葵花盘霉变标志物的制备及在中药安全性评价中的应用*

2021-05-26 05:19刘吉爽段连政徐文慧常丽静姜柔齐宫喜艳邱智东陈新
医药导报 2021年5期
关键词:薄层斑点葵花

刘吉爽,段连政,徐文慧,常丽静,姜柔齐,宫喜艳,邱智东,陈新

(长春中医药大学药学院,长春 130117)

葵花盘为菊科植物向日葵(HelianthusannuusL.)收取果实后的干燥花序托,为中成药玉盘消渴片组成成分之一,药材标准收载于《上海市中药材标准》(1994年版)[1],饮片炮制规范收载于《浙江省炮制规范》(1986年版)[2]。葵花盘鲜品含水量丰富,产地加工、炮制及贮藏不当均易诱生真菌。中药成分复杂,即使除去霉变药材表面真菌,一些肉眼难以检识到的真菌依然残留其中,霉变药材一旦使用,安全性将难以保障。

国家标准、地方标准甚至国际标准对于中药(饮片)及相关制剂的霉变检查尚无完善的评价方法,现有技术主要通过肉眼、显微镜或真菌毒素检查。但并非所有霉变药材均能检出真菌毒素,某些药材(如陈皮)采用此方法不能准确判断是否霉变。针对此问题,本实验以葵花盘为研究对象,通过制备霉变标志物,并以此为对照,建立了葵花盘霉变评价方法,同时对此方法在中药安全性评价的应用进行研究,为葵花盘安全性检查及质量评价体系的完善奠定基础,为中药霉变安全性评价方法的建立提供新思路。

1 仪器与材料

1.1仪器配有DAD检测器的1260型安捷伦高效液相色谱仪(美国安捷伦公司),SY-型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。

1.2材料硅胶G薄层板(青岛海洋化工厂),甲苯(批号:20160617,分析纯)、乙酸乙酯(批号:20180126,分析纯)、甲酸(批号:20160612,分析纯)、石油醚(批号:20170525,分析纯)、甲醇(批号:20170106,分析纯)均为北京化工厂产品。葵花盘对照药材为实验室自制,葵花盘其他样品采集于吉林省洮南市区、洮南市二龙乡等地,经长春中医药大学张景龙老师鉴定为菊科植物向日葵(HelianthusannuusL.)收取果实后的干燥花序托。霉变样品为贮藏时发霉,霉变肉眼可见。

2 方法与结果

2.1葵花盘真菌的鉴定

2.1.1黄曲霉毒素检查采用《中华人民共和国药典》(2015年版)四部液质联用检测方法分别对葵花盘未霉变及霉变样品的4种黄曲霉毒素(黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素B2、黄曲霉毒素G1和黄曲霉毒素G2)进行测定[3]。结果均未检测到黄曲霉毒素,葵花盘霉变与黄曲霉毒素无直接联系,所生真菌并非黄曲霉。

2.1.2真菌的鉴别取不同产地葵花盘霉变样品4份(样品因贮藏不当滋生真菌),分别挑取真菌进行革兰染色,于显微镜下观察菌落及菌丝特征。各样品所生真菌存在一定相似之处:菌落多粗糙,带不同颜色;菌丝多分隔,且均为革兰阳性菌。结果见表1、图1。

a.样品1;b.样品2;c.样品3;d.样品4。

表1 葵花盘霉变样品真菌特征

2.2霉变标志物的研究

2.2.1葵花盘霉变前后薄层检视取霉变葵花盘样品1 g,加50倍甲醇超声处理30 min,滤过,滤液蒸干,残渣加甲醇1 mL溶解。以甲苯-乙酸乙酯-甲酸(24:7:1)为展开剂,展开,取出,晾干,置紫外光灯(波长365 nm)下检视。结果葵花盘霉变前后薄层色谱斑点行为不一致,葵花盘霉变样品主斑点颜色变浅且伴随绿色荧光斑点出现。见图2。

1.对照药材;2,3.吉林省洮南市区样品;4,5.吉林省洮南市区(霉变)样品;6,7.吉林省洮南市二龙乡样品;8,9.吉林省洮南市二龙乡(霉变)样品。

2.2.2霉变相关性验证为验证绿色荧光斑点与葵花盘霉变的相关性,实验配制不同比例霉变样品,照“2.2.1”项下方法进行薄层检视。结果随霉变比例增加,样品中原存的蓝紫色斑点的荧光强度下降,绿色荧光斑点强度反之增强。见图3。

