郭曉晗,程顯隆,柳溫曦,李明華,魏鋒,馬雙成
中國食品藥品檢定研究院,北京 100050
鹿茸是傳統(tǒng)名貴的動物藥,《中華人民共和國藥典》(以下簡稱《中國藥典》)2015年版一部鹿茸片項下只規(guī)定其炮制方法為“取鹿茸,燎去茸毛,刮凈,以布帶纏繞茸體,自鋸口面小孔灌入熱白酒,并不斷添酒,至潤透或灌酒稍蒸,橫切薄片,壓平,干燥”[1],對鹿茸片的規(guī)格無明確的劃分。實際上,市場上的鹿茸片常分為蠟片、粉片、砂片、血片和骨片等[2-4]?!吨腥A人民共和國農(nóng)業(yè)部行業(yè)標準》NY/T1162—2006[5]雖對鹿茸片的規(guī)格進行了劃分,但農(nóng)業(yè)農(nóng)村部標準理化測定指標較少,只對不同規(guī)格等級鹿茸片的總氨基酸和鈣的含量進行規(guī)定。鹿茸飲片質(zhì)量等級標準不完善,導致難以對鹿茸產(chǎn)品進行有效的質(zhì)量控制和評價,市場中出現(xiàn)的易混品、劣品與偽品[6-8],更給市場監(jiān)管帶來挑戰(zhàn)。面對鹿茸片質(zhì)量等級混亂問題,根據(jù)其傳統(tǒng)應用及化學成分特點,建立多指標的綜合質(zhì)量評價體系顯得尤為重要。
近年來,學者們對鹿茸的化學成分的一系列研究表明,其成分復雜多樣,主要成分是蛋白質(zhì)和氨基酸,還包括激素、脂類、多糖、多胺、生物堿等多種化學成分[9-11],其中蛋白質(zhì)是鹿茸質(zhì)量控制的重要指標[12-13]。同時,研究表明,鹿茸中化學成分隨生長周期不同呈規(guī)律的變化[14-16],與這些指標相關(guān)的檢測項目,包括總灰分、稀乙醇浸出物、總氮、氨基酸等,這些指標與鹿茸的質(zhì)量密切相關(guān);并且隨著其生長年限的增加,鹿茸會逐漸骨化,鈣的含量發(fā)生變化。因此,本研究根據(jù)《中國藥典》2015年版中的檢測指標設定慣例,對鹿茸蠟片、粉片、血片和骨片的總灰分、稀乙醇浸出物、總氮、氨基酸等進行測定,以期結(jié)合多指標定量分析為不同商品規(guī)格的鹿茸飲片的質(zhì)量評價和等級劃分提供參考。
e2695型高效液相色譜儀(Waters公司);Binder FED-115型熱循環(huán)干燥箱(賓德公司);KjeltecTM2400型自動凱式定氮儀(瑞典福斯公司);AE240型電子天平(Mettler-Toledo公司)。
乙腈為色譜純(英國Thermo Fisher公司);氨基酸(含量測定用)對照品均購于中國食品藥品檢定研究院:絲氨酸(純度:99.9%)、甘氨酸(純度:100.0%)、組氨酸(純度:99.9%)、精氨酸(純度:99.9%)、蘇氨酸(純度:99.9%)、丙氨酸(純度:99.9%)、脯氨酸(純度:99.9%)、酪氨酸(純度:99.8%)、纈氨酸(純度:99.9%)、甲硫氨酸(純度:99.9%)、異亮氨酸(純度:99.9%)、亮氨酸(純度:99.9%)、苯丙氨酸(純度:100.0%)、賴氨酸(純度:100.0%),批號均為140624-201506;羥脯氨酸(批號:111578-201602,純度:99.9%);異硫氰酸苯酯(Urchem公司,純度:98.0%);三乙胺、正己烷、無水醋酸鈉、冰乙酸、無水乙醇為分析純,鹽酸為優(yōu)級純,硫酸銨(批號:20170110)、氫氧化鈉(批號:20170323)、硫酸鉀(批號:20161215)、無水硫酸銅(批號:20170105)、硼酸(批號:20170228)、甲基紅(批號:20161020)、溴甲酚綠(批號:20160330)、無水乙醇(批號:20160729)、硫酸(批號:20170321)、碳酸氫銨(批號:20131028)均購自國藥集團化學試劑有限公司;0.05 mol·L-1硫酸滴定液(中國食品藥品檢定研究院,批號:539906-170405);水為自制純水。
