赵向阳,余秀萍,吴玮,崔灿,孙婷婷,郭明飞
作者单位:1安徽省宿州市食品药品检验检测中心,安徽 宿州 234000;2宿州市市场监督管理局,安徽 宿州 234000
甜叶菊[Stevia rebaudiana(Bertoni)Hemsl]又名甜菊叶、甜茶、甜菊草是菊科、甜叶菊属多年生草本植物[1]。原产地是南美洲巴拉圭东北部与巴西接壤的阿曼拜山脉,我国于20 世纪70 年代从日本引入栽培[2]。目前我国北京、河北、陕西、江苏、福建、湖南、云南等27 个地区均有引种[3]。甜叶菊叶中含有多种活性成分,包括糖苷类[4-5]、绿原酸类[6]、多酚类[7]、黄酮类等。其中甜菊糖苷具有低热量、高甜度的特性[8],作为天然甜味剂被广泛地应用于食品、饮料和医药等行业[9]。现代医学研究表明,甜叶菊具有抗氧化[10]、抗菌、治疗糖尿病、控制血糖、降低血压、抗肿瘤[11]、抗癌、抗腹泻、提高免疫力[12],促进新陈代谢、保护心脏[13]等药理作用。有研究[13]表明,甜叶菊提取物能够通过改变高脂饮食诱导肠道菌群,从而达到抑制血脂血糖升高的作用。相关研究[14]显示,甜叶菊水提物可对白化大鼠糖尿病的抗糖尿病作用。同时,甜叶菊糖苷对控制肥胖症、调节胃酸、恢复神经疲劳有很好的功效,对心脏病有显著疗效[15],最重要的是它可消除蔗糖的副作用。
目前,由于中草药的质量受限于地理环境以及温度气候等问题,导致目前的中草药质量难以控制。而《中国药典》尚未收载甜叶菊,各地方中药材标准和炮制规范[16-19]中也仅对甜叶菊的性状、显微和薄层鉴别作了定性要求,并未对指标成分做定量测定,缺少对甜叶菊的质量控制依据。2020 年10 月至2021年12月,本研究以2020年版《中国药典》的方法和要求为指导,对收集到的10 批甜叶菊药材的性状、鉴别、检查、浸出物、含量测定进行系统研究,为全面控制该药材的质量提供了有效依据。
1.1 仪器Leica DM1000 显微镜;瑞士卡玛CAMAG Visualizer 2 薄层成像系统;德国宾德FP240 型精密干燥箱;合肥科晶KSL-1200X-M 高温箱式炉;1260VWD高效液相色谱仪(安捷伦科技有限公司);梅特勒AB-135S 电子天平(0.01 mg);赛多利斯BSA 124S 电子天平(0.1 mg);湖北鼎泰高DTA-27 超声波清洗器。
1.2 试药甜菊苷对照品(批号111515-201803,鉴别用)及甜叶菊对照药材(批号121238-200603,鉴别用)均来源于中国食品药品检定研究院,甜菊苷对照品(批号MUST-20070310,纯度99.06%)及莱苞迪苷A 对照品(批号RFS-T00602008024,纯度99.67%)均购买于成都曼思特生物科技有限公司。甜叶菊样品10批,其中安徽省中药材标准起草领导小组提供6 批,宿州市埇桥区群富甜叶菊合作社采集2 批,亳州康美药材市场购买2 批。实验中所用试剂乙腈为色谱纯(美国天地有限公司),水为娃哈哈纯净水,其余分析纯。
2.1 性状及鉴别[20]
2.1.1甜叶菊形态表征 本品多破碎或皱缩,草绿色,完整叶片展平后呈倒卵形至宽披针形,长4.5~9.5 cm,宽1.5~3.5 cm;先端钝,基部楔形;中上部边缘有粗锯齿,下部全缘;三出脉,中央主脉明显,两面均有柔毛;具短叶柄,叶片常下延至叶柄基部;叶革质,质脆易碎。气微,味极甜。粉末呈暗绿色或黄绿色。表皮细胞较大,形状不规则。单列式的多细胞线状非腺毛由5~12 个细胞组成,50~150 µm,稍弯曲。导管多为螺纹导管,直径为15~45 µm,也可见网纹导管。见图1。
图1 甜叶菊表征:A为甜叶菊;B、C、D为显微镜200倍下甜叶菊表皮细胞、导管、非腺毛
