孙恬 刘凤松 冯冲
摘要:考察不同干燥方法(烘干、微波、真空干燥、阴干、晒干)对巴戟天药材中寡糖类成分含量的影响。利用HPLC-ELSD法测定储存过程中D-果糖、D(+)-无水葡萄糖、蔗糖、1-蔗果三糖、耐斯糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖的含量。色谱柱为Waters XBridgeTM Amide(4.6 mm×250 mm,3.5 μm),流動相为0.2%三乙胺乙腈-0.2%三乙胺水溶液,梯度洗脱,体积流量0.8 mL/min,柱温35 ℃;ELSD漂移管温度75 ℃,氮气流量2.5 L/min。结果表明,在不同温度(45、60、75、90 ℃)烘干过程中,随着温度的升高,耐斯糖和1F-果呋喃糖基耐斯糖含量呈逐渐降低的趋势,其中以60 ℃耐斯糖含量较高;其他干燥方法中,微波和真空干燥方法耐斯糖含量均降低,且成本较高,建议不采用;晒干和阴干虽成本低,但由于干燥过程的时间较长,耐斯糖在干燥过程中会降解,含量明显下降。因此,建议巴戟天药材采用低温鼓风烘干,最佳适宜温度为60 ℃。
关键词:巴戟天;寡糖;干燥方法;化学成分;色谱分析
中图分类号: R284.1 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2020)06-0180-04
巴戟天药材来源于茜草科植物巴戟天(Morinda officinalis How)的干燥根,具有补肾阳、祛风湿、强筋骨的功效[1]。巴戟天为广东省道地药材,也是我国著名的“四大南药”之一,作为滋补肾阳的重要中药材,在我国具有悠久的应用历史。现代的研究表明,巴戟天中主要含有寡糖、蒽醌、环烯醚萜等成分[2],其中主要有效成分为寡糖类化合物,占生药材的30%以上[3],具有多方面的药理作用,包括抗抑郁、改善生殖功能、神经保护等[4-7]。巴戟天为多年生植物,采收后产地加工主要为晒干或阴干,这些方法虽然成本低,但都存在干燥周期较长、易受天气条件影响、干燥后药材质量不均匀等问题。巴戟天中的寡糖为菊淀粉型(inulin),其结构为若干个果糖单元以β-(2→1)-键连接,末端连接蔗糖残基[8]。前期研究表明,巴戟天寡糖在提取加热过程中存在化学不稳定性[9],在干燥过程中寡糖是否发生变化,尚未见报道。因此,本研究对不同干燥方法(烘干、微波、真空干燥、阴干、晒干)对巴戟天寡糖化学成分的影响进行研究,为巴戟天初加工标准的制定和规范化研究提供科学依据。
1 仪器与试剂
1.1 仪器
HITACHI Primaide高效液相色谱仪[日立(中国)有限公司生产],UM5800蒸发光散射检测器(上海通微分析技术有限公司生产),SHIMADZU UX420H电子天平(精度=0.01 g,日本SHIMADZU公司生产),Sartorius电子分析天平(精度=0.1 mg,瑞士Sartorius公司生产),DFT-200高速万能粉碎机(25 000 r/min,温岭市林大机械有限公司生产),CQ-200超声波清洗器(功率200 W,频率40 kHz,上海音波声电科技公司生产),LD4-2A低速离心机(转速3 000 r/min,北京医用离心机厂生产)。
1.2 试剂
乙腈(色谱纯,美国ACS化学试剂公司生产),三乙胺(色谱纯,天津科密欧化学试剂有限公司生产),乙醇为分析纯,水为去离子水。
对照品:D-果糖(D-fructose,批号:J31M8R36916)、D(+)-无水葡萄糖[D(+)-glucose,批号:S08G6J1]、蔗糖(sucrose,批号:S02S6G1)、1-蔗果三糖(1-kestose,批号:C09D8Q50061)、耐斯糖(nystose,批号:Z17A9H59088)、1F-果呋喃糖基耐斯糖(1F-fructofuranosylnystose,批号:S09A8D41431)均购自上海源叶生物科技有限公司,纯度均大于98%。
