羅春梅,夏燕莉,黃志芳,湯依娜,劉云華,劉玉紅,陳 燕,易進(jìn)海*
1四川省中醫(yī)藥科學(xué)院 中藥材品質(zhì)及創(chuàng)新中藥研究四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 610041;2成都大學(xué) 藥學(xué)與生物工程學(xué)院,成都 610106
附子為毛茛科植物烏頭AconitumcarmichaeliiDebx.的子根的加工品[1],為臨床常用有毒中藥,具有回陽救逆、補(bǔ)火助陽、散寒止痛等功效,被歷代醫(yī)家稱為“最難用亦最有用的藥材”[2,3]。附子主要種植在我國西南地區(qū),主產(chǎn)區(qū)分布在四川江油、四川布拖、陜西漢中及云南等地,其中江油為公認(rèn)的附子傳統(tǒng)道地產(chǎn)區(qū),質(zhì)量上乘,有長達(dá)1 300余年栽培歷史,具有成熟而獨(dú)特的栽培和加工技術(shù)[4]。為了滿足市場需求,其他非道地產(chǎn)區(qū)附子運(yùn)往江油加工后作為江油附片混淆銷售,使江油附子的道地品牌和品質(zhì)受到嚴(yán)重影響。目前,附子道地性的形成機(jī)制尚不清楚,市場上附片品種較多,質(zhì)量參差不齊。因此,尋找區(qū)分道地產(chǎn)區(qū)附子與非道地產(chǎn)區(qū)附子的特征性差異成分,對附子及附片的質(zhì)量進(jìn)行有效控制成為亟待解決的問題。
現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,水溶性生物堿為附子的重要活性成分,具有強(qiáng)心[5-8]、抗心律失常、抗炎鎮(zhèn)痛、降壓等作用[9-12]。絕大部分水溶性生物堿不含紫外吸收基團(tuán),不能采用常規(guī)的HPLC-UV法進(jìn)行檢測[13]。張定堃等[14]采用UPLC-Q-TOF-MS法分析出尼奧靈、宋果靈等7種可能為區(qū)分不同產(chǎn)地附子的差異成分,林俊芝等[15]也采用UPLC-Q-TOF/MS法證實(shí)尼奧林、附子靈等在江油附子中含量較高。本課題組預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,江油附子中尼奧靈含量的確明顯高于其他產(chǎn)區(qū),故收集江油、陜西、布拖、云南四個(gè)產(chǎn)區(qū)42批泥附子,以及9批由江油附子炮制加工的生附片、蒸附片、炒附片,采用HPLC-ELSD法測定尼奧靈、附子靈及宋果靈3種主要水溶性生物堿的含量,進(jìn)行水溶性生物堿含量與道地性的相關(guān)分析,為附子的道地性鑒別及附片的質(zhì)量控制提供新方法。
Agilent 1260高效液相色譜儀,Agilent 1260 Infinity 蒸發(fā)光散射檢測器(美國Agilent公司),MS205DU型十萬分之一分析天平(瑞士梅特勒-托利多有限公司),Milli-Q Integral 3型超純水機(jī)(美國Millipore公司),KQ-300超聲波清洗儀(昆山市超聲儀器有限公司),冷凍干燥機(jī),ST16R型臺(tái)式冷凍離心機(jī)(Thermo Scientific公司)。
附子靈(批號MUST-16032804)、尼奧靈(批號MUST-16052503)、宋果靈(批號MUST-16032515),質(zhì)量分?jǐn)?shù)均≥98%(成都曼思特生物科技有限公司),色譜純乙腈、甲醇(美國Fisher公司),色譜純?nèi)野?成都市科龍化工試劑廠),其余試劑均為分析純。42批鮮附子采自四川江油、陜西漢中、四川布拖、云南,編號分別為JY 1~JY 10,SX 1~SX 8,BT 1~BT 13,YN 1~YN 11,江油附子炮制加工的生附片、蒸附片、炒附片購于四川江油中壩附子科技發(fā)展有限公司,編號分別為SFP 1~SFP 3,ZFP 1~ZFP 3,CFP 1~CFP3,由成都大學(xué)夏燕莉教授鑒定為毛茛科植物烏頭AconitumcarmichaeliiDebx.的子根,樣品信息來源見表1,不同產(chǎn)區(qū)附子圖片見圖1。