2.1.2TLC鉴别 取本品粉末0.5 g,精密称定,加甲醇10 mL,超声处理30 min,滤过,为供试品溶液。另取甜叶菊对照药材0.5 g,同法制得对照药材溶液。再取甜菊苷对照品,加甲醇制成每1 毫升各含2 mg的溶液,作为对照品溶液。照薄层色谱法(《中国药典》2020年版四部通则0502)试验,吸取供试品溶液和对照药材溶液各5 µL,对照品溶液10 µL,分别点于同一硅胶G薄层板上,以三氯甲烷-甲醇-水(7.5∶4∶0.5)为展开剂,于湿度低于70%环境下展开,取出,晾干,喷以50%硫酸乙醇溶液,在110 ℃加热至斑点显色清晰。供试品色谱中,在与对照药材色谱和对照品色谱相应的位置上,显相同颜色的斑点。见图2。
图2 甜叶菊TLC色谱图(温度20 ℃,RH=55%)
2.2 水分、总灰分、浸出物检查按《中国药典》
2020年版四部通则对10批药材样品进行水分、总灰分、浸出物测定。结果10 批药材样品的水分在8.5%~10.6%,总灰分在5.5%~9.0%,酸不溶性灰分在0.5%~1.6%,醇溶性溶出物在44.5%~54.9%。
2.3 含量测定
2.3.1色谱条件及系统适用性试验 色谱柱:岛津
Shim-pack GIST(4.6 mm×250 mm,5 µm);流动相:乙腈-水(35∶65);设置总流速为:0.5 mL/min。进样量:10 µL;检测波长:210 nm;柱温:40 ℃;结果显示,此色谱条件下,供试品色谱图中杂质峰对主峰无干扰,甜菊苷和莱苞迪苷A 的分离度大于1.5,峰对称因子在0.90~1.10,理论塔板数以甜菊苷计>5 000,对照品溶液重复进样5 次的相对标准偏差不过1.5%。色谱图见图3,4。
图3 混合对照品溶液色谱图
图4 甜叶菊供试品溶液色谱图
2.3.2溶液的制备 混合对照品溶液制备:精密取莱苞迪苷A对照品40.23 mg置20 mL量瓶中,加50%乙醇溶解,超声60 min,制成浓度为2.011 5 g/L 的对照品储备液。精密称取甜菊苷对照品27.92 mg置20mL 量瓶中,制成浓度为1.396 g/L 的对照品储备液。精密量取莱苞迪苷A对照品和甜菊苷对照品储备液适量,加50%乙醇制成每1 mL 含莱苞迪苷A 1.0 mg和甜菊苷0.5 mg的混合溶液,即得混合对照品溶液。
供试品溶液的制备:取本品粉末0.5 g,精密称定,置平底烧瓶中,加入50%乙醇50 mL,称定重量,加热回流60 min,冷却至室温,称重,用提取溶剂补足缺失重量,摇匀,滤过取滤液,即得供试品溶液。
2.3.3色谱条件及系统适用性试验 色谱柱:岛津Shim-pack GIST(4.6 mm×250 mm,5 µm);流动相:乙腈-水(35∶65);设置总流速为:0.5 mL/min。进样量:10 µL;检测波长:210 nm;柱温:40 ℃;结果显示,此色谱条件下,供试品色谱图中杂质峰对主峰无干扰,甜菊苷和莱苞迪苷A 的分离度大于1.5,峰对称因子在0.90~1.10,理论塔板数以甜菊苷计>5 000,对照品溶液重复进样5 次的相对标准偏差不过1.5%。色谱图见图3,4。
2.3.4线性关系考察 取“2.3.2”项下莱苞迪苷A和甜菊苷标准品储备液,以50%乙醇为溶剂分别成稀释成莱苞迪苷A 和甜菊苷标准品系列对照品溶液。取系列对照品溶液,分别按“2.3.3”项下色谱条件测定,记录色谱图峰面积,以对照品质量浓度(X,g/L)为横坐标,峰面积(Y)为纵坐标,绘制标准曲线并进行线性回归。结果莱苞迪苷A 和甜菊苷分别在0.10~2.01(r=0.999 7)、0.10~1.171(r=0.999 9)g/L 范围内呈良好线性,线性回归方程分别为Y=1 129.9X+14.836和Y=1 311.4X-4.544 7。
2.3.5精密度考察 取“2.3.2”项下混合对照品溶液,按“2.3.3”项下色谱条件重复进样5次,分别测得莱苞迪苷A 峰面积为1 146.42、1 145.61、1 145.12、1 153.60、1 147.90、1 147.21,RSD为0.27%(n=6)。甜菊苷峰面积为508.02、507.81、508.20、509.02、507.82、507.88,RSD为0.09%(n=6),RSD小于2%,表明仪器精密度良好。
