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国内外不同来源藏红花的品质评价

2019-07-10林东昊茅人飞

食品研究与开发 2019年13期
关键词:藏红花特征参数容量瓶

林东昊,茅人飞

(1.上海师范大学生命科学学院,上海200234;2.上海瀛洲西红花种植专业合作社,上海202155)

藏红花为鸢尾科植物番红花(Crocus sativus L.)的干燥柱头,又名西红花、番红花,出产于伊朗、希腊、西班牙、印度等地,因最早是由中东地区经西藏传入我国,故而得名藏红花。藏红花是世界著名的天然香料、食用染料,也是名贵的中草药。在我国,藏红花作为食用香辛料和调味品收载于GB/T 12729.1-2008《香辛料和调味品名称》,作为中药材收载于《中华人民共和国药典》一部[1]中。藏红花具有独特的感官特性和品质,具有活血化瘀、凉血解毒、解郁安神等功效。近年来,国内外对藏红花进行了多方面的研究,发现其具有相当广泛的药理作用,能有效清除氧自由基[2-3];治疗血栓、高血脂、动脉粥样硬化、肝纤维化[4-7];改善糖尿病和药物等引起的脑功能障碍、认知障碍[8-11];抑制肿瘤细胞增殖[12-13];增强骨髓间充质干细胞的成骨分化[14];改善糖尿病患者的肾功能损害[15];保护视神经、视网膜[16-17];抗焦虑抗抑郁[18];抵抗UVB 引起的皮肤光老化[19];抗衰老等,在诸多方面显示出了良好的药理活性。藏红花始载于唐代的《本草拾遗》(时名“郁金香”),在我国有着历史悠久的传统食用习惯,中医药典籍中未有毒性记录。藏红花是一朵花中雌蕊的三根柱头,产量极低,每公斤藏红花约有10 万根柱头,故弥足珍贵,有着“植物黄金”之称。在我国,藏红花长期依靠进口,直至20 世纪80年代,上海地区才首先引种成功,之后在江浙等地有零星种植,并逐渐发展。现在藏红花已成为长三角地区高附加值经济作物进行种植。

商品藏红花按照来源不同分为进口花和国产花两大类,气候条件不同,尤其是栽培方式的显著不同,采用“大田培育大球茎,室内培育大花蕊”的二段式栽培模式生产的国产花,其柱头顶端喇叭口大、粗壮、长度25 mm~40 mm,色泽深红;进口花的柱头顶端喇叭口较小、细弱,长度10 mm~25 mm。根据现代化学成分的研究,藏红花含有糖苷、萜类、黄酮、蒽醌等一百多种化合物[20],其中西红花苷(藏红花素)是其中含量最高的一类活性成分,藏红花质量的优劣与西红花苷的含量密切相关[21],在国内外通常以西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ的含量来评价藏红花的质量[22]。而在藏红花国际标准(ISO 3632-1:2011)中,以藏红花香味强度(藏红花苦素)、芳香度(藏红花醛)和色度(藏红花素)3 个特征参数作为评价指标,进行藏红花质量分级。本研究参考了《中国药典》一部以及藏红花国际标准(ISO 3632-2:2010)的试验方法,采用高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)法测定藏红花中西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ的含量,采用紫外/可见分光光度法测定藏红花的3 个特征参数,为评价国内外不同来源藏红花的品质提供理论依据。

1 仪器与材料

1.1 仪器

Agilent 1100 高效液相色谱仪(G1311A 四元泵、G1313A 自动进样器、G1322A 在线脱气机、G1316A 柱温箱、G1314A 紫外检测器):美国Agilent 公司,GM-0.33Ⅱ隔膜真空泵:天津市腾达过滤器件厂;UV-2600紫外可见分光光度计:岛津仪器(苏州)有限公司;Sartorius BT-124S 电子天平:北京赛多利斯仪器系统有限公司;Anke TGL-16C 台式离心机:上海安亭科学仪器制造厂;USC-702 超声波清洗器:上海波龙电子设备有限公司。

1.2 试验材料

西红花苷-Ⅰ对照品(批号111588-201202,供含量测定用,含量以91.1%计)、西红花苷-Ⅱ对照品(批号111589-201304,供含量测定用,含量以92.4%计):中国食品药品检定研究院;蒸馏水:屈臣氏集团;甲醇:色谱纯,美国TEDIA;乙醇:分析纯,江苏强盛功能化学股份有限公司。

