不同加工方法对明党参主要化学成分的影响
2021-03-10李宗金张亚莉
李宗金,曹 富,张亚莉,张 玲*
(1. 安徽中医药大学 药学院,安徽 合肥 230012;2. 安庆医药高等专科学校 药学院,安徽 安庆 246052)
明党参为伞形科植物明党参Changium smyrnioides Wolff 的干燥根,具有润肺化痰、养阴和胃、平肝解毒之功效,用于治疗肺热咳嗽、呕吐反胃、食少口干、目赤眩晕、疔毒疮疡[1]等症。
明党参主要含多糖、胆碱、氨基酸、香豆素、甘露醇、L-天门冬酰胺和挥发油等成分。多糖具有免疫调节、抗疲劳、抗氧化和降血脂的作用[2];胆碱可预防脂肪沉积于肝中,具有调节肝和胆囊的功能[3];氨基酸与补益生津、平肝和胃的功效密切相关[2];香豆素类成分具有抗HIV 病毒、抗肿瘤等药理活性[4];甘露醇不但具有利尿脱水、镇咳、祛痰和平喘之功效,而且能清除羟自由基,对多种疾病均有明显疗效[3];L-天门冬酰胺具有明显的止咳、平喘、祛痰作用[4],与明党参的功效直接相关。
明党参的加工方法始见于《本草从新》[5],其谓:土人参(明党参)“甘,微寒,蒸之极透则寒性去。”1963年版《中国药典》[6](一部)首次收载明党参,加工方法为“置沸水中煮至无白心,取出,刮去外皮,晒干。”1977 年版《中国药典》[7]将其修订为“置沸水中煮至无白心,取出,刮去外皮,漂洗,干燥。” 沿用至今。步达等[8]采用高效液相色谱法(HPLC)测定明党参不同部位珊瑚菜内酯的含量,发现珊瑚菜内酯在根中的积累主要在根皮部,认为明党参加工弃去的根皮具有再利用价值。李祥等[9]采用气相色谱-质谱法(GC-MS)对明党参加工过程中挥发油的化学成分和含量进行了研究,结果表明明党参经过加工后挥发油含量减少,挥发油中的致敏活性成分明党炔含量降低了73%。
本研究对不同加工方法明党参中水溶性浸出物和主要化学成分多糖、胆碱、总香豆素、甘露醇、总氨基酸和L-天门冬酰胺的含量进行比较,考察不同加工方法对明党参药材外观性状和主要成分含量的影响,确定明党参的最佳加工方法,为提高明党参的质量提供依据。
1 仪器与试药
1.1 仪器
Agilent 1260 型高效液相色谱仪(美国安捷伦科技公司);BP-211D 型电子天平(十万分之一,德国Sartorius 公司);756MC 型紫外分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);KQ-250DB 型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);HH 型数显恒温水浴锅(金坛市金城国胜实验仪器厂);Milli-Q 型超纯水系统(德国Merck Millipore 公司);QE-200 型高速粉碎机(浙江屹立工贸有限公司)。
1.2 试药
氯化胆碱对照品(批号:100147)、L-天门冬酰胺对照品(批号:105949),均购于中国食品药品检定研究院;D-无水葡萄糖对照品(批号:160821)、珊瑚菜内酯对照品(批号: 160325)、甘露醇对照品(批号:150904)、L-精氨酸对照品(批号:160821),均购于成都普菲德生物科技有限公司。所有对照品纯度均≥98%。甲醇(色谱纯,瑞典欧普森公司);水为超纯水;其它试剂均为分析纯。
明党参于2017 年5 月采自安徽省滁州市全椒县玉屏山,经安徽中医药大学王德群教授鉴定为伞形科植物明党参Changium smyrnioides Wolff 的根。除去茎叶和须根,洗净泥土,分别采用以下8 种加工方法制备成药材。加工方法见表1。
2 方法
2.1 水溶性浸出物含量测定
按照2020 年版《中国药典》(通则2201)项下的冷浸法测定[10]。
表1 明党参加工方法Tab. 1 The processing method of Changii Radix
2.2 糖、总香豆素、甘露醇含量测定
取明党参粉末(过三号筛)适量,精密称定,参照2020 年版《中国药典》“黄精”项下多糖含量测定方法测定多糖含量[11],在624 nm 波长处测定样品溶液的吸光度;采用紫外分光光度法[12]测定总香豆素含量,在270 nm 波长下测定样品溶液的吸光度;参照文献[4]所述方法测定明党参中甘露醇含量。
