不同产地麦冬中5-羟甲基糠醛含量的比较研究

吴 翠，徐 靓，马玉翠，巢志茂*

1中国中医科学院中药研究所；2国家中药材产业技术体系贮藏与包装岗位，北京 100700

麦冬(Ophiopogonis Radix，OR)是百合科植物麦冬Ophiopogonjaponicus(L.f)Ker-Gawl.的干燥块根，具有养阴生津、润肺清心的功效，用于治疗肺燥干咳、内热消渴、心烦失眠，肠燥便秘等症[1]，具有镇咳平喘[2]、抗急性酒精性肝损伤[3]等多种药理活性，含有多糖类[4]、黄酮类[5]等多种类型的化学成分。用于气阴两亏、心悸气短、脉微自汗的生脉饮，是孙思邈《备急千金要方》中的经典方剂，由人参、麦冬、五味子按1∶2∶1的比例组成，这种比例凸显了麦冬的重要性。在研究生脉饮的过程中，5-羟甲基糠醛(5-HMF)的含量被认为是一个重要的指标性成分[6]。吴鞠通《温病条辨》中的增液汤，由玄参、麦冬、细生地组成，主要用于治疗阳明温病、阴亏便秘，5-HMF的含量也被认为是一个重要的指标性成分[7]。5-HMF是由于葡萄糖、果糖等单糖发生了Maillard反应生成的一种醛类小分子化合物[8]，对H2O2引起的人体肝细胞损伤具有保护作用[9]、通过降低心肌缺血小鼠心肌组织中丙二醛的含量而发挥抗组织缺血的活性[10]；但是，对人眼部、上呼吸道、皮肤和黏膜具有刺激性[11]、可造成动物横纹肌麻痹和内脏损害[12]等毒副作用。龙眼肉在贮藏过程中逐渐变质导致产生了更多的5-HMF，根据其变色现象提出了不得高于0.02%的限量指标[13]；牛膝在贮藏过程中酸败引起5-HMF含量的升高，提出了贮藏期不得超过2年的建议[14]，因此，较低的5-HMF的含量可以作为中药材质量评价的重要指标。对于麦冬的质量来说，与5-HMF含量具有怎样的相关性，尚未见文献的报道。

麦冬的主产地目前主要是四川、湖北、湖南和浙江，麦冬皂苷D、麦冬甲基黄烷醇A、短葶山麦冬皂苷C等化学成分的含量在各产地存在着极显著的差异[15,16]，铁、锰、锶等13种金属元素也存在一定的差异[17]，但是尚未见5-HMF含量与产地之间的相关性报道。

本文从不同的产地和不同的市场收集了17份麦冬样品，观察了外观色泽，测定了5-HMF的含量，进行了相关性分析，为麦冬的道地性评价指出了依据。

1 仪器与材料

1.1 仪器

Shimadzu LC-20AT型高效液相色谱仪(日本岛津公司)，配SIL-20A型自动进样器，DGU-20A5型自动脱气机，SPD-M20A型二极管阵列检测器，LC-20AT型泵，CTD-10ASvp柱温箱，LC-solution色谱工作站；NH310型三恩驰便携式色差仪(三恩驰科技有限公司)；Ohaus CP224C型电子天[平奥豪斯(上海)仪器有限公司]；XS105 Dual Range型电子分析天平(Mettler Toledo仪器系统有限公司)；DFT-50A型手提式高速粉碎机(温岭市林大机械有限公司)；KQ-100E超声波清洗器(100 W，40 kHz，昆山市超声仪器有限公司)。

1.2 材料

5-HMF对照品(纯度≥99.09%，美国Sigma-Aldrich公司)；甲醇、乙腈为色谱纯，赛默飞世尔科技(中国)有限公司；水为娃哈哈纯净水，其他试剂均为分析纯。麦冬样品购自产地、药材市场及药店。经中国中医科学院巢志茂研究员鉴定为百合科植物麦冬Ophiopogonjaponicus(L.f)Ker-Gawl.的干燥块根，详见表1。

表1 麦冬样品信息、色泽、水分和5-HMF的含量

续表1(Continued Tab.1)

