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不同栽培年限竹节参中主要成分含量的动态变化



全 文 :不同栽培年限竹节参中主要成分含量的动态变化
李玉洲,何毓敏,孙志伟,关乔中,张海滨,毛 帅,张长城,袁 丁* (三峡大学医学院,湖北宜昌 443002)
摘要 [目的]建立同时测定竹节参药材中 3种主要化学成分(竹节参皂苷Ⅴ、竹节参皂苷Ⅳa和竹节参皂苷Ⅳ)的 HPLC含量测定方法;
在此基础上,考察湖北恩施竹节参各主要成分含量与栽培年限之间的动态变化。[方法]采用 HPLC对不同生长年限的竹节参栽培品中
竹节参皂苷Ⅴ、竹节参皂苷Ⅳa、竹节参皂苷Ⅳ的含量进行测定。色谱条件:色谱柱为 Ultimate XB-C18色谱柱,(4. 6 mm × 250 mm,5 μm);
流动相为乙腈 -浓度 0. 2%乙酸铵溶液(32∶ 68,V/V);流速为 1. 0 ml /min;检测波长 203 nm,柱温 30 ℃。[结果]竹节参皂苷Ⅴ、竹节参皂
苷Ⅳa、竹节参皂苷Ⅳ的含量分别在 0. 06 ~4. 00、0. 04 ~3. 00、0. 04 ~3. 00 μg /ml浓度范围内线性关系良好(r1 = 0. 999 6、r2 = 0. 999 4、r3 =
0. 999 5);平均加样回收率分别为 100. 61%、99. 06%、101. 12%,RSD分别为 1. 28%、1. 63%、0. 89%;竹节参中各主要成分含量随栽培年
限变化较大。[结论]该方法简便、可靠,可用于测定竹节参各主要成分的含量;通过监测竹节参各主要成分的累积规律,可为制定竹节
参规范化栽培措施提供依据。
关键词 竹节参(RHIZOMA PANACIS JAPONICI);含量测定;不同年限;HPLC
中图分类号 S567. 5 + 1 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)33 -20411 -03
Study on the Dynamic Variation of the Main Constituents of P. japonicas in Different Cultivating Years
LI Yu-zhou et al (College of Medical Science,Three Gorges University,Yichang,Hubei 443002)
Abstract [Objective]To establish HPLC method that could determine simultaneously the content of three main chemical constituents like
P. japonicus saponins V,P. japonicus saponins IVa and P. japonicus saponins IV in P. japonicas medicinal materials,and to study the dy-
namic variation of three chemical constituents of Hubei Enshi P. japonicus in different cultivating years. [Method]The content of P. japonicus
saponins V,P. japonicus saponins IVa and P. japonicus saponins IV in each sample of P. japonicas was determined by HPLC. The HPLC
analysis was performed on a Diamonsil C18 column (250 mm × 4. 6 mm,5μm)with the detection wavelength at 203 nm. Following the injec-
tion of sample solution,a elution with acetonitrile-0. 2% ammonium acetate (V /V,32∶ 68)as mobile phase was initiated at a flow rate of 1. 0
ml /min. In addition,the column temperature was 30 ℃ . [Result]The calibration curve of P. japonicus saponins V,P. japonicus saponins
IVa and P. japonicus saponins IV were linear in the range of 0. 06 - 4. 00 μg (r1 = 0. 999 6),0. 04 - 3. 00 μg (r2 = 0. 999 4),0. 04 - 3. 00
μg (r3 = 0. 999 5),respectively. The average recovery of the above 3 chemical constituents was 100. 61% (RSD = 1. 28%),99. 06% (RSD
= 1. 63%),101. 12% (RSD = 0. 89%),respectively. The content of the main constituents in P. japonicus differed greatly in different culti-
vating years. [Conclusion]The method is simple,reliable,and can be used for determining the content of the main constituents in P. japoni-
cus. It could provide reference to formulate standardized cultivation measures for P. japonicus by monitoring the accumulation of its main con-
stituents.
Key words RHIZOMA PANACIS JAPONICI;Content determination;Different cultivating years;HPLC
基金项目 国家自然科学基金面上项目(30873383,31070314)。
作者简介 李玉洲(1984 -) ,男,陕西渭南人,硕士研究生,从事中药药
理研究,E-mail:kaoyanlyz@ sina. com。* 通讯作者,博士,教
授,E-mail:yxyyd@ ctgu. edu. cn。
收稿日期 2011-10-11
竹节参(JAPONICI RHIZOMA PANACIS)为五加科(Ara-
liaceae)人参属(Panax)植物竹节参(Panax japonicas C. A.
