(欽州市食品藥品安全信息與監控中心,廣西 欽州 535000)
牛大力(Millettiaspeciosa Champ)產于亞熱帶地區,為豆科崖豆藤屬植物,其根部、莖部在民間廣泛作為藥食兩用植物,具有很高的營養和醫藥保健價值[1-3]。在《陸川本草》中記載其具有“清肺止咳,清涼解毒;治咳血,痢疾,溫病身熱口渴,頭暈”之功效;在《生草藥巧備要》中也表明其可壯筋活絡,補虛潤肺,可治療腰腿痛、風濕痛等。近年來對牛大力化學成分的研究表明,牛大力的有效活性成分主要為黃酮類、糖類、皂苷類和生物堿化合物。且牛大力的醇溶提取物[4]具有較明顯的抗炎、免疫調節作用以及抗氧與清除自由基的功能,是一味具備多種藥理作用和良好保健功效的中草藥[5-6]。而且,民間用其不同組織部位泡酒作藥也很多,其主要目的是強筋壯骨。
目前,國內外對牛大力研究的相關文獻較少,尤其是對牛大力醇溶物的研究更是少之甚少。以同株牛大力根、莖、薯部分為原料,分析醇溶物成分中的黃酮、皂苷、生物堿的溶出規律,為進一步了解牛大力醇溶物方面研究提供理論依據和研究牛大力為何在民間被廣泛食用和應用提供有價值的參考。
牛大力根莖薯均采于欽州欽北區黃大力中藥材料種植合作社,3年生。蘆丁(標準品)、人參皂苷(標準品)、鹽酸小檗堿(標準品),均為上海金穗生物科技有限公司;無水乙醇(AR)、亞硝酸鈉(AR),天津市福晨化學試劑廠;香草醛、正丁醇、高氯酸等,廣州化學試劑廠。
SCIEBTZ-IID超聲波細胞粉碎機,寧波新芝生物科技股份有限公司;UV-1800紫外可見分光光度計,島津儀器;ME204E分析天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;V-100旋轉蒸發儀,瑞士步琦有限公司。
1.2.1 黃酮標準曲線的繪制
分別取 0、0.04、0.08、0.12、0.16、0.20、0.24 mg蘆丁含量的標準溶液,加5%NaNO2溶液0.3mL,靜置6 min后加10%Al(NO3)3溶液0.3 mL,靜置6 min后再加入4%NaOH溶液10 mL,50%乙醇溶液定容25 mL,搖勻,靜置15 min后,510 nm測定吸光度[1-2]。并以吸光度y為縱坐標,溶液中蘆丁濃度x為橫坐標作圖,得的回歸方程y=0.0818x-0.0016(R2=0.9986)。
1.2.2 皂苷標準曲線的繪制
分別取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg人參皂苷含量的標準溶液,揮干溶劑后加入5%香草醛-冰乙酸溶液0.2 mL,高氯酸溶液0.8 mL,60 ℃反應15 min,冷卻后加入冰乙酸溶液5 mL,搖勻靜置20 min[7-8]。560 nm測定吸光度。并以吸光度為y縱坐標,溶液中人參皂苷濃度x為橫坐標作圖,最終所得回歸方程為y=0.7726x-0.0213(R2=0.9968)。
1.2.3 生物堿標準曲線的繪制
分別取 0、0.15、0.30、0.45、0.6、0.75、0.9 mg 鹽酸小檗堿含量的標準溶液于25 mL比色管中,加入3 mL溴甲酚綠,4 mL檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液及5 mL氯仿,用蒸餾水定容至刻度線,充分振蕩后靜置1 h,414 nm測定吸光度。以吸光度y為縱坐標,溶液中鹽酸小檗堿溶液濃度x為橫坐標作圖,最終所得回歸方程為 y=1.055x+0.0293(R2=0.9962)。
1.2.4 牛大力根、莖、薯部醇溶物的制備及成分含量測定
將牛大力根(莖、薯)用中藥材粉碎機粉碎,用60目篩篩出,并保存于干燥器中備用。稱50.00 g牛大力根(莖、薯)粉末,根據料液比1∶20(W/V)加入不同濃度的乙醇溶液(0%、10%、20%、30%、40%、50%、95%),超聲粉碎1 h(400 W),取出冷卻后過濾,將濾液收集好。濾渣根據上述方法繼續提取,重復2次,合并濾液。把濾液置于旋轉蒸發器中,在55 ℃下減壓旋轉蒸發,直到蒸發濃縮液至無乙醇氣味,把得到的濃縮膏冷凍干燥即可得到牛大力根的乙醇提取物。
精確稱取1 g牛大力醇溶物凍干粉,使用與標準溶液相同的溶劑定容至100 mL。按照黃酮、皂苷、生物堿標準曲線的測定方法測試吸光度,計算對應得率。

