萬紅才,羅洪蓮,劉曉艷,段萍,徐作剛,安軍,曾琦(黔南州檢驗檢測院,貴州 都勻 558000)
留蘭香Mentha spicataL.為唇形科植物,全草入藥,夏、秋兩季采收,除去雜質(zhì),鮮用或陰干;留蘭香具有疏風清熱、解表和中、里氣止痛之功效;用于感冒頭痛、胃痛、咳嗽、腹脹、吐瀉、痛經(jīng)、肢麻、跌撲腫痛[1]。同時留蘭香被人們作為食品廣泛食用,還應用于食品化工不同行業(yè),說明留蘭香藥用及食用保健的價值均得到廣泛認同[2]。留蘭香藥材中香芹酮、檸檬烯是活性成分也是主要成分,本文擬建立氣相色譜法對留蘭香藥材及其提取物中香芹酮、檸檬烯進行定量分析,并制訂合理的限度,嚴格控制其質(zhì)量;采用管碟法對留蘭香藥材提取物的抑菌活性進行探索,采用稀釋倍數(shù)法[3]測定留蘭香不同提取物對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、藤黃微球菌的最低抑菌濃度(MIC),為留蘭香藥用機制及食用領(lǐng)域的拓展開發(fā)提供實驗依據(jù),為留蘭香藥材的臨床使用劑量提供參考。
氣相色譜儀(Aglient 7890B),紫外分光光度計(島津2600),高壓滅菌鍋(LMQC-80E),超聲波清洗儀(SK250LHC),電子天平(梅特勒托利多AG135,感量:0.01 mg),生化培養(yǎng)箱(SPX-250BⅢ),游標卡尺。
香芹酮對照品(批號:c11052000,含量:99.0%)、正十一烷對照品(批號:c17896300,含量:99.6%)(德國Dr.Ehrenstorfer GmbH),檸檬烯對照品(批號:100470-201302,含量:96.0%)、枯草芽孢桿菌[批號:63501,每顆(1.0~2.0)×103cfu]、金黃色葡萄球菌[批號:33301,每顆(1.0~2.0)×103cfu]、藤黃微球菌[批號:28001-8a6-2,每顆(1.0~2.0)×103cfu]、菌株復溶液(批號:181105)(中國食品藥品檢定研究院);鏈霉素(批號:130308-201514,含量:726 U·mg-1)、新霉素(批號:130309-201512,含量:652 U·mg-1)、土霉素(批號:130305-201321,含量:872 U·mg-1)(對照品,中國食品藥品檢定研究院);其他試劑均為化學分析純,無菌室及其他常用微生物測定器皿由藥品檢驗微生物檢測室提供。
留蘭香共10批次,經(jīng)貴州省食品藥品檢驗所李揚教授鑒定,均屬于唇形科植物留蘭香[4],樣品信息見表1。
表1 樣品信息Tab 1 Sample information
2.1.1 色譜條件及系統(tǒng)適用性試驗 色譜柱HP-5彈性石英毛細管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm),檢測器氫火焰離子化檢測器(FID),載氣為高純氮氣≥0.9999,柱流量線速度5 mL·min-1;程序升溫條件初始溫度50℃,以2℃·min-1升溫至115℃,以5℃·min-1升溫至150℃,氣化室溫度250℃,檢測室溫度280℃,分流比30∶1,尾吹20 mL,空氣400 mL,氫氣40 mL,進樣量1 μL。在上述色譜條件下,樣品中檸檬烯、內(nèi)標物正十一烷、香芹酮成分的分離度、理論板數(shù)、拖尾因子、對稱性均符合《中國藥典》2020年版要求[6],空白樣品無干擾(見圖1)。
圖1 混合對照品、供試品及內(nèi)標溶液氣相色譜圖Fig 1 Gas chromatogram of mixed reference substance,test substance and internal standard solution