圖1 江油(A)、陜西(B)、布拖(C)、云南(D)產(chǎn)區(qū)泥附子外觀性狀Fig.1 Appearance of crude Fuzi from Jiangyou (A),Shaanxi (B),Butuo (C) and Yunnan (D)
表1 不同產(chǎn)區(qū)附子及附片信息
取各對照品適量,精密稱定,加50%甲醇溶液制成每1 mL含附子靈0.3 mg,尼奧靈0.35 mg,宋果靈0.15 mg的混合對照品儲(chǔ)備溶液。
42批鮮附子洗凈泥沙,晾干后切成薄片冷凍干燥,粉碎(過60目篩)備用。各批次附片粉碎,過60目篩備用。取上述附子和附片粉末約1.0 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入0.05 mol/L鹽酸溶液25 mL,搖勻,超聲處理(功率250 W,頻率40 kHz)30 min,放冷,搖勻,于8 000 rpm離心6 min,取上清液,0.45 μm微孔濾膜過濾,即得供試品溶液。
色譜柱:Agilent Extend C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相:乙腈(A)-0.1%(體積分?jǐn)?shù))三乙胺(B),梯度洗脫(0~8 min,10%~20% A;8~15 min,20%~25% A;15~25 min,25%~25% A;25~30 min,25%~28% A;30~31 min,28%~50% A;31~38 min,50%~55% A;38~48 min,55%~90% A);流速:1.0 mL/min;柱溫:35 ℃;檢測器:蒸發(fā)光散射檢測器,以氮?dú)鉃檩d氣,蒸發(fā)溫度50 ℃,載氣流速1.2 L/min,增益為1;進(jìn)樣量40~80 μL。在上述色譜條件下,混合對照品、附子及附片樣品的HPLC圖見圖2。
圖2 對照品(A)、江油附子(B)、陜西附子(C)、布拖附子(D)、云南附子(E)、生附片(F)、炒附片(G)及蒸附片(H)的HPLC 色譜圖Fig.2 HPLC chromatograms of reference substances(A),crude Fuzi of Jiangyou(B),Shaanxi (C),Butuo(D) and Yunnan(E),Sheng Fupian(F),Chao Fupian(G) and Zheng Fupian(H)注:1.附子靈;2.尼奧靈;3.宋果靈。Note:1.fuziline;2.neoline;3.songorine.
分別精密吸取“2.1”項(xiàng)下混合對照品儲(chǔ)備液0.5、1、3、6、8、10 mL,分別置10 mL量瓶中,用50%甲醇稀釋至刻度,搖勻,即得系列混合對照品溶液。吸取上述混合對照品溶液20 μL,按“2.3”項(xiàng)下色譜條件測定色譜峰面積。以峰面積的對數(shù)值為縱坐標(biāo)(Y),對照品進(jìn)樣量的對數(shù)值為橫坐標(biāo)(X),進(jìn)行線性回歸分析,計(jì)算回歸方程和相關(guān)系數(shù);將混合對照品溶液逐級稀釋后進(jìn)樣測定,以色譜圖中信噪比S/N為3∶1和S/N為10∶1確定檢測限和定量限,結(jié)果見表2。
表2 3種生物堿的線性與范圍、檢測限與定量限
精密吸取同一供試品溶液(ZFP1)80 μL,按“2.3”項(xiàng)下色譜條件連續(xù)進(jìn)樣6次,測定峰面積,計(jì)算峰面積的RSD。結(jié)果顯示,附子靈、尼奧靈、宋果靈的RSD分別為2.47%、2.84%、1.22%,表明儀器精密度良好。
取供試品溶液(ZFP1),室溫下放置,分別于0、2、4、8、12、24 h進(jìn)樣80 μL,按“2.3”項(xiàng)下色譜條件分析,附子靈、尼奧靈、宋果靈峰面積的RSD分別為2.11%、3.56%、3.85%,表明供試品溶液室溫放置24 h內(nèi)穩(wěn)定。
