郝博,曹欢,鹿扩建,笔雪艳,*,张清波
(1.国家药典委员会,北京 100061;2.黑龙江省药品检验研究中心,黑龙江 哈尔滨 150088;3.黑龙江中医药大学, 黑龙江 哈尔滨 150040;4.黑龙江省药品评价和风险监测中心,黑龙江 哈尔滨 150001)
蜂蜜是蜜蜂采集植物的花蜜或蜜露酿蜜而成的天然甜性物质,蜂蜜作为药用在我国第一部本草著作《神农本草经》中就有记载,列为上品[1-2]。2015年版《中华人民共和国药典》(以下简称“《中国药典》”)把蜂蜜作为一味中药单列于一部中,其功能与主治[3]记载为:“补中,润燥,止痛,解毒;外用生肌敛疮。用于脘腹虚痛,肺燥干咳,肠燥便秘,解乌头类药毒;外治疮疡不敛,水火烫伤。”现代药理学研究也表明,蜂蜜具有润肠通便[4]、促进创面愈合[5]、抗炎[6]、抑菌杀菌[7]、抗氧化[8-9]、抗溃疡[10]、抗肿瘤[11-13]等多种生物医药功效。因此,由于具有极佳的营养保健和药用价值,蜂蜜无论是在食品领域,还是在医药领域都得到了广泛的应用,既是老幼皆宜的营养滋补品与饮食调味品,又是医家的良药和中药制剂、炮制中重要的药用辅料[14]。近年来,国内外学者对蜂蜜的研究多专注于蜂蜜的药理作用、临床应用及在食品行业的应用等方面,但是蜂蜜作为药用辅料及其在中药炮制中的作用研究较少。本文从蜂蜜的化学成分、作为药用辅料在炮制和制剂中的应用及其质量控制检测方法等方面进行较详细的论述,以期为蜂蜜更深入的研究和其药用质量的标准化规范化提供参考。
蜂蜜中含有丰富的化学成分,现已明确的成分种类有20余种。其中糖类成分在蜂蜜中占了75%,水分含量在16%~25%,蛋白质含量平均为0.16%,其他种类成分还包括酶类、维生素、有机酸、多酚类物质、色素、生物碱、激素、矿物质和微量元素等[15-18]。
蜂蜜中的糖类成分以还原糖为主,主要为花蜜中的蔗糖,占蜂蜜总成分的65%以上。糖类成分还有果糖、葡萄糖、麦芽糖、曲二糖、松三糖、绵子糖、黑曲霉糖、海藻糖等[19]。糖类赋予蜂蜜甜味、吸湿性和触变性等特性,这为蜂蜜发挥多种药效作用奠定了重要的基础。
蜂蜜中含有多种对人体有益的酶类,其中所含的淀粉酶和蔗糖酶利于机体对糖类成分的吸收,葡萄糖转化酶可以直接参与机体的物质代谢、能量转化,过氧化氢酶具有抗氧化作用,可以延缓机体衰老、防止癌变[20]。
蜂蜜中含有维生素B1、维生素B2、维生素B6等B族维生素、维生素C、叶酸和烟酸等多种人体所必需的维生素。蜂蜜中的酸类成分包括有机酸、无机酸和氨基酸,有机酸主要以柠檬酸和葡萄糖酸为主;无机酸包括磷酸、碳酸、硼酸等;氨基酸主要包含精氨酸、赖氨酸、苏氨酸、组氨酸等蛋白质类氨基酸和鸟氨酸、β-丙氨酸、γ-氨基丁酸等非蛋白质类氨基酸[1,21]。
蜂蜜中还含有一定量的钾(K)、钙(Ca)、铜(Cu)、镁(Mg)、磷(P)等矿物质元素,且含量与人体血液中同类矿物质含量相似,利于其吸收,具有很好的保健功能,比如蜂蜜中的钾(K)元素被机体吸收后置换钠(Na)的功能,可以维持体液的电解质平衡,这对高血压病人起到很好的保健作用[22,14]。此外,蜂蜜中还含有抗氧化剂、黄酮类、类胡萝卜素衍生物、一氧化氮代谢物、多酚类物质、蛋白质、花粉、色素、蜡质、挥发性成分、抗菌物质等生物活性物质,在蜂蜜的功效中发挥着重要的作用[23-24]。
蜂蜜中除了含有众多对人体有益的成分外,还可能因为蜜蜂采食有毒蜜源植物的花蜜或蜜露而引入对人体有毒有害的次生代谢产物,这类植物源性毒性成分主要是生物碱类和萜类化合物,如吡咯里西啶类生物碱、吲哚类生物碱、异喹啉类生物碱等和双环倍半萜内酯类化合物、二萜类成分等。植物源性毒性成分的存在,对蜂蜜的质量品质与人体的健康安全构成了潜在的威胁。目前,国内外对蜂蜜中该类成分的研究报道还不是很多,因此应该加大对该类植物源性毒性成分的研究,探索和发展其有效的检测和控制方法,以期制定出该类成分有效控制的标准,使蜂蜜的生产和使用更加安全可控[25]。
