【摘 要】 目的:以毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量为指标,对内蒙古、山西、甘肃、陕西等不同产地、鲜切工艺和传统工艺两种加工工艺以及不同生长年限蒙古黄芪饮片进行对比研究。方法:采用HPLC测定毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量。结果:蒙古黄芪传统片样品毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量在0.2404~0.9305 mg·g-1之间,其中山西应县样品S28(人工种植二年生)含量最低,内蒙古阿鲁科尔沁旗样品S3(仿野生种植四年生)含量最高,二者之间相差近4倍;以毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量为变量进行差异分析,内蒙古与山西、内蒙古与甘肃、陕西与甘肃间均存在差异,样品含量内蒙古>陕西>甘肃>山西;鲜切饮片中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量均高于传统干切饮片,且其含量增加2.155%~133.5%;蒙古黄芪中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量与其生长年限不呈正相关。结论:本研究结果为评价黄芪饮片质量和制订其质量标准提供参考。
【关键词】 蒙古黄芪;高效液相色谱法;毛蕊异黄酮葡萄糖苷;含量测定;加工工艺
【中图分类号】R284.1
【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517(2024)19-0048-06
DOI:10.3969/j.issn.1007-8517.2024.19.zgmzmjyyzz2024190010
Quality Comparison of Decoction Pieces of Astragalus membranaceus var. Mongholicus from
Different Origins and Different Processing Technology
LI Jing BAO Baoquan XUE Xiaocong ZHANG Ping* LIU Dewang*
College of Pharmacy, Inner Mongolia Medical University,Hohhot 010110,China
Abstract:Objective Using the content of calycosin-7-O-β-D-glucopyranoside as an index, to compare and analyze decoction pieces of Astragalus membranaceus var. mongholicus from different origins from Inner Mongolia, Shanxi, Gansu and Shaanxi, the two processing technology of fresh-cutting method and traditional processing, and different growth years. Methods HPLC was used to determine the content of calycosin-7-O-β-D-glucopyranoside.Results The content of calycosin-7-O-β-D-glucopyranoside in piece by traditional processing of Astragalus membranaceus var. mongholicuswas0.2404-0.9305 mg·g-1, with the lowest content from Yingxian County of Shanxi S28(artificially planted for two years), and the highest content from Ar Khorchin Banner of Inner Mongolia (imitating wild planting for four years), with a difference of nearly four times between the two samples; The difference was analyzed using calycosin-7-O-β-D-glucopyranoside as the variable, the differences between Inner Mongolia and Shanxi, Inner Mongolia and Gansu, and Shaanxi and Gansu, the contents of samples were Inner Mongolia>Shanxi>Gansu>Shanxi; The contents in piece by fresh-cutting method were higher than the other, and their contents were increased by 2.155%-133.5%; The contents of calycosin-7-O-β-D-glucopyranoside in Astragalus membranaceus var. mongholicus did not have a positive correlation with its growth years. Conclusions The study results provide a reference for evaluating the quality of decoction pieces of Astragalus membranaceus var. mongholicus and formulating its quality standard.