藏红花供试品:来源于上海崇明庙镇(1#)、上海崇明建设镇(2#)、浙江湖州(3#)、浙江建德(4#)、江苏南通(5#)、江苏东台(6#)、伊朗 ESFEDAN SAFFRON(7#)、伊朗BADIEE SAFFRON(8#)、散装进口西红花(四川荷花池中药材市场(9#)和安徽亳州中药材市场(10#),经上海中医药大学李俊松高级实验师鉴定均为鸢尾科植物番红花(Crocus sativus L.)的干燥柱头。

2 方法与结果

2.1 HPLC法测定西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ的含量

2.1.1 供试品溶液的制备

取已干燥藏红花适量,置研钵中,研细,取10 mg,精密称定,置50mL棕色容量瓶中,加稀乙醇(取乙醇529 mL,加水至1 000 mL)适量,于冰浴中避光超声处理(58 kHz,300 W)20 min,放置至室温,加稀乙醇定容至刻度。摇匀,16 000 r/min 离心,取上清液,即得。

2.1.2 对照品溶液的制备

2.1.2.1 对照品贮备液的制备

精密称取西红花苷-Ⅰ对照品0.014 87 g、西红花苷-Ⅱ对照品0.010 34 g,分别置25mL棕色容量瓶中,加适量稀乙醇溶解,并稀释至刻度,制备成对照品贮备液(分别含西红花苷-Ⅰ541.9 μg/mL,含西红花苷-Ⅱ382.2 μg/mL)。

2.1.2.2 混合对照品溶液的制备

分别精密移取西红花苷-Ⅰ、西红花苷-Ⅱ对照品贮备液一定体积至同一容量瓶内,加稀乙醇,定容至刻度,依次配制成6 个不同浓度的混合对照品溶液。

2.1.3 色谱条件

色谱柱LunaC18(2)(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相:甲醇-水(45∶55,体积比);检测波长:440 nm;流速:1.0 mL/min,柱温:30 ℃。

2.1.4 方法学考察

2.1.4.1 线性关系考察

精密移取6 个不同浓度的混合对照品溶液,按2.1.3 色谱条件进行测定,分别以对照品峰面积为横坐标,浓度为纵坐标,绘制标准曲线,得西红花苷的回归方程。西红花苷线性关系结果见表1,HPLC 色谱图见图1。

表1 西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ的线性关系试验结果Table 1 Regression equations,correlation coefficients,and linearity ranges of crocinⅠ and crocin Ⅱ

图1 西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ的HPLC 色谱图Fig.1 HPLC chromatogram of crocin-Ⅰ and crocin-Ⅱ

2.1.4.2 加样回收试验

取2#供试品约15 mg,一式3 份,精密称定,置100mL容量瓶内,加适量稀乙醇溶解,分别精密加入西红花苷-Ⅰ、西红花苷-Ⅱ对照品贮备液1.5、3.5、5.0 mL,摇匀,按2.1.1 供试品溶液制备方法,制备样品溶液。按2.1.3 色谱条件测定,结果西红花苷-Ⅰ的平均回收率为99.81 %,相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)1.50%,西红花苷-Ⅱ的平均回收率为97.47%,RSD 0.95%。

2.1.4.3 精密度试验

1)对照品溶液

移取混合对照品溶液(西红花苷-Ⅰ浓度:27.093 μg/mL、西红花苷-Ⅱ浓度:11.465 μg/mL),一式3 份,按2.1.3 色谱条件测定,测得对照品西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ峰面积RSD 分别为0.57%、0.53%。

2)供试品溶液

取2#供试品,一式六份,精密称定,按2.1.1 法制备供试品溶液,按2.1.3 色谱条件测定,测得供试品中西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ含量RSD 分别为0.81%、0.80%。

2.1.5 不同来源藏红花中西红花苷的含量测定

取10 批次国内外不同来源的藏红花,按2.1.1法制备供试品溶液,按2.1.3 色谱条件测定,结果见表2。

表2 国内外不同来源藏红花中西红花苷-Ⅰ、西红花苷-Ⅱ含量测定结果Table 2 Quantitative determination results of crocin-Ⅰand crocin-Ⅱin saffron from different source at home and abroad

