徐春良,付輝政,趙雯,戴冕,任琦*,鐘瑞建*
(1.江西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,江西 南昌 330006;2.江西江中中藥飲片有限公司,江西 九江 332300;3.江西省藥品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院/江西省藥品與醫(yī)療器械質(zhì)量工程技術(shù)研究中心,江西 南昌 330029)
白術(shù)為菊科植物白術(shù)Atractylodes macrocephala Koidz.的干燥根莖,具有健脾益氣,燥濕利水,止汗,安胎之功效。用于脾虛食少,腹脹泄瀉,痰飲眩悸,水腫,自汗,胎動(dòng)不安[1-4]。白術(shù)始載于 《神農(nóng)本草經(jīng)》,是常用大宗藥材,俗有 “南術(shù)北參、十方九術(shù)”之說(shuō),為健脾補(bǔ)氣第一要藥,廣泛應(yīng)用于臨床[5]。白術(shù)含有較多揮發(fā)性成分、內(nèi)酯類成分、苷類及多糖類成分[6-7],儲(chǔ)存不當(dāng)容易發(fā)生 “走油變色”,且影響其外觀和質(zhì)量。白術(shù)在產(chǎn)地加工中,常采用硫磺熏蒸的方法進(jìn)行干燥,經(jīng)硫磺熏蒸后白術(shù)外觀性狀更加美觀不易變色且更易保存[8]?!吨腥A人民共和國(guó)藥典》2015年版一部規(guī)定白術(shù)藥材及飲片中二氧化硫殘留量不得大于 400 mg·kg-1[1],筆者在2017年白術(shù)國(guó)家評(píng)價(jià)性抽驗(yàn)發(fā)現(xiàn),部分白術(shù)飲片二氧化硫殘留量超過(guò)規(guī)定限度1倍以上。硫熏不僅影響中藥藥效及安全性,還可能會(huì)破壞藥材化學(xué)成分[9-11]。目前未見(jiàn)不同硫磺熏蒸程度對(duì)白術(shù)化學(xué)成分的影響研究。本實(shí)驗(yàn)首先采用薄層色譜法篩查硫熏對(duì)白術(shù)化學(xué)成分的變化,通過(guò)硅膠柱色譜分離制備和波譜技術(shù)分析確證發(fā)生變化的化學(xué)成分結(jié)構(gòu),其次采用離子色譜法和高效液相色譜法考察不同硫磺熏蒸程度白術(shù)與發(fā)生變化化學(xué)成分的相關(guān)性,為白術(shù)飲片的科學(xué)炮制、合理應(yīng)用及質(zhì)量評(píng)價(jià)提供參考。
Thermo Fisher ScientificICS-1600離子色譜儀、淋洗液自動(dòng)發(fā)生器、陰離子交換柱;CAMAG TLC Visualizer薄層色譜數(shù)碼成像系統(tǒng);Waters Xevo G2QTOF飛行時(shí)間質(zhì)譜儀;SHIMADAU LC-20AD高效液相色譜儀,四元泵、自動(dòng)進(jìn)樣器、柱溫箱、PAD檢測(cè)器、LC solution工作站;Sartorius BT 25 S十萬(wàn)分之一電子天平。
東莨菪內(nèi)酯對(duì)照品(中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào):110768-200504,供含量測(cè)定用);硅膠G板(青島海洋化工廠分廠);乙腈、甲醇為色譜純,水為娃哈哈飲用純凈水,其他試劑均為分析純。
白術(shù)(批號(hào):20160901、170110、170209)購(gòu)于浙江磐安藥材市場(chǎng),經(jīng)江西省藥品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院付輝政副研究員鑒定為菊科植物白術(shù) Atractylodes macrocephala Koidz.的干燥根莖。
取白術(shù)飲片,采用有機(jī)玻璃材料自制熏箱進(jìn)行硫磺熏蒸。熏箱內(nèi)設(shè)一層網(wǎng)狀隔板,將200 g白術(shù)飲片均勻擺放在隔板上,將定量硫磺(0.5、1、2、3 g)置于坩堝內(nèi)并點(diǎn)燃形成藍(lán)色火焰時(shí)放置于熏箱底部,熏至24 h后將白術(shù)飲片放置于恒溫干燥箱80℃干燥。