取同一批樣品(ZFP1),精密稱取6份,按“2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按“2.3”項(xiàng)下色譜條件分析,進(jìn)樣80 μL,測得附子靈、尼奧靈、宋果靈含量的平均值(n=6)分別為0.308 6、0.832 5、0.252 9 mg/g,RSD分別為0.71%、2.54%、1.24%,表明該方法重復(fù)性良好。
精密稱取已知含量的同一批樣品(ZFP1)6份,每份約0.5 g,精密加入混合對照品溶液適量,按照“2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,進(jìn)樣80 μL,照“2.3”項(xiàng)下的色譜條件進(jìn)行含量測定,計(jì)算3種生物堿的平均回收率及RSD,結(jié)果見表3。
表3 加樣回收試驗(yàn)結(jié)果( n = 6)
各產(chǎn)區(qū)附子及附片按“2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,平行2份,照“2.3”項(xiàng)下的色譜條件進(jìn)行測定,計(jì)算3種水溶性生物堿的含量,結(jié)果見表4~8。四個(gè)產(chǎn)區(qū)附子及附片中3種生物堿的均值分布見圖3。從3種生物堿的總體分布趨勢來看(圖3A),江油與陜西產(chǎn)區(qū)分布類似,而布拖則與云南產(chǎn)區(qū)相似。表4~7顯示四個(gè)產(chǎn)區(qū)附子中3種生物堿的分布明顯不同,其中附子靈、尼奧靈的含量差異較大,含量分別在230.2~2 407.2 μg/g,0~1 834.5 μg/g之間,尼奧靈在江油產(chǎn)區(qū)中含量最高,均值為1 352.6 μg/g,約為云南、布拖產(chǎn)區(qū)均值的3.5倍,明顯高于其他產(chǎn)區(qū);而附子靈在云南產(chǎn)區(qū)中含量最高,均值為1 317.0 μg/g,約為江油、陜西產(chǎn)區(qū)均值的3.0倍。由此可見,尼奧靈可能為區(qū)分江油附子與其他非道地產(chǎn)區(qū)附子的特征性差異成分,其含量均大于880 μg/g。
生附片和炒附片中尼奧靈含量均大于1 500 μg/g,與江油泥附子中尼奧靈的含量相當(dāng),而蒸附片中尼奧靈含量約為生附片的一半,可能是由于附片蒸制過程中,尼奧靈隨水蒸汽冷凝而丟失。上述結(jié)果證明,江油附子炮制加工成附片,尼奧靈也是3種水溶性生物堿中含量最高的成分,其整體概貌與江油附子相似(圖3B),且3種附片炮制品內(nèi)部尼奧靈含量差異不大,質(zhì)量穩(wěn)定可控。因此,尼奧靈可作為區(qū)分江油生附片、炒附片、蒸附片與其他非道地產(chǎn)區(qū)附片的質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)。
表4 江油附子中3種生物堿的含量 (μg/g,n=2)
表5 陜西附子中3種生物堿的含量 (μg/g,n=2)
表6 布拖附子中3種生物堿的含量 (μg/g,n=2)
表7 云南附子中3種生物堿的含量 (μg/g,n=2)
表8 9批附片中3種生物堿的含量 (μg/g,n=2)
圖3 四個(gè)產(chǎn)區(qū)附子(A)和江油附片(B)中3種生物堿的均值分布Fig.3 The average content of three alkaloids from four regions (A) and Fupian of Jiangyou (B)
為找出區(qū)分江油附子與其他非道地產(chǎn)區(qū)附子的關(guān)鍵成分,將色譜分析數(shù)據(jù)導(dǎo)入SIMCA 11.0 軟件,以色譜峰的保留時(shí)間為變量ID,以樣品編號(江油附子設(shè)為一組,編號為JY,將其他3個(gè)產(chǎn)區(qū)附子設(shè)為一組,編號為QT)為觀察ID,構(gòu)建OPLS-DA模型,OPLS-DA得分圖見圖4A,該模型的R2X=0.575,R2Y=0.902,Q2=0.646,表明該模型預(yù)測能力強(qiáng)。采用CV-ANOVA驗(yàn)證模型的可靠性,P值等于1.064×10-5,表明模型穩(wěn)定可靠。從圖4A可以看出,江油附子與其他產(chǎn)區(qū)附子分布區(qū)域明顯不同。各變量VIP值圖見圖4B,其中,26.686(尼奧靈),25.324 min的峰對分類具有顯著影響(VIP值大于2.0),表明尼奧靈為區(qū)分江油附子與其他產(chǎn)區(qū)附子的差異成分,這也印證了含量測定的分析結(jié)果,即江油附子中尼奧靈的含量顯著高于其他產(chǎn)區(qū)附子。
