不同产地香茅草的质量评价

王以鑫 彭珍华 胡建林 宾 婕 谭建林*

1.昆明医科大学 药学院暨云南省天然药物药理重点实验室，云南 昆明 650500；2.云南省产品质量监督检验研究院/国家热带农副产品监督检验中心，云南 昆明 650223；3.红河卫生职业学院，云南 蒙自 661199

香茅草为禾本科香茅属植物香茅Cymbopogoncitratus(DC.) Stapf的全草[1]，盛产于我国广东、福建、广西、云南等[2]。目前，对香茅草的化学成分研究多集中于其挥发性成分，诸多报道表明香茅草挥发性物质具有镇静、抗焦虑[3]、抗痉挛、抗菌杀菌[4-5]、抗氧化[6-7]及助消化等药用价值，广泛用于食品工业[8-10]、日用化学和医药工业[11-12]。有研究[13]表明，香茅草精油的挥发性物质中含量最高的是D-香茅醛(35.69%)，香叶醇(16.56%)及香茅醇(12.66%)。因此香茅草中香茅醛、香茅醇及香叶醇的含量是评价香茅草功能性优劣的重要指标之一。香茅草作为药食同源植物，其精油因天然安全性高、抑菌抗氧化特性优良、环境可降解等环保属性，高度契合于我国居民对健康养生的传统理念与国家对经济优质发展的新形势发展要求，具有广阔的应用前景[14]。随着其应用领域的不断扩宽，制订香茅草的质量标准迫在眉睫。由于水分过多会导致霉变，引入安全性问题，且影响食药价值，有效成分的含量多少也直接影响疗效。且有专家提出：重金属、农药残留量检查是中药材走向世界，创立绿色中药名牌产品的中药标志之一[15]。为了综合开发香茅草产品及保障用药安全，有必要从不同角度研究香茅草内在质量，对不同来源香茅草药材的质量进行全面评价。本实验建立了同时测定香茅草中香茅醛、香茅醇及香叶醇3种成分的GC-MS方法，对不同来源香茅草的3种挥发性成分、水分，总灰分、酸不溶性灰分、重金属、砷盐和农药残留进行测定，通过以上研究，更加全面地评价各地香茅草的质量，香茅草药材的质量控制提供依据。

1 仪器与材料

1.1 仪器 气质联用仪(日本岛津GCMS-QP2010)；SA710型原子荧光光谱仪(北京普析通用仪器有限责任公司)；AA800型石墨炉原子吸收光谱仪(美国PE公司)；MARS-X型微波消解仪(美国CEM公司)； Milli-Q型超纯水机(美国Millipore公司)；超声仪(昆山市超声仪器有限公司)；0.1 mg分析天平(瑞士梅特勒公司)；Research®plus 20～200 μL和10～1000 μL移液枪(德国 Eppendorf 公司 )。

1.2 试药 对照品：香茅醛对照品(批号：AL200504-18，纯度≥97.1%)、香茅醇对照品(批号：3522011，纯度≥96.0%)、香叶醇对照品(批号：2091805，纯度≥99.3%)购自坛墨质检科技股份有限公司；砷、汞、铅、镉元素标准溶液(1000μg/mL，国家有色金属及电子材料分析测试中心)；硝酸(AR级，四川西陇科学有限公司)，过氧化氢(AR级，四川西陇科学有限公司)，甲醇(AR，重庆川东化工有限公司)；实验用水为Milli-Q去离子水。香茅草样品的产地具体情况见表1。

表1 香茅草样品来源

2 方法与结果

2.1 含量测定

2.1.1 GC-MS条件 气相色谱条件：采用日本岛津GCMS-QP2010气质联用仪；色谱柱：RTX-MAX(30 m×0.25 mm× 0.25 μm)；进样口温度：250 ℃；载气：高纯氦气(99.999%)；柱流速：3 mL/min；分流比10∶1；程序升温：40 ℃，保持2 min，3 ℃/min升到240 ℃，保持20 min。