2.1.2 內(nèi)標溶液的制備 取正十一烷對照品適量,精密稱定,用正己烷稀釋制成0.2 mg·mL-1的溶液作為內(nèi)標溶液[6]。
2.1.3 對照品溶液的制備 取檸檬烯對照品10.44 mg,置于10 mL量瓶中,用內(nèi)標溶液溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為檸檬烯對照品儲備液;另取香芹酮對照品20.36 mg,置于100 mL量瓶中,加檸檬烯對照品儲備液5.00 mL,用內(nèi)標溶液溶解并稀釋至刻度,搖勻,制成混合對照品溶液。
2.1.4 留蘭香樣品的制備 留蘭香揮發(fā)油的制備參照《中國藥典》2020年版四部通則2204揮發(fā)油測定法,準確稱量干燥留蘭香藥材100 g,加入300 mL蒸餾水,連接至揮發(fā)油提取裝置,采用常壓水蒸氣蒸餾法提取,得到淡黃色有特殊香味的油狀物作為供試品揮發(fā)油[6];稱取經(jīng)粉碎的留蘭香藥材50 g,加乙醇400 mL,水浴加熱回流提取1 h,濾過,重復提取2次,合并提取液,蒸干得供試品醇提浸膏;稱取經(jīng)粉碎的留蘭香藥材50 g,加水400 mL,熱回流提取1 h,濾過,重復提取2次,合并提取液,蒸干得供試品水提浸膏。精密稱取供試品揮發(fā)油、供試品醇提取浸膏、供試品水提取浸膏約0.5 g和干燥藥材粉末約1.3 g,精密稱定,分別置于50 mL量瓶中,加入適量內(nèi)標溶液超聲使溶解,放冷,用內(nèi)標溶液稀釋至刻度,搖勻,用0.45 μm微孔濾膜濾過,即得各供試品溶液。
2.1.5 線性關(guān)系考察 精密稱取20.40 mg香芹酮對照品與10.23 mg檸檬烯對照品置10 mL量瓶中,用內(nèi)標溶液溶解并稀釋至刻度,作為混合對照溶液;分別精密量取混合對照溶液1.00 mL置于10、25、50、100、200 mL量瓶中,用內(nèi)標溶液稀釋至刻度,搖勻,得香芹酮0.204、0.0816、0.0408、0.0204、0.0102 mg·mL-1和檸檬烯0.1023、0.0409、0.0205、0.0102、0.0051 mg·mL-1的混合對照品溶液。取上述混合對照品溶液及“2.1.3”項下混合對照品溶液,按“2.1.1”項下色譜條件測定,記錄色譜圖,用內(nèi)標法校正,分別以香芹酮、檸檬烯對照品溶液峰面積與內(nèi)標溶液峰面積的校正值f(f=A樣/A內(nèi))為縱坐標(Y),以香芹酮、檸檬烯對照品質(zhì)量濃度C(mg·mL-1)為橫坐標(X)分別繪制標準曲線,并進行線性回歸,結(jié)果見表2。
2.1.6 精密度試驗 取同一對照品溶液重復進樣6次,結(jié)果f(f=A樣/A內(nèi))統(tǒng)計值符合《中國藥典》2020年版四部通則9101藥品質(zhì)量標準分析方法驗證指導原則精密度要求[6](RSD≤2.0%),見表2。
2.1.7 穩(wěn)定性試驗 分別于0、4、8、12、16、20 h精密吸取編號201701留蘭香藥材揮發(fā)油樣品,按“2.1.4”項下方法制備供試品,按“2.1.1”項下色譜條件測定,記錄色譜圖,結(jié)果見表2,說明各成分在20 h內(nèi)穩(wěn)定。
2.1.8 重復性試驗 精密稱取編號201701留蘭香藥材提取揮發(fā)油樣品6份,按“2.1.4”項下方法制備供試品溶液,取供試品溶液及“2.1.3”項下對照品溶液,按“2.1.1”項下色譜條件測定,記錄色譜圖,按內(nèi)標法以峰面積計算,結(jié)果見表2。
表2 香芹酮、檸檬烯方法學考察(n=6)Tab 2 Methodology for determination of carvone and limonene (n=6)
