李怀伟,朱伟堃,王素香,毕天琛,张 朋
(山东省菏泽市食品药品检验检测研究院,山东菏泽 274000)
鱼腥草为三白草科植物蕺菜Houttuynia cordataThunb. 的新鲜全草或干燥地上部分,具有清热解毒、消痈排脓、利尿通淋功效,广泛分布于我国南方各省,是一种药食两用植物[1-2]。研究表明,鱼腥草含有黄酮类、酚类、有机酸类、挥发油类、生物碱类等多种化合物,具有抗菌、抗病毒、抗炎、镇咳、利尿、调节机体免疫力等药理学作用,临床应用价值较高[2-11]。为全面了解山东省内流通和使用环节鱼腥草饮片的质量,保障临床用药安全,本研究中按2015年版和2020年版《中国药典(一部)》鱼腥草项下有关规定,评价了25个生产企业的33批次鱼腥草饮片的质量;并进行了探索性研究,测定了其中重金属及有害元素、黄酮类成分(金丝桃苷、槲皮苷)和有机酸类成分(新绿原酸)的含量;采用化学计量学方法分析测定结果,探讨其相关性和样品质量的差异性,为鱼腥草饮片的日常监管和质量控制提供参考。现报道如下。
XS105 DualRange 型分析天平(瑞士Mettler Toledo公司,精度为十万分之一);Agilent1260 型高效液相色谱仪,7700 Series 型电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)仪,均购自美国Agilent 公司;ETHOS UP 型微波消解仪(意大利Milestonesrl公司);Milli-Q Advantage A10型超纯水仪(美国Millipore公司);G-080S型超声清洗机(深圳市歌能清洗设备有限公司,功率为480 W,频率为40 kHz)。
乙腈、甲醇(色谱纯),硝酸(优级纯),均购自德国Merck 公司;磷酸(分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司);水为超纯水;甲基正壬酮对照品(批号为110834-202104,含量为99.7%),槲皮苷对照品(批号为111538-202007,含量为93.5%),金丝桃苷对照品(批号为111521 - 201809,含量为94.9%),均购自中国食品药品检定研究院;新绿原酸对照品(成都乐美天医药科技有限公司,批号为DSTDX001503,含量为98.0%);金标准溶液(国家有色金属及电子材料分析测试中心,批号为203018-1,质量浓度为1 000µg/mL);多元素标准溶液(批号为51-042CRY2,质量浓度为10µg/mL),汞标准溶液(批号为12-20HGY2,质量浓度为10µg/mL),内标标准溶液(批号为54-080CRY2,质量浓度为100µg/mL),均购自美国Agilent 公司;鱼腥草饮片(33 批次,编号为Y1-Y33,样品信息见表1)样品标示生产企业25家,其中河北11家,安徽8家,山东5家,湖北1家。
表1 鱼腥草饮片样品信息Tab.1 Information of Houttuyniae Herba decoction pieces
本品为不规则的段。茎呈扁圆柱形,表面为淡红棕色至黄棕色,有纵棱。叶片多破碎,黄棕色至暗棕色。穗状花序黄棕色。搓碎具鱼腥气,味涩。经检验,33 批次样品均符合规定。不同批次的鱼腥草饮片叶片和穗状花序数量不同,可能与鱼腥草生长环境和采收季节有关;搓碎后气味浓郁程度也不同,可能与鱼腥草饮片存放环境和时间不同而导致其挥发性成分含量发生变化相关。
显微鉴别:33 批次鱼腥草饮片均符合规定。样品粉末中油细胞、非腺毛、腺毛、叶表皮细胞、气孔、草酸钙簇晶等在显微镜下均清晰可见。
化学反应鉴别:取鱼腥草饮片粉末适量,置小试管中,用玻璃棒压紧,滴加品红亚硫酸试液少量至上层粉末湿润,放置片刻,自侧壁观察,湿粉末应显粉红色或红紫色。结果33批次鱼腥草饮片均符合规定,自侧壁观察,样品湿粉末显红紫色。
薄层色谱鉴别:33 批次鱼腥草饮片均符合规定,供试品溶液薄层色谱图中,在与甲基正壬酮对照品溶液色谱相应位置均显相同的黄色斑点。详见图1。
图1 鱼腥草饮片薄层色谱图1-7,9-16.Samples 8.Methylnonylketone referenceFig.1 TLC chromatogram of Houttuyniae Herba decoction pieces
水分:33 批次鱼腥草饮片水分检查结果为7.9%~12.7%,均符合规定(≤15.0%)。29 批次(87.88%)样品的水分介于8.0%~12.0%范围内;4 批次(12.12%)超出范围样品的水分分别为7.9%,12.1%,12.6%,12.7%。可见,鱼腥草饮片水分控制较好,含量分布较集中。详见图2 A。
图2 样品中水分、酸不溶性灰分、浸出物测定结果直方图A.Water B.Acid-insoluble ash C.ExtractFig 2 Histogram of determination results of water,acid-insoluble ash and extract in samples