1.对照药材;2.10%霉变样品;3.20%霉变样品;4.30%霉变样品;5.40%霉变样品;6.50%霉变样品;7.100%霉变样品。

2.2.3霉变标志物的确定剥离霉变葵花盘表面真菌,照“2.2.1”项下方法制备真菌提取液、葵花盘对照药材提取液及霉变葵花盘提取液,分别吸取适量进行薄层检视。结果在与霉变药材色谱相应的位置上,真菌显单一的绿色荧光斑点,霉变样品除与真菌对应斑点外仍显其他斑点。推测葵花盘霉变所产生的绿色荧光斑点其一为真菌所致,确定该成分为霉变标志物;另一个可能为相关化学成分转化所致。见图4。

1,2.真菌;3,4.霉变药材;5.对照药材。

综上,可证明绿色荧光斑点的产生与葵花盘霉变密切相关,薄层检识出现绿色荧光斑点,即可认为样品发生一定霉变。

2.2.4霉变样品最小检出量的测定取葵花盘霉变样品0.5 g,按照“2.2.1”项下方法,考察葵花盘霉变样品最小检出量。结果显示,霉变最小检出量为4.11 μg,该方法灵敏。结果见图5,编号1~7样品斑点霉变含量依次为2630,1320,658,329,164,82,41,25,10,4,2 μg。

1-11.霉变药材。

2.2.5霉变阳性对照药材制备取不同产地的葵花盘药材2个,每个花盘分成均等2份,其中一份保留,另一份连续5 d每天喷水适量,于自封袋中密封,室温下培养真菌。约2周样品发生霉变,取霉变样品及对应药材照“2.2.1”项下方法实验。同一产地葵花盘霉变前后薄层色谱行为有明显差异;比较不同批次霉变样品的薄层色谱发现,斑点行为不一致,但与霉变标志物相比均显相同绿色荧光斑点,故确定该斑点为评价葵花盘霉变的标志。结果见图6。

1.真菌样品;2.大安市样品;3.大安市样品(霉变);4.安广市样品;5.安广市样品(霉变)。

2.3霉变标志物的制备

2.3.1霉变样品提取、分离取霉变葵花盘样品粉末15 g,加10倍量乙酸乙酯超声提取30 min,滤过,旋干,加少量乙酸乙酯使溶解,加硅胶适量,拌匀,水浴挥干溶剂,以石油醚为溶剂湿法装柱,干法上样,依次用石油醚、石油醚:乙酸乙酯(20:1)混合溶液、石油醚:乙酸乙酯(20:2)混合溶液洗脱,用“2.2.1”项下薄层色谱法追踪霉变标志物,以石油醚:乙酸乙酯(20:2)混合溶液洗脱可检识到目标成分,收集合并洗脱液,回收溶剂,得霉变标志物的粗提物。

2.3.2霉变标志物的精制取霉变标志物粗提物适量点于薄层板,按照“2.2.1”项下方法检识,霉变标志物在紫外波长254,365 nm下均显绿色荧光,将此设置为液相检识波长。

取适量的粗提物加甲醇溶散,经孔径0.22 μm滤膜滤过,于安捷伦1260高效液相色谱仪(配有DAD检测器)进样,以乙腈:水(35:65)为流动相,柱温25 ℃,254,365 nm双波长同时检测。目标成分约39 min开始出峰,富集目标峰馏分,浓缩得葵花盘霉变标志物。见图7。

A.365 nm;B.254 nm;1.霉变标志物。

2.4霉变评价方法的建立分别取葵花盘对照药材、真菌、不同批次霉变样品,按照“2.2.1”项下方法实验。结果显示,各霉变样品薄层色谱均显与霉变标志物相同的绿色荧光斑点,该方法简便易行、灵敏度高,可作为评价葵花盘霉变的有效方法。见图8。

1-10.霉变药材;11.对照药材;12.霉变标志物。

综上,形成葵花盘霉变安全性评价方法如下:取样品粉末适量,加50倍量甲醇超声30 min,滤过,蒸干,加甲醇1 mL使溶解,作为供试品溶液。分别吸取霉变标志物溶液5 μL、供试品溶液5~10 μL点于同一硅胶G薄层板上,以甲苯-乙酸乙酯-甲酸(12:3.5:0.5)为展开剂,展开,取出,晾干,置紫外光灯(365 nm)下检视,不得显与霉变标志物相同颜色斑点。

2.5方法适用性考察

2.5.1霉变药材检视①薄层检视:温度25~28 ℃,相对湿度约80%为真菌繁殖的最适条件[4],为考察霉变安全性评价方法的适用性,收集柴胡、泽泻、葛根、升麻等12种霉变药材,照“2.4”项下方法对不同霉变药材进行实验。葛根、黄芪、黄精、槐米、陈皮、人参、知母、桔梗霉变样品均显与霉变标志物相同颜色荧光斑点,未霉变药材无此斑点;升麻、柴胡、泽泻及茯苓未霉变及霉变样品与霉变标志物相比,均显微弱荧光。结果见图9,10。

