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长白落叶松中花旗松素的结构鉴定与含量测定



全 文 :※分析检测 食品科学 2013, Vol.34, No.16 293
长白落叶松中花旗松素的结构鉴定与含量测定
张卫鹏1,刘 伟2,付警辉1,柴 婧1,刘文丛3,*,郑毅男1
(1.吉林农业大学中药材学院,吉林 长春 130118;2.吉林省轻工业设计研究院, 吉林 长春 130021;
3.吉林农业大学资源与环境学院,吉林 长春 130118)
摘 要:目的:从长白落叶松中分离花旗松素并对其进行结构鉴定;采用高效液相色谱法测定临江地区长白落叶松
根上部横切面及11个林场长白落叶松中花旗松素的含量。方法:色谱柱:15C18-AR Waters(6mm250mm,5μm);
检测波长:288nm;流动相:甲醇-水(40:60,V/V);流速:1mL/min;柱温:30℃;进样量:20μL。结果:与研究
报道比较,紫外、红外、质谱和核磁共振碳谱所得数据一致,证明所得提取物为花旗松素;在0.05~1.0mg/mL范围
内质量浓度与峰面积呈现良好线性关系,r=0.9998,平均回收率为99.3%,相对标准偏差(RSD)为2.6%(n=9);长白
落叶松中花旗松素含量沿横切面由内至外呈递减分布,同时受生长条件影响较大。结论:本法操作简便、准确、专
属性强、重复性好,可用作长白落叶松中花旗松素的含量测定。
关键词:长白落叶松;花旗松素;结构鉴定;高效液相色谱法;含量测定
Structural Identification and Quantitative Analysis of Taxifolin in Larix olgensis Henry var. koreana Nakai
ZHANG Wei-peng1,LIU Wei2,FU Jing-hui1,CHAI Jing1,LIU Wen-cong3,*,ZHENG Yi-nan1
(1. College of Chinese Medicinal Materials, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China;
2. Jilin Provincial Light Industry Design and Research Institute, Changchun 130021, China;
3. College of Resources and Environment, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)
Abstract:Objective: To identify structurally the taxifolin from Larix olgensis Henry var. koreana Nakai and determinate
taxifolin content in the cross section of upper roots of Larix olgensis Henry var. koreana Nakai from Lijiang region of Jilin
province and in trees from 11 forest farms. Methods: Chromatographic separation was performed on a 15C18-AR waters column
(6 mm × 250 mm, 5 μm) with methanol/water (40:60, V/V) as the mobile phase at a flow rate of 1 mL/min. The column
temperature was 30 ℃. UV detection was performed at 288 nm. The injection volume was 20 μL. Results: The IR, UV, MS and
13C-NMR data obtained were consistent with those reported in the literature confirming the extract to be taxifolin. A good linear
relationship between peak area and taxifolin concentration in the range of 0.05 to 1.0 mg/mL was observed with correlation
coefficient r = 0. 9998. The average recovery of taxifolin was 99.3% with RSD of 2.6% (n = 9). In upper roots of Larix olgensis
Henry var. koreana Nakai, taxifolin was distributed in a gradually decreasing amount from pith to bark and also affected greatly
by growth conditions. Conclusion: The analytical method presented in this study proved simple, acurate, specific, repeatable
and applicable for quantitative analysis of taxifolin from Larix olgensis Henry var. koreana Nakai.
