李博,谢欢,钟国跃,程波翔,董燕婧,张寿文
(江西中医药大学,江西南昌 330004)
·综述·
仙草质量控制的研究进展
李博,谢欢,钟国跃,程波翔,董燕婧,张寿文
(江西中医药大学,江西南昌330004)
从仙草的性状及显微鉴别、常规检查、化学成分研究、指纹图谱研究、有害物质检查、采收期研究等方面综述了近年来仙草质量控制研究的现状。仙草为唇形科(Labiatae)凉粉草属的多年生草本植物,为药食两用植物。仙草的有效成分主要包括仙草多糖、槲皮素、齐墩果酸、熊果酸、咖啡酸等。关于仙草指纹图谱的研究相对较少,对于采用哪个或哪几个有效成分作为仙草质量控制含量测定的指标鲜有报道。认为今后应建立一套科学的、系统的仙草质量控制体系,为其质量控制提供参考。
仙草;质量控制;仙草多糖;槲皮素;齐墩果酸;熊果酸;咖啡酸;指纹图谱
仙草(Mesona chinesis Benth.)又名凉粉草、仙人冻、仙人草、黑豆腐草等,是唇形科(Labiatae)凉粉草属的多年生草本植物。作为药食两用植物资源,仙草多分布于广东、福建、广西、江西、浙江、台湾和云南等地,其中广东和福建为我国的两大主产地[1-2]。据《中药大辞典》记载,其性寒,味涩、甘,具有清暑解渴、凉血之功效,可治中暑、糖尿病、高血压、急性肾炎、风火牙痛、肌肉及关节疼痛、梅毒、丹毒、黄疸等症[1]。仙草含有仙草多糖、黄酮类、三萜类、酚类等多种化合物。现代药理研究结果显示,仙草具有抗氧化、抗损伤、降血压、降血脂、降血糖、抗菌等多种功效[3]。仙草在我国及东南亚地区常被用来制作凉粉、凉茶,具有重要的食用与经济价值[4]。因其野生品种逐渐减少,相关栽培技术的研究也逐渐受到重视。以下从仙草的性状及显微鉴别、常规检查、化学成分研究、指纹图谱研究、有害物质检查、采收期研究来综述仙草的质量控制的研究现状,以期为仙草的质量控制与评价提供参考。
性状及显微特征是中药材真伪优劣的辨识手段之一,不同的药材呈现不同的性状及显微特征[5-7]。不少学者[4,8]针对仙草的性状、茎横切面及粉末显微作了详细的描述。
1.1性状仙草药材常切段,2~4 cm不等。茎四棱,表面被有棕色疏毛或刚毛,棕黄色或棕褐色,具沟槽,幼茎常扭曲;质韧,髓部明显。叶对生,纸质,多皱缩,不易捻碎,展开呈卵圆形或长圆形,两面皆被疏长毛。气微,嚼之味淡甘,有黏性。
1.2茎横切面显微特征表皮由1列整齐的方形细胞排列而成,具非腺毛。皮层薄壁细胞排列疏松,内皮层为单层细胞排列,厚角组织明显。韧皮部相对较窄。四棱处木质部发达。嫩茎髓部薄壁细胞相对较大,老茎多中空。
1.3粉末显微特征非腺毛有两种,一种是多细胞组成,外壁具线条状纹理。另一种是单细胞组成,外壁具疣状突起。纤维细长,壁较厚。螺纹导管多见,具缘纹孔导管或网纹导管偶见。多见不规则分泌物。多见直轴式气孔。
中药材的常规检查对于其质量控制具有重要的意义,包括水分测定、灰分测定、浸出物测定等多项检查。王玉[9]对于仙草药材的一些常规检查指标进行了测定研究,结果显示仙草的水分≤0.073%,总灰分≤16.27%,酸不溶性灰分≤1.86%,水溶性浸出物含量≥7.6%,为仙草药材质量标准建立提供了参考。
中药材的质量与其有效成分的种类和含量具有明显的相关。林丽莎等[3]、赵志国等[4]对仙草的有效成分进行了归类整理,主要含有仙草多糖、黄酮类、三萜类、酚类等化合物,还有其他一些植物甾醇、矿物质、氨基酸、维生素、植物色素等。
3.1仙草多糖仙草多糖具有抗氧化、清除脂质过氧化物、抑菌等作用[10]。杨敏等[11-12]研究指明仙草多糖能影响谷胱甘肽过氧化物(GSH-px)的活性,一定程度上抑制H2O2所致大鼠肝匀浆丙二醛(MDA)的生成,并且具有明显剂量—效应关系。林少琴等[13]分离纯化及鉴定了仙草多糖,张维冰等[14]通过超高效液相色谱—串联四极杆质谱分析方法测定了仙草多糖组成及其含量,其中半乳糖醛酸、葡萄糖相对比重较大,占总糖含量的一半。部分研究者还对仙草多糖的提取方法及工艺进行了研究,主要有传统水煮法[15]、热水碱液浸提法[16-17]、微波辅助碱液提取法[18]、超声辅助法[19-20]、酶法提取[21]等,为仙草多糖的提取提供了参考。冯涛等[17]在仙草多糖提取及纯化工艺的研究中采用了苯酚—硫酸法测定仙草多糖的含量,含量可达到3.495%,为仙草多糖含量测定提供了方法参考。
