林昶 杨菁 张雪丽 马萧萧
【摘要】目的:完善黔产魔芋饮片的质量研究,初步制定其饮片标准。方法:根据饮片外观性状、显微鉴别及薄层鉴别法建立其定性鉴别方法,依据《中国药典》2020年版中相关方法对其水分、总灰分、浸出物含量定量测定,以总多糖为指标,通过系统的方法学考察,建立魔芋饮片的UV含量测定方法。结果:魔芋饮片性状、显微特征明显,薄层色谱与对照品相同位置处显相同颜色斑点。10批魔芋饮片样品的水分、总灰分、浸出物含量的范围分别为11.95%~13.52%、2.87%~6.77%、12.24%~16.94%,总多糖的含量为13.10%~18.30%。结论:研究建立魔芋饮片质量标准,为其开发利用提供参考。
【关键词】魔芋;定性鉴别;多糖;含量测定
【中图分类号】R282【文献标志码】 A【文章编号】1007-8517(2022)04-0037-06
Quality Standard for Amorphophallus konjac C.Koch from Guizhou
TANG Chenglin1LIN Chang2YANG Jing2ZHANG Xueli2MA Xiaoxiao2
1.Guizhou General Station of Crop Technology Extension, Guiyang 550001,China;
2.Guizhou University of Traditional Chinese Medicine, Guiyang 550025,China
Abstract:Objective To improve the quality of Amorphophallus konjac C.Koch decoction pieces produced in Guizhou and preliminarily formulate the standard of decoction pieces.Methods The qualitative identification method of decoction pieces was established based on appearance, microscopic identification and thin layer chromatography(TLC). According to the relevant methods in Chinese Pharmacopoeia 2020 edition,water content,total ash, and extract were also determined. Using Total Polysaccharide as indicators,the content determination with Ultraviolet Spectrophotometry(UV) in Total Polysaccharide was establelished through systematic methodological investigations respectively. Results The characters and microscopic characteristics of Amorphophallus konjac C.Koch decoction pieces were obvious, Thin layer chromatography showed the same color spots in the same position as the reference. The moisture,total ash and extract of 10 Amorphophallus konjac C.Koch samples varied in theranges of 11.95%~13.52%,2.87%~6.77%,and 12.24%~16.94%,the contents of Total Polysaccharide in 10 batches of Amorphophallus konjac C.Koch were 13.10%~18.30%.Conclusion In this study, the quality standard of konjac decoction pieces was establelished to provide basic reference for its development and utilization.