Mey.)的干燥根茎,具有散瘀止血、消肿止痛、祛痰止咳、补虚
强壮的功效[1]。其主要成分为三萜皂苷和多糖。目前已分
离发现的皂苷类成分主要为齐墩果烷型三萜皂苷,如竹节参
皂苷Ⅳ、竹节参皂苷Ⅳa、竹节参皂苷Ⅴ、竹节参皂苷Ⅴ甲酯、
Pjs-1、Pjs-2 等;其他类型的包括 20(S)-原人参二醇型、20
(S)-原人参三醇型三萜皂苷,以及奥寇梯木醇型三萜皂苷
等[2]。为控制竹节参的质量,合理指导用药,李露等人对竹
节参中的人参皂苷 Rg1、Re、Rg2、Rb1、Rb2、Rd 的含量进行了
测定[3]。近期研究发现,竹节参药材中主要的化学成分为竹
节参皂苷Ⅴ、竹节参皂苷Ⅳa和竹节参皂苷Ⅳ;并且在不同生
长年限的竹节参栽培品中,这些成分的含量变化差异较
大[4 -5]。显然,测定竹节参中主要成分的含量并监测其动态
变化,将有助于指导其药材种植和质量控制。因此,试验建
立了同时测定竹节参中竹节参皂苷Ⅴ、竹节参皂苷Ⅳa 和竹
节参皂苷Ⅳ含量的方法。在此基础上,考察了湖北恩施产不
同生长年限的竹节参中这 3种皂苷的含量变化规律,以期为
竹节参的开发和利用提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 研究对象。竹节参(PANACIS JAPONICI RHIZO-
MA) ,分不同栽培年限采集于湖北恩施州宣恩县椿木营乡竹
节参基地,经鉴定为植物竹节参(Panax japonicas C. A. Mey.)
的新鲜根茎。
1. 1. 2 主要仪器。Waters高效液相色谱仪,包括 PDA 检测
器、Waters2690色谱工作站,购自美国 Water 公司;Uultimate
XB-C18色谱柱,购自美国 Welch Materilals 公司;AN204-N 型
电子分析天平,购自梅特勒 -托利多(上海)有限公司;WP-
RO-10B型超纯水机,购自四川沃特科技发展有限公司;KQ-
500B型超声波振荡清洗器,购自昆山市超声仪器有限公司。
1. 1. 3 主要试剂。竹节参皂苷Ⅴ(自制,纯度大于 98%)、竹
节参皂苷Ⅳa(自制,纯度大于 98%)、竹节参皂苷Ⅳ(自制,纯
度大于 98%)。色谱分析用乙腈为色谱纯,购自美国 Baker
公司;水为超纯水,其他试剂均为分析纯,市售。
1. 2 方法
1. 2. 1 色谱条件。色谱柱:Ultimate XB-C18色谱柱(4. 6 mm
×250 mm,5 μm)。流动相为乙腈 -浓度 0. 2%乙酸铵溶液
(32∶ 68,V/V)。流速为 1. 0 ml /min。波长 203 nm,柱温 30 ℃。
1. 2. 2 对照品溶液的制备。分别精密称取竹节参皂苷Ⅴ、竹
节参皂苷Ⅳa、竹节参皂苷Ⅳ适量,加无水甲醇制成 1. 5
mg /ml的溶液,即得。
1. 2. 3 供试品溶液的制备。精密称定 0. 005 g样品细粉,置
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(33):20411 - 20413 责任编辑 石金友 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.33.187
于 50 ml 容量瓶中,加 45 ml 浓度 50%甲醇,超声提取 40
min,用浓度 50%甲醇定容,摇匀,用微孔滤膜(0. 45 μm)滤
过,取续滤液,即得。
1. 2. 4 专属性试验。取上述不同供试品溶液和标准品溶液
各 10 μl,进样,按“1. 2. 1”项下色谱条件测定,记录色谱图。
1. 2. 5 方法学考察。①线性关系的考察。分别精密吸取上
述竹节参皂苷Ⅴ对照品溶液、竹节参皂苷Ⅳa对照品溶液、竹
节参皂苷Ⅳ对照品溶液 10 μl进样,按“1. 2. 1”项下色谱条件
测定。以浓度(μg /ml)为横坐标,以相应色谱峰的峰面积丰
度值为纵坐标绘制标准曲线。②精密度试验。精密吸取等
体积的对照品溶液,分别连续进样 10 μl,按“1. 2. 1”项下色
谱条件重复测定 6 次,记录各色谱峰的峰面积并计算 RSD。
③稳定性试验。精密吸取同一批竹节参供试品溶液,分别于
