黄小龙,欧倩清,杨丽,莫伟,张丹雁(.广州中医药大学中药学院,广东广州 50006;.广州采芝林药业有限公司,广东广州 50360)
檀香来源于檀香科檀香属植物檀香(Santalum albumL.)树干的干燥心材[1],主产于印度、印度尼西亚及缅甸等地。1962 年我国从印尼引进檀香并先后种植于云南、广东、四川和海南等地,但目前檀香原料大部分仍依赖进口[2]。檀香性温,味辛,归脾、胃、心、肺经,具有行气温中、开胃止痛的功效,临床常用于治疗寒凝气滞,胸痛、胃痛食少等症[1]。此外,檀香因其独特诱人的香气成为中国传统的四大香料(沉香、檀香、麝香、龙涎香)之一,自古被广泛用于制作香熏品、文玩饰品及佛教祭祀品等,素有“黄金树”之称。檀香香材形成时间长,自然条件下需生长10 年以上方可形成心材,30 年左右才能供香用及药用[3],故檀香资源紧张、价格昂贵,市场常有大量伪劣品。既往研究[4-8]表明檀香伪品种类多,掺伪严重。本课题组市场调研发现,市场常见檀香伪品有非洲檀香(檀香科非洲沙针Osyris lanceolata)、澳洲檀香(即西澳檀香,为檀香科大果澳洲檀香Santalumspicatum)树干的干燥心材,两者香气及外观等特征与正品檀香有一定相似度,非专业人士不易区分,故非洲檀香、澳洲檀香常被人为冒充檀香的情况屡见不鲜,严重影响了檀香的正常药用和临床疗效。本研究通过对比分析檀香与其伪品(非洲檀香、澳洲檀香)的性状、显微、薄层及挥发油含量及成分特征,探讨檀香及其伪品的鉴别要点,以期建立快速有效的檀香真伪鉴别方法。
1.1 样品檀香、非洲檀香、澳洲檀香各3批,样品信息详见表1。所有样品均购自广州合赢医药科技有限公司,经广州中医药大学中药鉴定教研室张丹雁教授鉴定,样品标本保存于广州中医药大学中药鉴定教研室。
表1 檀香及其伪品的样品信息Table 1 Sample information sheet of Santali Albi Lignum and its counterfeits
1.2 实验仪器S120 佳能数码相机,日本佳能公司;连续变倍体视显微镜、OPTEC BK5000 生物显微镜、OPTPro3 数码摄像系统,奥特光学仪器有限责任公司;DFT-50 手提式高速万能粉碎机,浙江温岭市林大机械有限公司;DS-1500A电子天平,佛山市顺德区拓普域电子有限公司;FA-1004N万分之一分析天平,上海菁海仪器有限公司;Agilent7693 自动进样器、Agilent7890B 气相色谱仪、Agilent5977 质谱仪,美国安捷伦公司。
1.3 实验试剂及试药水合氯醛,天津市大茂化学试剂厂,批号:20220103;甘油、对二甲氨基苯甲醛,上海麦克林生化科技有限公司,批号分别为:C10208379、C14506615;氢氧化钠、乙酸乙酯,天津市致远化学试剂有限公司,批号分别为:2019102008、2021082054;乙醚,广东广试试剂科技有限公司,批号:2021080102;石油醚(60~90 ℃)、磷酸,天津市百世化工有限公司,批号分别为:20190804、20181102;冰醋酸,国药集团化学试剂有限公司,批号:20120831;檀香醇对照品,成都德思特生物技术有限公司,批号:DSTDT005901;檀香油,中国食品药品检定研究院,批号:110789-201906。以上试剂及试药均为分析纯。石油醚(60~90 ℃,HPLC 级),天津市百世化工有限公司,批号:20210105。
2.1 性状鉴别通过眼观、手摸、鼻闻、口尝、火试等方法观察比较檀香及其伪品的形状、颜色、纹理、质地、断面、气味等特征并用相机拍照记录。
2.2 微性状鉴别通过体视显微镜观察檀香表面纹理,射线、弦向薄壁组织、导管孔等各组织的排列方式等肉眼难以观察到的半显微特征,并通过体视显微镜拍照,景深合成得到清晰的微性状图片。
2.3 显微鉴别