编号No.产地Habitat购买地Purchasing area表面/断面色泽Surface/Section color粉末色泽Powder color水分Water(%)含量Content(μg/g)10四川Sichuan北京同仁堂Beijing Tongrentang淡黄/白色Pale yellow/White土黄Soil-yellow5.863.99911未知Unknown河北祁一堂药业有限公司(走油麦冬)#Qiyitang,Anguo,Hebei (oil-spilling) #灰黄/黄白Greyish-yellow/Yellowish-white黄白Yellowish-white5.934.57112四川Sichuan河北安国药材市场Anguo Medicinal Material Market,Hebei灰黄/黄白Greyish-yellow/Yellowish-white土黄Soil-yellow5.646.31013湖南Hunan河北安国药材市场Anguo Medicinal Material Market,Hebei灰黄/黄白Greyish-yellow/yellowish-white黄白Yellowish-white5.8818.1414湖北Hubei武汉德仁堂光明药店Derentang,Wuhan,Hubei淡黄/白色Pale yellow/White土黄Soil-yellow6.1819.8815未知Unknown安国药材市场Anguo Medicinal Material Market,Hebei淡黄/白色Pale yellow/White白色White5.8927.2916湖北Hubei湖南衡南吉泰大药房Jitai,Hengnan,Hunan灰黄/黄白Greyish-yellow/Yellowish-white黄白Yellowish-white5.8933.7717未知Unknown青海人和天地医药超市Tiandi Pharmaceutical Supermarket,Renhe,Qinghai淡黄/白色Pale yellow/White白色White6.2471.31

注：#该公司在进行分装时，将走油的麦冬剔除时获得的走油麦冬和优质麦冬。

Note:Oil-spilling and high-quality OR obtained from sub-loading of the company.

2 方法与结果

2.1 外观观察

样品在日光下，通过人眼观察表面的色泽。将样品折断后，观察断面的色泽。将样品粉碎，过四号筛，取适量样品粉末置于白纸上，在日光下观察色泽，记录粉末的色泽结果见表1。结果显示，这些麦冬样品的表面均为淡黄或灰黄色，断面均为白色或黄白色，粉末均为白色、黄白色或土黄色。气微香，味甘、微苦。

2.2 水分测定

取“2.1”项下粉末约2.0 g，精密称定，按2015版《中国药典》通则0832项下烘干法测定水分，结果见表1。结果显示，各样品的水分含量在5.64%到6.39%的狭窄范围内，均符合中国药典“不得过18%”的规定。

2.3 5-HMF含量测定

2.3.1 色谱条件

Dikma Diamonsil C18色谱柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)，流动相为甲醇-水(5∶95，v/v)，检测波长为284 nm，流速为1.0 mL/min，柱温为35 ℃，进样量为10 μL。

2.3.2 对照品溶液制备

精密称取5-HMF对照品29.14 mg，置于10 mL棕色量瓶中，加80%甲醇至刻度，制成浓度为2.914 mg/mL的对照品溶液。

2.3.3 供试品溶液制备

取“2.1”项下样品粉末1.0 g，精密称定，置于50 mL具塞锥形瓶中，精密加入80%甲醇25 mL，超声45 min，取出放至室温，用80%甲醇补重，滤过，续滤液过0.22 μm微孔滤膜，取续滤液即得。对照品与供试品色谱图见图1。

图1 对照品(A)及供试品(B)的高效液相色谱图Fig.1 HPLC Chromatograms of 5-HMF and Ophiopogonis Radix注：1，5-HMF。Note:1,5-HMF.

2.3.4 方法学考察

2.3.4.1 线性关系考察

将对照品溶液，以80%甲醇稀释，配制成浓度为0.029 14、0.145 7、0.291 4、1.457、2.914、14.57 μg/mL的系列对照品溶液，分别进样10 μL，按“2.3.1”项下的色谱条件测定5-HMF峰面积，以峰面积(mAU)为纵坐标，进样量(μg)为横坐标，计算线性方程为Y=6 612 330X-109 (r=1.000 0)，进样量在0.000 291 4～0.145 7 μg范围内与峰面积线性关系良好。

2.3.4.2 精密度试验

精密吸取5-HMF对照品溶液(29.14 μg/mL)，连续进样6次，每次10 μL，测定5-HMF峰面积，计算精密度的RSD为0.29%，说明仪器的精密度良好。

2.3.4.3 稳定性试验

精密吸取供试品溶液(10号样品)，室温放置，分别在0、2、4、8、12、24小时分别进样，每次进样10 μL，测定5-HMF峰面积，计算溶液稳定性的RSD为2.45%，说明溶液的稳定性良好。

2.3.4.4 重复性试验

取同一供试品(10号样品)粉末6份，每份约1.0 g，精密称定，按照“2.3.3”项下方法制备供试品溶液，按“2.3.1”色谱条件进行测定，测得5-HMF的平均含量为3.999 μg/g，RSD为1.54%，说明试验的重复性可靠。