0、3、6、9、12 h测定,记录竹节参皂苷Ⅴ色谱峰的峰面积并计
算 RSD。④将对照品溶液进行稀释,以信噪比(S /N)> 3,确
定其最低检测限;以信噪比(S /N)> 10,确定其最低定量限。
⑤重复性试验。取 1. 000 g 6年生竹节参粉末,按“1. 2. 3”项
下供试样品溶液的制备方法制备 6份,分别取 10 μl进样,在
“1. 2. 1”项色谱条件测定,录各色谱峰的峰面积并计算 RSD。
⑥加样回收率试验。精密称取 0. 500 g 6 年生竹节参样品,
分别精确加入一定量的竹节参皂苷Ⅴ、竹节参皂苷Ⅳa、竹节
参皂苷Ⅳ对照品,混匀后,按“1. 2. 1”项下条件重复测定 5
次,计算平均回收率并计算 RSD。
1. 2. 6 样品含量的测定。取 2009 ~2010年于湖北恩施采集
的共 12批竹节参药材,经干燥、粉碎后,按“1. 2. 3”项下方法
处理。精密吸取供试品溶液,进样 10 μl,用外标法测定竹节
参中 2种皂苷的含量。
2 结果与分析
2. 1 专属性试验 由图 1可知,各峰可达到基线分离;样品
的色谱图与标准品色谱图中相同的保留时间上有对应的吸
收峰,表明样品中含有竹节参皂苷Ⅴ、竹节参皂苷Ⅳa和竹节
参皂苷Ⅳ3种皂苷。
注:S1.竹节参皂苷Ⅴ;S2.竹节参皂苷Ⅳa;S3.竹节参皂苷Ⅳ。
Note:S1,S2 and S3 referred to P. japonicus saponins V,P. japonicus saponins IVa and P. japonicus saponins IV,respectively.
图 1 专属性试验色谱图
Fig. 1 Chromatogram of standard substance and tested sample
2. 2 方法学考察 ①线性关系的考察。测得 3种皂苷的标
准曲线方程为:竹节参皂苷Ⅴ的回归方程为 y1 = 2 653. 2x1 +
43. 246,r1 = 0. 999 6;竹节参皂苷Ⅳa 的回归方程为 y2 =
2 883. 5x2 + 53. 652,r2 = 0. 999 4;竹节参皂苷Ⅳ的回归方程为
y3 = 2 993. 23x3 + 55. 283,r3 = 0. 999 5;表明竹节参皂苷Ⅴ、竹
节参皂苷Ⅳa、竹节参皂苷Ⅳ分别在各自的浓度范围内呈良好
的线性关系。②精密度试验。计算出竹节参皂苷Ⅴ峰面积
的 RSD为 0. 45%(n = 6) ,竹节参皂苷Ⅳa 峰面积的 RSD 为
0. 63%(n =6) ,竹节参皂苷Ⅳa峰面积的 RSD为 0. 72%(n =
6) ,表明仪器精密度良好。③稳定性试验。测定竹节参皂苷
Ⅴ峰面积的 RSD为 1. 53%(n =5) ,竹节参皂苷Ⅳa峰面积的
RSD 为 3. 26% (n = 5) ,竹节参皂苷Ⅳ峰面积的 RSD 为
2. 76%(n =5) ,表明供试品溶液在12 h内稳定。④检测限和
定量限。当信噪比(S /N)>3时,测得竹节参皂苷Ⅴ、竹节参
皂苷Ⅳa、竹节参皂苷Ⅳ的最低检测限分别为 0. 73、1. 20、0. 69
μg /ml。当信噪比(S /N)>10时,测得竹节参皂苷Ⅴ、竹节参
皂苷Ⅳa、竹节参皂苷Ⅳ的定量限分别为 3. 21、4. 25、3. 36
μg /ml。⑤重复性试验。测得竹节参药材中竹节参皂苷Ⅴ的
RSD为 0. 88%(n = 6) ;竹节参皂苷Ⅳa 的 RSD 为 1. 42%(n
=6) ;竹节参皂苷Ⅳ的 RSD为 1. 21%(n = 6) ,表明重复性良
好。⑥加样回收率试验。测得竹节参药材中竹节参皂苷Ⅴ
的平均回收率为 100. 14%,RSD为 1. 28%(n = 5) ;竹节参皂
苷Ⅳa的平均回收率为 99. 93%,RSD为 1.63%(n =5);竹节参
皂苷Ⅳ的平均回收率为 100. 16%,RSD为 0. 89%(n =5),该方
法简便、可靠,可用于测定竹节参各主要成分的含量(表 1)。
表 1 加样回收率试验(n =5)
Table 1 Result of recovery test
样品
Sample