54批不同規(guī)格的鹿茸飲片購買自11家飲片公司(表1),由中國食品藥品檢定研究院魏鋒研究員鑒定為正品,其中4種代表性規(guī)格飲片見圖1。
表1 鹿茸樣品信息
注:A.蠟片;B.粉片;C.血片;D.骨片。圖1 4種規(guī)格代表性鹿茸飲片
不同規(guī)格鹿茸飲片隨生長周期的變化,其骨化部分也呈現(xiàn)較為規(guī)律的變化,因此,參照《中國藥典》2015年版四部(通則2302)灰分測定法,對收集到的不同規(guī)格的鹿茸飲片的灰分進行測定,從而確定其灰分的變化規(guī)律。
2.2.1冷浸法 取鹿茸供試品粉碎,使能通過二號篩,并混合均勻。取供試品約2 g,精密稱定,以稀乙醇為提取溶劑,參照《中國藥典》2015年版四部(通則2201)浸出物測定法項下的冷浸法進行測定。
2.2.2熱浸法 取鹿茸供試品粉碎,使能通過二號篩,并混合均勻。取供試品約2 g,精密稱定,以稀乙醇為提取溶劑,參照《中國藥典》2015年版四部(通則2201) 浸出物測定法項下的熱浸法進行測定。
以定氮儀法測定不同規(guī)格鹿茸飲片的總氮含量[參照《中國藥典》2015年版四部(通則0704)氮測定法中第三法]。
2.3.1反應溶液 堿液(40%的氫氧化鈉溶液);吸收液(每升的1%硼酸溶液加0.1%甲基紅乙醇7 mL與0.1%溴甲酚綠乙醇10 mL)。
2.3.2供試品溶液 取供試品粉末約0.3 g,精密稱定于消化管中,依次加入硫酸鉀(5 g)、無水硫酸銅(0.5 g)、硫酸(10 mL),置于消化儀中,消解至溶液呈澄清透明的藍綠色之后,再繼續(xù)消化20 min,取出,冷卻,備用。
2.3.3空白溶液 將未加供試品粉末的消化管,按2.3.2項下方法消解。
2.3.4測定方法 樣品測定開始前,用空白溶液測定,以便扣除空白值;然后將按照2.3.2項下方法將消解好的供試品溶液置于凱氏定氮儀中,設定好加入試劑的量(堿液50 mL、吸收液50 mL、水60 mL)及其他儀器參數(shù),進行蒸餾和滴定。并且要不斷測定硫酸銨化學試劑的含氮量,作為儀器校準使用。
2.3.5線性關(guān)系考察 分別精密量取硫酸銨溶液(26.435 2 mg·mL-1)0.5、1.0、2.0、3.0、5.0、10.0 mL置于25 mL量瓶中,用水定容至刻度,搖勻,分別轉(zhuǎn)移至消化管中,按照上述方法依次制備和測定。將硫酸銨溶液取樣體積(X)對含氮量滴定結(jié)果(Y)進行線性回歸,結(jié)果表明,取樣含氮量為2.76~56.07 mg時,具有較好的線性相關(guān)性,線性方程:Y=5.610 3X-0.043 7(r=1.000 0)。
2.3.6精密度試驗 精密配制硫酸銨溶液(12.817 mg·mL-1)于消化管中,分別加入硫酸銨溶液10 mL及硫酸10 mL,按照上述方法連續(xù)測定6次。硫酸銨溶液的6次含氮量結(jié)果基本一致,平均值為21.15%,RSD為0.05%(n=6),表明精密度良好。
2.3.7重復性試驗 精密稱定同一供試品(批號:LP-1)粉末0.3 g(n=6)于消化管中,按照上述方法依次測定。結(jié)果含氮量分別為9.31%、9.30%、9.26%、9.26%、9.33%、9.33%,平均值為9.30%,RSD為0.54%(n=6),表明實驗重復性良好。