酸不溶性灰分:33 批次鱼腥草饮片酸不溶性灰分检查结果为0.9%~2.2%,均符合规定(≤2.5%)。30 批次(90.91%)样品的酸不溶性灰分介于1.0%~2.0%范围内;3 批次(9.09%)接近标准规定的限度值,可能与采割干燥地上部分时未清理干净杂质有关。详见图2 B。
33 批次鱼腥草饮片浸出物检查结果为13.8%~23.4%,均符合规定(≥10.0%)。30 批次(90.91%)样品的浸出物介于14.0%~20.0%范围内;3 批次(9.09%)超出范围样品的浸出物分别为13.8%,21.7%,23.4%。可见,鱼腥草饮片浸出物项目检查情况较好。详见图2 C。
2.5.1 重金属及有害元素
重金属及有害元素对人体新陈代谢有明显伤害作用,易累积并引发各种疾病,故考察鱼腥草中重金属及有害元素的含量能为鱼腥草的科学应用提供依据。鱼腥草执行标准中,检查项未规定重金属及有害元素检查,参考2020 年版《中国药典(一部)》中对黄芪、甘草、金银花等中药材重金属及有害元素限度的规定,采用ICP - MS 法测定铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)的含量,其中Pb,Cd,As,Hg,Cu 分别不得超过5,1,2,0.2,20 mg/kg。结果显示,33 批次鱼腥草饮片中,Pb 含量为0.50~3.55 mg/ kg,平均1.80 mg/ kg;Cd 含量为0.19~0.72 mg/ kg,平均0.47 mg/ kg;As 含量为0.11~0.83 mg/ kg,平均0.31 mg/ kg;Hg 含量为0.03~0.21 mg/kg,平均0.06 mg/kg,其中1 批次含量为0.21 mg/ kg,略微超出限度值;Cu 含量为0.55~8.48 mg/kg,平均6.29 mg/kg。重金属及有害元素含量是中药材质量的重要体现[12-14],中药材种植环境及生产过程中的采收、加工、储存、包装、运输等环节均存在重金属污染风险。只有对上述因素进行严格把控,才能生产出符合规定的中药材。
2.5.2 高效液相色谱法测定黄酮类和有机酸类成分含量
1)色谱条件与系统适用性试验
色谱柱:Agilent Zorbax SB - C18柱(250 mm ×4.6 mm,5µm);流动相:乙腈(A)-0.1%磷酸水溶液(B),梯度洗脱(0~10 min 时7%A,10~35 min 时7%A →27%A,35~36 min 时27%A →7%A,36~60 min 时7%A);流速:1.0 mL/ min;检测波长:326 nm(新绿原酸),254 nm(金丝桃苷、槲皮苷);柱温:30 ℃;进样量:10µL。供试品溶液色谱中,各成分分离度良好,在与混合对照品溶液色谱相同保留时间处有相应色谱峰出现。详见图3。
图3 高效液相色谱图1.Neochlorogenic acid 2.Hypericin 3.Quercetin A.Mixed reference solution B.Test solutionFig.3 HPLC chromatograms
2)溶液制备
取新绿原酸、金丝桃苷、槲皮苷对照品各适量,精密称定,加85%甲醇溶解并定容,摇匀,制成质量浓度分别为0.208 2,0.411 9,0.476 2 mg/ mL 的对照品贮备液。分别精密量取对照品贮备液1.00 mL,置20 mL容量瓶中,加85%甲醇定容,摇匀,即得质量浓度分别为10.41,20.60,23.81µg/mL的混合对照品溶液。
取样品粉末(过3 号筛)1.0 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入85%甲醇50 mL,称定质量,超声处理30 min,取出,放至室温,再称定质量,加85%甲醇补足减失的质量,摇匀,滤过,取续滤液,即得供试品溶液。
3)方法学考察
线性关系考察:分别精密量取上述对照品贮备液0.10,0.20,0.50,1.00,2.00,5.00 mL,置20 mL 容量瓶中,加85%甲醇定容,摇匀,制成系列混合对照品溶液,按上述色谱条件进样测定,以对照品溶液质量浓度(X,µg/mL)为横坐标、相应成分峰面积(Y)为纵坐标进行线性回归。结果见表2,表明3种成分质量浓度在各自范围内与峰面积线性关系良好。
表2 线性关系考察结果(n=6)Tab.2 Results of the linear relation test(n=6)
精密度试验:取上述混合对照品溶液适量,按上述色谱条件连续进样测定6次,记录峰面积。结果绿原酸、金丝桃苷、槲皮苷峰面积的RSD分别为1.01%,0.52%,0.66%(n=6),表明仪器精密度良好。