Keywords:Amorphophallus Konjac C.Koch; Qualitative Identification; Polysaccharide; Content Determination
魔芋又名蒟蒻、鬼芋、蛇六谷、花伞把等[1-2],为天南星科植物魔芋(Amorphophallus konjac C.Koch) 的新鲜或干燥块茎。秋、冬两季采挖,除去杂质,洗净,鲜用或阴干。主要功效为解毒消肿,化痰散结,化瘀,用于治疗痈肿风毒、疔疮、疟疾、蛇虫咬伤、跌打损伤等[3-5]。目前在抗肿瘤方面研究较多,对胃癌、肝癌、胰腺癌、乳腺癌及恶性淋巴瘤等恶性肿瘤有一定抑制效果[6-7]。其主要成分为魔芋葡甘聚糖,含量高达50%以上,此外还含蛋白质、少量生物碱、黄酮类、氨基酸、挥发油及微量元素等[8-9]。
魔芋作为药用在上海、天津、浙江等地的中药材标准上均有记录,如杨柳等[2,10]对魔芋进行研究时,记述其在《上海市中药材标准》(1994年)[11]中记作“蛇六谷”,重点描述其性状及功能主治,《浙江药用植物志》(1980年)中[12],除外观性状描述还有化学成分及生境等记载;《广东省中药材标准》(2011年版)[13]也有记载,并对其水分、灰分、浸出物做出限量控制。《贵州中草药资源研究》(2007年)[14]、《贵阳市中草药资源》(2005年)[15]、《黔本草》(2015年)[16]中记载魔芋在贵州作为布依族、苗族等少数民族习用药,使用广泛,且目前在贵州毕节(七星关区、威宁县、金沙县)、遵义市(务川县、桐梓县、湄潭县)、六盘水市、兴义市、黔东南雷山县等地[17],均已出现规模化种植,其開发利用价值显著。
现有的各地方标准收载内容略有差异,大部分仅限于性状鉴别,少数涉及理化鉴别,在成分含量控制及主要指标成分的控制方面有所欠缺,本实验建立了魔芋饮片性状、显微及薄层鉴别;对水分、总灰分、浸出物项进行初步控制,建立魔芋UV含量测定方法,为魔芋药材的基础研究、内在成分质量控制奠定一定基础。
1仪器与材料
1.1仪器101-1AB型电热鼓风干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司);BX53生物显微镜(日本01 ympus公司);800型离心机(上海锐腾机械厂);OSB-2200旋转蒸发仪(上海爱朗仪器有限公司);YQ-1000A超声控制仪(上海易净超声波仪器有限公司);HH-2数显恒温水浴锅(常州澳华仪器有限公司);ME204E/02型万分之一电子天平(上海梅特勒-托利多有限公司);AUW220D型十万分之一分析天平(苏州岛津仪器有限公司);UV-5900紫外可见分光光度计(上海元析仪器有限公司)。
1.2材料硅胶G薄层板(批号:20171203,青岛海洋化工厂分厂)。D-无水葡萄糖对照品(批号:GZDD-0171,贵州迪大生物科技有限责任公司)。稀甘油、水合氯醛试液、乙醇、氯仿、正丁醇、冰醋酸、磷酸、浓硫酸、苯酚、对氨基苯甲酸、氢氧化钠等均为分析纯。
实验用10批魔芋样品均采集自贵州不同地区,经贵州中医药大学生药实验室孙庆文教授鉴定为:天南星科魔芋属多年生草本植物魔芋(Amorphophallus konjac C.Koch)的球状块茎,具体采集地及批号见表1。
2方法与结果
2.1性状本品为横切或纵切的不规则片状,大小不一,厚1~2 mm,外皮灰黑色或灰褐色,切面灰白色或灰褐色,表面粗糙,有多数颗粒状突起,质脆,断面灰白色或灰褐色,略显颗粒状。气微,味辛,略麻舌,如图1所示。
