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HPLC同时测定杜仲叶中绿原酸和芦丁方法的建立及在杂种后代选择中的应用



全 文 :西北林学院学报 2014,30(5):129~132
Journal of Northwest Forestry University
  doi:10.3969/j.issn.1001-7461.2014.05.24
HPLC同时测定杜仲叶中绿原酸和芦丁方法的建立及
在杂种后代选择中的应用
 收稿日期:2013-12-16 修回日期:2014-01-13
 基金项目:林业公益性行业科研专项(201204605)。
 作者简介:魏军坤,男,在读硕士,研究方向:林木遗传育种。E-mail:jun_kun@126.com
*通信作者:杨秀平,女,高级实验师,研究方向:林产化工。E-mail:302671019@qq.com
魏军坤,刘闵豪,杨秀平*,李 煜
(西北农林科技大学 林学院,陕西 杨陵712100)
摘 要:建立利用高效液相法(HPLC)同时测定杜仲叶中绿原酸和芦丁的方法。色谱柱为Aglient
ZORBAX SB-C18(4.6mm×250mm,5μm),流动相组成为甲醇-乙酸-水(体积比为50∶1∶49),
检验波长为340nm,流量为1mL/min,检测温度为32℃。在该色谱条件下,绿原酸和芦丁分别在
0.060 0~2.000 0μg/mL和0.001 8~0.090 0μg/mL范围内线性关系良好,相关系数分别为
0.999 7和0.999 3。利用此方法对杜仲杂交后代中41株生长性状表现优良的个体进行了叶片中
绿原酸和芦丁含量的测定,为杜仲优良无性系的选择提供依据。
关键词:杜仲;HPLC;绿原酸;芦丁;优良单株
中图分类号:S781.41   文献标志码:A   文章编号:1001-7461(2014)05-0129-04
Simultaneous Determination of Chlonogenic Acid and Rutin in the Leaves of
Eucommia ulmoides by HPLC and Its Use in the Selection of Hybrids
WEI Jun-kun,LIU Min-hao,YANG Xiu-ping*,LI Yu
(College of Forestry,Northwest A&F University,Yangling,Shaanxi 712100,China)
Abstract:A convenient high performance liquid chromatographic(HPLC)method has been established for
the simultaneous determination of chlonogenic acid and rutin in the leaves of Eucommia ulmoides.Two
components were saperated by the column Aglient ZORBAX SB-C18(4.6mm×250mm,5μm)with a
mobile phase of methanol-acetic acid-water(50∶1∶49,V/V)at a flow rate of 1mL/min,detection wave-
length of 240nm and column temperature of 32℃.The chlonogenic and rutine each showed good liner re-
lationship in a range of 0.060 0μg/mL~2.000 0μg/mL and 0.001 8μg/mL~0.090 0μg/mL,respective-
ly,with the correlation cofficients of 0.999 7and 0.999 3.The two components in the leaves of 41fine in-
dividual clones were determined using the method above to provide basis for selection of superior clones.
