张 钰,李 鸿,郑 露,黄 毅,
金星月1,涂 星2,3*,文德鉴2,3
1.湖北民族大学医学部(湖北 恩施 445000)
2.武陵山中药材检验检测中心(湖北 恩施 445000)
3.湖北本草鉴真生物科技有限公司(湖北 恩施 445000)
竹节参为五加科植物竹节参(Panax japonicusC.A.Mey.)的干燥根茎,其味甘、微苦,性温,归肝、脾、肺经,有散瘀止血,消肿止痛,祛痰止咳,补虚的功效,常用于肺痨咯血,跌打损伤,咳嗽痰多,病后虚弱[1],其野生资源濒临灭绝[2],药材多为栽培品种。现代化学研究表明[3-6]竹节参含皂苷类、氨基酸、糖类、挥发油和微量元素等;其中皂苷为主要有效成分,以齐墩果烷型、达玛烷型、奥寇梯木醇型和甾醇型为主。现代药理研究发现[7-8]竹节参具有多种生物活性,对消化系统、中枢神经系统、心血管系统、免疫系统、炎症、糖尿病、肥胖、慢性疲乏综合症、肿瘤等均有不同程度的药理作用。
超微粉碎技术是将物料颗粒粉碎至微米级甚至纳米级微粉的过程。将竹节参采用现代粉体技术微粉化,既遵循了中医药理论的指导前提、保留了传统饮片的优点,又能够充分发挥微粉分散性好、溶解性强、生物利用度高的特点。但目前尚未见竹节参超微粉及其质量标准研究的相关报道。本研究以竹节参超微粉为研究对象,开展了显微鉴别和薄层鉴别,并测定其粒径,同时采用HPLC法测定其主要有效成分竹节参皂苷Ⅳa和人参皂苷Ro的含量,为其质量标准的制定和质量控制提供参考和借鉴。
1.1 药材与试剂竹节参鲜品(6年份栽培品),采于恩施市新塘乡双河镇,经湖北民族大学医学部朱敏英副教授鉴定为五加科植物竹节参[Panax ja-ponicusC.A.Mey.]的根及根茎;竹节参超微粉(批号S20191225、S20200107、S20200116,实验室自制,采用80℃干燥3 h竹节参药材高频震动研磨机于5~10℃研磨12h所制);竹节参皂苷Ⅳa标准品(北京北纳创联生物技术研究院,批号17030201),人参皂苷Ro(中国食品药品检定研究院,批号111903-201604),乙腈(HPLC级,批号20200906)、甲醇(HPLC级,批号20201115),均购于国药集团化学试剂有限公司,其他试剂均为分析纯。
1.2 主要仪器高频震动研磨机(LRVM-MHS-BE型,山东龙脉科技发展有限公司);智能激光粒度分析仪(Winner3003型,济南微纳颗粒仪器股份有限公司);高效液相色谱仪(LC-2030C,日本岛津公司);电子分析天平(XSR105/AC,梅特勒公司);超纯水机(Mili-Q Direct-Q©5UV,法国密理博);数控超声波清洗器(KQ-500DE型,昆山市超声仪器有限公司);循环水真空泵(SHZ-Ⅲ型,上海亚荣生化仪器厂);高速多功能粉碎机(YB-2000A型,浙江永康市速锋工贸有限公司);全自动移液器(S1200 Smartpipette型,量程50~1 200μL,ronlabs公司),离心机(TD5A-WS型,湖南湘仪)。
2.1 显微鉴别竹节参超微粉末呈黄白色,取竹节参超微粉粉末装片,显微镜下400倍观察。可见极少量破碎厚角细胞和木栓细胞,破碎树脂道、油细胞和淀粉粒较常见,见图1。
2.2 薄层色谱鉴别取竹节参超微粉1.2 g,加60%甲醇溶液25 mL,超声40min,3000 r/min离心5 min,取上清液经0.22μm微孔滤膜滤过,续滤液作为供试品溶液。取人参皂苷Ro和竹节参皂苷Ⅳa对照品,分别加入60%甲醇制成每1 mL溶液含人参皂苷Ro、含竹节参皂苷Ⅳa1 mg的溶液作为对照品溶液。吸取供试品溶液、对照品溶液各10μL,分别点于同一硅胶GF254薄层板上,以三氯甲烷-甲醇-甲酸-水(4.5∶1.5∶0.1∶0.3)为展开剂,展开,取出,晾干,喷以10%的硫酸-乙醇溶液,在105℃下加热至斑点显色清晰,见图2。
图2 竹节参粉末薄层鉴别图
2.3 竹节参超微粉粒径分布取所制备的3批次竹节参超微粉,采用激光散射粒度分布仪测定其粒径分布,以空气作为介质,分散气压0.2 MPa,物质折射率1.520/0.1(实部/虚部),介质折射率1.000,折光率3~20,采用R-R分布模式进行分析,以D90粒径作为衡量粒径的标准。测定3次,竹节参超微粉的D90粒径均<100μm,见表1。
表1 竹节参超微粉粒径分布
2.4 竹节参主要有效成分的含量测定
2.4.1 溶液的制备
2.4.1.1 对照品溶液的配制 分别精密称取人参皂苷Ro和竹节参皂苷Ⅳa对照品适量,加60%甲醇溶解制成每1 mL含1.0 mg的溶液,即得。
2.4.1.2 供试品溶液的配制 精密称取竹节参超微粉1.0 g,置于具塞锥形瓶中,精密加入60%甲醇25 mL,精密称定其重量,25℃超声处理(功率500 W,频率28 KHz)40 min,精密称重,补足减失的量,以3000 r/min,离心5 min,取上清液,0.45μm微孔滤膜滤过,取续滤液,即得。