质谱条件：离子源温度230 ℃；接口温度：250 ℃；检测器电压：1.35kv；采集方式：SIM；定量离子(m/z)：香茅醛(41.0)、香茅醇(69.0)、香叶醇(69.0)；混合对照品溶液及香茅草样品溶液的GC-MS色谱图(SIM)如图1所示。

2.1.2 对照品溶液的配制 分别准确称取21.53 mg香茅醛、14.89 mg香茅醇和21.27 mg香叶醇标准品置10 mL容量瓶中，用甲醇溶解并定容至刻度，配制成2153、1489、2127 μg/mL对照品储备液。分别准确移取1.0 mL香茅醛、香茅醇和香叶醇标准储备液置10 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，配制成混合对照品溶液(香茅醛：215.3 μg/mL；香茅醇：148.9 μg/mL和香叶醇：212.7 μg/mL)。

2.1.3 样品前处理 取香茅草粉末约5.0 g，精密称定， 置离心管中，加入25 mL甲醇，在常温下超声(59KHz)提取1 h，离心，取上清液滤过，即得。

2.1.4 方法学研究

2.1.4.1 线性关系考察 精密吸取混合对照品溶液适量，以甲醇稀释制成 6 个系列浓度的混合对照品溶液，按优化的GC-MS条件进样测定，以各对照品峰面积积分值对其相应的浓度进行线性回归，结果见表2。 香茅醛、香茅醇和香叶醇在一定的浓度范围内与峰面积的线性关系良好。

表2 香茅草中香茅醛、香茅醇和香叶醇的线性关系考察结果

2.1.4.2 精密度试验 取混合对照品溶液适量，按优化的GC-MS条件连续进样测定6次，记录峰面积，计算香茅醛、香茅醇和香叶醇的RSD分别为2.31%、3.46%、1.48%，表明仪器精密度良好。

2.1.4.3 重复性试验 取同一批香茅草供试品(S5)适量，按“3” 项下方法平行制备6 份供试品溶液， 按优化的GC-MS条件进样测定，记录峰面积，计算得到香茅醛、香茅醇和香叶醇的RSD 分别为5.02%、5.69%、3.65%，标明该方法重复性良好。

2.1.4.4 稳定性试验 取香茅草供试品溶液(S5)，分别在制备后0、2、4、8、12、24 h，按优化的GC-MS条件进样测定，记录峰面积，计算得到香茅醛、香茅醇和香叶醇的RSD 分别为2.61%、1.76%、1.49%，标明供试品溶液在24 h内稳定性良好。

2.1.4.5 加标回收率试验 取已知成分含量的同一批香茅草供试品(S5)6份，每份约5.0g，分别精密加入一定量的各对照品，按样品前处理方法制备供试品溶液，按优化的GC-MS条件进样测定，计算平均加标回收率及RSD，得到香茅醛、香茅醇和香叶醇的平均加标回收率分别为98.9%(RSD=2.59%)、96.32%(RSD=3.64%)和95.8%(RSD=2.31%)。

2.1.5 样品含量测定 取14批次香茅草样品适量，按“3”项下方法制备样品溶液，按优化的GC-MS条件进样测定，计算样品中香茅醛、香茅醇、香叶醇的含量。结果见表3。

2.2 水分的测定 按照《中国药典》(2020年版)中水分测定法(四部通则0832)第二法[16]，根据减失的重量，计算香茅草样品含水量(%)。结果见表3。

2.3 总灰分测定 按照《中国药典》(2020年版)中灰分测定法[16](四部通则2302)测定总灰分，根据残渣重量，计算香茅草样品总灰分的含量(%)。结果见表3。

2.4 酸不溶性灰分测定 按照《中国药典》(2020年版)中灰分测定法[16](四部通则2302)测定酸不溶性灰分，根据残渣重量，计算香茅草样品中酸不溶性灰分的含量(%)。结果见表3。