2.1.9 回收試驗 稱取編號201701原藥材粉末約0.25 g,置10 mL量瓶中,精密量取混合對照品溶液(取檸檬烯、香芹酮對照品適量,加內(nèi)標溶液制成每毫升含檸檬烯0.001 947 mg、香芹酮0.045 58 mg的混合對照品溶液)1.00、2.00、3.00 mL制成低、中、高質(zhì)量濃度供試品溶液(各平行3份),分別用含內(nèi)標物的正己烷溶解超聲30 min,冷卻后稀釋至刻度,用0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液作為供試品,按“2.1.1”項下方法測定,計算得香芹酮低、中、高質(zhì)量濃度的平均回收率在96.2%~97.5%,檸檬烯低、中、高質(zhì)量濃度的平均回收率在95.9%~99.8%,RSD均小于3%,符合2020年版《中國藥典》要求。
2.1.10 香芹酮、檸檬烯含量測定結(jié)果 取采集的10個批次留蘭香樣品,按“2.1.4”項下方法制備供試品溶液,分別精密吸取“2.1.3”項下對照品溶液和上述供試品溶液1 μL進樣測定,記錄色譜圖,按內(nèi)標法以峰面積計算,結(jié)果見表3。
表3 留蘭香不同提取方法香芹酮、檸檬烯含量測定(mg·g-1)Tab 3 Determination of carvone and limonene content with different extraction methods of Mentha spicata extract (mg·g-1)
2.2.1 供試菌懸液制備 取枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、藤黃微球菌分別加菌株復溶液復活,再加2%的蛋白胨稀釋液稀釋含菌量為106~109 cfu·mL-1的菌懸液作為供試菌懸液[7]。
2.2.2 培養(yǎng)皿制備 取經(jīng)高壓蒸汽滅菌冷卻至45℃的瓊脂培養(yǎng)基15 mL至無菌培養(yǎng)皿中,加供試菌懸液0.05 mL制成各菌種培養(yǎng)皿,每組平行制備3個。
2.2.3 標準品溶液的制備 精密稱取鏈霉素、新霉素、土霉素標準品適量,分別加滅菌水稀釋至約0.002、0.02、0.02 mg·mL-1的標準溶液[6]。
2.2.4 供試品溶液的制備 取“2.1.4”項下201701樣品制備的供試品揮發(fā)油0.5 g,加滅菌水稀釋至1.0 mg·mL-1的溶液,供試品醇提浸膏1.0 g加滅菌水稀釋至10.0 mg·mL-1、供試品水提浸膏1.0 g加滅菌水稀釋至10.0 mg·mL-1的溶液。
2.2.5 方法 參照《中國藥典》2020年版四部通則1201抗生素微生物檢定法管碟法測定。取各供試品溶液至枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、藤黃微球菌培養(yǎng)皿中,每皿4碟,皿中1、3接種供試品溶液,2、4接種標準溶液,于37℃恒溫箱培養(yǎng)16 h,測定抑菌圈直徑[6],結(jié)果見表4。
表4 供試品及標準溶液抑菌圈直徑(mm)Tab 4 Antibacterial circle diameter of test product and standard solution (mm)
用稀釋倍數(shù)法測定最低抑菌濃度,取“2.1.4”項下201701樣品提取的供試品揮發(fā)油0.5 g、醇提浸膏1.0 g及水提浸膏1.0 g,分別加滅菌的2%蛋白胨滅菌稀釋液稀釋至50 mL為供試品揮發(fā)油溶液、供試品醇提浸膏溶液、供試品水提浸膏溶液,分別用微孔濾膜濾過裝入無菌試管中備用。取試管38支,每支裝9 mL胰酪蛋白培養(yǎng)基溶液,加壓滅菌后,冷卻備用,用滅菌的2%蛋白胨為稀釋液,制備供試品揮發(fā)油質(zhì)量濃度分別約為5、0.5、0.05 mg·mL-1和供試品醇提浸膏、供試品水提浸膏質(zhì)量濃度分別約為10、1.0、0.01 mg·mL-1的溶液,同法制備0.01 mg·mL-1的羅紅霉素對照品溶液,制備陽性對照管(加對照品溶液)與空白管。分別接種各實驗菌液0.05 mL,于37℃恒溫箱培養(yǎng)18 h后,取出,加5%的甲醛溶液抑制細菌再生長,在600 nm波長處測定吸光度[8],結(jié)果見表5。