2.2.1 薄層色譜定性篩選 取同一批硫熏與未硫熏白術(shù)樣品粉末各4 g,加甲醇20 mL,超聲處理45 min,濾過(guò),濾液作為供試品溶液。吸取上述供試品溶液20μL,分別點(diǎn)于同一硅膠G薄層板上,以三氯甲烷-丙酮(19∶1)為展開(kāi)劑,展開(kāi),取出,晾干,在紫外光燈(365 nm)下檢視。結(jié)果見(jiàn)圖1。
圖1 白術(shù)樣品中香豆素類成分薄層色譜圖
由圖1可知,白術(shù)經(jīng)硫熏后,斑點(diǎn)1和2含量明顯下降,說(shuō)明硫熏會(huì)對(duì)白術(shù)化學(xué)成分產(chǎn)生影響。取不同批次的樣品3批,同法實(shí)驗(yàn),結(jié)果一致。為明確斑點(diǎn)1和2的結(jié)構(gòu),進(jìn)一步對(duì)斑點(diǎn)1和2進(jìn)行了制備及結(jié)構(gòu)確證。
2.2.2 目標(biāo)產(chǎn)物的制備 取白術(shù)(2.5 kg),粉碎,用10倍量80%乙醇回流提取3次,每次2 h。提取液濃縮至適量,用乙酸乙酯萃取4次,萃取液減壓濃縮至干,得乙酸乙酯部分(105 g)。將乙酸乙酯部分與硅膠拌樣,經(jīng)正相硅膠柱色譜分離,以三氯甲烷-丙酮(50∶1~10∶1)梯度洗脫,經(jīng)薄層色譜檢視,合并相近的組分,得 10個(gè)組分(Fr.1~Fr.10)。Fr.6(8.6 g)以三氯甲烷-丙酮(15∶1)等度洗脫,得到目標(biāo)產(chǎn)物1(斑點(diǎn)1)和2(斑點(diǎn)2)。
2.2.3 目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)鑒定 目標(biāo)產(chǎn)物1:淡黃色針狀結(jié)晶(甲醇)。ESI-MS m/z:193[M+H]+,191[M-H]-。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:7.83(1H,d,J=9.4 Hz,H-4),7.08(1H,s,H-8),6.71(1H,s,H-5),6.18(1H,d,J=9.4 Hz,H-3),4.88(1H,s,-OH),3.88(3H,s,-OCH3);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:164.1(C-2),112.5(C-3),146.2(C-4),109.3(C-5),146.8(C-6),153.3(C-7),103.6(C-8),151.6(C-9),112.3(C-10),56.8(OCH3)。綜合上述信息,將以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)照基本一致[12],鑒定為東莨菪內(nèi)酯。
目標(biāo)產(chǎn)物2:白色針狀結(jié)晶(甲醇)。ESI-MS m/z:163[M+H]+,161[M-H]-。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:7.81(1H,d,J=9.4 Hz,H-4),7.41(1H,d,J=8.5 Hz,H-5),6.16(1H,d,J=9.4 Hz,H-3),6.75(1H,dd,J=8.5,2.2 Hz,H-6),6.70(1H,d,J=2.2 Hz,H-8);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:163.5(C-2),113.8(C-3),146.1(C-4),130.4(C-5),113.2(C-6),161.9(C-7),103.3(C-8),157.8(C-9),112.1(C-10)。綜合上述信息,將以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)照基本一致[13],鑒定為傘形花內(nèi)酯。
3.1.1 色譜條件 色譜柱為Inertsil ODS-SPC18(250 mm×4.6 mm,5μm),流動(dòng)相為乙腈-水(8∶92),檢測(cè)波長(zhǎng)為344 nm,柱溫為30℃,進(jìn)樣量為20μL。在上述色譜條件下,東莨菪內(nèi)酯分離情況及峰形良好。色譜圖見(jiàn)圖2。
3.1.2 對(duì)照品溶液的制備 取東莨菪內(nèi)酯對(duì)照品適量,精密稱定,加甲醇制成每l mL含4μg的溶液,即得。