3.2黄酮类黄酮是一类多酚化合物,具有抗炎、调节免疫系统、抗肿瘤等多种药理作用[22]。槲皮素是仙草黄酮类化合物的主要成分[23],具有祛痰、平喘等功效。刘小玲等[24]的研究结果提示仙草中的保肝成分主要是槲皮素糖苷。朱良等[25]研究了超声提取仙草中黄酮类的工艺及其抗氧化作用,结果表明黄酮最佳提取工艺为提取温度60℃,提取时间30 min,超声功率200 W,在此提取条件下的黄酮得率为2.05%。刘志伟等[26]研究结果表明纤维素酶能提升仙草黄酮的提取率,可达1.301%。黄颖桢等[27]在研究仙草最佳采收期时采用了硝酸铝显色法,结果测得仙草总黄酮的含量为13.83%。冯国金等[28]采用高效液相色谱法(HPLC)测定仙草中槲皮素含量,其色谱条件为:Ultimate XB-C18色谱柱(5 μm,4.6 mm×250 mm),乙腈∶水 ∶磷酸(45∶55∶0.4)为流动相,流速为1.0 mL·min-1,检测波长为360 nm,柱温为25℃,在此条件下可测得其槲皮素含量为0.181 3 mg·g-1。该方法简单易行、准确、稳定,可作为仙草中槲皮素的含量测定方法,为仙草的质量控制与评价奠定了基础。
3.3三萜类据文献报道,仙草中三萜类成分熊果酸和齐墩果酸具有降温、镇静、降血糖的药理作用[29],是仙草中的重要化学成分。刘碧容[30]采用HPLC法测定了仙草中熊果酸的含量在3.91l~3.915 mg·g-1之间。陈丰连等[31]在刘碧容的研究基础上建立了同时测定仙草中熊果酸和齐墩果酸的高效液相色谱方法,结果比只测熊果酸的含量的方法较优,并且考察了不同溶剂和超声提取时间等因素,得出用甲醇超声提取30 min时其提取率最高,认为该方法简便、准确、可行,可应用于仙草的质量控制与评价。冷桂华[32]采用反相高效液相色谱法对仙草的熊果酸与齐墩果酸进行测定,其含量分别为0.229 49%和0.085 16%。
3.4酚类仙草中含有多种酚类化合物,其中咖啡酸含量最高[33]。现代药理学研究[3]结果表明,咖啡酸具有抗菌、凝血、抗氧化等多种药理作用。冯涛等[34]研究了仙草中总多酚的提取工艺,建立了高效液相色谱法,并测定出咖啡酸的含量为0.028%。王玉[9]随之参考冯涛等[34]的高效液相色谱法,最终确定为乙腈—0.5%冰乙酸水溶液(12∶88),测得咖啡酸含量的范围0.239 9 mg·g-1~0.636 5 mg·g-1,该方法简单稳定、可靠,可适用于仙草的质量控制与评价。
HPLC指纹图谱是中药指纹图谱(fingerprinting)最早发展起来的中药化学成分色谱指纹图谱,具有高分离度,能全局性和特征性地展现中药复杂的化学成分[35-36]。丁婕等[37]采用HPLC法,考察了多种因素,最终选用Dikma Diamonsil(2)C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),流动相为乙腈—2%甲酸,梯度洗脱,柱温25℃,以咖啡酸为对照品,测定了34批仙草药材并建立了其特征指纹图谱。章怀奋等[38]建立了不同月份及不同采收时间仙草的高效液相指纹图谱。韦智灵等[39]对仙草的水溶性成分进行了指纹图谱研究,选用Kromasil C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),色谱条件以乙腈—0.1%甲酸溶液流动相,梯度洗脱,在流速为1.0 mL·min-1,检测波长254 nm,柱温25℃的条件下,确定共有峰11个并指认5个,为仙草的质量控制与评价提供了依据。