Key words:Astragalus membranaceus var.Mongholicus; HPLC;Calycosin-7-O-β-D-glucopyranoside; Content Determination; Processing Technology
2020版《中国药典》规定黄芪为豆科植物蒙古黄芪 Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao或膜荚黄芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根[1],且以蒙古黄芪为主流基原[2]。黄芪具有补气固表、利水消肿、敛疮生肌、托毒排脓等功效,是最常用的大宗中药材之一,有“十药八芪”之说[3]。现代研究[4]发现,黄芪中主要的化学成分为黄酮类、皂苷类和多糖类,具有提高免疫力、抗氧化、抗衰老、抗病毒、抗肿瘤、调节血糖、利尿等多种药理作用。黄芪的应用历史悠久,用于诸多疾病临床治疗及药品和食品的生产,获得医药业界的广泛认可,市场需求逐年增加[5]。
由于大规模采挖,黄芪野生资源已严重锐减,野生黄芪已被列为国家三级保护植物[6]。随着黄芪市场需求逐年增加,多以人工种植蒙古黄芪为主,但因利益驱使盲目引种,又因产地因素及饮片加工工艺不同,导致黄芪饮片质量参差不齐[7]。黄芪药材传统产地加工工艺交叉重复,加工操作繁琐导致饮片有效成分流失;干燥时间过长导致霉变,有效成分损失、饮片质量大幅下降;大批量的原药材拉到中药饮片生产企业去净化、筛选和加工,大大增加了物流成本[8]。同时,黄芪药材产地加工多以传统经验为主,主观性强,导致黄芪饮片质量不易控制[9-10]。鉴于国内生产力和装备制造的发展水平,创新饮片加工工艺势在必行。
本研究采集39批蒙古黄芪样品,以毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量为指标,分别从不同产地、不同加工工艺以及不同生长年限等方面进行对比研究,评价不同蒙古黄芪饮片的质量,以期为蒙古黄芪饮片规范化生产、临床应用提供科学指导。
1 材料
1.1 仪器 Agilent 1260 InfinityⅡ型高效液相色谱仪;1260双波长紫外可见光检测器;FHIFEIDO CAPCELL PAK MGⅡ C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);数显恒温水浴锅(常州越新仪器制造有限公司);JJ224BC型电子天平(d=0.1 mg,常熟市双杰测试仪器厂);AB135-S型电子天平(d=0.01 mg,德国Sartorius公司);中草药粉碎机(1200 W,天津市泰斯特仪器有限公司);KQ-400E超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。
1.2 主要药品与试剂 甲醇(分析纯,天津市津东天正精细化学试剂厂);甲酸(分析纯,天津市津东天正精细化学试剂厂);娃哈哈水;乙腈(色谱纯,Fisher Scientific);毛蕊异黄酮葡萄糖苷对照品(LOT:Y16O11H127829,HPLC≥98%,上海源叶生物科技有限公司)。
蒙古黄芪药材分别产自我国内蒙古、山西、甘肃、陕西等地,经内蒙古医科大学药学院刘德旺副教授鉴定为蒙古黄芪A.membranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao的干燥根,并经课题组前期处理制成饮片。不同批次药材饮片来源见表1。
2 方法与结果
2.1 分析方法
2.1.1 色谱柱 FHIFEIDO CAPCELL PAK MGⅡ C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)其它条件参照2020版《中国药典》[1]。
2.2 方法学考察
2.2.1 专属性试验 分别取供试品溶液、对照品溶液,按“2.1”项下色谱条件进行测定,结果,毛蕊异黄酮葡萄糖苷的保留时间为7.618 min,与供试品色谱图中其它峰之间分离度均大于1.5,理论塔板数大于3000。如图1所示。
2.2.2 重复性试验 精密称定蒙古黄芪样品(S30)约1.0 g,按“2.1”项下方法平行制备6份供试品溶液,按“2.1”项下色谱条件进行测定,以外标一点法计算含量。结果,毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量RSD为0.57%(n=6),表明该方法重复性良好。
2.2.3 精密度试验 精密称定蒙古黄芪样品(S30)约1.0 g,按“2.1”项下方法制备供试品溶液,按“2.1”项下色谱条件连续进样6次,记录峰面积。结果,峰面积RSD为0.18%(n=6),表明仪器精密度良好。
2.2.4 稳定性试验 精密称定蒙古黄芪样品(S30)约1.0 g,按“2.1”项下方法制备供试品溶液,后按“2.1”项下色谱条件分别于0 h、2 h、4 h、8 h、12 h、24 h进样测定,记录峰面积。结果,峰面积RSD为2.0%(n=6)。表明毛蕊异黄酮葡萄糖苷在室温下放置24 h内基本稳定。
2.2.5 线性关系考察 精密量取浓度为0.500 mg·mL-1的毛蕊异黄酮葡萄糖苷对照品溶液0.1 mL、0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、3.0 mL,分别定容到10 mL容量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀,制备成系列浓度的标准溶液。按“2.1”项下色谱条件进样测定,记录峰面积。以Y为峰面积,X为对照品浓度,得回归方程为:Y=31.612X-0.8364,r=0.999 9 (n=6),结果表明毛蕊异黄酮葡萄糖苷在5.000~150.0 μg·mL-1范围内呈现良好的线性关系。
2.2.6 加样回收实验 精密称定已知含量样品(S30,0.3159 mg·g-1)约0.5 g,共9份,分别加入约0.8倍、1.0倍、1.2倍量浓度为0.103 mg·mL-1对照品,按“2.1”项下方法制备供试品溶液,按“2.1”项下色谱条件进行测定,记录峰面积并按外标一点法计算回收率。结果,毛蕊异黄酮葡萄糖苷加样回收率在98.00%~101.5%,RSD在0.44%~ 0.83%(n=9),表明该方法准确度好。结果见表2。