2.3 胆碱含量测定
2.3.1 标准曲线的制备 精密称取氯化胆碱对照品适量,加水制成每1 mL 含1.088 mg 的溶液,即得对照品溶液。精密量取对照品溶液2、4、6、8、10 mL于25 mL 具塞试管中,参照文献[13]标准曲线制备方法,在524 nm 处测定吸光度。以氯化胆碱浓度X 为横坐标,吸光度Y 为纵坐标,得线性回归方程Y = 0.727 5X - 0.011 5,r = 0.999 9。氯化胆碱质量浓度在0.218 ~ 1.088 mg/mL 与吸光度线性关系良好。
2.3.2 测定法 取明党参粉末(过三号筛)约5.0 g,精密称定,加入100 mL 硝酸溶液(1 ∶3),参照文献[13]供试品溶液制备方法,在524 nm 波长下测定吸光度。
2.4 总氨基酸含量测定
2.4.1 标准曲线的制备 精密称取L-精氨酸对照品适量,加入0.02 mol/L 的氢氧化钠1 mL,加水制成每1 mL 含0.098 mg 的溶液,即得对照品溶液。精密量取对照品溶液0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60 mL,参照文献[14]标准曲线制备方法,在568 nm处进行测定。以L-精氨酸浓度 X 为横坐标,吸光度Y 为纵坐标,得线性回归方程Y = 0.0271 X + 0.003 7,r = 0.999 8。L-精氨酸浓度在0.394 ~ 2.362 μg/mL 与吸光度线性关系良好。
2.4.2 测定法 精密称取明党参粉末(过三号筛)约0.5 g,加70%乙醇30 mL,回流提取1 h,浓缩,加水溶解定容至100 mL[15]。精密量取供试品溶液1 mL,其余操作同“2.4.1”项下标准曲线的制备。
2.5 L-天门冬酰胺含量测定
2.5.1 色谱条件 色谱柱:WondaSil C18-WR(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相为甲醇-水(10 ∶90),等度洗脱;柱温:30 ℃;流速:0.8 mL/min;检测波长:333 nm;进样量:5 μL。
2.5.2 对照品溶液的制备 精密称取L-天门冬酰胺对照品适量,加水制成每1 mL 含0.740 mg 的溶液,即得。
2.5.3 供试品溶液的制备 取明党参粉末(过三号筛)约1.0 g,精密称定,精密加入25 mL 水,超声处理(功率:250 W,频率:40 kHz)30 min,滤过,滤液置25 mL容量瓶中,用水定容至刻度,摇匀,即得。
2.5.4 衍生程序 取上述供试品及对照品溶液各1 mL,参照文献[16]方法处理。按“2.5.1”项下色谱条件进样,记录峰面积,明党参样品和对照品HPLC色谱图见图1。
图1 明党参对照品溶液(A)和供试品溶液(B)HPLC 图Fig. 1 HPLC chromatogram of reference substance solution (A) and test substance solution(B) of Changii Radix
2.5.5 标准曲线的制备 精密量取对照品溶液1 mL,按“2.5.4”项下衍生程序进行衍生化处理,在“2.5.1”色谱条件下,注入高效液相色谱仪,进样量分别为2、4、6、8、10 μL,以进样量X 为横坐标,峰面积Y 为纵坐标,绘制标准曲线,回归方程为Y = 13 762 468 X - 4 004,r = 0.999 3。结果表明,L-天门冬酰胺在0.210 ~ 1.060 μg 范围内与峰面积线性关系良好。
3 结果与分析
3.1 样品含量测定结果
分别取8 种不同加工方法下的明党参样品粉末(过三号筛),按上述方法测定其主要化学成分的含量。结果见表2。
表2 不同加工方法明党参主要成分的含量(%,n = 3)Tab. 2 The content of main components of Changii Radix in different processing methods(%,n = 3)