Key words:Larix olgensis Henry var. koreana Nakai;taxifolin;structural identification;high performance liquid
chromatography (HPLC);content determination
中图分类号:R931.6 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2013)16-0293-04
doi:10.7506/spkx1002-6630-201316060
收稿日期:2012-08-12
作者简介:张卫鹏(1987—),男,硕士研究生,研究方向为天然产物化学。E-mail:zhangweipeng0822@163.com
*通信作者:刘文丛(1968—),男,教授,博士,研究方向为天然产物化学。E-mail:jwlw6803@126.com
花旗松素,又名二氢槲皮素、黄杉素、紫杉叶素或
双氢栎精,化学名为5,7,3’,4’-四羟基二氢黄酮醇,分子式
为C15H12O7,淡黄色的粉末,无色针状的结晶(在50%乙醇
中);极易溶于乙醇、乙酸和沸水当中,稍溶于冷水中,
几乎不溶于苯;是自然界中广泛存在的一种重要的二氢
黄酮醇类化合物,属于生物类黄酮。
花旗松素在落叶松、水红花子、葡萄等50多种植物中
被发现。花旗松素具有众多的生物学活性,如抗氧化[1]、
抗肿瘤[2-3]、调节酶活性[4]、治疗心脑血管疾病[5-6]、防晒美
白[7]、治疗恶性淋巴细胞病变[8]、抗病毒[9]、抗缺氧[10-11]
等。早在1956年,美国已将其应用于供给人食用的蔬菜、
动物油脂的抗氧化剂,并研究其潜在的药理作用[12]。目
294 2013, Vol.34, No.16 食品科学 ※分析检测
前,花旗松素被广泛的应用在食品、药品、化妆品、航
天和汽车工业等多个领域,欧美市场需求极大,每克价
格在千元以上[13],且供不应求。
有研究表明[14],花旗松素在与长白落叶松同属的道
格拉斯松中含量最高。我国东北长白山区含有大量的长
白落叶松资源,可用来生产花旗松素。而目前对长白落
叶松中花旗松素的分离鉴定和含量分析还未见报道。本
实验采用高效液相色谱法测定长白落叶松中花旗松素的
含量,以期为合理开发长白落叶松资源,确立长白落叶
松中花旗松素的含量分布提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
落叶松取材于吉林省临江地区,由吉林农业大学郑
毅男教授鉴定为松科(Pinaceae)落叶松属(Larix)植物长白
落叶松(Larix olgensis Henry var. koreana Nakai)。
花旗松素对照品(纯度≥98%) 上海晶纯实业有限
公司;甲醇(色谱纯) 美国Tedia公司;乙醇(分析纯)、
乙酸乙酯(分析纯) 北京化工厂。
1.2 仪器与设备
LC-2010A高效液相色谱仪(LC solution工作站、SPD-
20A紫外检测器)、UV-2450型全波长紫外-可见分光光度
计、IRPRESTIGE-21型红外光谱仪 日本岛津公司;
FW400A高速万能粉碎机 北京科伟永兴仪器有限公
司;SZ-93自动双重水蒸馏器 上海亚荣生化仪器厂;
BP211D型电子天平 德国Sartorius公司;JHBE-50S闪
式提取器 河南金鼎科技有限公司;DPE-2110旋转蒸
发仪 日本Eyela公司。
1.3 花旗松素的提取
取长白落叶松树干部分粉碎后木屑200g,使用50%
乙醇溶液2L浸泡后置闪式提取器中闪式提取2次,过
滤,合并提取液,以提取液等体积乙酸乙酯萃取2次,
减压回收乙酸乙酯后依次使用NKA-9型大孔树脂,聚酰
胺树脂和葡聚糖凝胶LH-20进行纯化,共得到淡黄色粉
末1.73g。
1.4 溶液的制备
1.4.1 对照品溶液的制备
精密称量50mg花旗松素对照品,使用甲醇-水
(2:3,V/V)定容至50mL容量瓶中,制成质量浓度为
1mg/mL的对照品溶液,然后分别移取0.5、1、4、6、
8、10mL上述对照品溶液至10mL容量瓶中,使用甲醇-
水(2:3,V/V)定容,其质量浓度分别为0.05、0.1、0.4、
0.6、0.8、1.0mg/mL。
1.4.2 供试品溶液制备
取临江地区A林场和B林场生长的长白落叶松根上
部位置,按髓心、心材、边材和树皮分别取材,烘干,
粉碎,过50目筛。分别精密称取2g过筛后木屑,采用乙
醇热回流提取的方法,加入400mL体积分数50%乙醇溶
液85℃条件下回流提取2h,过滤,减压回收溶剂,以甲
醇-水(2:3,V/V)定容至250mL容量瓶中,备用。取临江
地区11个林场落叶松根上部横切面树材烘干,粉碎,过
50目筛,精密称取2g按上述乙醇回流法提取,以甲醇-水
(2:3,V/V)定容至250mL容量瓶中,备用。
1.5 色谱条件
色谱柱:Cosmolil Packed Column for HPLC 15
C18-AR Waters(6mm×250mm,5μm)流动相:甲醇-水
(40:60,V/V);流速:1mL/min;检测波长:288nm;柱