竹节参皂苷Ⅴ
P. japonicus
saponins V
竹节参皂苷Ⅳa
P. japonicus
saponins IVa
竹节参皂苷Ⅳ
P. japonicus
saponins IV
样品中含量 Sample
content ∥mg
13. 95 45. 58 12. 35
加样量 Added
amount ∥mg
13. 88 45. 62 12. 36
实测量 Measured
content ∥mg
27. 85 91. 17 24. 73
平均回收率 Average
recovery ∥%
100. 14 99. 93 100. 16
RSD∥% 1. 28 1. 63 0. 89
2. 3 样品含量的测定 由表 2 和图 2 可知,第 1 年、第 2 年
各主要成分含量较好,但药材重量较小,不宜采收。第 6 年
各主要成分含量相对较高,因此可确定第 6 年为最佳采收年
限。在第 3年、第 4 年竹节参各主要成分的含量降低,原因
可能是各主要成分的积累速率小于根茎重量增加的速率。
21402 安徽农业科学 2011 年
表 2 不同生长年限竹节参 3种皂苷含量
Table 2 Content of 3 saponins in different cultivating years of P. ja-
ponicus mg /g
生长年限
Cultivating
years
竹节参皂苷Ⅴ
P. japonicus
saponins V
竹节参皂苷Ⅳa
P. japonicus
saponins IVa
竹节参皂苷Ⅳ
P. japonicus
saponins IV
3种皂
苷总量
Total
1年生 1-year 39. 22 142. 03 25. 01 206. 26
2年生 2-year 43. 62 142. 56 38. 63 224. 81
3年生 3-year 38. 94 127. 33 34. 50 200. 77
4年生 4-year 17. 30 56. 56 15. 32 89. 18
5年生 5-year 15. 73 51. 41 13. 93 81. 07
6年生 6-year 27. 89 91. 15 24. 70 143. 74
7年生 7-year 16. 55 54. 10 14. 66 85. 31
图 2 不同生长年限竹节参 3种皂苷含量变化趋势图
Fig. 2 Dynamic variation of the content of 3 saponins in differ-
ent cultivating years of P. japonicus
3 讨论
(1)课题组前期对竹节参药材进行了指纹图谱分析,并
对其中主要的色谱峰进行了化学成分分析,经过提取分离、
结构鉴定得到竹节参皂苷Ⅴ、竹节参皂苷Ⅳa、竹节参皂苷Ⅳ。
通过精制后,经 HPLC-MS检测,其纯度均大于 98%。
(2)试验中分别对 5 种流动相(乙腈 -水、乙腈 -浓度
0. 2%磷酸溶液、乙腈 -浓度 0. 2%磷酸二氢钠溶液、乙腈 -
浓度 0. 5%三氟乙酸、乙腈 -浓度 0. 2%乙酸铵溶液)进行了
考察,结果以乙腈 -浓度 0. 2%乙酸铵溶液的分离效果较好,
达到基线分离。
(3)在对湖北恩施不同年限竹节参栽培品进行含量测定
比较时发现,随着栽培年限的增加,各主要成分的含量先降
低后升高再降低,在第 3、4 年下降趋势尤为明显,原因可能
是各主要成分的积累速率小于根茎重量增加的速率。在第 6
年时各主要成分含量取得极大值,因此可确定第 6年为最佳
采收年限。虽然第 1年、第 2年各主要成分含量较好且比第
6年的高,但药材重量较小,不宜采收。
(4)在前期试验中,发现不同产地竹节参主要成分有很
大差异。因此最佳采收时期的确定还有待采集不同产地的
不同年限的竹节参样品进行分析。此外,竹节参各主要成分
的药效活性还未明确,因此还需对其药理、药效活性进行研
究和比较,确定主要的药效活性成分,进而确定最佳采收
年限。
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