3.1.3 供試品溶液的制備 取本品粉末(過(guò)四號(hào)篩)約4 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入甲醇20 mL,密塞,稱定質(zhì)量,超聲處理(功率500 W,頻率40 kHz)45 min,放冷,再稱定質(zhì)量,用甲醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量,搖勻,濾過(guò),取續(xù)濾液,即得。
3.1.4 線性關(guān)系考察 精密稱取東莨菪內(nèi)酯對(duì)照品10.26 mg,置50 mL量瓶中,加甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,得東莨菪內(nèi)酯對(duì)照品溶液。吸取東莨菪內(nèi)酯對(duì)照品溶液,加甲醇分別稀釋至質(zhì)量濃度為1.026、2.052、4.104、6.146、8.208μg·mL-1,分別吸取20μL按上述色譜條件測(cè)定峰面積。以進(jìn)樣量(X)為橫坐標(biāo),峰面積(Y)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程為Y=3.693 1×106X-3.074 0×103(r=0.999 9),東莨菪內(nèi)酯進(jìn)樣量在0.020 5~0.164 2μg與峰面積呈良好線性關(guān)系。
3.1.5 精密度試驗(yàn) 精密吸取按3.1.2制備的對(duì)照品溶液20μL,按3.1.1色譜條件連續(xù)進(jìn)樣6次,測(cè)定峰面積。結(jié)果東莨菪內(nèi)酯峰面積的RSD=0.5%(n=6),表明儀器精密度良好。
圖2 白術(shù)及對(duì)照品HPLC圖
3.1.6 重現(xiàn)性試驗(yàn) 取樣品(批號(hào):170110)6份,每份約4 g,精密稱定,按3.1.3制備供試品溶液,按3.1.1色譜條件進(jìn)行分析測(cè)定,東莨菪內(nèi)酯含量的平均值為13.601 2 mg·kg-1,RSD=1.7%,表明該方法重現(xiàn)性良好。
3.1.7 穩(wěn)定性試驗(yàn) 精密吸取供試品溶液(批號(hào):170110)20μL,分別于 0、5、10、15、20、24 h進(jìn)樣測(cè)定,測(cè)得東莨菪內(nèi)酯峰面積的RSD=1.6%(n=6),說(shuō)明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。
3.1.8 回收率試驗(yàn) 采用加樣回收率法,精密稱取已知含量(批號(hào):170110)的樣品 6份,每份約2.0 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,每份精密加入含東莨菪內(nèi)酯1.351 0μg·mL-1對(duì)照品溶液20 mL,按3.1.3制備供試品溶液,按3.1.1色譜條件進(jìn)行分析測(cè)定,計(jì)算回收率。結(jié)果東莨菪內(nèi)酯的平均回收率為100.6%(n=6),RSD=0.7%。見(jiàn)表1。
表1 白術(shù)中東莨菪內(nèi)酯回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=6)
3.1.9 耐用性試驗(yàn) 取樣品按3.1.3制備供試品溶液,分別用 Inertsil ODS-SP C18(250 mm×4.6 mm,5μm)、Agilent XDB-C18(250 mm×4.6 mm,5μm)和Waters Sunfire C18(250 mm×4.6 mm,5μm)3種品牌的色譜柱按3.1.1色譜條件進(jìn)行測(cè)定,含量測(cè)定結(jié)果無(wú)明顯差別。
3.1.10 樣品測(cè)定 取白術(shù)樣品15批,每個(gè)樣品取3份,按3.1.3制備供試品溶液。精密吸取供試品溶液20μL,按3.1.1色譜條件進(jìn)樣分析,測(cè)定峰面積,用外標(biāo)法計(jì)算出東莨菪內(nèi)酯的含量,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 白術(shù)中二氧化硫殘留量及東莨菪內(nèi)酯含量測(cè)定結(jié)果(n=3)
3.2.1 色譜條件 陰離子交換柱(AS11-HC,250 mm×4 mm),淋洗液為20 mmol·L-1氫氧化鉀溶液,抑制電流為 50 mA,流速為 1.0 mL·min-1,柱溫為30℃,進(jìn)樣量為25μL[14-15]。二氧化硫殘留量測(cè)定離子色譜圖見(jiàn)圖3。