样品:巴戟天药材来源于广东省德庆县高良镇,种植4年,经广州中医药大学丁平研究员鉴定为巴戟天(Morinda officinalis How)的干燥根,凭证标本存放于广州中医药大学中药资源教研室。将巴戟天生品分别用45、60、75、90 ℃烘干(鼓风干燥)以及微波干燥、真空干燥、阴干、晒干的方法进行干燥,打粉(65目),供含量测定。
2 方法与结果
2.1 色谱条件及系统适用性考察
色谱柱为Waters XBridgeTM Amide(4.6 mm×250 mm,3.5 μm),流动相为0.2%三乙胺乙腈 (A)-0.2%三乙胺水溶液(B),梯度洗脱(0~10 min,75%~70% A;10~20 min,70% A;20~45 min,70%~60% A;45~60 min,60% A;60~63 min,60%~75% A;63~75 min,75% A);体积流量0.8 mL/min;进样量:20 μL;柱温:35 ℃;蒸发光散射检测器(ELSD)漂移管温度:75 ℃;氮气流量:2.5 L/min。在此条件下,主峰保留时间适中,各色谱峰理论塔板数均不小于9 000,D-果糖、D(+)-无水葡萄糖、蔗糖、1-蔗果三糖、耐斯糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖与相邻色谱峰的分离度均大于1.5,符合《中国药典》的要求。空白溶液、混合对照品、巴戟天寡糖供试品溶液HPLC-ELSD图见图1。
2.2 对照品溶液的制备
精确称取对照品D-果糖、D(+)-无水葡萄糖、蔗糖、1-蔗果三糖、耐斯糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖适量,置于10 mL量瓶中,加入体积分数为60%的乙腈溶解并定容至刻度,摇匀,制成每1 mL含 D- 果糖1.378 mg、D(+)-无水葡萄糖 0.828 mg、蔗糖1.210 mg、1-蔗果三糖0.832 mg、耐斯糖1.280 mg、1F-果呋喃糖基耐斯糖1.658 mg的混合对照品储备液。
2.3 供试品溶液的制备
称取巴戟天粉末(过6号筛)0.5 g,置于具塞锥形瓶中,加入体积分数为50%的乙醇50 mL,称质量,静置30 min,流水超声处理20 min,擦干,称质量,用50%乙醇补足损失质量,摇匀,于2 000 r/min离心10 min,上清液以0.22 μm微孔滤膜过滤,取续滤液,即得供试品溶液。
2.4 方法学考察
2.4.1 线性关系考察 分别精确吸取混合对照品贮备液0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL,置于1 mL量瓶中,加入体积分数为50%的乙醇溶液定容至刻度,摇匀,0.22 μm微孔滤膜滤过,取续滤液,即得不同浓度的混合对照品溶液。分别按“2.1”项色谱条件进样,每个样品平行测定3次,取峰面积平均值,以各混合对照品进样质量(μg)的对数值x为横坐标,以峰面积积分值的对数值y为纵坐标,绘制标准曲线。回归方程、线性范围及相关系数见表1,结果表明,耐斯糖等6种寡糖在相应的线性范围内均呈良好的线性关系。
2.4.2 精密度试验 日内精密度:取巴戟天,按照“2.3”节方法制备供试品溶液,于同一日内连续进样6次,计算D-果糖、D(+)-无水葡萄糖、蔗糖、1-蔗果三糖、耐斯糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖的峰面积,上述6种成分峰面积的相对标准偏差RSD范围在1.91%~4.73%。日间精密度:精确吸取同一供试品溶液,分别于3日内每日连续进样3次,计算D-果糖、D(+)-无水葡萄糖、蔗糖、1-蔗果三糖、耐斯糖、1F- 果呋喃糖基耐斯糖的峰面积,上述6种成分峰面积的RSD范围在2.29%~3.90%。结果表明,仪器精密度良好。