牛大力根部醇溶物的重量為3.106 g,莖部醇溶物的重量為2.014 g,薯部醇溶物的重量為2.524 g。
由圖1可知,牛大力根、莖、薯中總黃酮的得率隨乙醇濃度的增大而升高,但三者上升趨勢并不平行,呈散射狀,即不同酒精濃度的溶出率不同,說明三者之間總黃酮醇溶效果差異不僅僅是總含量不同造成的,而是很大程度上受到3種部位組織結構差異的影響。并且,三者都在乙醇濃度為95%時有最大得率,其中三者上升速度規律為:根>薯>莖。

圖1 牛大力根、莖、薯總黃酮得率對比圖
由圖2可知,牛大力根、莖、薯中總皂苷的得率隨乙醇濃度的增大而升高,這與眾多豆科皂苷的乙醇溶解性相似,其不同乙醇濃度的溶出增率的差異是由牛大力根、莖、薯中皂苷含量差異引起。并且,三者均在乙醇濃度為95%時獲得最大得率,其中三者上升速度規律為:根>薯>莖。

圖2 牛大力根、莖、薯總皂苷得率對比圖
由圖3可知,牛大力根、莖、薯中總生物堿的得率隨乙醇濃度的增大先升高后下降,生物堿分子結構中氮原子的存在狀態、分子大小、分子中極性基團的種類和數目直接決定了分子的極性狀況,在95%乙醇中有較強的氫鍵極性,大大限制了生物堿牛大力生物堿的溶出。而牛大力根、莖、薯都在乙醇濃度為50%時有較大的得率,其中三者上升及下降速度規律均為:根>薯>莖。

圖3 牛大力根、莖、薯生物堿得率對比圖
由表1、2、3可知,P≤0.01,這說明不同組織結構及乙醇濃度對這4種物質得率的影響都是極其顯著的。但是,乙醇濃度較不同組織結構對黃酮、總皂苷的得率影響更為顯著[9],若是只做針對相關牛大力總黃酮或總皂苷的實驗,則要優先考慮對乙醇濃度的選擇,再根據條件對不同組織結構進行選擇。

表1 根、莖、薯部總黃酮雙因素方差分析表
再由表1可知,P≤0.01,說明乙醇濃度對牛大力根、莖、薯中總黃酮得率的影響是極其顯著的,其原因主要是:根據相似相溶原理,濃度越高其極性越大,則得率隨濃度的增大而升高[10]。而對于不同部位,牛大力黃酮的制備在P=0.001,得率隨濃度的減少而降低。所以,今后要做相關以牛大力總黃酮為研究對象時,要考慮乙醇濃度對它的影響。

表2 根、莖、薯部總皂苷雙因素方差分析表
總皂苷的溶出通常受溶劑影響較大[11],由表2及圖2可知,P<0.01,則乙醇濃度對牛大力根、薯中總皂苷得率的影響是極其顯著的。而對于牛大力莖來說,乙醇濃度影響P>0.05,即乙醇濃度對牛大力莖中總皂苷得率的影響是不顯著的。所以,今后在以牛大力莖為對象的綜合開發中,利用總皂苷時可以不再主要考慮乙醇濃度的影響。