圖3 白術(shù)中二氧化硫殘留量測(cè)定離子色譜圖
3.2.2 對(duì)照品溶液的制備 精密吸取硫酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg·mL-1),加水制成1、5、20、50、100、200μg·mL-1的溶液,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。以進(jìn)樣量(X)為橫坐標(biāo),峰面積積分值(Y)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程為Y=0.237 8 X-0.036 1(r=0.999 9),硫酸根在 0.025~5.000μg與峰面積呈良好線性關(guān)系。
3.2.3 供試品溶液的制備 取白術(shù)粉末(過(guò)四號(hào)篩)約5 g,精密稱定,置瓶 A(兩頸燒瓶)中,加水50 mL,振搖,使分散均勻,接通水蒸氣蒸餾瓶。吸收瓶B(100 mL量瓶)中加入3%過(guò)氧化氫溶液20 mL作為吸收液,吸收管下端插入吸收液液面以下。A瓶中沿瓶壁加入5 mL鹽酸,迅速密塞,開(kāi)始蒸餾,保持C瓶沸騰并調(diào)整蒸餾火力,使吸收管端的餾出液的流出速率約為2 mL·min-1。蒸餾至瓶B中溶液總體積約為95 mL,用水洗滌尾接管并將其轉(zhuǎn)移至吸收瓶中,并稀釋至刻度,搖勻,放置1 h后,以0.45μm微孔濾膜濾過(guò),即得。
3.2.4 方法學(xué)考察 取對(duì)照品溶液測(cè)定6次,進(jìn)行精密度考察;取供試品溶液,分別于0、5、10、15、20、24 h測(cè)定,進(jìn)行穩(wěn)定性考察;另取白術(shù)粉末(過(guò)四號(hào)篩)約5 g,共6份,按3.2.3制備并測(cè)定,進(jìn)行重復(fù)性考察;再取白術(shù)粉末(過(guò)四號(hào)篩)約2.5 g,共6份,分別精密加入一定量的亞硫酸鈉對(duì)照品,按3.2.3測(cè)定,進(jìn)行加樣回收率考察。結(jié)果表明,精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性、加樣回收率測(cè)定結(jié)果的RSD值均在2.0%以內(nèi);樣品溶液二氧化硫殘留量平均質(zhì)量濃度為 220 mg·mL-1,24 h內(nèi)測(cè)定穩(wěn)定,平均加樣回收率為97.52%。
3.2.5 樣品測(cè)定 分別取白術(shù)粉末(過(guò)四號(hào)篩)15批,按3.2.3制備供試品溶液。精密吸取供試品溶液25μL,按3.2.1色譜條件進(jìn)樣,測(cè)定,計(jì)算樣品中的硫酸根含量,按照(SO2/SO42-=0.666 9)計(jì)算樣品中二氧化硫的含量。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。
本實(shí)驗(yàn)采用薄層色譜法對(duì)硫熏前后白術(shù)中化學(xué)成分進(jìn)行定性篩選,并通過(guò)硅膠柱色譜分離制備和波譜數(shù)據(jù)分析確證硫熏對(duì)白術(shù)中產(chǎn)生影響的化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步考察硫黃熏蒸程度對(duì)白術(shù)中東莨菪內(nèi)酯和傘形花內(nèi)酯的相關(guān)性。由于白術(shù)中傘形花內(nèi)酯含量非常低且液相色譜分離效果不佳,本次實(shí)驗(yàn)僅以東莨菪內(nèi)酯為指標(biāo),采用離子色譜法和高效液相色譜法分別對(duì)白術(shù)中二氧化硫殘留量和東莨菪內(nèi)酯的含量進(jìn)行測(cè)定,其結(jié)果重復(fù)性良好,方法可行。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,硫熏對(duì)白術(shù)中香豆素類成分東莨菪內(nèi)酯和傘形花內(nèi)酯有顯著的影響,其中東莨菪內(nèi)酯含量隨著二氧化硫殘留量增加,整體呈下降趨勢(shì)直至為零。為了避免活性成分的下降,保證藥材及飲片的質(zhì)量,進(jìn)而確保臨床療效,建議研究白術(shù)合理適量硫磺熏蒸的加工方法,并制定合理的二氧化硫殘留量限度。