李寅庆许风磊宗 梁高 雯巴晓雨侯金才

［1.京津冀联创药物研究（北京） 有限公司，北京 100025； 2.神威药业集团有限公司，河北 石家庄051430］

西红花苷是自然界中唯一存在的一类水溶性类胡萝卜素［1］，主要为西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ，是传统中药材栀子Gardenia jasminoidesEllis 和西红花Crocus sativusL.中主要的药效成分之一［2-3］。药理学研究表明，西红花苷具有抗肿瘤作用，能够显著抑制癌细胞增殖，促进癌细胞凋亡［4］；可以提高认知能力，增强神经元活性，抗氧化应激，抑制淀粉样蛋白低聚物的聚集、缠结，从而具有治疗帕金森病、阿尔兹海默症、血管性老年痴呆等神经退行性疾病的作用［5-7］；能从抗血小板聚集与凋亡、抗氧化应激、抗心血管细胞凋亡等方面作用于心血管疾病，以达到治疗循环系统疾病的目的［8-10］；另外西红花苷还具有保肝［11］、降糖［12］等作用，因此其具有广泛的开发潜力。西红花苷类成分苷元均为西红花酸，两端连接不同糖配基，结构（图1）上含有7 个共轭双键，易降解，已有研究表明其稳定性受光照、pH 及温度的影响较大［13-14］。

图1 西红花苷结构Fig.1 Structures of crocins

类胡萝卜素是植物中广泛存在一类活性成分，金属离子对该类成分的降解有一定的促进作用［15-16］。在西红花或栀子提取、富集过程中，中药不锈钢提取设备、管道和提取用的自来水均能带来一定量金属离子与西红花苷类成分相接触，含有西红花苷的中成药亦可能与含金属离子的药物同时服用。目前尚无关于金属离子对西红花苷稳定性影响的报道，因此课题组对西红花提取物中该成分在金属离子溶液中的稳定性进行研究，以期为相关中药材提取工艺的开发及中成药的合理应用提供参考。

1 材料

安捷伦1200 高效液相色谱仪（美国安捷伦公司）；分析天平（十万分之一，瑞士梅特勒-托利多公司）。西红花提取物（实验室自制）；西红花苷-Ⅰ对照品（中国食品药品检定研究院，批号111588-201704）；西红花苷-Ⅱ对照品（中国食品药品检定研究院，批号111589-201304）。氯化钠、三氯化铁、氯化亚铁、硫酸铜、硫酸镁、氯化钙、三氯化铝、氯化钾均为分析纯（上海西陇化工有限公司）；甲醇为色谱纯（美国Fisher 公司）。

2 方法与结果

2.1 色谱条件 参考2015 年版《中国药典》［17］。Gemini C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相甲醇-水（45∶55）；体积流量1 mL／min；检测波长440 nm；进样量10 μL。

2.2 线性关系考察 分别精密称定西红花苷-Ⅰ、西红花苷-Ⅱ对照品17.41、9.22 mg 于50 mL 量瓶中，加50%乙醇溶解，定容，得混合对照品溶液，精密吸取1、2、4、6、8 mL 于10 mL 量瓶中，加50%乙醇定容至刻度，分别取原溶液与稀释液，过滤，注入色谱仪。以西红花苷质量浓度为横坐标（X），峰面积为纵坐标（Y）进行回归，得西红花苷-Ⅰ方程为Y＝45 052X－28.867（r＞0.999 9），在0.032～0.322 mg／mL 范围内线性关系良好；西红花苷-Ⅱ方程为Y＝58 287X－40.491（r＞0.999 9），在0.017～0.170 mg／mL 范围内线性关系良好。

2.3 精密度试验 将西红花苷对照品混合溶液在“2.1”项色谱条件下重复进样6 次，记录峰面积，测得西红花苷-ⅠRSD 为0.12%，西红花苷-ⅡRSD为0.4%，表明仪器精密度良好。

2.4 西红花苷降解反应动力学分析 西红花苷的降解可以看作一级反应［3］，其反应速率方程可以表达为lnCt＝lnC0－kt。

其中Ct为t时刻西红花苷浓度，C0为初始西红花苷浓度，t为放置时间，k为反应速率常数。

西红花苷的降解半衰期（t1／2）可以用公式t1／2＝ln2／k计算。

2.5 不同金属离子类型对西红花苷稳定性的影响 取西红花提取物适量，精密称定，加纯化水制成每1 mL 含1.5 mg 提取物的溶液。取9 份，分别以0.001 mol／L 添加量加 入Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋、Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋，另外1 份为空白对照，20 ℃避光放置，于0、3、6、9、12、15、18、21、24 h 分别取适量溶液，滤过，注入色谱仪，测定溶液中西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ浓度，并计算两者在不同金属离子溶液中的降解动力学方程、半衰期t1／2，结果见表1。