2.3.1三切面徒手切片显微鉴别 取具完整三切面的样品,热水浸泡30 min 进行软化;再进行徒手切片,分别取样品的横切面,径切面及弦切面薄片,置于载玻片上加水合氯醛加热透化,制成水合氯醛透化片。在光学显微镜下镜检,拍摄照片,进行样品之间的对比鉴定。
2.3.2粉末显微鉴别 取样品粉末过4 号筛,挑取少许置载玻片上,滴加水合氯醛试液,在酒精灯下加热透化,并滴加稀甘油,盖上盖玻片,制成临时水合氯醛加热透化片。在光学显微镜下镜检,拍摄照片,进行样品之间的对比鉴定。
2.4 薄层色谱鉴别
2.4.1对照品溶液的制备 取檀香醇对照品,加乙醚制成每1 mL含檀香醇5 μL的溶液,并取檀香的挥发油加乙醚制成每1 mL 含挥发油10 μL 的溶液,作为对照品溶液。
2.4.2样品溶液的制备 挥发油提取:将檀香及其伪品样品打粉过24 目筛,精密称定30 g 左右粉末,置于500 mL 圆底烧瓶中,加300 mL 蒸馏水;根据2020 年版《中国药典》四部“通则2204”中挥发油测定法甲法提取挥发油,提取约4 h,至挥发油测定器中油量无增加时停止加热,静置冷却,转移到离心管中备用。样品溶液制备:取样品挥发油加乙醚制成每1 mL 含挥发油10 μL 的溶液,作为供试品溶液。
2.4.3薄层实验方法 参照《中国药典》薄层色谱法“通则0502”试验,吸取对照品及供试品溶液各2 μL,分别点于同一硅胶G 薄层板上,以石油醚(60~90 ℃)-乙酸乙酯(17∶3)为展开剂,展开,取出,晾干。喷以对二甲氨基苯甲醛溶液(取对二甲氨基苯甲醛0.25 g,溶于冰醋酸50 g 中,加85%磷酸溶液5 g与水20 mL,混匀),在80~90 ℃加热至斑点显色清晰。对比分析对照药材与各样品斑点位置、颜色、比移值(Rf)等情况。
2.5 挥发油含量测定及成分分析
2.5.1挥发油含量测定 同“2.4.2”项下方法提取挥发油,计算各样品挥发油提取率,并收集挥发油。挥发油提取率(%)=(所得挥发油体积/样品质量)×100%。
2.5.2GC-MS 法测定挥发油化学成分 (1)标准品溶液制备:分别精密吸取檀香醇、檀香挥发油对照品20 μL,用色谱级石油醚定容至2 mL,过0.22 μm 微孔滤膜,备用。(2)样品溶液制备:分别精密吸取“2.5.1”项下所得的檀香及非洲檀香、澳洲檀香的挥发油20 μL,用色谱级石油醚定容至2 mL,过0.22 μm 微孔滤膜,备用。(3)GC-MS 检测条件:进样量为1 μL;程序升温:起始温度为70 ℃,先以2 ℃·min-1升温至140 ℃,保持20 min,再以2 ℃·min-1升温至180 ℃,最后以10 ℃·min-1升温至220 ℃,保持10 min。质谱条件:离子源:EI 源;离子源温度:230 ℃;电子碰撞能量:70 eV;接口温度:280 ℃;扫描范围(m/z):50~550;溶剂延迟3 min。
2.5.3结果分析方法 利用计算机自动检索功能,将GC-MS 法所得的数据及谱图在NIST14标准谱库中自动检索对照,对质谱相似度>80%的化合物进行收集整理,并用峰面积归一化法计算各化合物的相对百分含量,得到挥发油化学组成成分及相对百分含量。
3.1 性状鉴别见表2 和图1。檀香:圆柱形或不规则块状,碎块中间有圆形孔洞;外表面灰黄色至黄褐色,光滑细腻;断面棕黄色,有光泽,显油性,棕色同心环纹宽且较明显,有时空心;质坚实,不易折断;气香浓郁。非洲檀香:形同檀香;外表面红棕色,木纹稍粗,偶见疤节;断面红棕色,同心环纹较窄或不甚明显;质坚实,油性差;香气稍浓而略带樟香气。澳洲檀香:形同檀香;表面浅黄色至浅黄棕色,久置棕红色,纹理细腻;断面浅黄色至浅黄棕色,中央颜色较深,偶见裂隙,同心环纹清晰明显;质坚硬,略显油性;气芳香清甜。
图1 檀香及其伪品性状图Figure 1 Characteristics chart of Santali Albi Lignum and its counterfeits
表2 檀香及其伪品性状特征鉴别Table 2 The identification of characteristic feature in Santali Albi Lignum and its counterfeits