表5 培養(yǎng)管吸光度值表Tab 5 Absorbance of culture tubes
各樣品中香芹酮、檸檬烯含量相對穩(wěn)定,原藥材中香芹酮達到0.38%以上、檸檬烯0.02%;揮發(fā)油中含量較高,香芹酮達到58.1%、檸檬烯2.7%;醇提浸膏以干燥浸膏計香芹酮18.5%、檸檬烯0.9%;水提浸膏以干燥浸膏計香芹酮12.2%、檸檬烯0.6%;該方法適用于留蘭香藥材各形態(tài)樣品中香芹酮、檸檬烯測定。
參照2020年版《中國藥典》抗生素效價測定法及中藥生物活性測定指導原則,對留蘭香藥材提取物進行抑菌活性實驗,從表4中數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知,該樣品在不同菌株培養(yǎng)皿中均產(chǎn)生一定的抑菌效果,各抑菌圈直徑與標準溶液一致;其中藤黃微球菌培養(yǎng)基靈敏度高,可作為該藥材抑菌效價研究首選,同時對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌產(chǎn)生抑菌活性,說明留蘭香藥材有廣譜抑菌作用,可為臨床用藥提供依據(jù)。用稀釋倍數(shù)法測定最低抑菌濃度,根據(jù)培養(yǎng)后觀察菌群生長濁度及表5測定吸光度值(A)分析,留蘭香藥材各組供試品溶液的濁度及吸光度均不同,根據(jù)菌群生長濁度觀察及吸光度數(shù)據(jù)分析,將A≤0.30定為有抑菌作用的樣品濃度,得到供試品揮發(fā)油的MIC為0.05 mg·mL-1,供試品醇提浸膏和水提浸膏的MIC均為0.1 mg·mL-1。
根據(jù)文獻對測定留蘭香樣品中香芹酮、檸檬烯成分的氣相色譜條件進行優(yōu)化,采用超聲提取法作為樣品前處理方法,耗時短(耗時30 min),操作簡便;比較甲醇、乙醇、乙酸乙酯、正己烷等提取溶劑,從色譜圖的干擾背景及待測成分回收率結(jié)果分析,選擇用正己烷為提取溶劑效果最佳;內(nèi)標法是減少氣相色譜進樣誤差,選正十一烷作內(nèi)標物,保留時間在被測物香芹酮、檸檬烯之間,并與兩成分的分離度符合2020年版《中國藥典》要求,并將內(nèi)標物配制成0.2 mg·mL-1的溶液作為內(nèi)標溶液,該濃度時色譜峰與待測組分一致,用內(nèi)標溶液作溶劑,確保對照品與供試品溶液制備過程中內(nèi)標物含量的穩(wěn)定,減少分次加入內(nèi)標物的濃度變化誤差[9]。該分析方法系統(tǒng)適用性試驗中,檸檬烯、內(nèi)標物正十一烷、香芹酮成分的分離度、理論板數(shù)、拖尾因子、對稱性均等參數(shù)均符合2020年版《中國藥典》要求,優(yōu)化的分析方法靈敏度高,易普及,可為留蘭香藥材及成品的質(zhì)量控制提供參考。
根據(jù)抑菌圈測定數(shù)據(jù)及最低抑菌濃度分析,留蘭香藥材對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、藤黃微球菌都有一定的抑制作用,結(jié)合氣相色譜分析數(shù)據(jù),提取方法不同各供試品溶液中香芹酮、檸檬烯成分含量不同,但提取方法與抑菌活性無顯著關(guān)系,進一步證明單一的分析方法控制藥材質(zhì)量存在缺陷,用中藥生物活性測定方法綜合評價藥材質(zhì)量具有科學性。