市售关黄柏药材质量及微量元素特征分析△
2016-09-25黄少雄张志鹏陈瑶张昭
黄少雄,张志鹏,陈瑶,张昭
(中国医学科学院 北京协和医学院 药用植物研究所 中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室,北京 100193)
市售关黄柏药材质量及微量元素特征分析△
黄少雄,张志鹏,陈瑶,张昭*
(中国医学科学院 北京协和医学院 药用植物研究所 中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室,北京 100193)
目的:明确目前市售关黄柏药材质量是否因来源变化而产生变化。方法:采用高效液相色谱法(HPLC)分别检测野生、市售关黄柏样品中盐酸黄柏碱、木兰花碱、盐酸药根碱、盐酸巴马汀和盐酸小檗碱等5种生物碱成分的含量,利用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定关黄柏样品中钙(Ca)、铜(Cu)、铁(Fe)、钾(K)、镁(Mg)、锰(Mn)、钠(Na)、磷(P)、硫(S)、锌(Zn)等10种微量元素含量,并对两组药材进行比较。结果:野生关黄柏与市售关黄柏生物碱含量无明显差异,钙(Ca)、铁(Fe)、钾(K)、镁(Mg)、锰(Mn)、硫(S)等微量元素含量存在差异,部分市售关黄柏S含量较高。结论:野生与市售关黄柏质量不能等同。
关黄柏;药材质量;生物碱;微量元素
关黄柏为芸香科植物黄檗PhellodendronamurenseRupr.除去粗皮后的干燥树皮,具有清热燥湿、泻火除蒸、解毒疗疮等作用[1]。临床上主要用于治疗湿热泻痢、黄疸、带下、热淋、痔漏、盗汗、遗精、骨蒸劳热、风疹瘙痒等病症[2]。关黄柏作为药材流通中的大宗药材,其需求量大且应用广泛,是众多新药、特药、中成药的成分,如牛黄上清丸、三黄片、知柏地黄丸等[3]。历来,关黄柏药材主要来源于东北三省的野生资源,20世纪后半叶野生资源在历经长年严重破坏后近于衰竭,1999年黄檗被列为国家二级濒危植物[4]。近年来,关黄柏需求量逐年攀升,2013年已由2001年的300 t上升至2000 t左右,然而国内产量逐年锐减,2013年已由2000年的8000 t下降至350 t左右[5],且政府加大对野生黄檗的保护力度,东北三省已很少有关黄柏进入市场。本课题组于2013—2015年间对东北各大产区34个地点进行调查,发现在政府强力保护及法律法规制约下,关黄柏各基层流通渠道已形成药农不敢采、药贩无处收,乡镇县收购站无货源的局面。另一方面,关黄柏人工栽培发展滞后,其生长周期长,需10~15年才可剥皮利用,且种植效益低,低于种粮及其他林木,少有农户种植[5-6]。因此,在市场需求持续攀升、国内产地无货可供的局面下,我国每年大量进口关黄柏,甚至目前市场上流通的关黄柏几乎完全依赖于国外资源[6-7]。综上可知,市售关黄柏的传统产地已经发生了改变。研究表明,产地是影响中药材质量的重要因素,面对关黄柏传统产地的改变,有必要对目前市售药材的质量进行了解,并与传统国产药材(东北野生关黄柏)质量进行比较评价。
关黄柏的化学成分主要有生物碱、柠檬苦素、酚酸类、三萜类、木脂素类以及香豆素类等,生物碱类成分是关黄柏的主要药效成分之一[8]。2015版《中华人民共和国药典》将盐酸小檗碱、盐酸巴马汀等生物碱成分作为关黄柏含量测定成分。现代研究表明,微量元素是中药药效物质基础之一,会影响药物的疗效,对中药的质量控制有重要作用,且可以通过合理的数据处理对中药进行鉴别[9-11]。本实验利用高效液相色谱法测定国产野生及市售关黄柏药材中盐酸黄柏碱、木兰花碱、盐酸药根碱、盐酸巴马汀和盐酸小檗碱等5种生物碱成分含量;利用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钙(Ca)、铜(Cu)、铁(Fe)、钾(K)、镁(Mg)、锰(Mn)、钠(Na)、磷(P)、硫(S)、锌(Zn)10种微量元素成分含量,并对两类不同来源的药材进行比较分析。研究旨在评估市售关黄柏药材质量及微量元素特征,及药材来源变化对药材质量的影响,以期为中成药生产及临床用药提供必要的质量及安全保障。
1 材料与仪器
1.1材料
实验所用8份野生关黄柏样品于2014年8—9月分别采集于辽宁省抚顺市马圈子乡(Y1)、辽宁省新宾县苇子峪镇(Y2)、吉林省通化县三棵树镇(Y3)、吉林省桦甸县红石镇(Y4)、吉林省安图县永清镇(Y5)、吉林省蛟河市龙凤乡(Y6)、黑龙江省海伦市红光农场(Y7)、黑龙江省海林县三部落林场(Y8);8份市售关黄柏样品于2015年9月分别在医院、药店、药材市场等地购买,来源为:河南本草国药馆(S1)、张仲景大药房(S2)、河南省医药超市(S3)、保定众惠堂(S4)、亳州中药材市场(S5)、安国中药材市场(S6)、北京西苑医院(S7)、北京大学第三医院(S8)。所有样品经中国医学科学院药用植物研究所张昭研究员鉴定为关黄柏,凭证标本保存于中国医学科学院药用植物研究所。