中药材有害物质检查包括重金属、微生物、农药残留等,是控制中药质量的手段之一。王玉等[40]采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)检测了仙草中铜、砷、铬等7种重金属元素且含量均符合绿茶标准物质GBWl0052的参考值,该方法简单、准确、快速,可用于其质量控制。周伟明等[41]同样采用了这种方法检测了铝、钙、银等22种元素,再次验证了该方法准确、快速,为仙草重金属检测提供方法学参考。韦荣昌等[42]根据《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》检测了重金属的含量、农药残留量,结果均符合该标准。
中药材的采收期是直接影响其质量的关键因素之一,适时采收药材就显得尤为重要[43-44]。传统意义上,仙草在9月份显花期前采收时仙草的生物产量较高。黄颖桢等[27]考察了生物产量与化学成分含量,对仙草中多糖和总黄酮的动态积累进行研究,结果显示8月下旬其单株总多糖和总黄酮含量达到最高峰,分别为1.96%、13.83%,进而确定仙草的最佳采收期为8月下旬,这对仙草的采收加工具有指导意义。章怀奋等[38]以咖啡酸为对照,采用高效液相色谱方法确定了仙草的采收月份为9~10月,采收时间约为午后16∶00,为仙草的生产及质量控制研究提供了依据。
仙草为药食两用的重要植物资源,可根据不同的加工方法进行加工,制成的凉粉、凉茶等多种可食用保健品已得到人们的青睐。近年来,广大科研工作者在仙草研究的各个方面都有所涉及,包括仙草的性状鉴别、显微鉴别,这些研究为仙草的质量控制奠定了一定的基础,然而对仙草的质量评价及控制方面缺乏系统的研究。从已有的文献报道来看,在仙草的有效成分研究方面主要是对仙草多糖、槲皮素、齐墩果酸、熊果酸、咖啡酸等成分进行含量测定,有一部分仅仅只是测定了单一地区仙草有效成分的含量,关于仙草指纹图谱的研究也相对较少,对于采用哪个或哪几个有效成分作为仙草质量控制含量测定的指标目前却鲜有报道,这些方面都亟待深入,以期为仙草的质量控制提供依据,确保仙草的用药安全性和有效性。
通过对仙草的质量控制研究现状的综述,发现虽然仙草在多方面已有研究,但是对于其质量控制研究仍相对较少。今后可以参考已有的研究进行系统性的深入探索,建立一套科学的、实用的仙草质量评价体系。同时,随着现代科学技术逐渐应用到中药材的质量评价与控制,仙草的质量评价与控制也将会有大的进展与突破。
[1]江苏新医学院.中药大辞典(下册).上海:上海人民出版社,1957:1915.
[2]苏海兰,陈菁瑛,黄颖桢,等.不同来源仙草样品的品质分析与评价/中国(福建)第八次海内外中医药学术交流会暨中药材产业发展研讨会论文集[C].福州:2008.
[3]林丽莎,张珅,詹岳霖,等.仙草的化学成分和药理作用研究进展[J].生物技术进展,2013,3(6):448.
[4]赵志国,石云平,黄宁珍,等.中国凉粉草属植物研究进展[J].南方农业学报,2011,42(6):657.
[5]杨树青,王素巍,杨来秀,等.蒙药材银露梅的性状及显微鉴别[J].中药材,2013,36(9):1425.
[6]周丽霞,宁小青,郭振旺,等.银合欢叶的性状与显微鉴别[J].中药材,2011,34(3):367.
[7]王胜勇,张勉,王峥涛,等.白头翁同名异物类药材的数码显微鉴别[J].药学学报,2004,39(10):797.
[8]朱华,廖月葵,石庆兰.凉粉草的显微鉴别[J].中药材,2003,26(1):16.
[9]王玉.凉粉草质量控制技术研究[D].南宁:广西中医药大学,2013.
[10]程伟伟,栗俊广,蒋爱民,等.仙草多糖的研究进展及在肉品中的应用前景[J].肉类研究,2014,28(9):26.
[11]杨敏,冯磊,柯雪琴,等.仙草多糖对大鼠肝匀浆脂质过氧化的实验研究[J].浙江预防医学,2002,14(12):4.
[12]杨敏.仙草多糖的抗氧化功能研究[D].杭州:浙江大学,2002.
[13]林少琴,朱苏闽.仙草多糖的分离纯化及鉴定[J].天然产物研究与开发,1992(3):42.
[14]张维冰,王智聪,张凌怡,等.柱前衍生超高效液相色谱—串联四极杆质谱法测定仙草多糖组成及其含量[J].分析测试学报,2013,32(2):143.
[15]陈锦鹏,林晓翠,王碧玉.仙草多糖提取工艺研究[J].化学工程与装备,2009,38(3):1.
