不同产地野生蕲艾的桉油精和芦丁含量比较
2020-10-20董元火曾长立许国权廖新安张洪干张文才夏恒建王圣军彭仕梅郭双喜
董元火,曾长立,许国权,廖新安,张洪干,张文才,夏恒建,王圣军,彭仕梅,郭双喜
(1.江汉大学生命科学学院/湖北省汉江流域特色生物资源保护开发与利用工程技术研究中心,湖北 武汉 430056;2.湖北省蕲春县科学技术和经济信息局,湖北 蕲春 435399;3.李时珍医药集团有限公司,湖北 蕲春 435399;4.蕲春县中医药产业发展中心,湖北 蕲春 435399)
种质资源作为生物资源的重要组成部分,是培育作物和中药材优质、高产的物质基础,也是维系国家食物和药品安全的重要保证[1]。药用种质资源是中药材生产的源头,种质的优劣对中药材产量和质量有决定性作用[1]。因此,如何从药材生产的源头抓起,通过药用植物种质资源研究提高中药材质量是一个迫切需要解决的问题。
艾(Artemisia argyi Levl.et Vant.),又名艾蒿、灸草,为菊科篙属多年生草本植物,广布于中国、蒙古、日本和朝鲜等国家,以湖北蕲春产为佳,谓之“蕲艾”[2]。蕲艾是国家地理标志保护产品,“蕲春四宝”之一[3]。艾(蕲艾)是《湖北省农业发展“十三五”规划纲要》打造的两个省级核心大品牌之一。黄冈市政府《关于加快发展蕲艾产业的意见(2018)》明确提出黄冈市要打造100亿蕲艾产业目标。艾叶具有特殊香气,味苦,性凉,具有显著的平喘、镇咳、祛痰、抗菌、抗过敏等作用[4]。艾叶含有挥发油、黄酮、有机酸和三萜类等多种化学成分[4]。桉油精、樟脑、龙脑、松油醇、石竹烯、侧柏酮等为各产地艾叶挥发油的主要共有成分[5]。艾叶挥发油作为艾叶主要活性成分,已从中鉴定出近100个化学成分[6]。许俊洁等[7]从6个不同采收期蕲艾叶精油中初步鉴定了75种化合物,而桉油精是蕲艾挥发油含量较高的成分[7,8]。
艾(蕲艾)的前期研究主要涉及形态学、化学成分、药理作用、临床应用、种植和生态学等方面[3-11]。近 年 来,一 些 学 者 利 用ITS2、rcbL、matK、psbA-trnH等DNA条形码序列和叶绿体基因组高通量测序技术开展了艾草与菊科植物近缘种鉴定及系统关系和药材的真伪分析[12,13]。张英等[14]运用DNA身份精准鉴定技术多核苷酸多态性(MNP)标记法开展对蕲艾的精准鉴定,为准确甄别蕲艾的真伪提供了新的方法。目前,关于蕲艾的研究多为栽培种,野生蕲艾的研究鲜有报道[9]。
本研究对分布于蕲春的野生蕲艾药用有效成分桉油精和芦丁含量进行了测定,以期为野生蕲艾种质资源保护和利用、新品种选育和药材质量评价提供基础资料。
1 材料与方法
1.1 试验材料
对分布于湖北省蕲春县的野生蕲艾种质资源开展野外调查,采用全球定位系统测定野生蕲艾种群所处经纬度和海拔。记录蕲艾种群栖息地的生境、分布特征和土壤类型。
在端午节前后,采集野外调查发现的不同产地蕲艾的叶片,晒干,除去杂质,用于桉油精和芦丁含量测定。
1.2 主要仪器与试剂
Agilent7890A气相色谱仪,赛默飞U3000高效液相色谱仪,梅特勒AG285万分之一电子天平,梅特勒AB265-S十万分之一电子天平,金坛市科兴仪器厂数显恒温水浴锅HH-4。
正己烷(分析纯),甲醇(流动相中用色谱纯,供试品制备用分析纯),桉油精对照品(批号:110788-201506;来源:中国食品药品检定研究院),芦丁对照品(批号:100080-201409;来源:中国食品药品检定研究院)。