另外,蜂蜜在贮存和加工过程中,其中的还原糖还可能经加热脱水产生一种具有难闻气味的黑色物质5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)。人体大量吸入5-HMF会导致横纹肌麻痹、内脏损伤,并有潜在的致癌作用[26]。因此,2015年版《中国药典》对蜂蜜中的5-羟甲基糠醛的含量进行限定,规定不得超过0.004%[3]。
蜂蜜除了是老幼皆宜的滋补营养品、饮食调味品和中药中的一味补益药外,还是中药制剂、中药炮制中应用广泛的药用辅料。蜜制,是中药炮制中涉及品种和方法较多的液体辅料制法之一。中药蜂蜜的质量规范化研究,对保证蜂蜜的药用和中药制剂、炮制的质量具有重要意义。蜂蜜在中药炮制及制剂中主要有以下几个方面的应用。
蜜炙法是以蜂蜜(多为炼蜜)为辅料的传统中药炮制技术之一,南北朝时期的《雷公炮炙论》中首次提出了蜂蜜的炼制程度,经后人不断传承创新,去糟存精才保留了现代的蜜炙法。其炮制目的是使蜂蜜渗入药材或饮片组织内部,以改变药性,增强疗效、减缓药性或减少毒副作用等。如蜜炙黄芪,可增加黄芪补中益气的功效;蜜炙百部、款冬花可增强其润肺止咳作用;麻黄若生用,其发汗作用峻猛,蜜炙后则可缓其发汗力,增强止咳平喘功效,还能矫味避免呕吐[27-30]。此外,蜂蜜中的糖类可以增加苷元的溶解度而有利于其吸收,其中的还原糖还能抑制药材中有效成分的氧化,进一步保证药材的质量。总之,蜂蜜能和百药、养脾气、消心烦、去膈上痰,蜜炙作用基于蜜药配伍思想,以以证用蜜、定量用蜜为基本特点[14]。
由于中药成分及性味复杂,通常显苦涩味,病患直接服用不易接受,依从性差。蜂蜜的甜度与同重量的蔗糖大致相同,但口感及稳定性相对提高。蜂蜜中的还原糖,不仅具抗氧剂的作用,而且相对密度大,对液体剂型来说既有悬浮作用,又可提高澄明度,减少沉淀,并可调和诸药,故常作矫味剂用于中药口服液的制剂,以改善口服制剂口感,提高患者的治疗依从性。此外在药食同源类具有功能性中药口服制剂中,蜂蜜不仅具有矫味作用,也具有一定营养药效价值[31]。
蜂蜜中含有大量的糖类,不仅味甜,而且粘性较强,因而具有粘合、助丸成型的作用。尤其是蜂蜜加热炼制后,与药粉混合制丸,操作简便,丸粒光洁、滋润、崩解缓慢、作用持久,是一种良好的粘合剂,如用于消食健脾的大山楂丸中就有蜂蜜作辅料的应用等。水丸用蜂蜜包衣,取蜂蜜止痛、解毒、调和诸药以及矫味、抗氧化等作用[32-33]。不同类型的丸剂对于炼蜜的程度要求不同,嫩蜜适于粘性较强的药材制丸,老蜜则适于粘性差的矿物质或纤维质药材制丸[34]。由于炼蜜需要加热,容易破坏蜂蜜中的维生素、酶等活性物质,且蜜丸用蜜量较大,吸潮性强,易霉变及受到工艺设备污染。因此,蜜丸的质量控制应该得到重视,作为辅料的蜂蜜的质量控制更应该得到重视[35-37]。
中药片剂常见的粘合剂有淀粉、糖浆、糊精等,虽在使用时各起到一定的作用,但总体效果不是很理想。若在片剂中加入适量蜂蜜,既可保留淀粉、糖浆的优点,还能改善糊精粘性差的缺点,可以说蜂蜜作为片剂的粘合剂是集百家之长。蜂蜜在片剂制备过程中起到了粘合、润湿、崩解、润滑的综合作用,从而可作为中药片剂生产中的一种良好的粘合剂[38]。
蜂蜜因其天然的抗菌、消炎作用,辅助成方在中药外用制剂中也有广泛的应用,多用于治疗因外伤或内源性病变等引起的皮肤创面的愈合、外感热邪,虚火内生所致的口腔溃疡,临床常将蜂蜜混于中药膏中,起到消炎止痛、滋润、防腐、保护创面等辅助治疗作用[39]。此外,蜂蜜中的微量锌元素可以延缓角膜溃疡穿孔,增强体液和细胞免疫功能,广泛应用于角膜炎、干眼症及其它眼科疾病的辅助治疗,眼科临床上辅以蜂蜜的治疗效果明显优于单用眼用制剂[40-41]。
