五个产区莲子心调研及其莲心碱含量分析*
2021-03-08姜涛刘子祯姚艺新
姜涛,刘子祯,姚艺新
(康美药业股份有限公司,广东普宁 515300)
莲子心为睡莲科植物莲NelumbonuciferaGaertn.成熟种子中的干燥幼叶及胚根,具有清心安神、止咳化痰、止血抗炎等功效。研究表明,莲子心主要含有莲心碱(liensinine)等生物碱类成分[1]。莲心碱具有抗心律失常、抗癌、抗抑郁等活性[2-8]。《中华人民共和国药典》2015年版(以下简称《药典》)规定莲心碱是莲子心含量测定的唯一指标成分,并规定莲心碱含量不得少于0.20%。因此,莲心碱的含量是影响莲子心药材质量的关键因素之一。2018—2019年,莲子心因含量不合格已被国内食品药品监督管理局公告10次。
因此,研究莲子心中莲心碱含量不合格的原因有重要意义。
笔者通过调研莲子心产地江西、湖南、湖北、福建、四川,与农户咨询沟通,现场采样等方式共收集莲子心样品54批,并按《药典》方法进行含量测定,从产地、莲成熟度、莲子饱满度及栽培品种4个方面分析市售莲子心中莲心碱含量不合格原因,以期为市场寻找含量合格的莲子心原料药材提供参考。
1 仪器与试药
1.1仪器 Agilent 1260 Infiniy高效液相色谱系统,配置四元泵G1311C、自动进样器G1329B、DAD检测器、色谱工作站(安捷伦科技有限公司),FW80型高速万能粉碎机(天津泰斯特仪器有限公司),KQ5200B型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司),XPE26型微量天平(量程0~22 g,含量:0.001 mg)XS205DU型双量程电子天平(量程1为0~81 g,感量:0.01 mg;量程2为0~220 g,感量:0.1 mg)购自梅特勒-托利多国际贸易有限公司,Sartorius arium®Pro DI超纯水系统(德国赛多利斯公司),DZKW-S-6型电热恒温水浴锅(北京市永光明医疗仪器有限公司),Agilent Eclipse Plus C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)。
1.2试剂与样品 莲心碱高氯酸盐对照品(批号:111696-201703,感量:96.3%)购自中国食品药品检定研究院,乙腈(批号:380301,色谱纯)、甲醇(批号:380302,色谱纯)均购自克鲁德化工股份有限公司,纯水来自超纯水系统。十二烷基磺酸钠(天津市大茂化学试剂厂,批号:20170308)、冰醋酸(天津市科密欧化学试剂有限公司,批号:20171120)、盐酸(西陇科学股份有限公司,批号:1809011)均为分析纯。
莲子心样品来自江西、湖南、福建、湖北、四川5省,共54批。其中样品S1—S4、S5—S7、S8—S10分别来自福建省武夷山市、福建省三明市建宁县、福建省南平市建阳区,样品S11—S13、S14—S16、S17—S20分别来自湖北省荆州市、湖北省洪湖市、湖北省宜城市,样品S21—S23、S24—S26、S27—S28、S29—S33分别来自湖南省益阳市、湖南省衡阳市、湖南省邵东市,湖南省湘潭市,样品S34—S37、S38、S39—S41、S42—S44分别来自江西省抚州市广昌县、江西省广昌县白莲研究所、江西省赣州市石城县、江西省九江市浔阳区,样品S45—S48、S49—S51、S52—S54分别来自四川省成都市温江区、四川省遂宁市射洪县、四川省巴中市平昌县。以上样品均为产地鲜莲子经取心、晒干而成,经康美药业股份有限公司质量管理中心刘茂贵主任药师鉴定为为睡莲科植物莲NelumbonuciferaGaertn.种子的干燥幼叶及胚根茎。
