路立峰,高 源,湯志強(.山東藥品食品職業學院藥品技術研發中心,山東威海 640;.淄博市計量測試所,山東淄博 55000)
白芷質量控制的研究進展
路立峰1*,高 源1,湯志強2(1.山東藥品食品職業學院藥品技術研發中心,山東威海 264210;2.淄博市計量測試所,山東淄博 255000)
目的:為深入研究和開發白芷提供參考。方法:以“白芷”“炮制”“鑒別”“質量控制”等為關鍵詞,組合檢索中國知網、維普數據庫等收載的2007-2016年發表的相關研究文獻,就白芷的加工炮制、定性鑒別、質量控制等進行總結和綜述。結果與結論:共查閱到相關文獻145篇,其中有效文獻37篇。當前白芷加工炮制研究涉及加工、切制、炮制、干燥、粉碎等,但關于其炮制機制研究較少;除香豆素類成分外其他類成分研究較少;質量控制模式研究呈現多元化,但尚不能全面表征其藥效。故應加強白芷炮制方法和機制研究,創新和完善其質量控制模式。
白芷;加工炮制;定性鑒別;質量控制
白芷,始載于《神農本草經》,并列為中品,在我國有著悠久的藥食兩用的歷史。其性溫味辛,入胃、大腸、肺經,可解表散寒、祛風止痛、宣通鼻竅、燥濕止帶、消腫排膿,臨床用于感冒頭痛、眉棱骨痛、鼻塞流涕、鼻淵、牙
痛、帶下、瘡瘍腫痛等,同時被國家衛生和計劃生育委員會列入藥食兩用名錄。現代研究表明,白芷中主要含有香豆素類、揮發油類、氨基酸類成分及微量元素等,具有抗腫瘤、抗菌、解熱、鎮痛、消炎等多種藥理活性。目前關于白芷的綜述報道多集中在藥理作用及臨床應用研究方面,而關于其質量控制研究方面的綜述報道較少。本研究中,筆者以“白芷”“炮制”“鑒別”“質量控制”等為關鍵詞,組合檢索中國知網、維普數據庫等收載的2007-2016年發表的相關研究文獻(共查閱到相關文獻145篇,其中有效文獻37篇),就白芷的加工炮制、定性鑒別、質量控制等進行總結和綜述,旨在為深入研究和開發白芷提供參考
1.1 加工方法
蔣桂華等[1]以外觀性狀和總香豆素含量為指標,對比日曬法、烘房烘干法、炕床烘干法、微波烘干法、吸附式低溫干燥法與傳統熏硫法對白芷藥材質量的影響,篩選出可替代傳統熏硫法并適合藥農產地加工的炕床烘干法及適應工廠加工的烘房烘干法和吸附式低溫干燥法。
1.2 切制方法
李玲等[2]認為,白芷搶水、浸泡處理后,切成1~2 mm的飲片,其水浸出物量和香豆素含量均優于2~3 mm及4~5mm飲片,較好地完善了飲片加工工藝。譚秋生等[3]選取水洗切片、水洗切塊、未水洗切片和未水洗切塊的鮮白芷,進行總灰分、稀乙醇熱浸出物、歐前胡素含量測定及高效液相色譜(HPLC)指紋圖譜相似度比較評價,認為水洗和切制不適宜于鮮白芷產地加工。
1.3 炮制方法
張利等[4]采用烘干、日曬、微波3種干燥方式,對機器和手工切制的片、塊、丁3種規格樣品,運用紫外分光光度法(UV)結合HPLC法進行測定,結果顯示9種新型飲片質量均優于傳統熏硫飲片,為新型飲片質量控制提供了依據。
袁子民等[5]對酒燉白芷進行研究,采用HPLC法比較其炮制前后化學成分變化,結果發現在黃酒弱酸性及受熱條件下,氧化前胡素、白當歸腦發生醚鍵開環,生成水合氧化前胡素、白當歸素,致使前兩種成分含量降低,后兩種成分含量升高,并認為酒燉入藥具有一定的炮制意義,但能否增強療效有待進一步研究。
1.4 干燥方法