2.5 重金属、砷盐残留 按照食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定第一法[17]检查总汞；食品安全国家标准食品中总砷及无机砷的测定第二法[18]检查总砷；食品安全国家标准食品中铅的测定第一法[19]检查铅；食品安全国家标准食品中镉的测定[20]检查镉。结果见表3。

表3 不同产地香茅草中香茅醛、香茅醇、香叶醇、水分、总灰分、酸不溶性灰分、重金属、砷盐测定 (n=3)

续表3 表3 不同产地香茅草中香茅醛、香茅醇、香叶醇、水分、总灰分、酸不溶性灰分、重金属、砷盐测定 (n=3)

2.6 农药残留 色谱条件：采用Penomenex Kinetex 1.7μ XB-C18色谱柱(100 mm×2.1 mm，1.7 μm)；柱温40 ℃；样品温度10 ℃；流动相A：0.1%甲酸+5 mmol/L乙酸铵溶液(准确称取0.3850 g乙酸铵，移取1 mL甲酸加入到1 L水中，即得)，流动相B：乙腈；进样量2 μL；流速0.4 mL/min。梯度洗脱(0～2.5 min，35%B→95%B；2.5～3.8 min，保持95 %B；3.8～3.9 min，95 %B→35 %B；3.9～6.0 min，保持35 %B)。

质谱条件：电喷雾离子源(ESI)：多反应监测(MRM)；脱溶剂温度500 ℃；氮气流速1000 L/h；离子源温度200 ℃；锥孔气流量55L/h；毛细管电压3.5 kV；碰撞气为氩气。

采用优化的方法对不同来源的14批次香茅草样品进行33种农药残留检测，33种农药标准溶液UPLC-MSMS色谱图如图2所示。其中3批样品检出农药残留，其中1批样品检出咪鲜胺(3.12 mg/kg)、多菌灵(0.0518 mg/kg)、吡虫啉(0.0351 mg/kg)、烯酰吗啉(17.6 mg/kg)和甲基硫菌灵(0.0471 mg/kg)；另外2批样品检出多菌灵(0.0157 mg/kg和0.0129 mg/kg)，其余样品均未检出农药残留。

3 讨论

3.1 提取工艺的选择 试验前期分别考察了水蒸气蒸馏法、乙醚索氏提取法、甲醇超声提取法及乙酸乙酯超声提取法对样品提取效果的影响，结果发现用甲醇超声提取的效果最好，因此本实验选用操作方便的超声提取方式。同时对比了不同的提取时间(30 min、60 min、1 h)，最终选择提取1 h。

3.2 不同来源地香茅草中香茅醛、香茅醇、香叶醇含量有一定差异 说明香茅草的品种、生长的环境、气候、土壤特性等生态因子及产地加工方式对药材质量影响很大。

4 结论

水分控制对药材商品质量十分重要，若水分含量高于其药材的安全水分含量，则药材在贮藏过程中易腐烂变质，影响药材质量。根据测定情况和一般养护经验，规定本品水分不得过10.74%。

为了控制香茅草药材的纯度，所以对总灰分和酸不溶灰分进行了测定，按照测定结果适当下浮来设定指标限度比较符合实际情况，规定本品总灰分不得多于7.72%，酸不溶性灰分不得多于1.26%。

按照国际市场对无公害绿色药材的要求，对不同产地的香茅草进行了重金属、砷盐及农药残留检测，结果表明，香茅草样品符合《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》[21](中华人民共和国对外贸易经济合作部)规定，及中国药品生物制品检定所《中药中铅、镉、铬、砷、汞测定方法起草说明》[22]中提出的限量标准，即汞不高于0.2 ppm，砷不高于2 ppm，铅不高于5 ppm，镉不高于0.5 ppm。

本文对不同来源香茅草的香茅醛、香茅醇、香叶醇、水分、总灰分、酸不溶性灰分、重金属、农药残留进行测定，为科学评价香茅草内在质量积累了科学资料，提供了实验数据。