Key words:Eucommia ulmoides;HPLC;chlonogenic;rutin;superior individual
  杜仲(Eucommia ulmoides),杜仲科杜仲属植
物,为我国所特有,大体分布于秦岭、黄河以南,五岭
以北,黄河以西,云南高原以东,其间基本上是长江
中、下游流域[1],且在我国许多地方都有大面积栽
植。研究表明,杜仲叶和皮中含有的一些化学成分
具有降血压[2]、降血糖[3]、抗氧化[4]和抗突变[5]等药
物活性以及强身健体、促进新陈代谢和抗疲劳等保
健作用,且在部分类似的有效成分上杜仲叶要高于
杜仲皮[6]。2005版《中华人民共和国药典》里面将
绿原酸作为指标成分,绿原酸具有保肝利胆、抗菌、
利尿和降压等多种功能,同时也是质量控制的重要
指标[7]。芦丁具有很广泛的药理活性,临床用于防
止脑溢血、高血压等心脑血管疾病[8]。目前,利用高
效液相法同时测定桑叶、大蓟等植物中的绿原酸和
芦丁含量的方法在已有文献报道[9-10],但在杜仲上
却鲜有研究。传统的无性系选育在杜仲遗传改良中
已取得一些成果[11-12],杂交育种作为一种重要的育
种手段在杜仲遗传改良方面的应用并不多,其中仅
魏永成[13]等通过析因交配设计进行控制授粉建立
了杜仲有性杂交群体,并进行了初步的遗传分析。
对利用高效液相法同时测定杜仲叶中绿原酸和芦丁
含量的方法进行了研究,并对杜仲有性杂交后代中
生长性状表现优良的个体叶片中两种物质的含量进
行了测定分析,为杜仲优良无性系的选择提供依据。
1 材料与方法
1.1 植物材料
以河南灵宝天地科技有限公司提供的8个杜仲
优良品种或无性系(“小叶”、“大叶”、“大果”、“闫
雌”、“华仲2号”、“洛超3号”、“紫叶”、“龙拐”)及西
北农林科技大学的2个杜仲优良品种(“秦仲1号”、
“秦仲2号”)作为杂交亲本。其中,“小叶”、“大叶”、
“大果”、“闫雌”和“华仲2号”为母本,“洛超3号”、
“紫叶”、“龙拐”、“秦仲1号”和“秦仲2号”为父本,
采用析因交配设计组成25个组合。于2009年3月
进行控制授粉,10月采集种子,4℃下贮藏;2010年3
月下旬用质量浓度为70%赤霉素(g/L)处理种子,营
养杯内播种育苗;7月移栽至西北农林科技大学林学
院试验苗圃,育苗试验采用完全随机区组设计,10株
小区,3次重复,株行距10cm×10cm[13-14]。
2013年10月初对根据生长型性状选择结果得
到的41株生长性状表现优良的个体进行叶片采集,
每个单株采集2份叶片(每份样品约100g,其中各
取25g混合用于有效成分测定)。采集后立即进行
杀青,烘干,封袋于干燥环境下保存备用。
1.2 仪器和试剂
日立-L2000高效液相色谱:日立L-2300柱温
箱,日立L-2200自动进样器,日立L-2130泵,日立
L-2455二极管阵列检测器;超纯水仪(成都超纯科
技有限公司);KQ-600DV超声波清洗仪(昆山市仪
器有限公司)。芦丁标准品(国药集团化学试剂有限
公司);绿原酸标准品(上海源叶生物有限科技公
司);甲醇(色谱醇,美国TEDIA,DIKMA原装色谱
纯试剂)。
1.3 方法
1.3.1 绿原酸和芦丁含量测定
1.3.1.1 标准品溶液的配制 称取绿原酸标准品
0.400 0g与芦丁标准品0.120 0g,分别用甲醇溶
解并定容至100mL和1 000mL,得到4.000mg/
mL绿原酸与0.120 0mg/mL芦丁标准品贮备液,
各取10mL于4℃冰箱中保存备用。
1.3.1.2 色谱条件 色谱柱为 Aglient ZORBAX
SB-C18(4.6mm×250mm,5μm),流速为1mL/
min,对流动相组成进行考察。其中甲醇体积分数
考察范围为35%~65%;乙酸的体积分数考察范围
为0.2%~1.0%;检验波长的考察范围为紫外光区
190~500nm。
1.3.1.3 样品待测液制备和检测 取烘干的叶片
样品,粉碎机粉碎,经60目筛过筛,准确称取过筛后
的粉末0.500 0g,用60%乙醇浸泡60min,超声提
取30min(频率40kHz,温度40℃)[15],于容量瓶中
用60%乙醇定容至50mL,经0.22μm微孔滤膜过
滤,得样品待测液。