温:30℃;进样量:20μL。在此条件下花旗松素保留时
间为13.6min左右,与相邻峰分离度大于2.0。
1.6 数据处理
运用SPSS 17.0进行数据分析处理。
2 结果与分析
2.1 花旗松素液相色谱图
花旗松素对照品和标准品色谱图如图1所示。
0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0
ᯊ䯈/min
0
100
200
300
400
500
600 1A
m
V
0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0
ᯊ䯈/min
1
B
m
V
0
25
50
75
100
125
150
175
1.花旗松素。
图 1 花旗松素对照品(A)和供试品(B)液相色谱图
Fig.1 HPLC Chromatogram of taxifolin standard and sample purified
from Larix olgensis Henry var. koreana Nakai
2.2 花旗松素的结构鉴定
将1.3节所得到的粉末进行质谱(图2)和核磁共振
碳谱(图3)分析,其结果如下:ESI-MS m/z:304[M]。
13C - N MR(DMSO) δ:197.68(C4);166.94(C7);
163.30(C5);162.53(C9);145.75(C3’);144.92(C4’);
128.02(C1’);119.36(C6’);115.33(C5’);115.09(C2’);
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100.40(C10);95.99(C6);95.00(C8);83.02(C2);
71.54(C3)。对粉末进行紫外全波长扫描,其最大吸收
波长为288nm。IR(KBr)/cm-1:3423、2953、2833、
1649、1460、1415、1020、675(图4)。以上数据与文献
[15-18]所报道的二氢槲皮素数据一致,所获得粉末为二
氢槲皮素。
150 200 250 300 350 400 450 500
m/z
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 305.2
322.0
327.2
343.1 392.2
303.4 380.2153.3 476.2259.4 397.2231.4 345.2


Є

/%
图 2 粉末样品质谱图
Fig.2 Mass spectrum of the taxifolin from Larix olgensis Henry
var. koreana Nakai
200 175 150 125 100
δ
75 50 25
39
7.
66
36
6.
94
36
3.
30
36
2.
53
14
5.
75
14
4.
92
12
8.
02
11
9.
36
11
5.
33
11
5.
09
10
0.
40
95
.9
9
95
.0
0
83
.0
2
71
.5
4
38
.6
8
38
.0
9
39
.3
0
40
.5
3
39
.9
2
33
.7
1
39
.5
0
图 3 粉末样品核磁共振碳谱图
Fig.3 13C-NMR spectrum of the taxifolin from Larix olgensis Henry
var. koreana Nakai
4000
0.075
-0.075
-0.150
-0.225
-0.300
-0.375
0.000
3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400
波数/cm-1
A
图 4 粉末样品红外光谱图
Fig.4 IR spectrum of the taxifolin from Larix olgensis Henry
var. koreana Nakai
2.3 线性关系考察
将1.4节所制备对照品溶液按照1.5节色谱方法分
析。以花旗松素对照品的质量浓度作为横坐标X,峰
面积做为纵坐标Y绘制标准曲线,其线性回归方程为
Y=36185179.23X-2159635.614,r=0.9998,线性范围
0.05~1.0mg/mL。
2.4 检出限和定量限考察
将1.4节所制备花旗松素对照品溶液进行稀释,以3
倍信噪比确定其检出限,以10倍信噪比确定其定量限。
花旗松素检出限为0.04mg/mL,定量限为0.05mg/mL。
2.5 精密度考察
精密吸取1.4节所制备对照品溶液20μL按照1.5节色
谱方法连续分析5次,测定峰面积,RSD为1.2%,精密
度良好。
2.6 重复性考察
精密称取A林场根上部心材5份,每份2g。按1.4节
方法制备供试品溶液,按1.5节色谱方法分析,测定峰面
积,RSD为2.5%,花旗松素平均含量为69.06mg/g。
表 1 重复性考察(n=5)
Table 1 Repeatability of the analytical method (n=5)