2.2 紫外/可见分光光度法测定不同来源藏红花的3个特征参数指标

2.2.1 供试品溶液的制备

取已干燥藏红花适量,置研钵中,研细,取50 mg,精密称定,置100mL容量瓶中,加水90mL于冰浴中避光超声处理(58 kHz,300 W)20 min,放置至室温,加水定容至刻度,摇匀。精密移取10 mL,置100mL容量瓶中,加水至刻度。摇匀,16 000 r/min 离心,取上清液,即得。

2.2.2 测定

取供试品溶液于200 nm~700 nm 波长进行扫描,以水为空白,记录440、330、257 nm 处的吸光度。根据吸光度、称样量、干燥失重计算标示藏红花香味、芳香度和色度的3 个特征参数,按《中华人民共和国国家标准藏红花第一部分:规格》中化学指标标准判定供试品的等级分级,结果见表3,图2。

表3 国内外不同来源藏红花特征参数测定结果与对应等级Table 3 The determination results of characteristic parameters in saffron from different source at home and abroad

图2 藏红花特征参数测定的紫外-可见分光光谱图Fig.2 UV/visible spectroscopic spectrum of characteristic parameters in saffron

3 结论与讨论

1)藏红花具有独特的色、香、味,其特征参数强度与产品质量密切相关。在藏红花国际标准(ISO 3632-1:2011,ISO 3632-2:2010)中,采用紫外-可见分光光度法对标示藏红花色度、芳香度和香味的3 个特征参数指标进行测定,以评定产品质量等级。其中,色度以藏红花素(西红花苷)、芳香度以藏红花醛、香味以藏红花苦素为代表,最大吸收波长分别为440、330、257 nm。弥补了目前HPLC 法只测定西红花苷-Ⅰ、西红花苷-Ⅱ的局限性。本研究按该方法进行了测定,结果表明440 nm 的最大吸收值与HPLC 的测定结果呈正相关,与文献报道的一致[23]。

2)西红花苷-Ⅰ和西红花苷-Ⅱ作为藏红花的质控指标,在《中国药典》一部中规定两者含量之和不得少于10.0%(按照干燥品计算)。本研究对西红花苷-Ⅰ、西红花苷-ⅡHPLC 含量测定方法进行了方法学考察,实验表明结果准确、可靠。国内外不同来源的西红花虽然含量差异较大(12.56%~23.20%),但是均符合中国药典标准。同时,按照藏红花国际标准(ISO 3632-1:2011)测定了藏红花的3 个特征参数,以色、香、味指标成分进行产品分级,国产西红花的质量明显优于进口西红花,散装进口花的质量参差不齐。

3)本文研究结果表明,国产藏红花中活性成分西红花苷Ⅰ和西红花苷Ⅱ的含量明显高于进口藏红花。这主要源于国内外藏红花的不同栽培模式。在中东地区,藏红花普遍采用“露地栽培”模式,即藏红花自种球种植于地下至开花采收整个过程,皆在大田中进行,连续耕作。由于气候条件的差异,我国则采用了“露地种植球茎,室内培育鲜花”的栽培模式,并通过人工干预控制单个种球芽的数量,防止了球茎的退化,实现了生产大球茎的目标。大球茎开出的花数量多、质量好,造就了国产藏红花优异的品质——国产藏红花花蕊粗大、颜色深红、活性成分含量高,而进口花花蕊细短,颜色较浅、活性成分含量低,两者品质差异显著。

4)为了准确评价不同产地藏红花的质量,试验中的国产藏红花是直接从产地藏红花基地或种植农户处购买,伊朗进口西红花通过其品牌代理商购买,散装藏红花在四川荷花池和安徽亳州中药材市场采购。所有藏红花供试品均为2014年产新的全红精制花,经鉴定均为正品。

5)藏红花不仅是香料和色素,还具有广泛的药理活性,国内外对其研究方兴未艾。作为一种高附加值的经济作物,目前已在上海、浙江、江苏、安徽等地引种成功,其中上海崇明为国内西红花的主产区之一,出产的藏红花质量优异,不仅西红花苷含量高,而且其色度、芳香度和香味均达到国际西红花等级分类高等级标准。本研究通过国内外不同来源藏红花有效成分含量的比较,为该产品扩大市场应用提供了数据支持。

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