2.3.4.5 加样回收率试验

取同一样品粉末(10号样品)6份，每份约1.0 g，精密称定，分别精密加入5-HMF标准品溶液(2.914 μg/mL)1.0 mL，按“2.3.3”项下方法制备供试品溶液，按“2.3.1”项下色谱条件测定，计算平均加样回收率为97.64%，RSD为2.27%，结果见表2。

2.3.5 样品含量测定

按“2.3.3”项下方法制备供试品溶液，按“2.3.1”项下色谱条件测定，计算干品中含量，结果见表1。由表1可知，含量最低的是1号样品，仅为0.874 1 μg/g；含量最高的是17号样品，为71.31 μg/g，最高值是最低值的81.6倍。

表2 麦冬中5-HMF的加样回收率结果

2.4 色泽测定

结果见表3。

表3 麦冬样品的色泽测定结果

续表3(Continued Tab.3)

编号No.L∗a∗b∗ΔE∗773.938.1422.8526.30872.875.8616.1335.91969.758.4825.4523.091078.874.1316.8516.721184.492.7712.5537.951261.9010.3120.4131.851377.333.7715.7722.901482.482.3311.0416.051578.824.8618.3424.561683.722.5011.9616.391774.335.8020.7028.97

2.5 相关性分析

对各变量进行正态性检验，L*、a*、b*、ΔE*值和水分的Sig值均大于0.05，服从正态分布，5-HMF含量的Sig值小于0.05，呈非正态分布。因此，采用Pearson相关系数评价色度值(L*、a*、b*值)、色差值(ΔE*值)与水分之间的相关性，采用Spearman相关系数评价色度值、色差值、水分和5-HMF含量之间的相关性。结果见表4，5-HMF的含量与水分的相关系数为0.021，与L*、a*、b*、ΔE*值的相关系数分别为0.120、-0.157、-0.005、0.076，说明5-HMF的含量与水分、色泽之间的相关性均不显著。而L*值与水分的相关系数为0.547，呈现显著相关(P<0.05)。

表4 相关性分析结果

注：*表示相关性达显著水平(P<0.05)。

Note:*means correlation was significant atP<0.05.

3 结论

表1的结果显示，在全部17份样品中，产地明确的麦冬有10份，其中湖南、湖北产的3份麦冬中5-HMF的含量均较高，介于18.14到71.31 μg/g；7份来源于四川的麦冬，5-HMF的含量较低，均低于10 μg/g。同时，含量最低的则是四川产并由位于三台县的4家加工企业(3号样品的加工企业四川绵阳市金麦源生物科技有限公司也位于三台县)生产的麦冬。由于5-HMF生成来源于Maillard反应，即在较高的温度下，由葡萄糖、果糖等单糖发生反应生成的，也就是说更多的是在采后的加热干燥过程生成的。作者亲自到产地进行的加工调查和文献的报道[18]均认为，三台麦冬的加热烘干技术是三台麦冬加工的关键步骤。说明5-HMF的含量低与四川三台县的产地加工关系密切。因此，5-HMF含量低应该是三台麦冬道地性在加热干燥环节的重要指标。

麦冬各样品中的水分含量比较一致，在5.64%到6.39%的狭窄范围内，虽然与5-HMF含量之间的相关性不显著，但是与色差仪测定获得的L*值有显著相关。由于L*值代表的是亮度，L*越大表示越白，L*越小表示越黑[19]，所以对于麦冬来说，L*值越大，色泽越浅，水分越高，说明麦冬的色泽在一定程度上受水分含量的影响。

全部17份麦冬样品，表面色泽均为淡黄或灰黄，断面色泽均为白色或黄白色，粉碎后则是白色、黄白色、土黄色。这种色泽的不同，与5-HMF的含量之间无显著相关性。这种现象，与龙眼肉[13]、牛膝[14]因为色泽加深而引起5-HMF含量升高的现象是不一致的。

8和11号样品均购自河北祁一堂药业有限公司，11号样品是从8号样品中挑选出来的已经走油了的麦冬，5-HMF的含量虽有升高，但不显著。这与天冬[20]因为走油引起5-HMF含量升高显著的现象也是不一致的。

麦冬属于多年生植物，本实验所收集的样品均不能确定其生长年限。从结果看，5-HMF的含量更多的是和产地加工有关，与生长年限之间的关系应该不大。我们之前进行了龙眼肉[13]、牛膝[14]、天冬[20]等中药材的研究，结果显示，5-HMF的含量与采收加工、贮藏之间具有相关性，没有发现与生长年限之间的相关性。