董芙蓉等[6]研究了4種不同干燥方法對白芷醇提物有效成分的影響,結果表明,冷凍干燥較常壓干燥、減壓干燥及微波干燥對歐前胡素和異歐前胡素影響最小,且外觀良好,但干燥時間較長。
1.5 粉碎方法
超微粉碎是利用機械外力使中藥材細胞壁破裂、細胞內有效成分易于溶出的方法,可極大地改善和提高中藥材的生物利用度,越來越受到飲片生產廠家和消費者的青睞。有學者將白芷飲片粉碎成4種不同粒徑的超微粉,通過粒徑分布控制超微粉等級,以紅外光譜法(IR)檢測成分變化,以HPLC法測定其溶出液中的歐前胡素含量,并認為超微粉的吸潮性與細粉無差異,在一定粒徑范圍內粒徑越小溶出度越高[7]。由此認為,應根據藥材性質、溶出度等情況選擇適宜的粒徑。
2.1 簡單重復序列間擴增(ISSR)標記技術
ISSR標記技術具有快捷、高效、操作簡便、重復性好的特點,已廣泛應用于中藥分析鑒定、中藥種質資源遺傳分析等領域。郭丁丁等[8]基于聚合酶鏈式反應(PCR)首次進行白芷ISSR反應體系優化,建立了白芷ISSR反應體系和擴增程序,其可用于研究白芷種質資源遺傳多樣性,進一步夯實白芷遺傳變異分析和遺傳圖譜構建的理論基礎。
2.2 擴增片段長度多態性(AFLP)技術
AFLP技術因具有可靠、方便的特點,已廣泛應用于生物多樣性考察、指紋圖譜構建、遺傳圖譜構建等領域。陳要臻等[9]建立了白芷的AFLP實驗體系,篩選出多態性強的引物,可為白芷鑒定和種質遺傳多樣性分析提供參考。
2.3 近紅外光譜法(NIR)
NIR法因其具有操作簡便、分析快速、安全、無污染并可在線控制的優點,在藥物定性定量分析中應用越來越廣泛。將NIR法與化學計量法相結合,選取適宜的波譜區段,對31批不同的白芷進行聚類分析,取得了同傳統性狀鑒別相一致的評價結果[10]。
2.4 HPLC指紋圖譜技術
中藥講究道地藥材,中藥材質量的好壞與產地、采收、加工等因素密切相關。中藥白芷的來源有兩種,一是傘形科植物白芷Angelica dahurica(Fisch.ex Hoffm.)Bench.et Hook.f.;二是傘形科植物杭白芷A.dahurica(Fisch.ex Hoffm.)Bench.et Hook.f.var.formosana(Boiss.)Shan et Yuan。兩者親緣關系接近,相似度極高,不易鑒定。袁亞洲等[11]采用HPLC-二極管陣列檢測器(DAD)法,應用主成分分析和系統聚類分析模式識別,分析了3個不同產地的30個白芷樣品的相似性及差異性,較好地按照藥材來源將不同產地的樣品正確分類,建立了不同產地白芷的識別方法,并能較好地控制藥材質量。章軍等[12]采用反相HPLC法(RP-HPLC)建立了不同品種白芷藥材的指紋圖譜,認為白芷與杭白芷中共有5個特征峰(第3、4、9、10、11號峰),而第5、6、8號峰為白芷藥材指紋峰,第1、2、7號峰為杭白芷藥材指紋峰。采用RP-HPLC法可較好地鑒別白芷與杭白芷。
3.1 化學成分分析研究
到目前為止,白芷中的化學成分研究主要集中于香豆素類、揮發油類、氨基酸類、多糖類成分及微量元素等。白芷香豆素類成分研究常采用的技術方法和手段主要有HPLC法、氣相色譜-質譜聯用法(GC-MS)、主成分分析技術(PCA)、毛細管電泳法(CE)、毛細管電泳-質譜聯用技術(CE-MS)、液相色譜-質譜串聯技術(LCMS)等;揮發油類成分研究常采用的技術方法則有GC法、GC-MS法等;微量元素研究則有火焰原子吸收分光光度法(FAAS)等。提取分離方法主要有溶劑提取法、超聲波提取法、滲漉法、超臨界CO2萃取法、水蒸氣蒸餾法、半仿生提取法、大孔樹脂吸附法、硅膠柱色譜法、高速逆流色譜分離技術(HSCCC)、高速離心分離技術、快速溶劑萃取法(ASE)等。
