黄美霞,王英豪,廖华军,李德森,陈亮,吴水生(.福建中医药大学药学院,福建福州350;.福州市中医院,福建福州35000)
钩吻发酵减毒的谱效关系
黄美霞1,王英豪1,廖华军1,李德森1,陈亮2,吴水生1
(1.福建中医药大学药学院,福建福州350122;2.福州市中医院,福建福州350001)
目的研究钩吻发酵解毒的机理。方法运用双向固体发酵原理与技术,将不同药用真菌接种到灭菌的钩吻药性基质上,在特定条件下进行发酵,得到药性菌质;用HPLC法对发酵前后菌质中的钩吻碱甲、钩吻素子、葫蔓藤碱甲、钩吻绿碱、葫蔓藤碱乙含量进行测定。结果相同发酵条件下,不同真菌对钩吻的发酵情况有所不同,灵芝、云芝、赤芝能够正常生长,其生物碱含量与钩吻生品比较呈下降趋势。结论双向固体发酵后菌丝体生长良好的菌质中,钩吻的液相色谱行为发生了质和量的变化。
钩吻;发酵解毒;谱效关系
钩吻Gelsemium elegans(Gardn.et Champ.)Benth.系马钱科Loganiaceae钩吻属Gelsemium植物,其化学成分主要为生物碱。钩吻与马钱子同属胡蔓藤属,毒性成分与有效成分也是生物碱类,马钱子应用发酵解毒方法获得了一定的成功,理论上推导钩吻也可以通过发酵法来达到减毒目的。我们用双向性固体发酵的理论和方法[1],用不同的药用真菌,以钩吻根茎作为药用基质,在一定条件下经固体发酵,获得特定的菌质。建立HPLC法,对发酵前后钩吻中不同生物碱含量进行测定,分析其在性质与定量上的变化,为钩吻减毒存效的机理研究提供实验依据。
1.1 仪器LC-20AT高效液相色谱仪(日本岛津公司);岛津LC solution工作站、DV215CD型1/10万分析天平(美国利奥豪斯公司);乙腈(德国Merck公司;Milli-Q型超纯水仪(美国Millipore公司);余试剂为分析纯。
1.2 对照品钩吻碱甲、钩吻素子、葫蔓藤碱甲、钩吻绿碱、葫蔓藤碱乙(上海市将来实业股份有限公司),纯度经HPLC-UV和HPLC-ELSD(面积归一法)检测含量>98%。
1.3 供试品用双向固体发酵技术,通过对茯苓、灵芝、猴头真菌的生物转化,发酵后从基质中获得6个钩吻的菌质样品,其中1个为空白对照(未经发酵)样品。
1.3.1 真菌的选择选用茯苓、灵芝、猴头3个药用真菌(四川省岷源高新所菌种生产中心)。
1.3.2 基质来源钩吻(生品)采集于福建省宁德市霞浦县,经福建中医药大学药学院杨成梓副教授鉴定为马钱科葫蔓藤属植物Gelsemium elegans(Gardn.et Champ.)Benth.。
2.1 钩吻的双向固体发酵
2.1.1 菌种的扩大培养土豆斜面培养基土豆去皮,切块200 g,加入1 L水中,煮沸30 min,用8层纱布过滤,补充水至1 L,加入蔗糖20 g,加热,加入琼脂1.6 g,搅拌融化。趁热进行分装,液体分装高度以不超过试管高1/5为宜,121℃高压蒸气灭菌20 min。将灭菌的试管培养基放冷至60℃,搁置斜面,培养基以距离试管口1/3长度为宜。将健康菌落接人上述培养基中,28℃下恒温培养7 d.