[16]尹怀霞,黎锡流,朱良.从凉粉草中提取凉粉草胶的研究[J].现代食品科技,2006,22(3):134.
[17]冯涛,郁晶晶,杨晓波.凉粉草多糖提取及纯化工艺的研究[J].食品工业,2010,31(1):82.
[18]蒋文明,李爱军,汪辉,等.微波辅助碱液提取仙草多糖[J].食品科学,2011,32(4):11.
[19] 马星,林莹,刘小玲,等.凉粉草胶的超声辅助提取及胶体性质研究[J].食品与发酵工业,2010,36(3):166.
[20]于辉,蓝宝华,邱桂平.仙草胶提取方法比较研究[J].中国食品添加剂,2011,22(1):141.
[21]尹怀霞,黎锡流,潘兆广,等.纤维素酶提取凉粉草多糖的研究[J].食品科技,2007,38(5):126.
[22] 陈秋荣.黄酮类化合物药理作用的分析[J].中国实用医药,2012,21(7):254.
[23]刘素莲.凉粉草化学成分的初步研究[J].中药材,1995,18 (5):247.
[24]刘小玲,李艳,林莹,等.仙草保肝活性成分的分离纯化与结构探析[J].广西大学学报(自然科学版),2010,35(2):330.
[25]朱良,尹怀霞.超声强化提取仙草黄酮及其抗氧化活性研究[J].饲料工业,2010,31(19):20.
[26]刘志伟,吴和明,张晨.酶法提取仙人草黄酮类化合物的研究[J].时珍国医国药,2010,21(11):2903.
[27]黄颖桢,陈菁瑛,赵云青,等.仙草最佳采收期研究[J].福建农业学报,2013,28(9):888.
[28]冯国金,冯翠兰,董华强,等.高效液相色谱法测定仙草全草中槲皮素含量[J].广东农业科学,2009,36(6):168.
[29]刘晓庚,陈梅梅.中国仙草的开发利用研究[J].食品研究与开发,2004,25(5):109.
[30]刘碧容.高效液相色谱法测定凉粉草中熊果酸的含量[J].佛山科学技术学院学报(自然科学版),2008,26(6):13.
[31]陈丰连,黄锦茶,梁欣健,等.HPLC法测定凉粉草中齐墩果酸和熊果酸含量[J].中药新药与临床药理,2010,21(4):4168.
[32]冷桂华.RP-HPLC测定仙草不同部位中的齐墩果酸和熊果酸[J].光谱实验室,2011,28(4):2111.
[33]邱挺,林晓翠,王碧玉.仙草中表儿茶素的结构鉴定[J].天然产物研究与开发,2010,22(5):798.
[34]冯涛,吴云奇.凉粉草总多酚的提取及其咖啡酸的检测[J].食品工业,2009(3):70.
[35]罗国安,王义明.中药指纹图谱的分类和发展[J].中国新药杂志,2002,11(1):46.
[36]郑颖,吴凤锷.中药指纹图谱的研究进展[J].天然产物研究与开发,2003,15(1):55.
[37]丁婕,黄松,张柏明,等.凉粉草的特征指纹图谱研究[J].中草药,2012,43(11):2284.
[38]章怀奋,丁婕,黄松,等.凉粉草药材生产质量的指纹图谱评价研究[J].中国药师,2012,15(4):439.
[39]韦智灵,林朝展,祝晨蔯.南药“凉粉草”药材水溶性成分HPLC指纹图谱鉴别研究[J].中药新药与临床药理,2016,27 (1):86.
[40]王玉,蒋明廉,闫琴琴.ICP-MS法测定凉粉草中7种微量重金属元素的含量[J].广西中医药,2013,36(4):75.
[41]周伟明,陈柳生,王如意.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定凉粉草不同部位中22种无机元素的含量[J].食品科学,2015,36(24):168.
[42]韦荣昌,谭小明,吴庆华,等.凉粉草规范化种植技术规程[J].江苏农业科学,2014,42(2):198.
[43]段金廒,严辉,宿树兰,等.药材适宜采收期综合评价模式的建立与实践[J].中草药,2010,41(11):1755.
[44]徐建中,盛束军,俞旭平,等.中药材采收期研究进展[J].基层中药杂志,2001,15(6):47.
【责任编辑:贺小英】
R284.1
A
1007-3213(2016)05-0755-04
10.13359/j.cnki.gzxbtcm.2016.05.033
2016-03-07
李博(1990-),男,在读硕士研究生;E-mail:494051952@qq.com
张寿文(1971-),男,教授;E-mail:hem220@163.com