2.4.3 稳定性试验 取巴戟天,按照“2.3”节方法制备供试品溶液,在供试品溶液制备后0、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、24.0、48.0、72.0 h分别进样 20 μL,计算D-果糖、D(+)-无水葡萄糖、蔗糖、1- 蔗果三糖、耐斯糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖的峰面积,上述6种成分峰面积的RSD范围在1.77%~3.51%。结果表明,供试品溶液中的D-果糖等6种成分在72 h内稳定。
2.4.4 重复性试验 精确称取同一批巴戟天6份,每份2.0 g,按照“2.3”节供试品溶液制备方法,平行制备6份供试品,进样,计算D-果糖、D(+)-无水葡萄糖、蔗糖、1-蔗果三糖、耐斯糖、1F- 果呋喃糖基耐斯糖的峰面积,并计算各成分的含量。上述6种成分含量RSD范围在2.20%~2.68%。结果表明,该方法重复性良好。
2.4.5 加样回收率试验 精确称取已知含量的巴戟天9份,每份1.0 g,分别加入每1 mL含D-果糖4.080 mg、D(+)-无水葡萄糖1.880 mg、蔗糖3980 mg、1-蔗果三糖2.520 mg、耐斯糖 6.220 mg、1F-果呋喃糖基耐斯糖7.650 mg的混合对照品溶液1、2、3 mL(各3份),按照“2.3”节方法平行制备供试品溶液,测得D-果糖、D(+)-无水葡萄糖、蔗糖、1-蔗果三糖、耐斯糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖的平均回收率(n=9)分别为97.28%、97.90%、101.00%、101.69%、99.79%、101.29%,RSD分别为2.25%、2.08%、2.01%、1.92%、2.36%、178%,表明该方法的准确度较好。
2.5 不同干燥方法巴戟天寡糖含量测定
按“2.3”节方法制备供试品溶液,按“2.1”节色谱条件进样测定,计算巴戟天不同等级各样品中D-果糖、D(+)-无水葡萄糖、蔗糖、1-蔗果三糖、耐斯糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖的含量(按干燥品计算),结果见表2。
从表2中可以看到,每一种干燥方法对巴戟天中的寡糖含量均有影响,综合考虑操作简易度、所耗时长与成本以及最终的寡糖含量,可得出60 ℃烘干条件较适合在企业生产中推广,微波干燥次之,然后为晒干干燥、真空干燥、阴干干燥等。
3 讨论
巴戟天中的寡糖类成分没有紫外吸收,不适宜用传统的紫外检测器进行定性定量分析,而蒸发光散射检测器(ELSD)可以弥补这方面的不足。本试验考察了Waters XBridgeTM Amide、Thermo APS-2 HYPERSIL、Ecosil 120-5 Amino等色谱柱的分离效果,其中Waters XBridgeTM Amide色谱柱对D-果糖等6种待测成分的分离效果最好,各成分保留时间适中,基线平,噪音低,故选择该色谱柱进行含量测定。另外考察了乙腈-水和含不同浓度三乙胺的乙腈-水溶液作为流动相的分离效果,结果表明,在乙腈和水中加入等量的三乙胺(0.2%)时,各成分的分离效果最好,且有利于有机相和水相的均匀混合及系统pH值的稳定。
在不同温度(45、60、75、90 ℃)烘干过程中,随着温度的升高,耐斯糖和1F-果呋喃糖基耐斯糖呈逐渐降低的趋势,其中以60 ℃烘干过程中耐斯糖含量最高。其他干燥方法中,微波和真空干燥方法耐斯糖含量均降低,且成本较高,建议不采用;晒干和阴干虽成本低,但由于干燥的过程时间较长,耐斯糖在干燥过程中会降解[9],含量明显下降,不宜采用。因此,建议巴戟天药材采用低温60 ℃鼓风烘干。
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