2.4.2 色谱条件及系统适用性 以Shim-pack GIS C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm)为固定相,以乙腈-0.15%磷酸水溶液为流动相,梯度洗脱:0~3 min,25∶75;3~11 min,25∶75→33∶67;11~35 min,33∶67;35~40 min,33∶67→37∶63;40~50 min,37∶63;检测波长203 nm;柱温40℃,进样量20 μL。取2.4.1项下对照品溶液、供试品溶液及60%甲醇按2.4.2项下色谱条件进样(见图3)。在该色谱条件下,人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa的保留时间分别为10.3、17.5 min,分离度R>1.5,理论塔板数以人参皂苷Ro≥10 000,表明样品中的人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa分离良好,阴性无干扰。
图3 HPLC图谱
2.4.3 线性关系考察 精密量取2.4.1项下人参皂苷Ro和竹节参皂苷Ⅳa标准品溶液0.1、0.2、0.5、1.0、2.0于5 mL容量瓶中,用60%甲醇定容即得浓度分别为20、40、100、200、400μg/mL的系列标准品溶液。将对照品溶液按2.4.2项下色谱条件进行测定,以对照品溶液浓度(μg/mL)为横坐标,峰面积为纵坐标绘制标准曲线,结果人参皂苷Ro标准曲线为Y=15396.4509X-6214.1312,r=0.9997;竹节参皂苷Ⅳa标准曲线为Y=29 686.483 5X-963 3,r=0.9998。结果表明人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa在20~400μg/mL范围内线性关系良好。
2.4.4 精密度实验 取2.4.1项下20、40、100μg/mL的人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa对照品溶液,按2.4.2项下的色谱条件下重复进样6次,每次进样10μL,以峰面积计算稳定性RSD。人参皂苷Ro的RSD分别为1.71%、1.37%、1.21%,竹节参皂苷Ⅳa的RSD分别为1.52%、0.95%、0.87%,表明仪器精密度良好。
2.4.5 稳定性实验 取2.4.1项下S20191225批次供试品溶液,室温放置,分别于0,2,4,6,8,10,12,18,24 h时分别进样,测定峰面积。结果人参皂苷Ro峰面积RSD为3.07%,竹节参皂苷Ⅳa峰面积RSD为2.31%,表明供试品溶液在24 h内稳定性良好。
2.4.6 重复性实验 取S20191225批次竹节参超微粉6份,按照2.4.1项下方法制备供试品溶液,照2.4.2项下色谱条件进样测定。结果人参皂苷Ro和竹节参皂苷Ⅳa峰面积RSD分别为1.65%、1.87%,表明本方法重复性较好。
2.4.7 加样回收实验 精密称取9份0.1 g已知人参皂苷Ro和竹节参皂苷Ⅳa含量分别为4.74%、3.51%的竹节参超微粉,分别加入人参皂苷Ro和竹节参皂苷Ⅳa标准品(相当于超微粉中竹节参皂苷Ⅳa含量的80%、100%、120%),按2.4.1项下制备方法制备供试品溶液,并按2.4.2项下进样,计算平均回收率。人参皂苷Ro平均加样回收率分别为99.75%、100.78%、98.35%,RSD分别为0.75%、2.44%、0.45%;竹节参皂苷Ⅳa平均加样回收率分别为98.52%、101.13%、100.28%,RSD分别为1.14%、1.17%、2.17%,见表2、表3。
表2 人参皂苷Ro加样回收率试样结果
表3 竹节参皂苷Ⅳa加样回收率试样结果
2.4.8 人参皂苷Ro和竹节参皂苷Ⅳa含量测定 取2.4.1项下供试品溶液,按照2.4.2项下色谱条件进样,供试品进样3次,测定峰面积,计算人参皂苷Ro和竹节参皂苷Ⅳa含量,见表4。
表4 竹节参中竹节参皂苷Ⅳa含量的测定结果
中药超微粉是对传统中药材进行处理后保留活性成分的粉末[9]。中药超微粉碎后可以充分提取其化学成分,但可能会存在部分物质的丢失和不良反应的发生,中药超微粉技术有95%以上的细胞破壁率,能使在细胞核和细胞质内的中药活性成分迅速释放,发挥作用[10-12]。超微粉碎后中药材原有的性质发生了破坏,细胞破壁后的显微特征破坏较为明显,这导致原有的一些传统方法不再是鉴别超微粉的主要方式[13],所以需要一些方法来建立中药超微粉的质量标准。本研究发现,竹节参的显微组织结构发生了显著变化,见不到完整的导管、簇晶等鉴别特征,仅能见到碎片,D90粒径均低于100μm,提示所制备的超微粉达到了破壁的基础要求。本研究所建立的薄层色谱鉴别和含量测定方法与中国药典要求一致,但所测得人参皂苷Ro和竹节参皂苷Ⅳa含量均超过3.0%,远超过药典规定的1.5%限度标准[1],可能与本研究所用药材为6年生有关,也可能是超微粉有效成分溶出率增加所致,有待进一步研究。