表3 根、莖、薯部生物堿雙因素方差分析表
再由表3可知,P<0.01,則乙醇濃度對牛大力根、莖、薯中生物堿得率的影響是極其顯著的,而不同組織部位較乙醇濃度對生物堿的得率影響更為顯著,這意味著對于牛大力根而言,更能體現出生物堿的功效活性。而在食品加工中,牛大力薯則因為生物堿的量適中更適宜在相應產品中添加。而圖3數據中,乙醇濃度對牛大力莖中生物堿得率的影響0.01<P<0.05,依舊是顯著的,但考察牛大力莖綜合利用比如以生物堿為研究目的時,是否考慮乙醇濃度的影響可以試生產需求而定。
目前,牛大力多是藥食兩用,其處理和炮制的方法,很大程度上就是黃酮、皂苷、生物堿的適量溶出和配伍。由圖4可知,牛大力根部中各成分得率[12]為:總黃酮>生物堿>總皂苷。其得率開始與總皂苷和生物堿的得率持平[13];在濃度為50%時,各成分得率為:總黃酮>總皂苷>生物堿。

圖4 牛大力根部各成分得率對比圖
采用超聲波輔助對以牛大力根、莖、薯部為原料,在不同乙醇濃度下對其醇溶物中總黃酮、總皂苷、生物堿得率進行測定。實驗結果如下:①牛大力根、莖、薯中總黃酮的得率隨乙醇濃度的增大呈上升趨勢,且三者都在乙醇濃度為95%時有最大得率,其中三者上升速度規律為:根>薯>莖。②牛大力根、莖、薯中總皂苷的得率隨乙醇濃度的增大呈上升趨勢,且三者都在乙醇濃度為95%時有最大得率,其中三者上升速度規律為:根>薯>莖。③牛大力根、莖、薯中總生物堿的得率隨乙醇濃度的增大呈先上升后下降的趨勢,且三者都在乙醇濃度為50%時有較大的得率,其中三者上升及下降速度規律均為:根>薯>莖。④不同組織結構及乙醇濃度對總黃酮、總皂苷、生物堿得率的影響都是極其顯著的。但是,乙醇濃度較不同組織結構對總黃酮、總皂苷的得率影響更為顯著;而不同組織結構較乙醇濃度對生物堿的得率影響更為顯著。⑤在牛大力根、莖、薯部中各成分含量規律為:總黃酮>生物堿>總皂苷。
如果要向牛大力產品生產銷售方向發展,比如進行牛大力藥酒生產,那么在生產的過程中就要考慮乙醇濃度問題。通常我們飲用的泡制酒的酒精度為18°~55°,如果產品是采用高濃度酒精生產的話,后期還需要勾兌才能銷售。這不僅增加了工藝難度,也存在食品安全風險,影響產品質量的穩定性。而如果是提取深加工利用,那么可以考慮采用高濃度乙醇進行研究。此外,對于本實驗中生物堿得率隨乙醇濃度在0%~50%呈上升趨勢,而隨乙醇濃度在50%~95%呈下降趨勢,但得率在乙醇濃度為50%后下降趨勢并不太快,說明應該有個上頂點位置,為生物堿最大溶出值。但由于本實驗量太大,并沒有對乙醇濃度在60%~90%進行實驗,所以本次實驗并不能說明牛大力生物堿得率在乙醇濃度為50%時就是最大得率。那么,在今后做有關針對牛大力生物堿的實驗時,可以考慮在乙醇濃度為60%~90%進行研究,找出牛大力生物堿最大得率時最適的乙醇濃度。
本次只對三年生的牛大力根、莖、薯進行了對比實驗,得出的結果不能很好地體現出幾年生的牛大力的各成分含量高些,也不能體現出幾年生的牛大力藥用價值更高。那么,在后續的研究中,可以選擇幾組不同年份的牛大力根、莖、薯在不同的乙醇濃度下進行研究,讓我們在平時生活和生產中,能最大程度地利用牛大力的價值。