1.3.2 优良单株的选择 每株树取2份叶片样品
的平均值用于数据处理,利用SPSS软件对数据进
行处理。其中变异系数CV=S珡X×100%

对上述得到的个体叶片中的绿原酸和芦丁含量
进行标准化变换,即X=(X0-珡X)/S,其中,X0 表
示测定数值,珡X 表示平均值,S表示标准差,并按其
合计值大小进行排序,进行优良单株的选择。
2 结果与分析
2.1 绿原酸和芦丁测定的色谱条件
2.1.1 检测波长的选择 分别将绿原酸和芦丁标
准品溶液用190~500nm的紫外光区进行扫描,结
果显示,绿原酸在220nm和329nm处有2个吸收
峰,芦丁在以上2个波长处也有较大吸收。根据样
品中2种成分的含量,在260、280、320nm 和340
nm 4个波长进行检测,最后确定以340nm作为检
测波长,目标峰明显,杂峰影响小。
2.1.2 流动相的优化 试验了不同甲醇含量和乙
酸浓度对2种物质的分离度、保留时间和峰形的影
响。结果表明,用甲醇和水作为流动相,经C18柱可
以很好地将绿原酸、芦丁和样品中的杂质分离开,但
是绿原酸和芦丁的峰形有拖尾现象。这主要是因为
绿原酸和芦丁中含有的羟基和黄酮苷元产生电离,
与固定相表面存在着双保留机制[16],因此在流动相
中加入少量的乙酸,以消除拖尾现象[17]。根据不同
浓度的乙酸对峰形的改良效果,最后确定乙酸浓度
为1.0%。
流动相甲醇含量影响样品的保留时间,当流动
相中甲醇含量为40.0%时,色谱峰分离很好,但是
时间较长;当甲醇含量为60.0%时,绿原酸和芦丁
的峰与杂质峰分离度不好,通过改变流动相中甲醇
的含量,最后确定流动相各项组成为甲醇∶醋酸∶
水=50∶1∶49,时间在25min内结束(图1)。
031 西北林学院学报 30卷 
图1 (a)绿原酸和芦丁标准品、(b)杜仲叶片的色谱图
Fig.1 Chromatograms of(a)chlorogenic acid and rutin standards,(b)leaves of Eucommia ulmoides
2.1.3 标准曲线制作 用混合储备液分别配置6
个浓度梯度,其中绿原酸质量浓度为2.000 0、
1.000 0、0.800 0、0.300 0、0.100 0 mg/mL 和
0.060 0 mg/mL,芦 丁 质 量 浓 度 为 0.060 0、
0.003 0、0.024 0、0.009 0、0.003 0 mg/mL 和
0.001 8mg/mL,0.22μm微孔滤膜过滤后进行检
测。以峰面积为纵坐标、质量(μg)为横坐标,进行
一次线性回归,计算绿原酸与芦丁的回归方程和相
关系数(r)。标准曲线方程:绿原酸:y=2.873 0×
107 x+ 2.713 5×106,r=0.9994,线性范围为
0.060 0~2.000 0μg/mL;芦丁:y = 2.274 6×
107 x + 8.522 9×104,r=0.999 3,线性范围为
0.001 8~0.090 0μg/mL。
2.1.4 精密度试验 取标准品稀释液(绿原酸和芦
丁含量分别为1.000mg/mL和0.003 0mg/mL),
重复进样6次,计算绿原酸与芦丁的含量,并计算各
组分的相对标准偏差(RSD),结果为:绿原酸RSD
=0.86%,芦丁RSD=0.92%,精密度良好。
2.1.5 加样回收试验 精密称取一定含量的待测
样品0.500 0g,分别计入标准品稀释液1mL(其中
含有绿原酸1mg,芦丁0.06mg),根据2.3制备待
测液,测定,并计算加样回收率。结果表明,2种物
质的回收率分别为98.67%和98.32%,RSD 分别
为1.73%和1.42%。
2.1.6 稳定性试验 取同一待测样品,间隔4h分
别进样进行检测,结果表明,绿原酸和芦丁在24h
内稳 定;绿 原 酸 RSD =1.46%,芦 丁 RSD =
1.23%,24h稳定性良好,因此测定工作应在24h
内完成。
2.1.7 重复性试验 取杜仲叶片样品6份,根据
2.3制备待测品,进行测定。计算各组分测定的结
果的RSD,检验方法的重复性(表1)。
表1 HPLC测定2种物质含量的重复性试验结果
Table 1 Results of the repeatability of two compounds %