由表2 可知,不同加工方法对明党参主要成分的含量有一定影响,明党参经沸水煮4 min 后水溶性浸出物含量最高,刮皮烘干后含量最低;煮2 min 多糖含量最高,煮3 min 含量最低;煮3 min 总氨基酸含量最高,蒸后明矾浸漂含量最低。
3.2 主成分分析
采用SPSS17.0 软件处理数据,以主成分分析法对不同加工方法的明党参多指标成分综合分析。根据综合评价函数,计算不同加工方法明党参质量综合得分,结果见表3。
表3 不同加工方法明党参主要成分含量综合评判结果Tab. 3 Comprehensive evaluation results of the main components of Changii Radix by different processing methods
由表3 可知,直接烘干药材虽然质量评价得分高,但样品干燥时间长、易生虫,且药材外观不明亮。综合考虑以上因素,确定方法4 水煮3 min 后干燥为最佳加工方法。
4 讨论
明党参多糖含量测定波长是对照品和供试品溶液在400 ~800 nm 扫描所得吸收曲线的最大吸收波长,与2020 年版《中国药典》[11]中黄精多糖的测定波长不同,可能与实验中所使用的试剂和仪器有关,经过反复试验后,最终确定624 nm 为测定明党参多糖含量的最大吸收波长。在明党参胆碱含量测定中,为减少实验误差,保证吸光度在0.3 ~0.7 之间,在文献基础上对试验参数进行了调整。明党参总氨基酸的含量测定中发现明党参用精氨酸作为对照品时,对照品溶液与供试品溶液的吸收曲线和最大吸收波长一致,且吸光度值稳定,加样回收率符合要求,因此选用了精氨酸作为对照品。
明党参刮皮后干燥与直接干燥相比,水溶性浸出物含量下降46.96%,总香豆素含量下降31.01%,而多糖含量增加69.63%,胆碱含量增加53.85%,氨基酸含量增加8.01%,L-天门冬酰胺含量增加9.72%,甘露醇含量增加2.65%。香豆素含量减少与文献[8]中珊瑚菜内酯主要积累在根皮结果一致。不刮皮直接干燥的明党参干燥时间较长,药材在干燥过程中多糖、氨基酸等初生代谢物质有所消耗,故而直接干燥的药材初生代谢物质含量较低;香豆素等次生代谢物主要见于明党参的皮部,所以经过刮皮处理后含量下降。鉴于直接干燥的药材外观不明亮,且不易干燥,所以建议明党参经刮皮处理后干燥。
明党参水煮至无白心与直接刮皮干燥相比,水煮后胆碱含量增加17%,L-天门冬酰胺含量增加28.48%,总氨基酸含量增加11.66%,而水溶性浸出物含量降低0.92%,多糖含量降低4.98%,总香豆素含量降低35.96%,甘露醇含量降低16.64%。因胆碱、L-天门冬酰胺和总氨基酸的含量与明党参药效相关,所以通过水煮至无白心后得到的药材药用价值更高。
水煮至无白心与蒸至无白心均是通过高温使明党参含有的大量淀粉糊化,以达到快速干燥的目的。本研究通过比较这两种加工方法发现,明党参蒸至无白心后胆碱、甘露醇、L-天门冬酰胺及总氨基酸含量分别降低7.69%、52.53%、35.96%、22.54%,而水溶性浸出物、总香豆素、多糖含量分别增加55.32%、29.82%和24.22%。胆碱、甘露醇、L-天门冬酰胺和氨基酸与明党参润肺化痰、平肝功效相关,建议水煮至无白心后刮皮干燥。
明矾浸漂和清水洗相比,明党参用明矾浸漂后多糖、胆碱、总香豆素、氨基酸及L-天门冬酰胺含量均有所降低,分别降低16.62%、7.41%、17.57%、26.19%及16.15%,甘露醇含量增加11.11%,水溶性浸出物含量增加1.22%。说明明矾浸漂后会导致药材有效成分降低,故不建议用明矾浸漂。
5 结论
本研究通过比较8 种不同加工方法下明党参药材的水溶性浸出物、多糖、胆碱、总香豆素、甘露醇、总氨基酸和L-天门冬酰胺的含量,结合性状等因素确定明党参的最佳加工方法:沸水中煮至无白心,取出,刮去外皮,清水中漂洗,干燥。此种加工方法(杀青)可以快速杀死植物细胞、使酶灭活、杀死微生物,加快药材干燥,使药材外观明亮,性状美观,最大程度地保留药效成分,提高药材的质量,便于保存。