测定含量/(mg/g) 68.94 67.68 69.85 67.28 71.53
平均值/(mg/g) 69.06
RSD/% 2.5
2.7 稳定性考察
取1.4节方法制备的供试品溶液,分别于0、1、2、
4、8、10h进行分析,测定峰面积,其RSD为1.8%,表明
10h内稳定性良好。
2.8 加标回收率考察
精密称取已知花旗松素含量的长白落叶松树材木屑
(50目,5份,含量39.98mg/g)1g,加入花旗松素对照品溶
液10mL(质量浓度分别为5、4、3mg/mL),按1.4节方法制
备供试品溶液,按1.5节方法测定,平均加样回收率(n=9)
为99.3%,RSD为2.6%。
表 2 加标回收率(n=9)
Table 2 Average recovery of taxifolin from spiked sample (n=9)
底物含量/mg 加入量/mg 回收率/% 平均回收率/% RSD/%
39.98
39.98
39.98
39.98
39.98
39.98
39.98
39.98
39.98
50
50
50
40
40
40
30
30
30
101.5
95.8
96.5
99.7
97.7
102.9
99.1
102.5
97.6
99.3 2.6
2.9 样品测定
将1.4节所制备各供试品溶液按照1.5节方法进行分
析,测定峰面积,测定3次,计算花旗松素含量,结果以
“平均值±标准差”表示,其结果如表3、4所示。结果
表明,花旗松素在落叶松中的含量分布呈由内而外递减
的分布趋势,即髓心≈心材>边材>树皮,11个林场长
白山落叶松根上部中花旗松素的含量分析长白山落叶松
中花旗松素含量在不同林场中差异较大,受自然生长条
件和气候(温度、降雨量等)影响的可能性较大。
296 2013, Vol.34, No.16 食品科学 ※分析检测
表 3 A林场和B林场落叶松中不同部位花旗松素的含量差异
Table 3 Different conents of taxifolin in different parts of upper roots
of Larix olgensis Henry var. koreana Nakai from forest farms A and B
样品 花旗松素含量/(mg/g)
A林场根上部
髓心 67.62±0.54
心材 69.06±0.59
边材 12.98±0.19
树皮 8.62±0.30a
B林场根上部
髓心 58.97±0.33
心材 39.98±0.42
边材 17.59±0.20
树皮 8.51±0.24a
注:数据肩标字母相同表示无显著性(P<0.05)。下同。
表 4 不同林场长白落叶松中根上部花旗松素的含量差异
Table 4 Different conents of taxifolin in upper roots of Larix olgensis
Henry var. koreana Nakai from forest farms A through K
林场样品 A B C D E F G H I J K
花旗松素含
量/(mg/g) 13.25±0.6233.63±0.7940.75±0.487.07±0.3225.54±0.8016.87±0.8753.07±0.8131.59±0.9136.22±0.8355.81±0.7946.34±0.52
3 结论与讨论
3.1 本实验采用高效液相色谱方法对临江地区长白落叶
松横切面及不同林场长白落叶松进行花旗松素的含量分
析,实验证明,该方法可操作性强,重复性好,可用作
测定长白落叶松中花旗松素的含量。
3.2 对A、B两个林场长白山落叶松根上部中花旗松
素含量分析结果表明:花旗松素在落叶松中的含量分布
呈由内而外递减的分布趋势,即髓心≈心材>边材>树
皮,其原因可能为边材和树皮为落叶松中水分和营养物
质的运输与积累场所,而髓心和心材则无输导树液与储
藏营养物质的功能,因而其中花旗松素含量较为丰富。
3.3 对11个林场长白山落叶松根上部中花旗松素的含量
分析结果表明,长白山落叶松中花旗松素含量在不同林
场中差异较大,此前有研究[19]表明温度和降雨量可以影
响落叶松的生长特征和生长速率,导致心材与边材的生
长发生显著变化。由此判断自然生长条件和气候(温度、
降雨量等)可能为花旗松素在长白落叶松中的含量分布差
异较大的主要因素。此外,土壤的的差异影响长白落叶
松的生长,也可能间接影响其中花旗松素的含量[20]。
长白落叶松中花旗松素含量丰富,明确其分布及影
响因素将对合理开发长白落叶松中花旗松素资源,工业化
生产花旗松素起到推动作用,同时,将促进我国对花旗松
素的研究与利用,创造可观的经济价值和社会效益。
参考文献:
[1] WEI Yang, CHEN Xiaoqing, JIANG Xinyu, et al. Determination
of taxifolin in Polygonum orientale and study on its antioxidant
activity[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2009, 22:
154-157.