蜂蜜作为药用辅料在2015年版《中国药典》中的应用情况见表1,从表1可以看出,在《中国药典》中蜂蜜作为药用辅料得到了广泛的应用,因此,蜂蜜作为药用辅料的应用及其质量标准和控制方面的研究应该得到重视。
表1 蜂蜜在2015年版《中国药典》中作为药用辅料的应用情况
蜂蜜的化学成分复杂多样,其中糖类为其主要成分,因此糖类化合物的相对含量也就成为了评价蜂蜜质量好坏、对蜂蜜质量控制的主要考察指标,我国首个蜂蜜国家强制性标准GB 18796-2005于2006年正式实施,蜂蜜中果糖、葡萄糖总糖量应达到 60% 以上[42],后期在标准中相继出现蜂蜜的蜜源、感官特征、污染物、农兽药残留等的标准规定[43]。2015年版《中国药典》中采用HPLC法测定蜂蜜中果糖和葡萄糖的总量,规定不得少于60.0%,且规定果糖与葡萄糖含量比值不得小于1.0 ;并规定了5-羟甲基糠醛、蔗糖和麦芽糖的含量限度[3]。与国外蜂蜜标准相比较,我国蜂蜜标准中许多检测指标的限量限定的标准均高于国外标准;并且与国际上相比,我国增加了蜂蜜在生产、流通、包装和销售过程中的相关法律法规,这大大保证了我国蜂蜜的品质与质量[44-45]。
蜂蜜质量控制常用的检测方法是多种多样的,主要有化学法、气相色谱法、液相色谱示差折光检测法、离子色谱脉冲安培法等[46,26]。但由于化学法步骤繁多、操作复杂、选择性差、误差较大,不利于人们判断蜂蜜质量的优劣;气相色谱法则由于糖为非挥发性物质,需要进行衍生处理,操作繁琐。因此,近年来学者对蜂蜜的成分测定方法较为关注,许多新方法也相继诞生,给蜂蜜的质量控制带来了新的方向和手段。现对近年来蜂蜜质量控制检测的新方法进行简要介绍。
膜技术在现代分离方面的应用较广,由于其具有不破坏样品成分、简单易控制的优势,多用于分离复杂化合物。冯立彬等[17]采用半透膜渗析法将蜂蜜中的糖类进行分离,然后用硫酸-酚法测定总糖的含量,再测定蜂蜜水解前后的旋光度值,通过数学计算分别得到蔗糖、葡萄糖和果糖的含量,为蜂蜜的质量控制研究提供了一种简单可行的方法。
红外光谱技术在蜂蜜质量控制中应用较晚,但发展迅速。在20世纪90年代中期,国外研究人员初步将傅里叶变换光谱技术用于蜂蜜的分类和鉴别,以及区分掺假蜂蜜,为蜂蜜质量控制技术提供新的方法和思路[47-49]。红外光谱分析研究表明,不同品种的纯蜂蜜红外光谱特征基本一致,而掺假蜂蜜的红外光谱在波数1 200~900 cm-1和波数600~400 cm-1区间特征与纯蜂蜜有较大的差异,可以用来鉴别蜂蜜的真伪[50];而且还表明在波数1 200~900 cm-1间的峰形和峰强度变化与掺入的蔗糖或葡萄糖的含量相关,且具有一定的变化规律,可以用来快速判断掺假蜂蜜中掺入的蔗糖或葡萄糖的大致含量[51]。由于红外光谱仪不适用于微量成分分析,反映蜂蜜品种差别的特征性成分含量少,以及不同品种蜂蜜之间所含的主要成分如糖、水分含量差异不明显,水分中含有氢键,对其他成分的红外吸收影响很大等因素,因此还需进一步改善分析方法和数据处理技术,提高准确度和精密度,协调并验证该方法是否适用于所有商品蜂蜜种类的鉴定[52]。
杨文菊等[53]利用浓盐酸使蜂蜜发生脱水反应,采用紫外分光光度法于286 nm处直接测定蜂蜜中总糖的吸光度,在0~30 mg/L的范围内总糖的浓度与吸光度呈现良好的线性关系(r=0.999 3,n=5),平均回收率为103% (RSD%=5.5,n=5),总糖的含量为41.97%(RSD%=3.16,n=5),该法使得蜂蜜中的含糖量检测变得简便、准确,但是只能适用于蜂蜜中总糖的含量测定,对于单成分的检测还存在问题。