1.2仪器与试剂
仪器:高效液相色谱仪(Waters2695),二极管阵列紫外检测器(Waters2996),AgilentZORBAXSB-C18(250mm×4.6mm,5μm)色谱柱,电感耦合等离子体发射光谱仪(IRISIntrepidIIXSP,美国Thermo公司)。
试剂:盐酸黄柏碱、木兰花碱、盐酸药根碱、盐酸巴马汀和盐酸小檗碱对照品(天津马克生物技术有限公司),全定量分析标准溶液混标1(K-7664,Mn-2576,Na-5895,P-1782,S-1820)、全定量分析标准溶液混标2(Cu-3247,Fe-2599,Mg-2852,Zn-2138)、全定量分析标准溶液混标3(Ca-1840)(均购自上海甄准生物科技有限公司),甲醇、乙腈(色谱纯,Honeywell),乙酸(色谱纯,天津光复精细化工研究所),乙酸铵(分析纯,西陇化工股份有限公司),硝酸(MOS级,德国默克),高氯酸(优质级,德国默克),超纯水(≥18.2mΩ,Milli-QDirect8型水纯化系统)。
2 方法
2.1测定方法
盐酸黄柏碱、木兰花碱、盐酸药根碱、盐酸巴马汀和盐酸小檗碱的含量采用高效液相色谱法进行测定,色谱条件及方法参考文献[12];Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、P、S、Zn等10种微量元素含量采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定,具体方法参考文献[13]。
2.2数据分析方法
运用SPSS21.0及GraphPadPrism5.01软件,进行成组t检验或非参秩和检验。参考文献[14],将实验所测微量元素按原子序数排序,Ca的含量缩小100倍,K的含量缩小10倍,Cu的含量扩大100倍,Fe、Mn、Zn的含量扩大10倍,使各元素含量至同一数量级,分别绘制各样品微量元素含量分布曲线。
3 结果与分析
3.1生物碱含量测定
经检测,各样品中盐酸黄柏碱、木兰花碱、盐酸药根碱、盐酸巴马汀和盐酸小檗碱的含量见表1。根据《中华人民共和国药典》(《中国药典》)2015年版规定,关黄柏干燥品中盐酸小檗碱含量不得少于0.60%,盐酸巴马汀含量不得少于0.30%。各样品中盐酸小檗碱、盐酸巴马汀的含量均高于规定值,符合《中国药典》标准。根据实验数据,分别对野生、市售样品中5种生物碱及生物碱总量进行统计学分析,如图1。结果显示5种生物碱及总量P值均>0.05,说明野生、市售关黄柏样品在生物碱各组分及总量含量上无统计学差异。
表1 关黄柏中5种生物碱成分含量 (%)
注:A.盐酸黄柏碱;B.木兰花碱;C.盐酸药根碱;D.盐酸巴马汀;E.盐酸小檗碱;F.生物碱总和。图1 野生与市售关黄柏中5种生物碱及总量分析
3.2微量元素含量测定
关黄柏样品中Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、P、S、Zn10种微量元素含量测定结果见表2,分别绘制野生、市售关黄柏微量元素含量分布曲线,如图2。由图2可知,各野生关黄柏样品中微量元素含量较为稳定,市售关黄柏样品之间微量元素含量存在差异,其中S2、S7、S8等样品中S含量与野生关黄柏样品处于一个水平,约为600mg·kg-1;S1、S3、S4、S5、S6等样品中S含量偏高,最高值2570mg·kg-1(S3)比市售样品最低值660mg·kg-1(S2)高出近3倍。分别对野生、市售样品中10种微量元素含量进行统计学分析,如图3。结果显示,Ca、Fe、K、Mg、Mn、S6种元素含量存在差异。
表2 关黄柏中10种微量元素含量 /mg·kg-1
注:A.野生关黄柏;B.市售关黄柏。图2 关黄柏样品微量元素含量分布曲线
注:A.Ca;B.Cu;C.Fe;D.K;E.Mg;F.Mn;G.Na;H.P;I.S;J.Zn。图3 野生与市售关黄柏中10种微量元素分析
4 讨论
研究表明中药材质量对中药的临床效果有直接影响[15],因此关黄柏质量是否因来源的变化而发生改变亟待研究。本实验以盐酸黄柏碱、木兰花碱、盐酸药根碱、盐酸巴马汀和盐酸小檗碱等5种生物碱成分为指标性成分,对野生及市售关黄柏样品进行对比,结果表明,尽管不同来源的野生、市售关黄柏样品中生物碱含量不尽相同,但均能达到《中国药典》标准,且无统计学差异。结果表明虽然目前市售关黄柏药材来源发生改变,但其生物碱含量与我国野生关黄柏等同。