圖4 江油附子與其他產(chǎn)區(qū)附子的OPLS-DA得分圖(A)和VIP值圖(B)Fig.4 OPLS-DA score plot(A) and VIP plot(B) from the Fuzi of Jiangyou and other regions
文獻(xiàn)報(bào)道附子雙酯型生物堿與其道地性相關(guān)[14-16],但附子加工炮制后,雙酯型生物堿轉(zhuǎn)化為單酯型生物堿和原堿,使得不同產(chǎn)區(qū)附子中特征性差異成分雙酯型生物堿發(fā)生轉(zhuǎn)化,且附片成品中雙酯型生物堿含量很低。而水溶性生物堿尼奧靈、附子靈、宋果靈為附子的固有成分,不會(huì)因加工炮制由酯型生物堿轉(zhuǎn)化而來[17],故本文考察附子水溶性生物堿與其道地性的相關(guān)性。
四個(gè)產(chǎn)區(qū)附子生長環(huán)境差異較大,江油海拔較低,氣候濕潤,降雨量充足,該地區(qū)附子中尼奧靈含量顯著高于其他產(chǎn)區(qū)(> 880 μg/g),均值約為云南、布拖產(chǎn)區(qū)的3.5倍,而云南與布拖產(chǎn)區(qū)海拔較高,晝夜溫差大,光照充足,該地區(qū)附子中附子靈含量明顯高于其他產(chǎn)區(qū),均值約為陜西、江油產(chǎn)區(qū)的3倍,提示生態(tài)環(huán)境與生物堿的累積密切相關(guān)。江油附子栽培技術(shù)規(guī)范,精細(xì)化種植需修根、打尖、摘芽,附子個(gè)頭較大,而陜西、云南附子種植方式粗獷,附子個(gè)頭較小。布拖附子分布區(qū)域廣,部分附子栽培較為規(guī)范,與江油附子種植方法相似,該部分附子個(gè)頭、外觀與江油附子相當(dāng),但尼奧靈含量(<700 μg/g)明顯低于江油附子,顯著不同。故推測尼奧靈含量的累積可能與江油獨(dú)特的地理環(huán)境密切相關(guān),影響附子道地性的主要因素可能為地理環(huán)境。此外,陜西產(chǎn)區(qū)3種水溶性生物堿的分布規(guī)律與江油類似,但尼奧靈含量也明顯低于江油附子,約為江油附子的一半,且含量測定與OPLS-DA結(jié)果均證明尼奧靈為江油附子的差異性成分。因此,作者認(rèn)為尼奧靈與附子道地性有相關(guān)性。
本文測定了江油附子炮制加工的蒸附片、炒附片以及生附片中3種水溶性生物堿的含量,結(jié)果同樣證明,附片中尼奧靈含量最高。由此可見,尼奧靈作附片質(zhì)量控制的指標(biāo)性成分,能夠?qū)崿F(xiàn)將道地附片與非道地附片區(qū)分開來,破解非道地產(chǎn)區(qū)附子加工成附片,混淆江油附片銷售的難題。但是對于傳統(tǒng)炮制工藝加工的黑順片、白附片等,經(jīng)過膽巴水浸泡、漂洗、蒸煮等處理,水溶性生物堿幾乎損失殆盡[17],本文建立的測定方法還不能檢出其水溶性生物堿的含量,其測定方法有待進(jìn)一步研究。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,尼奧靈具有強(qiáng)心、抗炎鎮(zhèn)痛等藥理活性[8,9,11]。因此,尼奧靈作為附子及附片質(zhì)量控制的一個(gè)評價(jià)指標(biāo)能夠彰顯和弘揚(yáng)江油附子的品牌、品質(zhì)的優(yōu)勢特色,為建立科學(xué)合理的附子道地性品質(zhì)評價(jià)方法和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)提供參考。