阿布都拉·艾尼瓦尔[54]等采用紫外分光光度法测定蜂蜜中土霉素和盐酸金霉素的含量,结果土霉素和盐酸金霉素分别在364 nm和319 nm波长处有最大吸收,在0.56~6.72 g/mL和1.03~20.60 g/mL浓度范围内有很好的线性关系,线性方程良好,该方法操作简单,重现性好,可准确用于蜂蜜样品中土霉素和盐酸金霉素含量的测定,结果可靠。还有学者[55]利用紫外分光光度法测定蜂蜜中溶菌酶的含量,所建立的方法简便、结果准确,可作为蜂蜜的质量评价方法之一。
随着科技的发展进步,高效液相色谱法(HPLC)在蜂蜜中所含成分的定性定量的检测方面越来越普及。林长钦等[56]对高效液相色谱示差折光检测法测定蜂蜜中糖类组分的方法进行了研究,结果表明:采用纯水对蜂蜜进行溶解,安全快捷,经济简便,得到的样品溶液稳定性高,测试结果的重现性好,加标回收率为98.9%~102.9%,相对偏差为0%~2.42%,方法简便、安全、快捷、可行。此外,谢强胜和张其安等[57-58]分别采用高效液相色谱法及高效液相色谱-荧光检测法测定蜂蜜中果糖、葡萄糖、麦芽糖等含量,结果表明两个检测方法简单可行,且显示不同批次样品含量存在明显差异,且有蜂蜜替代现象。孙兰凤[59]等建立了HPLC切换波长同时测定蜂蜜典型黄酮类和酚酸类物质的方法,结果方法灵敏度高,重现性好,通过检测黄酮和酚酸,可以判断蜂蜜的真假。张小芳[60]等建立了用高效液相色谱同时测定蜂蜜中苯甲酸、山梨酸、糖精钠、安赛蜜、柠檬黄、日落黄、胭脂红、苋菜红和脱氢乙酸等添加剂的方法。
近年来,国内外学者除了对蜂蜜中主要营养成分检测方法研究以外,还对蜂蜜中掺杂、掺假以及农药残留、抗生素残留、有害元素残留等检测方法进行了研究。陈兰珍等[61]应用 ICP-MS 测定不同种类蜂蜜中的微量元素和重金属,各种蜂蜜中重金属的含量较少,As、Pb含量在30 ng·g-1以下,Hg、Cd和Cr含量更低,在10 ng·g-1以下,且品种间差别不大。周星和郑永权[62-63]采用气相色谱法分别测定蜂蜜中杀虫脒和双甲脒经残留量,测定结果较好。杨慧元等[64]建立测定蜂蜜中大观霉素、潮霉素B、链霉素、双氢链霉素和阿米卡星等 5 种氨基糖苷类药物残留量的液相色谱-串联质谱法,方法具有准确、高效性。特别指出的是,蜂蜜质量控制的检测方法正朝着集约化、智能化的方向发展,HPLC-MS、GS-MS、UPLC-MS、UPLC-MS/MS、HPLC-NMR等联用技术[65-70]正快速发展,使得检测方法的准确度、精密度、灵敏度更高、选择性更好、分析速度更快,这对确保蜂蜜的质量安全、品质可靠起到了举足轻重的作用。
蜂蜜作为天然的营养物质和医家良药,含有丰富的化学成分和营养物质,具有多种生物学功效和生理调节功能,在食品和医药领域具有广泛的应用。随着社会的发展进步,人们对蜂蜜的需求量越来越大,对蜂蜜的品质要求越来越高。因此,《中国药典》中有关蜂蜜的标准也在与时俱进、不断提高。但现行的2015年版《中国药典》中蜂蜜的标准对蜂蜜中的农药残留、重金属及有害元素检查、抗生素残留、植物源性毒性成分等内容尚未涉及,因此有待于进一步研究、完善和提高;另外,蜂蜜也是中药炮制及制剂的重要辅料,蜂蜜品质的优劣也成为辅料研究的热点,但是由于蜂蜜的产地不同、种类差异等会造成蜂蜜所含成分的差异,且蜜炙法中用的炼蜜,目前也没有统一的炼制工艺,炼蜜成品也无内在质量标准,这些都是目前亟待解决的问题。因此,笔者认为应该加大对蜂蜜的研究力度,创新理念,充分利用现代先进的分离分析技术和检验检测手段,推动蜂蜜的药用质量标准的全面提升,以全面保证蜂蜜的质量和安全。