2 方法与结果
2.1莲子心产地调研 通过与莲子心产地莲农交流及观察荷塘莲种植情况,了解莲的种植及莲子心采收、加工、产量、运输、储藏等情况。
2.2莲子心含量测定 按《药典》莲子心项下莲心碱含量测定方法进行测定[9]。
以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;以乙腈-0.015 mol·L-1十二烷基磺酸钠溶液(取十二烷基磺酸钠0.41 g,加水100 mL使溶解)-冰醋酸(56:43:1)为流动相;检测波长282 nm。理论板数按莲心碱峰计算应不低于5 000。对照品溶液的制备:取莲心碱高氯酸盐对照品适量,精密称定,加甲醇制成每毫升含25 μg的溶液,即得(莲心碱质量=莲心碱高氯酸盐质量/1.358 7)。供试品溶液的制备:取本品粉末[过四号筛,筛孔内径(250±9.9) μm]约0.5 g,精密称定,精密加入2%盐酸甲醇溶液25 mL,称定质量,加热回流30 min,放冷,再称定质量,用2%盐酸甲醇溶液补足减失的质量,摇匀,滤过,精密量取续滤液5 mL,置10 mL量瓶,加流动相稀释至刻度,摇匀,即得。测定法:分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10 μL,注入液相色谱仪,测定,即得。莲子心按干燥品计算,含莲心碱(C37H42N2O6)不得少于0.20%。
2.3数据分析 采用SPSS23.0版统计软件对数据进行处理。
2.4产地调研结果 栽培品种:据产地调研发现,莲子心主产区为江西、湖南、湖北、福建和四川,其中江西省产量最大。江西省主要种植“建选17号”莲和“太空莲36号”,其中“建选17号”莲是以红花建莲、寸三莲65、太空莲2号为亲本,经杂交选育所得,“太空莲36号”是福建“西门莲”种子通过太空辐射诱变后再经地面选育所得。由于受太空辐射和杂交影响,“建选17号”和“太空莲36号”莲子心产量较高,分别亩产莲子心约3,2 kg,而传统莲亩产莲子心仅1 kg。因此,目前市场上大部分莲子心来自栽培的太空莲。
采收加工:根据产地莲农所述,莲蓬在七月份、八月份开始成熟,在七月中旬开始采摘上市,八月底莲蓬开始变老,九月以后莲蓬会从鲜嫩的绿色开始变黑,完全成熟。随着莲蓬的成熟,其中的莲子由绿色变为黄绿色、棕褐色、灰褐色,最后变为紫褐色,莲子硬度也逐渐增大。莲子中的莲子心的取心过程为:用刀割下莲蓬,手工剥出带壳莲子,用全自动剥莲机划破莲子壳,手工剥出白色莲子,再用不锈钢丝手工捅出莲子心。
干燥方式:根据莲农经验,鲜莲子心必须趁鲜在一天内进行干燥,否则莲子心颜色会变深。莲子心的干燥方式为太阳晒干或柴火炉烘干。
储存方式:莲子心在产地干燥后直接装入聚丙烯塑料编织袋,扎口后置阴凉干燥处。为防止霉变虫蛀,需进行不定期晾晒。
2.5不同产地莲子心中莲心碱含量 莲子心供试品与莲心碱高氯酸盐对照品的HPLC色谱图见图1。来自五省的莲子心样品中莲心碱含量测定结果见表1。湖北产10批样品含量均合格,湖南产部分样品含量合格,其余3省样品莲心碱含量均不合格。
2.6影响莲子心莲心碱含量的因素分析
2.6.1产地对莲子心莲心碱含量的影响 采用SPSS软件的Kruskal-Wallis H检验法分析5个省份莲子心中莲心碱含量数据,设置95%置信区间,结果见图2,得到P值为3.1×10-5,小于 0.05,说明不同省份莲子心莲心碱含量差异有统计学意义。进一步根据不同产地的成对比较分析(表2),发现湖北省与其他4省莲子心莲心碱含量差异有统计学意义(P<0.05)。