[2] KAWAII S, TOMONO Y, KATASE E. Effect of citrus flavonoids
on HL-60 cell differentiation[J]. Anti Cancer Res, 1999, 19(2A):
1261-1269.
[3] 翟延君, 程飞, 王添敏, 等. 花旗松素对人宫颈癌HeLa细胞的体外抗
肿瘤活性及其机理研究[J]. 中成药, 2011, 33(12): 2052-2055.
[4] THERIAULT A, WANG Qi, van IDERSINE S C, et al. Modulation
of hepatic lipoprotein synthesis and secretion by taxifolin[J]. J Lipid
Res, 2000, 41(12): 1969-1979.
[5] 王秋红, 匡海学, 吴伦, 等. 二氢槲皮素对异丙肾上腺素致大鼠心肌
缺血的保护作用[J]. 中国实验方剂学杂志, 2011, 17(17): 177-180.
[6] 甘春丽, 刘风芝, 姜仕先, 等. 5种黄酮醇类化合物对大鼠心肌细胞
内钙离子的影响[J]. 中国地方医药杂志, 2007, 26(6): 624-626.
[7] MIYAZAWA M, TAMURA N. Inhibitory compound of tyrosinase
activity from the sprout of Polygonum hydropiper L. (Benitade)[J].
Biol Pharm Bull, 2007, 30(3): 595-597.
[8] AMBIKA DEVI M, DAS N. In vitro effects of natural plant
polyphenols on the proliferation of normal and abnormal human
lymphocytes and their secretions of interleukin-2[J]. Cancer Lett,
1993, 69(3): 191-196.
[9] ZARUBAEV V, GARSHININAL A, KALININA N, et al. Anti-influenza
activity of dihydroquercetin against lethal influenza virus infection[M].
23rd ICAR Abstract Issue/Antiviral Research 86 A50, 2010.
[10] 嵇扬, 郑悦, 陈海生, 等. 黄酮醇类化合物在制备抗缺氧药物或食品
中的应用: 中国, CN 102210670 A[P]. 2011-10-12.
[11] 徐欣荣, 何建波, 程萍. 黄酮醇抗氧化剂构效关系的电化学研究[J].
食品科学, 2010, 31(7): 6-9.
[12] KURTH E. Producing pure dihydroquercetin: US, 2744919[P].
1956-05-08.
[13] 张泽生, 陈玥舟, 王利婷. 落叶松中二氢槲皮素提取工艺优化及其
纯化的研究[J]. 中国食品添加剂, 2011(5): 54-58.
[14] BARTON G, GARDNER J. Determination of dihydroquereetin in
douglas fir and westem lareh wood[J]. Anal Chem, 1958, 30(2): 279-281.
[15] 胡昆, 王振山, 刘显华, 等. 二氢槲皮素的全合成[J]. 化学试剂, 2011,
33(1): 85- 87.
[16] 金建忠, 申屠超, 许惠英, 等. 落叶松中二氢槲皮素的提取及鉴定[J].
浙江林业科技, 2004, 24(5): 15-17.
[17] OUTTRUP H, SCHAUMBURG K, MADSEN J. Isolation of
dihydromyricetin and dihydroquercetin from bark of Pinus contorta[J].
Carlsberg Res Commun, 1985, 50: 369-379.
[18] 杜琪珍, 赵永春, 李博. 常春油麻藤花黄酮类化合物结构鉴定及抗
氧化活性分析[J]. 食品科学, 2011, 32(23): 111-115.
[19] 鄂文峰, 王传宽, 杨传平, 等. 兴安落叶松边材心材生长特征的种源
效应[J]. 林业科学, 2009, 45(6): 109-115.
[20] 刘超, 李海龙, 田野, 等. 千山风景区松树死亡与土壤条件关系研究
[J]. 林业调查规划, 2009, 34(2): 53-56.