1.槐米;2.槐米(霉变);3.黄精;4.黄精(霉变);5.陈皮;6.陈皮(霉变);7.人参;8.人参(霉变);9.泽泻;10.泽泻(霉变);11.葛根;12.葛根(霉变);13.霉变标志物。

②成分验证:取霉变陈皮0.5 g,加30倍量乙酸乙酯超声提取30 min,滤过,滤液蒸干,用硅胶湿法装柱,干法上样,分别用石油醚、石油醚:乙酸乙酯(20:1)、石油醚:乙酸乙酯(20:2)混合溶剂洗脱,薄层色谱法追踪并收集与霉变标志物对应位置显相同荧光的洗脱液,合并洗脱液,适当浓缩,与霉变标志物同“2.3.2”项方法实验。观察霉变陈皮与霉变标志物吸收曲线,基本确定为同一类成分,三维谱图见图11,12。

1.升麻;2.升麻(霉变);3.柴胡;4.柴胡(霉变);5.桔梗;6.桔梗(霉变);7.知母;8.知母(霉变);9.黄芪;10.黄芪(霉变);11.茯苓;12.茯苓(霉变);13.霉变标志物。

图11 霉变标志物三维图谱

2.5.2菌类药物检视①薄层检视:茯苓为多孔菌科真菌茯苓的干燥菌核[7],霉变标志物为葵花盘霉变样品中提取,故显与霉变标志物相同斑点具有一定道理。为验证茯苓薄层结果的推断,实验分别取多孔菌科真菌猪苓、锈革孔菌科白桦茸及僵蚕(幼虫感染白僵菌而致死的干燥体)同茯苓照“2.2.1”项下方法进行实验。

结果4种菌类药物均含与霉变标志物相同斑点,提示菌类药物中可能存在某些与霉变标志物相似的成分,故该法不适于菌类药物的霉变安全性评价。见图13。

图12 霉变陈皮三维图谱

1.白桦茸;2.猪苓;3.僵蚕;4.茯苓。

②成分验证:按照“2.5.1②”项下方法对白桦茸进行实验,观察霉变标志物与白桦茸吸收曲线(图11,14),基本确定为同一类成分。

3 讨论

中药成分复杂,贮存、运输、处理不当均易造成霉变,相关研究表明葵花盘具有丰富的营养物质,如萜类、多糖、黄酮、绿原酸等[4-8],可广泛应用于食用菌类的培养和牲畜饲料的制备[9-12]。真菌鉴定结果表明,葵花盘所滋生的真菌并非黄曲霉,但均为革兰阳性菌。革兰阳性菌是引起多种疾病的主要致病菌,对人体健康存在潜在危害,霉变是葵花盘广泛应用的重要阻碍。

图14 白桦茸三维图谱

葵花盘的膜质托片排列紧密,对于滋生在其内部的真菌难以观察。传统的中药霉变评价方法检测灵敏度低、应用范围受限,本实验提出从霉变中药或其所生真菌中分离制备霉变标志物,建立以薄层指纹图谱技术为指导的中药霉变安全性评价新方法,所建立的霉变评价方法简便、灵敏度高,能够有效评价葵花盘的安全性。

中药的安全性评价适用性实验表明,升麻、柴胡、泽泻未霉变药材与霉变标志物薄层均显微弱荧光,推测可能为样品贮藏时间过长而滋生肉眼不易观察的真菌[13-16]。茯苓、猪苓、白桦茸本身为菌类,僵蚕为感染了白僵菌的干燥体,可能有与霉变标志物同类成分存在,故安全性评价结果呈假阳性。槐米、陈皮、人参等霉变样品的薄层色谱与霉变标志物均显相同颜色斑点,分析所含成分,均含大量的皂苷、多糖、蛋白质等[17-19],这些成分对于微生物繁殖增长具有促进作用。该法可作为评价多糖、皂苷及蛋白质含量较高的植物中药安全性的有效手段,但不适于菌类药材,具体适用的范围有待进一步验证。

《中华人民共和国药典》2020年版编制要点指出,要进一步完善中药材安全性检测方法[20]。本实验初步研究建立了葵花盘霉变安全性评价方法,所建立方法灵敏、简便、有效,对于保证中药临床使用安全具有重要意义,为中药安全性评价研究提供新思路。课题组将进一步对霉变标志物的化学结构及毒性进行研究,并对霉变中药显相同荧光的成分进一步分析,期待日后可为《中华人民共和国药典》等行业标准的中药材安全性检查方法提供参考。

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