2.2显微鉴别本品粉末类白色至淡棕色。10批魔芋药材粉末于显微镜下观察,总结如下(如图2所示):淀粉粒极多,单粒型呈类球形或长圆形,脐点呈点状、星状、裂缝状;复粒淀粉由2~16个分粒积聚而成;草酸钙针晶多见,散在分布或成束分布于薄壁细胞中;草酸钙簇晶亦较多,多散在分布,导管多为环纹及螺纹导管;木栓化细胞淡棕色,表面观呈不规则多角形;粘液细胞圆形或椭圆形。
2.3薄层鉴别取本品粉末1 g,加400 mL去离子水溶胀24 h,抽滤,滤液置于旋转蒸发仪中,减压浓缩至25 mL左右,按一定比例加Sevag试剂除蛋白[18],震荡20 min,离心,重复5~7次,分离出的葡甘聚糖水溶液,依次加70%、80%、95%、100%乙醇沉降,4 ℃静置过夜,抽滤,沉淀以适量无水乙醇洗涤3次,45 ℃烘干,得到的葡甘聚糖,加去离子水3 mL溶胀,过夜,30 ℃水浴溶胀1 h,离心,取上清液2.0 mL于10mL比色管中,进行酸水解,操作按文献[18],水解完成后,60℃减压至溶剂完全挥发,用70%乙醇2 mL溶解,进行离心(3000 r/min,10 min)取上清液为供试品溶液。另取葡萄糖对照品适量,精密称定,以相同溶剂制成每1毫升含0.1 mg的对照品溶液。照薄层色谱法(通则0502)试验[19],分别吸取供试品、对照品溶液各1μL,点样于同一硅胶G薄层板上,以正丁醇-冰醋酸-水(2∶1∶1)为展开剂[20],上行展开,取出,晾干后,均匀喷对氨基苯甲酸溶液[21],烘箱105 ℃加热约10 min,于紫外光灯(365nm)下检视。结果如图3所示。
2.4检查
2.4.1水分按《中国药典》2020年版通则0832第二法[22],测定并计算10批魔芋的水分含量(%),平行操作2次,取平均值作为结果,结果:10批魔芋的水分为11.95%~13.52%,平均值12.65%,暂定水分不超过15.0%。样品测定结果见表3。
2.4.2总灰分按《中国药典》2020年版通则2302总灰分测定法[23],测定并计算10批魔芋的总灰分含量(%),平行操作2次,取平均值作为结果,结果:10批魔芋的总灰分为2.87%~6.77%,平均值5.02%,暂定总灰分不超过6.1 %。样品测定结果见表3。
2.5浸出物按《中国药典》2020年版通则2201浸出物测定法进行测定[24],考察水及不同浓度乙醇(30%、50%、70%、无水乙醇)为溶剂,热浸法和冷浸法分别测定浸出物,平行操作两次,取平均值作为结果。溶剂及方法选择依据见表2;结果浸出物条件考察试验中,以热浸法50%乙醇为溶剂,浸出物含量相对最高,10批魔芋的浸出物为12.24%~16.94%,平均值14.93%,暂定浸出物含量不少于12.0 %。测定结果见表3。
2.6总多糖含量测定
2.6.1对照品溶液的制备取适量无水葡萄糖对照品,精密称定,以蒸馏水为溶剂制成每1毫升含葡萄糖0.1 mg的溶液[25],即对照品溶液。
2.6.2供试品溶液的制备取魔芋粉末约0.2 g,精密称定,置干燥的圆底烧瓶中,按文献[26]进行操作,即为供试品溶液。
2.6.3测定波长的选择精密量取“2.6.1”、“2.6.2”溶液各2.0 mL,置于具塞10 mL刻度试管中。采用硫酸-苯酚法显色后[26],以相应试剂为空白,按紫外-可见分光光度法(通则0401)[22],在300~600 nm波长扫描。结果如图4所示。
2.6.4线性关系考察以0.2 mL为增加量,分别精密量取“2.6.1”项下溶液0.2~1.4mL,7个不同体积溶液,至具塞10 mL刻度试管中,各加水定容至2 mL。照“2.6.3”方法在490 nm的波长处测定吸光度值,分别以吸光度为纵坐标,浓度为横坐标,进行标准曲线绘制。结果如图5所示,其标准曲线:y=48.014x+0.0096,在0.0025~0.0175 mg/mL范围内(R2=0.9997)呈現良好的线性关系。
2.6.5精密度试验精密量取“2.6.1”溶液1.0 mL,用蒸馏水补足至2 mL,照“2.6.3”的方法,测定吸光度。同法测定6次,结果见表4;RSD为0.17%,表明该台仪器的精密度良好。