成分
含量
1  2  3  4  5  6 均值
RSD
绿原酸 1.797  1.772  1.792  1.770  1.793  1.782  1.784  1.784
芦丁 0.223  0.216  0.223  0.203  0.226  0.206  0.217  0.217
   测得绿原酸 RSD=1.15%,芦丁 RSD=
1.01%。由于样品中被测成分含量较低,重复性检
验的RSD值应<5%,固重复性良好。
2.2 优良单株的选择
利用上述方法,对41株优良单株叶片中的2种
化学成分含量进行了测定及分析(表2)。
表2 样品中2种物质的分析结果
Table 2 Analysis of two compounds in samples
成分 均值 最小值 最大值 标准值 变异系数/%
绿原酸 1.683 4  0.220 2 4.221 4  0.810 0  48.12
芦丁 0.381 7  0.144 8 0.787 5  0.142 7  37.38
对于样品叶片中绿原酸的含量,变异幅度为
4.001 2,变异系数为48.12%;对于叶片中的芦丁
含量,变异幅度为0.642 6,变异系数为37.38%。
结果表明,这2种物质在群体中变异明显,具有较大
的选择潜力。利用SPSS软件对两种物质含量进行
相关性分析,得到相关性系数为0.398**,达到了极
其显著水平。
对上述数据进行标准化变换,求和,排序,选出
10株优良单株(表3)。入选个体的绿原酸含量的平
均值为2.619 9%,芦丁含量的平均值为0.566 9%,
与初选群体相比,分别提高了55.64%和48.53%。
131第5期 魏军坤 等:HPLC同时测定杜仲叶中绿原酸和芦丁方法的建立及在杂种后代选择中的应用
表3 优良单株选择结果
Table 3 The result of superior individual selection
编号
绿原酸含量/%
实测值 标准化值
芦丁含量/%
实测值 标准化值
标准化合计值 排序
3  4.221 4  3.133 2  0.382 0  0.002 1  3.135 3  1
17  1.917 9  0.289 6  0.787 5  2.843 7  3.133 3  2
19  2.577 7  1.104 0  0.654 3  1.910 6  3.014 6  3
4  3.111 5  1.763 0  0.507 6  0.882 6  2.645 6  4
8  3.149 8  1.810 3  0.463 7  0.574 8  2.385 1  5
2  1.879 8  0.242 6  0.642 5  1.827 7  2.070 2  6
32  2.987 0  1.609 3  0.438 3  0.396 6  2.005 9  7
15  1.946 1  0.324 4  0.602 5  1.547 7  1.872 1  8
33  1.787 9  0.129 1  0.623 9  1.697 2  1.826 3  9
5  2.682 0  1.232 8  0.456 1  0.521 8  1.754 6  10
3 结论
建立了同时测定杜仲叶片中绿原酸和芦丁含量
的高效液相色谱条件,色谱条件为:色谱柱:Aglient
ZORBAX SB-C18(4.6mm×250mm,5μm);流动
相组成为甲醇-乙酸-水(体积比为50∶1∶49);检验
波长为340nm。利用此方法测定杜仲叶片中绿原
酸和芦丁含量时,重复性和稳定性指标均符合测定
要求,因此通过此方法可以快速、准确的测定杜仲叶
中2种物质的含量。
对叶片中绿原酸和芦丁含量的相关性系数为
0.398**,达到了极其显著水平,因此可以同时对2
个性状进行改良。10株优良单株的叶片中绿原酸
和芦丁的平均含量分别为2.619 9%和0.566 9%,
较初选群体分别提高了55.64%和48.53%。这些
优良单株将通过嫁接的方式繁育成无性系,开展杜
仲优良无性系的选育,进一步促进杜仲资源的开发
和利用。
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