重复性试验:取同一批(编号为Y1)样品6 份,分别按上述供试品溶液制备方法处理,按上述色谱条件进样测定,记录峰面积,并计算含量。结果新绿原酸、金丝桃苷和槲皮苷含量的RSD分别为0.38%,1.05%,1.18%(n=6),表明方法重复性良好。
稳定性试验:取重复性试验项下供试品溶液,分别于室温下放置0,4,8,12,16,24 h 时按上述色谱条件进样测定,记录峰面积。结果新绿原酸、金丝桃苷、槲皮苷峰面积的RSD分别为0.96%,0.83%,1.49%(n=6),表明供试品溶液在室温下放置24 h内稳定性良好。
加样回收试验:取已知含量的样品0.5 g,精密称定,共6份,分别加入混合对照品溶液,依法制备供试品溶液,按上述色谱条件进样测定,计算回收率。结果见表3。
表3 加样回收试验结果(n=6)Tab.3 Results of the recovery test(n=6)
4)样品含量测定
取33批次样品各适量,依法制备供试品溶液,按上述色谱条件进样测定。结果33 批次样品中新绿原酸含量为0.009 5%~0.177 2%,金丝桃苷含量为0.013 7%~0.092 9%,槲皮苷含量为0.009 8%~0.283 0%,新绿原酸和金丝桃苷含量分布相对集中,槲皮苷含量分布较离散,不同批次样品含量差异较大。详见图4。
图4 样品含量测定结果箱式图Note:○refers to the mild outliers,and * refers to the extreme outliers.Fig.4 Box plot of content determination of the three components in samples
系统聚类分析:采用SPSS 19.0 统计学软件分析,以3 种成分的含量为变量,对33 批次鱼腥草饮片进行系统聚类分析,评价不同批次样品的质量。结果33批次样品聚为两大类,样品Y10(产地河北)聚为Ⅰ类,3种成分的含量均最高,质量最好;其余样品聚为Ⅱ类。Ⅱ类样品又可聚为2 个亚类,其中Y2,Y3,Y4,Y11,Y12,Y14,Y15,Y19,Y26,Y28,Y29,Y31 聚为1 个亚类,3 种成分的总量较低;其余样品聚为1个亚类,3种成分的总量相对较高,质量相对较好。详见图5。
图5 33批次样品的聚类分析图Fig.5 Cluster analysis of 37 batches of samples
相关性分析:酸不溶性灰分与浸出物呈显著负相关(P<0.05),水分与浸出物及新绿原酸、金丝桃苷的含量均呈显著负相关(P<0.05),表明水分和酸不溶性灰分的含量影响鱼腥草饮片有效成分的含量。浸出物与新绿原酸、金丝桃苷、槲皮苷的含量均呈显著正相关(P<0.01),且3种成分含量两两间呈显著正相关(P<0.01),表明新绿原酸、金丝桃苷和槲皮苷是浸出物的重要组成部分,质量好的中药材和饮片的有效成分含量整体较高,而不是单一成分含量较高。As与新绿原酸和槲皮苷的含量均呈显著负相关(P<0.01),推测As 影响这2种成分的代谢,或与2 种成分形成了配位化合物。酸不溶性灰分与As 的含量呈显著正相关(P<0.05),表明鱼腥草饮片中重金属及有害元素污染来源可能与其种植土壤有关。Pb 与As,Cd,Hg,Cu 的含量均呈显著正相关(P<0.01),As 与Pb,Cu,Hg 的含量均呈显著正相关(P<0.01),表明鱼腥草饮片在生长过程中对几种元素均有富集特点,只有从种植环境(土壤、空气、水)等影响药材质量的根源抓起,才能从根本上保证种植药材的安全性。相关性分析结果见表4。
表4 相关性分析结果(n=33)Tab.4 Results of the correlation analysis(n=33)
山东省市售鱼腥草饮片质量整体较好,抽验样品合格率为100.00%。探索性研究结果显示,不合格样品1 批次,不合格原因为Hg 含量超出规定限度。检验结果反映了鱼腥草饮片还存在一定质量问题,建议中药材种植和采收环节注意防范重金属及有害元素污染,从源头把控好质量,同时生产和销售企业还应对生产过程、运输、贮存等环节做好管控。中药材的质量与品种、种植环境、采收季节等密切相关[15-16]。相关性分析结果表明,鱼腥草饮片的有效成分含量具有整体相关性,不同批次间质量差异较大,要选取适宜种植管理措施和采收季节以保证其质量。
现行标准较简单,检查项未规定重金属及有害元素的检查,也无含量测定项,无法全面反映鱼腥草的质量。查阅文献[2 - 9],鱼腥草中含有黄酮类、酚类、有机酸类、挥发油类、生物碱等多种化合物,可作为衡量其质量的指标性成分。同时,本次探索性研究发现,部分批次样品中重金属及有害元素含量虽未超标,但测定值较高,表明存在重金属及有害元素污染的风险;不同批次样品有效成分的含量差异大,建议标准中增加重金属及有害元素的检查和含量测定,以全面控制鱼腥草的质量,规范中药材种植和饮片的加工与炮制,保证用药安全。