1.3 艾叶鉴别
取本品粉末2 g,加石油醚(60~90℃)25 mL,置水浴上加热回流30 min,滤过,滤液挥干,残渣加正己烷1 mL使溶解,作为供试品溶液。另取艾叶对照药材1 g,同法制成对照药材溶液。照薄层色谱法(通则0502)试验[15],吸取上述两种溶液各2~5μL,分别点于同一硅胶G薄层板上,以石油醚(60~90℃)-甲苯-丙酮(10∶8∶0.5)为展开剂展开,取出,晾干,喷以1%香草醛硫酸溶液,105℃加热至斑点显色清晰。供试品色谱中,在与对照药材色谱相应的位置上显相同颜色的主斑点[15]。
1.4 艾叶桉油精含量测定
按照《中国药典》2015版(通则0521)气相色谱法(GC),在李时珍医药集团有限公司(湖北蕲春)测定艾叶桉油精含量[15]。
1.4.1 色谱条件与系统适用性试验 以甲基硅橡胶(SE-30)为固定相,涂布浓度为10%;柱温为110℃。理论板数按桉油精峰计算应不低于1 000。
1.4.2 对照品溶液的制备 取桉油精对照品适量,精密称定,加正己烷制成0.15 mg/mL的溶液,即得对照品溶液。
1.4.3 供试品溶液的制备 取本品艾叶粉末(过三号筛)约2.5 g,精密称定,置于具塞锥形瓶中,精密加入正己烷25 mL,称定重量,加热回流1 h,取出,放冷,再称定重量,而后用正己烷补足减失的重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得供试品溶液。
1.4.4 测定 精密吸取对照品与供试品溶液各2μL,注入气相色谱仪,按通则0521气相色谱法测定艾叶桉油精含量[15]。本品按干燥品计算,含桉油精不得少于0.050%[15]。
1.5 艾叶芦丁含量的测定
按照《中国药典》2015版(通则0512)高效液相色谱法(HPLC),以测定桑叶芦丁含量的方法为参照[15],在李时珍医药集团有限公司(湖北蕲春)对艾叶芦丁含量进行测定。
1.5.1 色谱条件与系统适用性试验 以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;以甲醇为流动相A,以0.5%磷酸溶液为流动相B,按表1进行梯度洗脱,检测波长为358 nm。理论板数按芦丁峰计算应不低于5 000。
1.5.2 对照品溶液的制备 取芦丁对照品适量,精密称定,加甲醇制成每1 mL含芦丁0.1 mg的溶液,即得对照品溶液。
1.5.3 供试品溶液的制备 取本品粉末(过三号筛)约1 g,精密称定,置圆底烧瓶中,加甲醇50 mL,加热回流30 min,滤过,滤渣再用甲醇50 mL同法提取2次,合并滤液。减压回收溶剂,残渣用甲醇溶解,转移至25 mL量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,滤过,取续滤液,即得供试品溶液。
表1 流动相A和流动相B的梯度洗脱
1.5.4 测定 精密吸取对照品与供试品溶液各10μL,注入液相色谱仪,按通则0512高效液相色谱法测定艾叶芦丁含量[15]。
2 结果与分析
2.1 不同产地野生蕲艾的生境及分布特征
本次调查在湖北省蕲春县的赤龙湖、翁堑村、九棵松村和清水河村发现了4个野生蕲艾种群,多散生或块状分布于居民屋前后及田堤边、山边和沟渠边(表2)。
表2 蕲春县不同产地野生蕲艾的生境及分布特征
2.2 不同产地野生蕲艾的桉油精含量