2.3.8加樣回收試驗 分別精密稱定供試品粉末(含氮量為9.30%)6份于消化管中,每份約0.15 g,按照上述方法依次測定含氮量,計算加樣回收率,結(jié)果分別為98.49%、99.40%、103.36%、98.84%、100.88%、103.30%,平均回收率為100.71%,RSD為2.71%(n=6),結(jié)果表明準確度良好。
鹿茸中氨基酸成分通過柱前衍生化技術(shù),使用高效液相色譜法進行含量測定??瞻兹芤?、混合對照品溶液及供試品溶液的制備參考相關(guān)文獻[17]。系統(tǒng)適用性考察結(jié)果顯示,15種氨基酸的分離度(R)和理論塔板數(shù)均符合要求,高效液相色譜圖見圖2。15種氨基酸線性方程相關(guān)系數(shù)均大于0.999 4,平均回收率為96.9%~103.2%,RSD均小于3.0%;精密度、穩(wěn)定性及重復性結(jié)果均符合規(guī)定,相應的RSD均小于3.0%。分別取50批不同規(guī)格的鹿茸飲片粉末各0.20 g,精密稱定,按參考文獻[17]中的方法進行水解和衍生,利用標準曲線法分別計算15種氨基酸的含量及15種氨基酸的總量。
注:A.供試品;B.混合對照品溶液;C.空白溶液;1.羥脯氨酸;2.絲氨酸;3.甘氨酸;4.組氨酸;5.精氨酸;6.蘇氨酸;7.丙氨酸;8.脯氨酸;9.酪氨酸;10.纈氨酸;11.甲硫氨酸;12.異亮氨酸;13.亮氨酸;14.苯丙氨酸;15.賴氨酸。圖2 鹿茸供試品、混合對照品溶液和空白溶液的高效液相色譜圖
取其中40批鹿茸飲片進行總灰分檢測,測定結(jié)果見表1。蠟片:3.5%~4.2%,平均總灰分為3.76%;粉片:31.9%~37.7%,平均總灰分為35.68%;血片:26.3%~37.4%,平均總灰分為31.23%;骨片:37.2%~46.6%,平均總灰分為43.83%。4種鹿茸飲片規(guī)格中,蠟片總灰分最低,骨片最高,具有明顯差異;血片和粉片的總灰分有所交叉,不易區(qū)別。
以稀乙醇為提取溶劑,對鹿茸飲片分別進行冷浸和熱浸,浸出物的含量測定結(jié)果見表2。冷浸條件下,蠟片:13.4%~14.5%;粉片:6.5%~7.9%;血片:5.7%~6.5%;骨片:1.6%~3.1%。熱浸條件下,蠟片:19.8%~22.9%;粉片:9.2%~12.5%;血片:8.0%~9.0%;骨片:4.0%~5.8%。鹿茸飲片隨著骨化程度的加重,醇溶性浸出物呈降低趨勢,依次為蠟片>粉片>血片>骨片。
表2 不同規(guī)格鹿茸飲片的總灰分、浸出物的含量測定 %
取其中46批鹿茸飲片進行總氮測定,其質(zhì)量分數(shù)為6.79%~14.03%。其中蠟片總氮含量(12.25%~14.03%)最高,平均質(zhì)量分數(shù)為13.52%;粉片(9.31%~10.51%)和血片(9.29%~9.97%)兩者總氮含量相差不大,平均質(zhì)量分數(shù)分別為9.65%和9.77%;骨片總氮含量最低(6.79%~7.09%),平均質(zhì)量分數(shù)為6.95%,結(jié)果見表3。
表3 不同規(guī)格鹿茸飲片的總氮含量測定 %
50批不同規(guī)格鹿茸飲片氨基酸的含量測定結(jié)果顯示,15種氨基酸的總量為29.53%~54.09%。其中甘氨酸含量最高,約占6.43%~10.44%,脯氨酸、丙氨酸和精氨酸次之。蠟片(44.56%~54.09%)平均質(zhì)量分數(shù)為49.84%;粉片(40.00%~45.33%)平均質(zhì)量分數(shù)為41.31%;血片(32.88%~39.96%)平均質(zhì)量分數(shù)為38.10%;骨片(29.53%~33.95%)平均質(zhì)量分數(shù)為31.45%。由上述比較分析可知,鹿茸飲片隨著骨化程度的加重,氨基酸平均含量呈降低趨勢,與浸出物變化趨勢保持一致,呈現(xiàn)蠟片>粉片>血片>骨片的趨勢。