作為中藥質量控制的常用方法,HPLC法已越來越多地應用于研究不同產地白芷和含白芷的成方制劑中一種或多種有效成分的含量測定。如一項研究以Phenomenex GeminiC18為固定相,甲醇-水為流動相,檢測波長為310 nm,用HPLC法同時測定了白芷中比克白芷素、氧化前胡素、歐前胡素、珊瑚菜內酯、異歐前胡素等5種成分含量,找到了適合江蘇地區栽培的種質來源及播種方式[13]。另一項研究以Platisil ODSC18為色譜柱,以乙腈-水進行梯度洗脫,以254 nm為檢測波長,并以白當歸素、歐前胡素和異歐前胡素等3個成分為考察指標采用HPLC法進行同時測定,確定了在不同產地10個批次的白芷藥材中,安徽亳州和河南長葛產藥材上述指標成分含量較高[14]。但尚未見關于白芷中相關成分的HPLC一測多評法的研究報道。
因具有高效、快速、靈敏、準確的特點,LC-MS法主要用于極性化合物、難揮發性化合物、熱不穩定化合物和大分子化合物的定性及定量分析,是現代最常用的研究技術之一。因白芷中香豆素類成分具有極性大、遇熱不穩定及難揮發等性質,具有高通量、高靈敏度和高分辨率優勢的LC-MS法在該類成分分析中應用較多。如魏寧等[15]通過以歐前胡素、異歐前胡素、水合氧化前胡素、氧化前胡素、佛手柑內酯和花椒毒酚為指標,采用LC-MS法進行定性及定量分析,考察和比較了ASE法、回流提取法和超聲輔助提取法對川白芷提取率的影響,最終確定了ASE法可快速高效萃取白芷中的香豆素類成分。
曾承輝等[16]以鹽酸小檗堿為內標物,建立磷酸二氫鈉-十二烷基磺酸鈉-甲酰胺的非水膠束體系,采用非水毛細管電泳法測定了白芷中歐前胡素和異歐前胡素的含量,結果表明該法操作簡單、快速價廉、分離效果好,可用于控制白芷藥材的質量。
3.2 質量控制模式研究
3.2.1 色譜指紋圖譜控制模式 色譜指紋圖譜是中藥化學指紋圖譜的重要組成部分,在國內外藥學領域應用越來越廣泛,在中藥質量控制方面起著越來越重要的作用。色譜指紋圖譜有HPLC指紋圖譜、GC指紋圖譜、HSCCC指紋圖譜、高效毛細管電泳(HPCE)指紋圖譜及與光譜相結合的HPLC-MS指紋圖譜、GC-MS指紋圖譜等。
選擇歐前胡素和異歐前胡素為參照物,雷云等[17]以乙腈-水為流動相,在254 nm檢測波長下,得到香豆素類成分共有峰10個,建立了白芷中香豆素類成分的HPLC指紋圖譜,并同時測定了兩種參照物成分的含量。章軍等[12]采用RP-HPLC法,以0.1%冰醋酸乙腈-0.1%冰醋酸水溶液為流動相,在312 nm波長下檢測,進行二元梯度洗脫,指認了白芷和杭白芷中各有11個特征峰,兩者具有8個共有峰。袁亞洲等[11]運用HPLC-DAD法,應用PCA和系統聚類分析模式識別,找出7個共有峰,并確認來自各省白芷藥材共有模式HPLC色譜圖。另有學者[18]采用RP-HPLC法,以乙腈-0.15%冰醋酸為流動相,分類建立渝產白芷指紋圖譜,并進行系統相似性比較和評價,認為在硫熏、采收日期、海拔高度、產地、生長土壤、表皮類型和采收加工方法等影響因素中,最能顯著影響白芷質量的是產地、種植土壤和采收加工方法,其次為海拔高度。
