HPLC 法测定红芽姜中3 种姜辣素类化合物的含量*
2020-03-03张华严国鸿赖昕刘永静徐伟褚克丹孙承韬
★ 张华 严国鸿 赖昕 刘永静 徐伟 褚克丹* 孙承韬
(1.福建中医药大学药学院 福州 350122;2.福建中医药大学附属人民医院 福州 350000)
红芽姜,又称青州竹根姜,生长分布于我国山东、福建、湖南,在福建省内主要种植于闽北、三明、漳州等地。其植株生长势强,分枝数多。根茎皮淡黄色,芽淡红色,根茎肉色蜡黄,纤维少。单株根茎重可达500g 左右,其中含有丰富的姜辣素,是传统中药炮制的优质原料药材[1],生姜汁入药始见于汉代张仲景《金匮玉函经》是生姜捣绞取汁[2]。其作为炮制辅料始见于南北朝《刘涓子鬼遗方》 ,其历代文献中姜制饮片多达90 多种,姜制方法有生姜浸、生姜自然汁拌蒸、姜汁浸焙、姜汁炙(炒)、姜汁煮、姜汁浸、姜汁煨、生姜汁淬等。沿用至今多为姜汁炒、姜汁煮[3]。姜辣素是姜酚、姜醇、姜酮等生姜中辣味成分的总称,具有抑制血小板聚集、抗氧化、改善心血管和胃肠道功能、增强免疫力等作用,其中以6-姜酚含量最高[4]。《中国药典》2015 年版将以6-姜酚(C17H26O4)、8-姜酚(C19H30O4)和10-姜酚(C21H34O4)为代表的姜辣素类化合物作为生姜含量测定项下的指标性成分[5],并规定6-姜酚的含量不得低于0.05%,8-姜酚和10-姜酚总量不得低于0.04%。
目前,对于福建闽产红芽姜的品质评价研究尚未系统展开,本研究采用HPLC 法同时测定了福建省不同产地红芽姜中6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚这3 中姜辣素类化合物的含量,为建立以红芽姜主要成分为基础的质量标准提供科学依据,为保证以红芽姜为炮制辅料的红芽姜制半夏药材品质,为闽产红芽姜的进一步推广应用奠定理论基础。
1 仪器与试药
1.1 仪器高效液相色谱仪(美国Thermo Sctentific公司,型号:UltiMate3000 型);电子天平(梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司,型号:XS105Du);超纯水机(密理博中国有限公司,型号:Milli-Q Advantage);数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司,型号:KQ-500DE)。
1.2 试药6- 姜酚标准品(批号:150623,四川维克奇生物科技有限公司);8-姜酚(批号:111993-201601,中国食品药品检定研究院);10-姜酚标准品(批号:111994-201501,中国食品药品检定研究院);红芽姜(不同产地批次药材由福建承天药业有限公司提供,经福建中医药大学药学院褚克丹教授鉴定为姜科植物姜(Zingiber officinaleRosc.)的新鲜根茎);乙腈、甲醇为色谱纯(美国DIKMA 公司);实验用水为超纯水,其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 色谱条件Diamonsil C18色谱柱(250mm×4.6 mm,5μm),流动相为乙腈(A)-0.1%磷酸水溶液(B),梯度洗脱(0~10min,A:25%→40%;10~25min,A:40%;25~40min,A:40%→80%;40~45min,A:80%→25%),检测波长为282nm,进样量为10μL,流速为1.0mL/min,柱温为30℃。在上述色谱条件下,6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚3 种成分色谱峰峰间分离度良好(各相邻色谱峰的分离度均大于1.5),理论板数按6-姜酚峰计算不低于5000,结果见图1。
图1 对照品(A)及样品(B)液相色谱图
2.2 对照品溶液的制备分别精密称取6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚标准对照品适量,加甲醇制成浓度分别为0.74、0.63、0.88mg/mL 的对照品溶液,分别精密移取上述3 种对照品溶液4.0、1.0、1.0mL 置于25mL 量瓶中,甲醇定容至刻度,即得含有6-姜酚118.4μg/mL、8-姜酚25.2μg/mL 和10-姜酚35.2μg/mL 的混合对照品溶液,均置于4℃保存备用。
2.3 供试品溶液的制备取红芽姜碎末5g,精密称重,置于具塞锥形瓶中,精密加入甲醇50mL,称定重量后超声提取40min(300W,25kHz),冷却后称定重量,甲醇补足失重,摇匀后用0.45μm微孔滤膜过滤,取续滤液作为供试品溶液。
2.4 线性关系的考察分别精密吸取“2.2 项下”混合对照品溶液2,5,10,15,20μL 进样分析,以进样的样品量(μg)为横坐标(X),峰面积为纵坐标(Y),进行线性回归得3 种成分的回归方程和相关系数,见表1。由表1 可知,6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚在相应范围内,进样量(μg)与峰面积呈良好的线性关系。