3.2 微性状鉴别檀香与其伪品微性状见表3和图2。
图2 檀香及其伪品微性状特征图Figure 2 Microscopical characteristic chart of Santali Albi Lignum and its counterfeits
表3 檀香及其伪品微性状特征Table 3 The identification points in microscopical characteristics of Santali Albi Lignum and its counterfeits
3.3 显微鉴别
3.3.1三向切面显微特征 檀香及其伪品三切面显微特征见表4及图3~图5。
图3 檀香三切面显微特征图Figure 3 Microscopic characteristic charts of three cross-section of Santali Albi Lignum
图4 非洲檀香三切面显微特征图Figure 4 Microscopic characteristic charts of three cross-section of Osyris lanceolata Lignum
图5 澳洲檀香三切面显微特征图Figure 5 Microscopic characteristic charts of three cross-section of Santalum spicatum Lignum
表4 檀香及其伪品三切面显微特征Table 4 Microscopic characteristics of three-way cross section of Santali Albi Lignum and its counterfeits
3.3.2粉末显微鉴别 檀香及其伪品粉末显微特征见表5及图6~图8。
图6 檀香粉末显微特征图Figure 6 Microscopic characteristics charts of powder of Santali Albi Lignum
图7 非洲檀香粉末显微特征图Figure 7 Microscopic characteristics charts of powder of Osyris lanceolata Lignum
图8 澳洲檀香粉末显微特征图Figure 8 Microscopic characteristics charts of powder of Santalum spicatum Lignum
表5 檀香及其伪品粉末显微特征Table 5 Microscopic characteristics of powder of Santali Albi Lignum and its counterfeits
3.4 薄层色谱鉴别薄层色谱鉴别结果显示,檀香与非洲檀香、澳洲檀香以及对照品檀香醇均在Rf 值约为0.39 处相显蓝紫色斑点,其中檀香斑点最为明显,澳洲檀香斑点不明显;檀香与檀香油在相应位置显相同颜色斑点;在Rf值为0.60处,檀香油、檀香和非洲檀香有紫色斑点,澳洲檀香无斑点;在Rf值为0.69处,檀香油和檀香显明显蓝色斑点,而非洲檀香显紫色斑点,澳洲檀香无斑点;檀香和非洲檀香斑点位置相似,但斑点颜色存在差别,可据此区分。见图9。
图9 檀香及其伪品薄层色谱图Figure 9 The thin layer chromatogram of Santali Albi Lignum and its counterfeits
3.5 挥发油含量测定结果檀香挥发油含量范围在3.65%~4.34%之间,平均值为4.11%;非洲檀香挥发油含量范围在0.17%~1.06%之间,平均值为0.67%;澳洲檀香挥发油含量范围在1.64%~3.68%之间,平均值为2.49%。其中檀香挥发油含量最高,且含量符合《中国药典》规定的标准[含挥发油不得少于3.0%(mL/g)],非洲檀香和澳洲檀香挥发油含量均低于3.0%。见表6。