从气候看,江西、福建、湖南、湖北、四川虽均处于北纬25°~35°,气候类型均为亚热带季风气候,无明显差别;从海拔角度看,五省明显不同:四川、湖南、湖北基本属于第二阶梯(海拔1~2 km),江西、福建属于第三阶梯(海拔500 m以下)。因此各地海拔与土壤环境可能是影响莲子心莲心碱含量的因素之一。
1.莲心碱。
表1 莲子心样品中莲心碱含量测定结果
续表1 莲子心样品中莲心碱含量测定结果
2.6.2莲子成熟度对莲心碱含量的影响 莲子坐果期内,随其成熟度增加,果皮颜色会由绿色变为黄绿色、棕褐色、灰褐色,最后变为紫褐色。采集同一株莲的莲蓬,剥取其莲子,按成熟度可分为未成熟(黄绿色)、稍成熟(棕褐色)、成熟(灰褐色)和过度成熟(紫褐色)4类,分别测定莲子心中莲心碱含量。结果见表3,来自不同产地莲子心的莲心碱含量随莲子成熟度增加呈先增高后降低趋势,莲子成熟时莲心碱含量最高。
图2 5个省份莲子心莲心碱含量Kruskal-wallis检验结果
表2 产地成对比较
表3 不同成熟度莲子中莲子心的莲心碱含量
2.6.3莲子饱满度对莲心碱含量的影响 产地采收的同批莲子样品中,部分莲子较饱满,呈近球形,另一部分莲子不饱满,呈椭球形。将来自同一池塘且颜色相同的莲子按质量和直径划分为2个等级:一等莲子饱满,近球形,测得千粒质量2 945 g,直径(1.78±0.12) cm,莲心碱含量0.36%,为《药典》含量规定限度的1.8倍;二等莲子不饱满,椭球形,测得千粒质量2 580 g,直径(1.44±0.07) cm,莲心碱含量0.07%,属不合格品(含量低于《药典》规定)。一等莲子的莲心碱含量远高于二等莲子莲心碱含量,说明莲子饱满度会影响莲子心莲心碱含量。其原因在于,饱满度高的莲子植物营养较充分,次级代谢产物莲心碱积累越多。
3 讨论
莲子心主产于江西、湖南、湖北、福建、四川,根据54批样品检测结果可知,莲子心中莲心碱含量合格率约26.0%,其中湖北地区10批均合格,湖南地区合格率约31.0%,其他地区均不合格。湖北地区10批莲子心均合格,其莲心碱含量均值虽达到0.28%,但仅比《药典》规定限度多0.4倍。
大部分莲子心含量不合格,其原因可能有3个方面。产地因素:不同海拔和土壤等会对植物的次级代谢产物积累有影响[10-11]。采收期因素:由于优先上市售价高,莲农为追求经济效益,在莲子尚为黄绿色时即开始大量采收,此时莲子中莲子心莲心碱积累时间不足,莲子饱满比例小,易导致含量不合格。品种因素:我国从1994年开始培育太空辐射诱变莲,以期提高莲的生育期、抗性、结实率,但太空培育仅以莲子产量为指标,忽视了莲子心中莲心碱的含量[12-15]。有研究报道,太空辐射会导致部分基因变异及莲品种退化[16],品种退化会影响莲子心次级代谢产物的积累。因此,目前莲子心含量不合格率过高可能是由产地、采收期、品种等因素综合导致。
此外,许多中药材种植户追求“个头越大越好”、“产量越高越好”,在根和根茎类中药材种植过程中滥用膨大剂(多效唑、烯效唑、矮壮素、缩节胺、氯化胆碱、丁酰肼等),导致如云南文山州三七,河南武陟大封镇地黄、牛膝和山药,甘肃岷县党参等药材虽然个头变大、产量提高,但质量却越来越差[17]。因此,为促进中药产业业健康发展,在中药材种植过程中应加强管控,同时规范药材的道地产区,规范采收、加工、运输与存储等环节,加大对太空辐射、膨大剂等人为因素对中药质量影响的研究,保证中药质量。