2.1.2 基质制备将钩吻干燥、粉碎、过40目筛,称钩吻粉末,加无菌水至刚好呈流动态,121℃灭菌20 min,作为基质备用。
2.1.3 菌悬液的制备及药材接种取经过扩大培养的菌种,加入0.9%无菌NaC1溶液,制成菌悬液。吸出孢子悬液至无菌试管内备用。将菌种以菌悬液的形式接种到药性基质中,接种量为1 mL/g菌悬液,混匀,28℃下培养30 d,观察并记录菌种生长情况。同时,将相同接种量的无菌水接种到等量药性基质中,同一条件下发酵,制备空白对照基质。
2.2 对照品的制备取钩吻碱甲、钩吻素子、葫蔓藤碱甲、钩吻绿碱、葫蔓藤碱乙对照品适量,精密称定,加入甲醇制备成分别含108.01、126.01、73.01、300.03、101.02 mg/L的混合对照品储备液备用。
2.3 供试品溶液制备取钩吻、钩吻发酵产物、空白对照基质(过40目筛)1 g,精密称定,置圆底烧瓶中,加入90%乙醇20 mL,85℃水浴回流提取3次,过滤,合并滤液,浓缩至干,用甲醇溶解,转移并定容至10 mL,得供试品溶液。
2.4 色谱条件在预试验及相关文献基础上,确定6种钩吻生物碱的含量测定方法。色谱柱:依利特SinoChrome ODS-BP(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相:乙腈-0.1%三乙胺水溶液;梯度洗脱:(0~20 min,乙腈10%~15%;20~40 min,乙腈15%~20%;40~60 min,乙腈20%~30%;60~80 min,乙腈30%~40%;80~85 min,乙腈40%~50%;85~90 min,乙腈50%~80%;90~95 min,乙腈80%~10%;95~100 min,乙腈10%~10%);体积流量:1 mL/min;柱温:40℃;检测波长:254 nm;进样量20 μL。计算其含量,结果见表1。
表1 发酵前后钩吻生物碱成分含量变化
图1 钩吻对照品色谱图
图2 药材供试品色谱图
3.1 色谱条件的优化通过比较不同厂家不同规格色谱柱对钩吻6种生物碱成分的分离效果,最终选择依利特SinoChrome ODS-BP(4.6 mm×250 mm,5 μm)。在流动相的选择中,比较了甲醇-0.1%甲酸,乙腈-0.1%甲酸,甲醇-0.1%三乙胺等不同流动相体系的分离效果,发现其基线不稳定,分离效果不好,且拖尾严重,最终确定为乙腈-0.1%三乙胺梯度洗脱时,6种待测物在最短时间达到基线分离。
3.2 双向固体发酵对钩吻中6种生物碱的影响
目前已基本阐明了钩吻炮制减毒的机理,即种子经高温加热,葫蔓藤碱甲破坏,含量明显下降,其它生物碱含量变化较小。由HPLC定性、定量分析的结果可知,经过药用真菌发酵后,其生物碱含量发生不同程度的下降,其中胡蔓藤碱甲含量变化最大,在不同真菌发酵的菌质中均未检测到。灵芝、云芝、赤芝对猴头钩吻发酵效果较为明显,茯苓较弱。在对灵芝、云芝、赤芝菌株发酵后的钩吻菌质的急性毒性研究中,发现其毒性有显著下降。另外,对于茯苓发酵的钩吻,虽然菌丝体长势不甚理想,但如在药性基质中加入营养成分使它们能适应生长,也是值得研究的菌株。
3.3 双向固体发酵对钩吻中化合物的影响对原药材和发酵药材HPLC图谱进行比较(见图1),结果生钩吻中的1、2、4、号峰经云芝、赤芝发酵后未检出,生钩吻中的4、5号小峰经灵芝、猴头发酵后均未检出,说明微生物发酵改变了原药材的化学成分组成。而与生钩吻及灭菌后钩吻相比,发酵药材的7号峰为新增加的峰,推测7号峰可能是药材经微生物发酵后新产生的化学成分。因未对该峰进行纯化分离鉴定,此工作有待进一步进行。
3.3 本实验建立了同时测定钩吻中钩吻碱甲、钩吻素子、葫蔓藤碱甲、钩吻绿碱、葫蔓藤碱乙含量的HPLC方法,操作简便快速,结果准确,适用于钩吻药材的质量控制。药理实验证实双向固体发酵后,灵钩菌质保持了较好的镇痛效果,毒性明显降低,说明运用双向固体发酵技术灵芝菌发酵钩吻的研究,达到了减毒增效的作用。
[1]孙静,马琳,吕斯琦,等.中药发酵技术研究进展[J].药物评价研究,2011,34(1):49-52.
R285.5
A
1000-338X(2017)01-0035-03
2016-11-30
福州市卫生局资助课题(2013-S-Wt9),福州市科学技术局资助课题(2014-S-140-3),高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(20133519110005)
黄美霞(1982—),女,讲师,医学硕士,主要从事中药药效物质基础及作用机制研究
吴水生(1965—),男,教授。E-mail:wsstcm@163.com