表1 显 示，在0.001 mol／L 的浓度时Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋对西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ的降解都有一定的促进作用，其中Fe3＋最强；Al3＋、Cu2＋、Na＋、K＋、Ca2＋对西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ的降解均有一定的抑制作用，其中Na＋最强。

2.6 不同温度下Fe3＋和Na＋对西红花苷稳定性的影响 取西红花提取物适量，精密称定，加纯化水制成每1 mL 含1.5 mg 提取物的溶液共3 份，其中1 份为空白对照，其余2 份分别以0.001 mol／L 的添加量加入Fe3＋和Na＋，3 份溶液再各分为5 份，分别置于4、20、40、60、80 ℃水浴中避光放置，于0、3、6、9、12、15、18、21、24 h 分别取适量溶液，滤过，注入色谱仪，测定西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ浓度，并计算两者在不同金属离子溶液中的降解动力学方程、半衰期t1／2，结果见表2～4。

表1 不同金属离子对西红花苷稳定的影响Tab.1 Effects of different metal ions on the stability of crocins

表2 温度对西红花苷稳定性的影响Tab.2 Effects of temperature on the stability of crocins

表2～3 显示，在0.001 mol／L 的浓度时，Fe3＋在不同温度下均对西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ的降解有强烈的促进作用，尤其在温度≥40 ℃时西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ在Fe3＋的催化下迅速降解完全。表2、4 显示，20 ℃时Na＋对西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ的降解均有明显抑制作用，尤其是20 ℃时抑制作用最明显，但当温度≥40 ℃时，抑制作用减弱或消失。

表3 不同温度下Fe3＋对西红花苷稳定性的影响Tab.3 Effects of Fe3＋ on the stability of crocins at different temperatures

表4 不同温度下Na＋对西红花苷稳定性的影响Tab.4 Effects of Na＋ on the stability of crocins at different temperatures

2.7 不同浓度下Fe3＋对西红花苷稳定性的影响

取西红花提取物适量，精密称定，加纯化水制成每1 mL 含1.5 mg 提取物的溶液共8 份。取4份，分别以0.000 1、0.001、0.01、0.1 mol／L 添加量加入Fe3＋，另外4 份分别以0.000 1、0.001、0.01、0.1 mol／L 添加量加入Na＋，置于20 ℃水浴中避光放置，于0、3、6、9、12、24 h 分别取适量溶液，滤过，注入色谱仪，测定溶液中西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ浓度，计算两者在不同金属离子溶液中的降解动力学方程、半衰期（t1／2），结果见表5～6。

表5 显示，20 ℃时，Fe3＋在0.000 1 mol／L 的浓度下对西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ的降解即有较强促进作用，Fe3＋浓度越高作用越强；Fe3＋浓度为0.1 mol／L 时，第0 h 西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ即完全降解。表6 显 示，Na＋在浓度为0.001～0.01 mol／L 时对西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ降解的抑制作用最强；当Na＋浓度为0.1 mol／L 时，对西红花苷-Ⅱ降解有一定的促进作用。

表5 不同浓度Fe3＋对西红花苷稳定性的影响Tab.5 Effects of different concentrations of Fe3＋on the stability of crocins

表6 不同浓度Na＋对西红花苷稳定性的影响Tab.6 Effects of different concentrations of Na＋on the stability of crocins

3 讨论

Fe3＋和Fe2＋对西红花苷类成分降解具有较强的促进作用，极低浓度下Fe3＋即可加快西红花苷降解速率。黄翔峰等［18］认为金属离子与抗生素络合能使电子在分子内传递，使抗生素在温和条件下就可以高效氧化降解；另一方面，Fe3＋与抗生素络合还可以大大加快抗生素的光降解反应速率。西红花苷含多个共轭双键，能与过渡态金属离子形成络合物，Fe3＋和Fe2＋对其降解的促进作用可能与络合反应有关。因此，在生产过程中含有西红花苷的水溶液应尽量避免与铁制容器、管道相接触。

在高浓度Fe3＋作用下，西红花苷可瞬间全部降解，且在40 ℃时低浓度Fe3＋亦可使西红花苷快速降解。因此，在服用含有西红花苷类化合物的中成药时，应避免与含铁药物（如治疗贫血的铁剂）同服。

作为碱金属盐的钠盐和钾盐可显著降低西红花苷的降解速率，这种作用可能与改变反应体系电解质强度有关，具体机制还有待进一步研究。