表1 3种姜辣素类成分标准曲线
2.5 精密度试验精密吸取“2.2” 项下混合对照品溶液连续进样6 次,分别记录3 种姜辣素类成分的峰面积,计算得6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚峰面积的RSD 值分别为1.03%、1.37%、1.74%(n=6),表明仪器的精密度良好。
2.6 重复性试验取同一批次红芽姜,照“2.3”项下方法平行制备6 份供试品溶液,记录峰面积,计算红芽姜中6-姜酚的含量平均值为1.16mg/g、8-姜酚的含量平均值为0.25mg/g、10-姜酚峰的含量平均值为0.38mg/g,RSD 值分别为1.88%、1.39%、1.72%(n=6),表明方法重复性良好。
2.7 稳定性试验取同一批次红芽姜,照“2.3”项下方法制备供试品溶液,分别于配制后0、2、4、8、12、24、36、48h 进样,记录峰面积,计算6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚峰面积的RSD 值分别为1.50 %、1.69%、1.83%(n=8),表明处理后的供试品溶液在48h 内稳定。
2.8 加样回收率试验称取已知6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚含量的红芽姜样品3g,共6 份,分别精密移取质量浓度为0.74 mg/mL 的6-姜酚对照品溶液5mL,0.63mg/mL 的8- 姜酚对照品溶液1.2mL 和0.88mg/mL 的10- 姜酚对照品溶液1.2mL。照“2.3”项下方法制备供试品溶液,按“2.1”项下色谱条件进样,测定各成分峰面积,计算回收率。结果见表2,6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚的平均回收率分别为100.71%,98.46%和99.23%;RSD 值分别为1.65%,1.28%和0.82%(n=6)。
表2 加样回收率试验结果(n=6)
2.9 样品含量测定分别称取不同产地各6 批次的红芽姜样品,照“2.3”项下方法平行制备6 份供试品溶液,按“2.1”项下色谱条件进样,计算红芽姜中6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚的含量。结果表明,不同产地红芽姜中姜辣素类成分含量均有一定差异,结果见表3。
表3 不同产地红芽姜中3种姜辣素类化合物的平均含量(n=6)
3 讨论
红芽姜化学成分复杂,其中,姜辣素是生姜及其炮制品中的主要有效成分,其中含量最高的是姜酚类化合物,主要包括6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚等10 余种成分,其中又以6-姜酚居多[6]。姜酚类化合物具有较高的生物活性和广泛的药理作用,可以作为评价红芽姜药物品质的重要指标,本研究前期采用单因素考察法,分别考察了提取溶剂(水、甲醇、乙醇、正丁醇),提取方法(加热回流提取和超声提取)以及提取时间,利用HPLC 法进样分析,最终采用超声提取(超声功率和频率为:300W,25kHz),提取时间为40min,提取溶剂为甲醇的提取工艺。
色谱条件方面,紫外全波长扫描结果显示:6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚在282 nm 附近具有最大吸收,因此本实验选择282 nm 作为测定波长。同时,流动相体系方面,实验比较了甲醇-水、乙腈-水、乙腈-0.1%磷酸水溶液和中国药典2015 年版中生姜含量测定项下的乙腈-0.1%醋酸水溶液,最终结果表明,与使用乙腈-0.1%醋酸水溶液相比,乙腈-0.1%磷酸水溶液对三种姜酚类成分的分离度较高,且峰型较好、保留时间适宜,测定时间较药典方法缩短了13min(药典梯度洗脱时间为58min)。
本研究建立的HPLC 法所测得的3 种姜酚类化合物含量准确,且重现性好、专属性强,说明该方法成熟可靠,测得结果表明,红芽姜中3 种姜酚类化合物含量均满足《中国药典》对生姜项下含量测定的要求,其中6-姜酚含量远高于药典标准,保证了以红芽姜为炮制辅料的红芽姜制半夏的药材品质,有利于红芽姜在中药市场上的推广。同时,也为红芽姜的品质评价研究提供了有效依据,为下一步质量标准的建立奠定了理论基础。
本实验通过考察闽产红芽姜中3 种姜辣素类化合物的含量,对福建省内不同产地的红芽姜进行测定。经测定:福建建阳所产红芽姜中的6-姜酚和8-姜酚含量最高,其中8-姜酚含量为为福建南靖所产红芽姜的1.19 倍。福建光泽所产红芽姜中的10-姜酚含量最高,为福建南靖所产红芽姜的1.13 倍。综上,3 种姜辣素类化合物中,产地差异最明显的为8-姜酚,对比同类型文献[7],其姜辣素类成分(6-姜酚、8-姜酚和10-姜酚)含量较河南、山东等地所产生姜高。