利用Chem.Pattern軟件對4種規(guī)格鹿茸飲片的氨基酸HPLC圖譜進行處理,對圖譜的保留時間進行校正,指紋圖譜圖結(jié)果見圖3。經(jīng)Chem Pattern軟件相似度評價系統(tǒng)對HPLC指紋圖譜相似度分析,50批不同規(guī)格的鹿茸飲片指紋圖譜中檢測到15個共有峰,4種商品規(guī)格的鹿茸飲片的相似度均大于0.985,說明以氨基酸為分析指標,4種規(guī)格的鹿茸飲片具有較高的均一性。
注:A.蠟片;B.粉片;C.血片;D.骨片。圖3 鹿茸蠟片、粉片、血片、骨片高效液相色譜指紋圖譜
根據(jù)上述不同商品規(guī)格鹿茸飲片的總灰分、稀乙醇浸出物、總氮、氨基酸含量,進行分析比較,最終,將鹿茸蠟片定為一等品;粉片與血片的各含量測定指標均有所交叉,無法較為明確區(qū)分,因此將兩者歸為一類,定為二等品;骨片定為三等品,結(jié)果見表4。
表4 鹿茸飲片質(zhì)量分級
浸出物含量測定時,由于鹿茸飲片的主要成分是蛋白質(zhì),在浸出物過濾時要使用干燥濾器趁熱盡快過濾,否則溶液會變黏稠甚至凝固,導致浸出物含量測定結(jié)果偏低。由于不同的人員在操作時實驗操作上的差別,容易出現(xiàn)測定結(jié)果重復性較差的情況。因此,本實驗采用抽濾裝置迅速抽濾并用稀乙醇清洗濾器,最后定容。
氨基酸的含量測定采用柱前衍生化法,可使衍生化與高效液相色譜分離系統(tǒng)相隔離,防止彼此干擾。衍生化試劑選擇異硫氰酸苯酯(PITC),衍生化產(chǎn)物單一穩(wěn)定、靈敏度高;同時,為保證衍生化反應完全,所加PITC需過量;最后加入正己烷進行萃取,防止衍生化試劑色譜峰的干擾,避免色譜柱柱效的降低。通過對色譜柱的考察,最終確定使用Agilent TC C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),使得異亮氨酸和亮氨酸的色譜峰得到較好的分離。此外,考慮到羥脯氨酸是膠原蛋白特有的氨基酸,特意考慮對其進行考察。
本研究通過對鹿茸蠟片、粉片、血片、骨片的總灰分、醇溶性浸出物、總氮、氨基酸的含量測定結(jié)果進行分析比較,其總灰分呈升高趨勢,其中蠟片平均總灰分含量最高,骨片平均總灰分含量最低,粉片和血片兩者總灰分相差不大。冷浸及熱浸條件下的醇溶性浸出物、總氮含量、氨基酸含量均呈現(xiàn)蠟片>粉片>血片>骨片的降低趨勢,其中粉片和血片兩者各指標含量相差不大,有所交叉。綜上,鹿茸血片與粉片無法明顯區(qū)分,這與兩者被切割的部位比較接近有關(guān),且不同的廠家與產(chǎn)地的炮制工藝有所不同,因此,部分鹿茸粉片和血片的相應指標含量會有所交叉。因此,如表4所示,在對鹿茸飲片性狀的初步判斷的基礎上,根據(jù)鹿茸飲片的多指標含量測定結(jié)果,將鹿茸飲片依次劃分為鹿茸蠟片(一等品)、粉片與血片(二等品)、骨片(三等品)3個等級,由此可在一定程度上規(guī)范鹿茸飲片等級混亂、以次充好的現(xiàn)象。
根據(jù)鹿茸飲片的化學成分及傳統(tǒng)使用特點,鹿茸飲片的指紋圖譜及多指標的含量測定可以較全面地對其進行質(zhì)量評價,從而將不同商品規(guī)格的鹿茸飲片進行質(zhì)量等級劃分,這不僅可以規(guī)范鹿茸飲片市場,維護消費者的利益,更是對中藥材及飲片質(zhì)量等級評價新模式的有益嘗試和探索[18]。