2.3 含量测定结果 精密称取蒙古黄芪样品约1.0 g,按“2.1”项下条件配制对照品溶液、供试品溶液,并按“2.1”项下色谱条件进行测定,记录峰面积并以外标一点法计算其含量。结果见表3、4、5。
2.3.1 不同产地蒙古黄芪传统片中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量对比研究
由表3可知,32批不同产地蒙古黄芪传统片中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量在0.2404~0.9305 mg·g-1之间,其中山西应县样品S28含量最低,内蒙古阿鲁科尔沁旗样品S3含量最高。采用t检验法,以毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量为变量进行差异分析。结果如图2所示。从图2可以看出,内蒙古与山西样品间存在差异(P<0.01);内蒙古与甘肃样品间存在差异(P<0.05);陕西与甘肃样品间存在差异(P<0.05)。样品含量内蒙古>陕西>甘肃>山西,其中,内蒙古样品含量为(0.6887±0.1937)mg·g-1,山西样品含量为(0.4148±0.1555)mg·g-1,陕西样品含量为(0.6861±0.05791)mg·g-1,甘肃样品含量为(0.4613±0.07127)mg·g-1。
2.3.2 两种加工工艺蒙古黄芪中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量对比研究
由表4可知,7批不同产地样品中,鲜切饮片中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量均高于传统干切饮片,且毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量增加2.155%~133.5%,这表明样品趁鲜加工更有利于保留有效成分,提高饮片质量,鲜切工艺优于传统工艺。
2.3.3 不同年限蒙古黄芪中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量对比研究
通过比较内蒙古武川县两年生和三年生人工种植蒙古黄芪药材,在加工方式一致的基础上,由以上结果分析得知,三组中两组数据表明两年生蒙古黄芪中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量大于三年生药材,这表明,蒙古黄芪中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量与其生长年限不呈正相关。
3 讨论
3.1 毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量测定结果解析 黄酮类属于植物酚类次生代谢产物,经苯丙烷类乙酸酯途径合成,是维管植物由水生向陆生演化过程中至关重要的物质,在植物体内起到防御和信号传导的作用,例如保水、防紫外线伤害。该类化合物多与葡萄糖结合(糖基化)增加水溶性[11]。不同产地蒙古黄芪传统片中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量对比研究中发现,内蒙主产区样品中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量显著高于其他三省(山西、陕西、甘肃),可能是由于黄芪药材主要分布在内蒙古自治区的中部和西部,其气候特征为干旱、年降雨量少、光照强,有利于黄酮次生代谢产物的积累。
不同年限蒙古黄芪中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量对比研究中发现蒙古黄芪样品中毛蕊异黄酮葡萄糖苷二年生比三年生含量高,此结果与文献[12]的研究结果相同。石子仪等[12]对包括内蒙在内的8个省份的不同生长年限(一年生、二年生、三年生、四年生、五年生)人工栽培品及直播的半野生品黄芪药材进行了对比研究,结果发现二年生黄芪药材其毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量最高。从次生代谢产物生物合成理论分析,可能是由于二年生黄芪表皮组织尚未成熟,主要依靠化学抵抗干燥环境及紫外线伤害,因此,毛蕊异黄酮葡萄糖苷百分含量较高。
研究中发现内蒙古阿鲁科尔沁旗样品S3(仿野生种植四年生)含量最高,可能是由于仿野生植物生长环境比较恶劣,浇水、施肥等田间管理较弱,更有利于积累抗逆性次生代谢产物。
3.2 蒙古黄芪趁鲜切制饮片工艺的特点 蒙古黄芪传统与趁鲜切制饮片工艺显著不同。传统工艺:干燥蒙古黄芪药材净选除去杂质,大小分开,洗净,润透,切厚片,干燥;趁鲜切制:新鲜蒙古黄芪药材净选除去杂质,洗净,沥水,切厚片,干燥。与传统工艺相比,趁鲜切制饮片减少了药材干燥和闷润工艺过程,避免因药材干燥时间过长所产生的水解、霉变、交叉污染、损耗以及清洗闷润导致的有效成分流失等问题,缩短饮片加工工艺链条,系统提升饮片质量的可控性,提高了资源利用率,饮片加工、仓储物流成本大幅降低,延伸种植业产业链,促进农民就业和增收[13]。
两种加工工艺蒙古黄芪中毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量对比研究发现,7批样品鲜切工艺含量均高于传统工艺,提高幅度在2.155%~133.5%之间,最高达133.5%。但是有些样品含量的提高幅度并不大,提示鲜切工艺中有影响毛蕊异黄酮葡萄糖苷稳定性的因素。药材沥水后切片再干燥,药材表皮被破坏、内部残留水分和活性酶,可能会导致酶解或药材染菌后分解糖苷键,从而影响含量。黄芪药材产地加工技术多依赖于药农或中间商,需要根据黄芪特点完善其加工方法及其操作规程,保证饮片质量。
4 结论
本研究结果建立在4个省份39个黄芪样本的研究基础上,相对于大数据研究样本量较少,所得结论具有一定局限性,有待后续增加样本量进一步验证结论的可靠性。另外,黄芪中有多种有效成分,仅以单一成分评定蒙古黄芪质量差异具有一定缺陷,应建立多成分考查的质量标准体系,以便更科学合理地评价不同产地蒙古黄芪的质量。
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(收稿日期:2024-01-04 编辑:陶希睿)