2.6.6重复性试验取同一批魔芋粉末约0.2 g,共6份,精密称定,按“2.6.2”、“2.6.3”方法制备样品测定吸光度,计算魔芋总多糖的重量 (mg),计算,即得。结果见表5。RSD<3%,该提取方法重复性符合要求。
2.6.7稳定性试验按“2.6.7”项下方法提取供试品1份,同时制备空白试剂,于490 nm测其吸光度,每0.5小时测1次,共测6次。结果见表6。RSD为1.7%,表明此供试品溶液在考察的2.5 h内稳定性较好。
2.6.8加样回收率试验取已测定出含量的魔芋粉末约0.1 g,按文献[26]操作,计算魔芋总多糖的重量 (mg),即得。结果见表7。平均回收率为100.5%,RSD为2.5%,表明该方法准确度符合分析要求。
2.6.9样品测定10批魔芋样品,按“2.6.2”、“2.6.4”项下方法制备供试品溶液并测定吸光度值,结果:10批魔芋总多糖的含量13.10%~18.30%,平均值14.82%,暂定总多糖含量不低于11.7%。结果见表8。
3讨论
实验考察了酸不溶性灰分的含量,所得结果均小于1%,由于含量较低,3个平行样之间离散程度较大;查阅中国药典(2020版),同属天南星科植物,半夏、天南星均为块茎类药用,千年健、石菖蒲为根茎类,酸不溶性灰分均不在考察项内,魔芋的药用部位同为块茎,市售药材有去皮和不去皮,且均需经过清洗,表面泥沙大部分已经被洗去,结合实验前期研究,可能该属植物药用部位氧化硅及泥沙含量均较少。故本次研究不纳入酸灰项。
以乙酸乙酯-冰醋酸-水(2∶1∶1)、正丁醇-冰醋酸-水(5∶1∶1) 、正丁醇-乙酸乙酯-吡啶-水(6∶1∶5∶4)[27],正丁醇-冰醋酸-水(2∶1∶1)[20]、正丁醇-乙酸乙酯-水(7∶2∶1)、分别进行点样展开。结果以正文中展开剂比例最宜,荧光斑点清晰,不拖尾,重现性好,故实验最后选用正丁醇-冰醋酸-水(2∶1∶1)的比例展开。
浸出物实验过程中,可能因为魔芋中多糖含量较高,且药材性质特殊,以水作为溶剂测定时,药材溶胀、体积膨大,形成胶凝的块状,以此溶剂热浸法、冷浸法均无法过滤。故本实验只测定魔芋醇溶性浸出物。经过对冷浸法、热浸法以及不同乙醇浓度的考察,结果可能魔芋30%醇浸出物中多糖含量较多,过滤困难;而采用热浸法,50%乙醇为溶剂,其浸出物较容易过滤,与考察的其他醇浓度试验相比浸出物含量相比而言为最高,因此,采用 50%乙醇为溶剂测定魔芋醇溶性浸出物较合理。
魔芋药材中的主要成分为葡甘聚糖。据报道[26,28-30],魔芋的葡甘聚糖类成分具有降低血脂、预防及辅助治疗糖尿病,清理肠道、改善肥胖,此外还有抗癌、降低胆固醇等功能,其含量相对较高,经查阅文献其他成分无论是含量还是药理研究都不如多糖深入,因此建立以魔芋总多糖为指标的含量测定方法较为合适,研究中对料液比,提取时间,提取的温度进行正交试验,结果见文献[26],结果文中方法提取率高,重现性好,准确度高,建议可以作为参考。
魔芋为贵州少数民族习用药材,也是贵州部分地区特色食材,无论从食用还是药用层次都是极具开发利用价值,其现行标准在质量控制方面的参考较少。文献报道的魔芋药材质量研究有的药用部位并不相同,有的完整性、规范性欠缺。目前魔芋种植量大,市场却比较混乱,没有科学合理的规范约束行业生产。本研究探讨了有关魔芋药材定性、定量方面的研究,定性研究中显微特征明显,薄层色谱斑点清晰,重現性佳,水分、灰分、浸出物测定方法可行;定量研究建立了以多糖为指标的含量测定。为魔芋的质量评价提供一定的参考,对民族药物质基础研究及开发利用等都具有重要意义。
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(收稿日期:2021-06-25编辑:陶希睿)
基金项目:贵州省食品药品监督管理局项目(DBYP52388);林下中药材研究中心项目(校内,3411-4110000520377)。
作者简介:唐成林(1991-),男,汉族,硕士,农艺师,研究方向为中药材规范化种植技术研究及推广。E-mail: 673370283@qq.com
通信作者:林昶(1980-),女,汉族,硕士,副教授,研究方向为中药、民族药产地加工、炮制工艺及机理研究。E-mail:375718640@qq.com