表6 檀香及其伪品挥发油含量(±s,%;n=3)Table 6 Volatile oil content of Santali Albi Lignum and its counterfeits(±s,%;n=3)
表6 檀香及其伪品挥发油含量(±s,%;n=3)Table 6 Volatile oil content of Santali Albi Lignum and its counterfeits(±s,%;n=3)
序号T1 T2 T3提取率4.34 ± 0.14 3.65 ± 0.00 4.34 ± 0.00序号T4 T5 T6提取率1.04 ± 0.03 0.79 ± 0.05 0.22 ± 0.09序号T7 T8 T9提取率2.37 ± 0.06 3.36 ± 0.37 1.75 ± 0.12
3.6 挥发油GC-MS 分析檀香以T1 号样品为例,总离子流图见图10;非洲檀香以T4 号样品为例,总离子流图见图11;澳洲檀香以T7 号样品为例,总离子流图见图12。共鉴定出93 个成分。檀香与其伪品挥发油成分种类及含量存在明显差异, 檀香及其伪品主要共有成分为α-檀香醇及Z-α-反式-佛手柑等。檀香主要成分为α-檀香醇(55.82%~58.20%)和β-檀香醇(25.94%~26.93%),其次是Z-α-反式-佛手柑(4.02%~5.95%)、顺式澳白檀醇(0~1.11%);非洲檀香主要成分为顺式澳白檀醇(68.86%~75.88%),其次是Z-α-反式-佛手柑(14.61%~20.73%),而α-檀香醇(0~18.96%)和β-檀香醇(1.92%~14.84%)含量较低;澳洲檀香主要成分为反式-6-(对甲苯基)-2-甲基-2-庚烯醇(17.15%~31.64%),而α-檀香醇(0~0.14%)及Z-α-反式-佛手柑(0~1.61%)含量极低,且未检出β-檀香醇。檀香特有成分为2-(3-hydroxyprop-1-ynyl)-adamantan-2-ol(0.57%~0.78%)、(-)-异长叶醇(0.42%~0.63%)、(E)-5-((1R,3R,6S)-2,3-二甲基三环[2.2.1.02,6]庚-3-基)-2-甲基戊-2-烯醛(0~0.32%)等;非洲檀香特有成分为榄香素(0~23.97%)、octahydro-1,4,9,9-tetramethyl-1H-3a,7-methanoazulene(0~0.24%)、(1S,5S)- 4-亚甲基-1-[(R)-6 -甲基庚-5-烯-2-基]双环[3.1.0]己烷(0~0.22%);澳洲檀香特有成分为木香醇(0.25%~3.90%),3,7,11-三甲基-2,6,10-十二烷三烯-1-醇(0~15.65%)、1-(1,5-二甲基-4-己烯基)-4-甲基-3-环己烯-1-醇(0~5.94%)、8-Cedren-13-ol(3.44%~5.10%)、反式-橙花叔醇(0~4.53%)等。因此,可根据檀香与其伪品挥发油主要成分及其含量、特有成分等进行区分。
图10 檀香样品挥发油总离子流图Figure 10 Total ion current chromatogram of Santali Albi Lignum
图11 非洲檀香样品挥发油总离子流图Figure 11 Total ion current chromatogram of Osyris lanceolata Lignum
图12 澳洲檀香样品挥发油总离子流图Figure 12 Total ion current chromatogram of Santalum spicatum Lignum
本研究从性状、显微、薄层、挥发油含量及其成分多维度分析檀香与伪品非洲檀香、澳洲檀香的差异,结果表明檀香与伪品在性状、微性状、三相切面及粉末的显微、薄层、挥发油及成分特征具有不同程度差异。其中檀香与其两个伪品的性状、微性状及粉末显微特征差异不太明显,而三相切面显微、薄层、挥发油含量及其成分特征存在明显差异,据此可区别檀香正伪品。