2.3.6重复性试验 准确称取同一甜叶菊样品6份,按“2.3.2”项下的方法制备供试品溶液,按“2.3.3”项下色谱条件检测,所得峰面积代入“2.3.5”线性方程分别求算两成分含量,结果显示,6 份甜叶菊样本中莱苞迪苷A 的含量分别为8.17%、8.27%、8.24%、8.30%、8.27%、8.31%,RSD 为0.58%(n=6)。甜菊苷的含量分别为5.30%、5.32%、5.33%、5.36%、5.34%、5.38%,RSD 为0.45%(n=6),RSD 小于2%,表明该方法重复性良好。
2.3.7稳定性考察 取0.5 g 甜叶菊样本,精密称定,按“2.3.2”项下方法制备的甜叶菊供试品溶液,按“2.3.3”项下色谱条件,分别在0、4、8、12、16、20、24 h测定,记录色谱图峰面积。结果,莱苞迪苷A峰面积RSD 为0.69%,甜菊苷峰面积RSD 为0.30%,RSD小于2%,表明在该方法下制备的甜叶菊中莱苞迪苷A和甜菊苷具有较好的稳定性。
2.3.8回收率试验 精密称取甜叶菊T1 样品0.25g,平行6份,按表6分别加入莱苞迪苷A和甜菊苷对照品适量,按“2.3.2”项下方法制备供试品溶液,按“2.3.3”项下色谱条件检测,计算回收率。见表1。结果显示,莱苞迪苷A 的平均回收率为98.5%,RSD为0.30%;甜菊苷的平均回收率为98.1%,RSD 为0.45%,RSD小于2%,表明回收率良好。
表1 甜叶菊回收率试验(n=6)
2.3.9样品含量测定 取收集的10 批样品,按“2.3.2”项下方法制备供试品溶液,取“2.3.2”项下混合对照品溶液和上述供试品溶液,按“2.3.3”项下色谱条件测定,按外标法计算求得莱苞迪苷A 和甜菊苷含量,含量结果见表2。
表2 10批甜叶菊样品的含量
3.1 薄层鉴别条件的优化参照《安徽省中药饮片炮制规范》2019年版[19]中甜叶菊薄层色谱鉴别方法,以甜菊苷对照品和甜叶菊对照药材为对照,先后考察了不同厂家和型号薄层板、样品提取方法、点样量、显色剂、展开剂比例等条件,最终选取德国Merck硅胶G 薄层板,以三氯甲烷-甲醇-水(7.5∶4.0∶0.5)为展开剂,显色剂为50%硫酸乙醇溶液,与原方法相比,各成分分离度更加好,且斑点清晰,Rf值适中。
3.2 含量测定条件的优化
3.2.1色谱条件优化 据文献报道[21-23],目前测定甜菊苷和莱苞迪苷A 的含量,主要有两种填料色谱柱:C18柱和氨基柱。相比于C18分离柱,氨基柱分离效果更好,但重现性和峰形不好,故选择C18柱测定。实验通过对色谱柱温度、流速、进样体积、流动相种类、流动相比例的优化,达到了最佳的分离度和峰形,确定了色谱条件。与文献方法相比,在该条件下,峰形最优、分离度均能稳定达到1.6以上。
3.2.2提取方法的优化 先后考察不同提取溶剂和提取方式对甜叶菊中甜菊苷和莱苞迪苷A含量的影响,分别使用水、甲醇、50%甲醇、乙腈∶水(30∶70)、无水乙醇、50%乙醇作为溶剂,按“2.3”项下方法制备供试品溶液。结果以水、50%甲醇和50%乙醇作为溶出介质时效果最佳,无水乙醇溶出最低。相比其他溶剂,杂峰少,峰形好,但在实验中发现用水提取难过滤,易生成絮状物,故将水排除。相比甲醇和乙腈,乙醇没有毒性,故选择了50%乙醇作为提取溶剂。以50%乙醇为提取溶剂,分别考察加热回流和超声两种提取方式,结果表明回流比超声提取充分,故本研究最终选定回流为提取方式。
本研究分析了甜叶菊的性状和显微鉴别,建立了TLC 鉴别方法及用HPLC 测定甜菊苷和莱苞迪苷A 含量的方法,初步完成了甜叶菊的质量标准研究工作。结果表明,本方法操作简便,准确度高,重复性、稳定性好,为甜叶菊药材质量评价和监督提供了参考依据。
(本文图1,2见插图10-2)