按艾叶干燥品计算,蕲春县赤龙湖、九棵松村、翁堑村和清水河村4个产地的野生蕲艾桉油精含量在0.45%~0.73%之间(表3),存在差异性,平均值为0.59%。其中,赤龙湖蕲艾桉油精含量最高,翁堑村蕲艾桉油精含量最低。
2.3 不同产地野生蕲艾的芦丁含量
按艾叶干燥品计算,蕲春县4个产地的野生蕲艾芦丁含量在0~0.0182%之间(表3),平均值为0.0103%,表明野生蕲艾芦丁含量比较低。其中,清水河村的野生蕲艾芦丁含量最高,翁堑村野生蕲艾中未检出芦丁。
表3 蕲春县不同产地野生蕲艾的桉油精和芦丁的含量 (%)
3 讨论与结论
中国民间有端午采艾的习俗,2010年和2015年《中国药典》中规定艾叶在夏季时采摘[15,16]。艾叶主要活性成分是艾叶挥发油[8]。许俊洁等[7]通过提取不同采收期蕲艾精油,发现6月蕲艾精油含量最高,表明6月为蕲艾的最佳采收期,符合2010年《中国药典》的规定并论证了民间端午采艾的科学性[7]。因此,本研究选择6月9日(端午节)至6月10日采摘野生蕲艾。
作为艾叶主要活性成分的艾叶挥发油,一直被视为评价其药材质量的标准。各地艾叶中含量明显较高且普遍含有的成分有桉油精、樟脑、龙脑、松油醇(包括α-松油醇和顺式-β-松油醇)、侧柏酮、氧化石竹烯等[5]。研究表明蕲艾挥发油含量较高的成分是桉油精[7,8],桉油精含量是艾叶质量控制的重要指标之一[17]。因此,为了更好地评价野生蕲艾的种质资源和品质,本研究对发现的野生蕲艾开展了桉油精(C10H8O)含量的测定。2015年版《中国药典》中规定,艾叶按干燥品计算,含桉油精不得少于0.050%[15]。本研究采用《中国药典》2015版(通则0512)气相色谱法(GC)测定了蕲春县赤龙湖、九棵松村、翁堑村和清水河村4个产地野生蕲艾的桉油精含量,结果显 示 在0.45% ~0.73% 之 间,平 均 值 为0.59%,高于《中国药典》2015版规定的桉油精含量[15];其中蕲春县赤龙湖蕲艾桉油精含量最高,其药材品质最好。戴卫波等[5]采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析3个产地栽培蕲艾的桉油精含量分别为16.97%、20.53% 和21.3912%。同样采用GC-MS的方法,许俊洁等[7]报道源自湖北蕲春一世缘蕲艾制品有限公司提供的栽培蕲艾在6月份的桉油精含量为24.62%。林杰等[18]测定栽培蕲艾的桉油精含量高达25%。本研究测定的4个地方野生蕲艾桉油精含量都低于上述栽培蕲艾中的含量,其原因可能是GC-MS法较GC法测定的桉油精含量高,这有待于进一步对同一地点的野生蕲艾开展两种测定方法对比分析,因此还不能断定野生蕲艾的品质不如栽培蕲艾。
植物界中黄酮类化合物存在广泛,黄酮类也是艾叶的主要化学成分之一[5,19]。目前,多以芦丁或槲皮素作为艾叶中总黄酮含量测定的对照品[19,20]。本研究按照《中国药典》2015版(通则0512)高效液相色谱法(HPLC),以测定桑叶芦丁含量的方法为参照[15],对蕲春县赤龙湖、九棵松村、翁堑村和清水河村等4个产地的野生蕲艾芦丁含量进行了测定,结果显示野生蕲艾芦丁含量在0~0.0182%之间,平均值为0.0103%,表明野生蕲艾芦丁含量比较低。胡吉清等[19]发现芹菜素对照品溶液与供试品溶液有相同的最大吸收波长,首次用芹菜素作为对照品测得艾叶总黄酮含量。芦丁、槲皮素和芹菜素都可作为对照标样用于测定艾叶总黄酮含量。