从性状及微性状特征看,三者均具檀香气,但正品檀香油性足,气香浓郁,非洲檀香香气稍浓而略带樟香气,澳洲檀香气芳香清甜;檀香呈灰黄色至黄褐色,非洲檀香整体红棕色,澳洲檀香呈浅黄色至浅黄棕色,久置表面呈棕红色。此外,檀香与两个伪品的微性状特征无明显差别,故三者性状及微性状特征比较差异不明显,容易混淆,应注意区别。
从粉末显微特征看,檀香与两个伪品的主要区别体现在分泌物颜色和草酸钙方晶数量及大小上,檀香分泌物黄棕色或红棕色,草酸钙方晶少,两伪品的分泌物均为红棕色,草酸钙方晶多。但鉴别要点少,需结合其他鉴别方法。
从三切面显微特征看,横切面,檀香木射线宽多1 ~ 2 列细胞,偶见3 列细胞,导管散生,单个排列,木薄壁组织排列不规则,散在;非洲檀香木射线宽1 ~ 3列细胞,导管散生,多单管孔,木薄壁细胞较少,单个散在;澳洲檀香木射线宽1 ~ 2 列细胞,多单列,多含红棕色分泌物,导管2 ~ 3个成群存在,偶见单个散在,木薄壁细胞数个连结,常聚集在导管周围略呈弦向带状,或单个散在;弦切面,檀香木射线高多5 ~ 15 个细胞,非洲檀香木射线高多4 ~ 10个细胞,澳洲檀香木射线高多4 ~ 16个细胞;径切面,三者木射线均排列成横向带状,射线异型,上下两端均可见方形细胞,其中檀香及澳洲檀香的中间射线细胞为长条状横卧式,檀香射线细胞壁连珠状增厚,非洲檀香的中间横卧式射线细胞较短,为方形或长方形,檀香木薄壁细胞内含草酸钙方晶较少,非洲檀香及澳洲檀香草酸钙方晶多,澳洲檀香方晶明显偏大。故檀香与伪品三切面显微特征区别明显。
从薄层色谱看,檀香、非洲檀香及澳洲檀香与对照品檀香醇均在Rf值约为0.39处相显蓝紫色斑点,以檀香醇作为薄层色谱的对照品鉴别檀香不足以区别其正伪品。以檀香油作对照品时,檀香样品与檀香油色谱斑点一致,檀香与非洲檀香的斑点位置相似,但斑点颜色存在差别,据此可区别非洲檀香。檀香和非洲檀香在Rf值为0.60处均有紫色斑点,而澳洲檀香此处则无斑点,且澳洲檀香样品与檀香油斑点的位置及颜色大多不一致,据此可区分澳洲檀香。此外,《中国药典》薄层检验中规定选用檀香醇或檀香挥发油作为对照品鉴别檀香,以檀香样品与檀香醇在相应的位置上均显相同颜色斑点作为檀香正品的判断依据。本实验证明,以檀香醇做对照品无法有效鉴别檀香与伪品,而以檀香挥发油作对照品鉴别效果更佳。
从挥发油含量及成分看,檀香挥发油含量平均值为4.11%,符合《中国药典》中檀香挥发油的含量标准(≥3.0%);非洲檀香挥发油含量平均值为0.67%;澳洲檀香挥发油含量平均值为2.49%。两个伪品的挥发油含量均低于檀香。现代药理研究表明,檀香挥发油是檀香的主要药效物质基础,具有抗氧化作用,对细胞氧化损伤有明显的保护作用[9-10],还有抗光致癌[11]等药理活性,故挥发油含量是检验檀香品质的重要指标。三者挥发油GC-MS分析共鉴定出93个成分,其中檀香及其伪品共有成分为α-檀香醇及Zα-反式-佛手柑等。檀香主要成分为α-檀香醇(55.82%~58.20%)和β-檀香醇(25.94%~26.93%),而非洲檀香中二者含量(分别为0~18.96%和1.92%~14.84%)较低,在澳洲檀香中α-檀香醇含量(0~0.14%)极低,且不含β-檀香醇;非洲檀香主要成分为顺式澳白檀醇(68.86%~75.88%),澳洲檀香主要成分为反式-6-(对甲苯基)-2-甲基-2-庚烯醇(17.15%~31.64%)。此外,檀香特有成分为2-(3-hydroxyprop-1-ynyl)-adamantan-2-ol等,非洲檀香特有成分为榄香素等;澳洲檀香特有成分为木香醇等。
本研究通过对比分析檀香及其伪品(非洲檀香、澳洲檀香)的性状、显微、薄层色谱、挥发油含量及成分特征,系统阐明了檀香与非洲檀香、澳洲檀香的异同,为檀香的真伪鉴别及其临床应用提供了科学实验数据,可为完善檀香的真伪鉴别方法及质量评价标准奠定基础。