月份含量較低。
元寶楓4個(gè)不同品種葉片柯里拉京含量月動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì):‘彩蝶翻飛和‘紅精靈這2個(gè)品種的變化趨勢(shì)一致,均為先降后升,即5月到8月含量降低,8月到10月含量升高,最高值分別出現(xiàn)在5月(0.4380 mg·g-1)和10月(0.359 8mg·g-1);‘綠寶石5月到6月含量快速升高,在6月達(dá)峰值(0.6079 mg·g-1),7月到10月含量變化不大;‘慶典的變化趨勢(shì)一直處于波動(dòng)中,在5月到10月出現(xiàn)了多次升高和降低,但幅度都較小,最高值出現(xiàn)在5月(0.2111 mg·g-1)。總之,4個(gè)品種中‘綠寶石更適宜用作提取柯里拉京的候選資源,最佳采葉時(shí)間在6月份。
3討論
研究發(fā)現(xiàn),槭屬的不同樹種之間、同一樹種不同品種之間以及不同采收時(shí)間葉片柯里拉京含量均存在較大差異。首先,同為槭屬的3種楓樹,三角楓柯里拉京含量要明顯高于金沙楓,金沙楓又高于元寶楓。前人研究表明,同屬不同樹種之間柯里拉京含量通常會(huì)存在較大差異。如同為葉下珠屬(Phy/lanthus L.)的葉下珠(Phyllanthus urinariaL.)、珠子草(Phyllanthus niruri L.)和蜜柑草(Phyllanthus ussuriensis Rupr. et Maxim.)地上部分柯里拉京含量分別為2.288、2.400、0.1613mg·g-1,蜜柑草與前二者存在較大差異。同為老鸛草屬(Geranium)的老鸛草(Geranium wilfordii Maxim.)、鼠掌老鸛草(Geranium sibiricum L.) 和野老鸛草(Geranium carolinianum L.)全株的柯里拉京含量分別為2.0、0.593 6、4.10 mg·g-1,三者之間也存在較大差異。牻牛兒苗屬的芹葉櫳牛兒苗(Erodiumcicutarium (L.)L'Herit.)和櫳牛兒苗(Erodium stephanianum Willd.),欖仁樹屬的微毛訶子(Termina/ia chebula Retz. var. tomentella (Kurz)C.B.Clarke)、油欖仁(Terminalia bellirica(Gaertn.) Roxb.)和欖仁樹(Terminalia catappaL.) 同樣存在較大差異。
元寶楓不同品種之間葉片柯里拉京含量差異顯著。目前,不同品種之間柯里拉京含量的差異還未見報(bào)道,但不同產(chǎn)地的葉下珠、余甘子(Phyllanthus emblica L.)柯里拉京含量均存在較大差異。3種楓樹不同品種之間柯里拉京含量差異較大,元寶楓品種間變異系數(shù)最高為67.74%,三角楓為52.58%,金沙楓為90.21%。本文屬首次研究不同品種之間柯里拉京含量的差異,只是研究的品種量不夠多,且所選品種有些較獨(dú)特,如三角楓‘興旺是天然四倍體植株,‘齊魯金是一種黃葉突變體,這可能也是導(dǎo)致品種間差異過大的原因。因此,不同品種之間柯里拉京的含量差異還有待更細(xì)致的研究。
3種楓樹葉片柯里拉京含量5月到10月的變化趨勢(shì)不同,且最佳采收時(shí)間也不一致。元寶楓和金沙楓多在5月和6月柯里拉京含量高,三角楓則是在10月。據(jù)報(bào)道,鼠掌老鸛草在7月達(dá)到最高值;與鼠掌老鸛草同屬的老鸛草柯里拉京含量則在8月達(dá)到最高值。這說明確定某樹種葉片最佳采收時(shí)間是必要的,不能直接參照同屬植物的研究結(jié)果。
植物是動(dòng)態(tài)變化的有機(jī)體,柯里拉京作為多酚中的單寧類,它在植物中不是固定不變的,而是受到了多種內(nèi)在和外在因子的影響。內(nèi)在因子如不同的基因型、關(guān)鍵酶的調(diào)控等,都會(huì)導(dǎo)致不同樹種、同一樹種不同品種的柯里拉京含量存在較大差異;而外在環(huán)境因子如光照、溫度、生長發(fā)育階段、產(chǎn)地等都可能造成柯里拉京含量季節(jié)變化的不同。柯里拉京的生物合成機(jī)制尚未見報(bào)道,影響其含量的關(guān)鍵因子還無從得知,由此可知,針對(duì)柯里拉京及其資源探索還有太多的研究空間。
4結(jié)論
首次測定并發(fā)現(xiàn)元寶楓、三角楓和金沙楓葉片中含有柯里拉京。所建立的UPLC法具有良好的重復(fù)性、穩(wěn)定性和精密度,且平均加樣回收率達(dá)95.31%,可用于3種楓樹葉片中柯里拉京的定量分析。槭屬的不同樹種、同一樹種的不同品種之間和不同采收時(shí)間葉片柯里拉京的含量均存在顯著性差異。元寶楓葉片柯里拉京在5月到10月的含量變化范圍為0.097 6~0.6079 mg·g-1,三角楓的含量變化范圍為1.496 4~6.888 7 mg·g-1,金沙楓的含量變化范圍為0.062 7~2.664 0 mg·g-1。可見,3種楓樹葉片柯里拉京含量相比,三角楓含量最高,金沙楓次之,元寶楓最低。