微量元素是一切中药的基本成分,是中药有效药成分的核心组分[16]。实验结果表明,野生、市售样品Ca、Fe、K、Mg、Mn、S等6种微量元素存在差异,说明市售关黄柏微量元素含量与野生不能等同,与其他研究者提供的大样本野生关黄柏微量元素数据的比较支持了这一结论[17]。根据图2可看出,市售样品S、Fe、Cu、Zn含量差别可达数倍,一定程度上说明,目前市场上流通的关黄柏微量元素含量特征不稳定。单秀明等[18]测定了市场流通中的100类中药材二氧化硫残留量,其中黄柏为601mg·kg-1,超出国家食品药品监督管理总局规定的150mg·kg-1的限度。本实验中部分市售关黄柏S含量较高,平均高出野生关黄柏1700mg·kg-1,推测这些市售关黄柏样品在药材贮藏过程中采用了硫熏防虫的方法。硫含量超标可能危害患者身体健康,建议有关部门加强关黄柏在加工、储存、流通等环节的监管,保证大众用药安全。
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AnalysisofQualityandTraceElementsCharacteristicinCommerciallyAvailableCortexPhellodendriAmurensis
HUANGShaoxiong,ZHANGZhipeng,CHENYao,ZHANGZhao*
(KeyLaboratoryofBioactiveSubstancesandResourcesUtilizationofChineseHerbalMedicine,MinistryofEducation/InstituteofMedicinalPlantDevelopment,ChineseAcademyofMedicalSciences,PekingUnionMedicalCollege,Beijing100193,China)
Objective:To clear whether the quality of the current commercially available Cortex Phellodendri Amurensis would change along with the change of sources.Methods:The collected wild and commercially available herbs were used as test materials,and the content of phellodendrine chloride,magnoflorine,jatrorrhizine hydrochloride,palmatine hydrochloride and berberine hydrochloride were determined by HPLC.Besides,the content of Ca,Cu,Fe,K,Mg,Mn,Na,P,S,Zn were also determined by ICP-AES.Results:There were no significant differences between wild and commercially available Cortex Phellodendri Amurensis in the content of five alkaloids,but the content of Ca,Fe,K,Mg,Mn,S showed differences.Furthermore,commercially available Cortex Phellodendri Amurensis partially owned high content of S.Conclusion:The quality of wild and commercially available Cortex Phellodendri Amurensis is unequal.
Cortex Phellodendri Amurensis;medicinal material quality;alkaloid;trace element
10.13313/j.issn.1673-4890.2016.9.013
2016-01-23)
国家自然科学基金(81473305)
*
张昭,研究员,研究方向:药用植物资源保护;Tel:(010)62899773,E-mail:zhangzhao1962@tom.com