3.2.2 藥物體系質量評價模式 藥物體系質量評價是用藥動學、藥效學、藥物成分相互作用關聯分析的方法,研究藥物體系中有效指標成分的含量及組成比例,并與基準飲片進行關聯度分析比較,表征飲片質量,綜合考量飲片質量優劣的方法。
石任兵團隊已相繼對白芷、生地黃、柴胡、丹參、遠志、石菖蒲、蒲黃等7種飲片進行了藥物體系質量評價。該團隊[19]選擇香豆素類成分和酚類成分組成藥物體系關聯組分,表征白芷有效指標性成分,應用藥物體系質量評價模式,對綠原酸、花椒毒酚、佛手柑內酯、歐前胡素、異歐前胡素等5種有效指標成分進行了含量測定,并與基準飲片進行質量關聯分析,從而篩選和尋找優質飲片,全面表征與評價白芷質量。此研究為優選中藥飲片尋找到一種新思路和新方法。
3.2.3 譜-效關系控制模式 中藥譜-效關系控制模式是以中藥為研究對象,結合現代研究方法,研究中藥指紋圖譜與藥效學之間的內在關系,建立符合中醫藥理論體系的質量評價體系,能較好地反映出中藥飲片物質群的完整作用效果。較公認的研究中藥指紋圖譜的主導方法有HPLC指紋圖譜技術、HPCE指紋圖譜技術等。
張慧等[20]選擇白芷中活性最強的乙酸乙酯部位,建立HPLC指紋圖譜,以大鼠血瘀模型,考察全血黏度、血漿黏度、血細胞比容、紅細胞聚集指數,進行活血化瘀作用體內篩選,研究指紋圖譜與白芷活血化瘀作用的譜效相關性,并從16個共有峰中指認出第4、9、11、12、16號峰為活血化瘀作用的特征峰,所建立的白芷HPLC特征圖譜與藥效作用的關系,為“指紋圖譜與藥效關聯”的中藥質量控制模式提供了數據支持。但是到目前為止,關于白芷HPCE指紋圖譜研究仍鮮有報道。
3.2.4 傳統與現代相結合的質量評價模式 中藥飲片的傳統鑒別主要以性狀鑒別為主,而鑒別的手段主要依賴于眼看、手摸、鼻聞、口嘗等方法。但性狀鑒別也存在著一定程度的不足,傳統性狀鑒別在很大程度上依靠檢驗者的鑒別經驗,如檢驗者對氣味、色澤的敏感程度不同,導致對藥材氣味、色澤的鑒別差異較大,這些都極大限制了性狀鑒別的推廣應用。隨著現代科學技術的發展,如NIR技術、HPLC指紋圖譜技術[10]的應用,取得了與傳統鑒別一致性的結果。基于此,若研制開發電子鼻、電子眼、電子舌深度融合系統,結合現代萃取技術、LC-MS技術等,可較好地解決包括白芷在內的中藥飲片的氣、色、味的鑒別,更好地彌補中藥飲片傳統性狀鑒別的不足,更能客觀反映出藥材的本味、本色和本氣。
近年來,白芷研究采用的現代分析方法和分析內容匯總見表1。
中藥是在中醫藥理論指導下用于臨床的藥物。隨著現代科學技術的發展,中藥白芷研究取得長足進步,但也存在一些不足。第一,歷史上有白芷炒炭治崩漏,蘿卜制可祛風通竅(《本草綱目》),黃精制可治脾虛濕阻及鼻淵(《雷公炮制論》),酒炙可增強祛風散寒、消腫止痛功效(《滇南本草》)等記載,其加工炮制法有十種之多,但《中國藥典》中僅有曬干和低溫干燥的處理方法,飲片為生切片。因此,有必要加強白芷不同炮制品、炮制方法及機制相關研究,增強其療效,擴大適用范圍,更全面地滿足臨床需要。第二,其化學成分研究主要集中于香豆素類成分,其他類成分研究較少,而白芷氣“芳香”,其氣味的表征可通過借助現代科學技術手段開展相關揮發油成分分析及藥理作用研究來實現。第三,進行HPLC指紋圖譜研究時,多選擇歐前胡素和異歐前胡素作參照物,但這兩種成分也會同時存在于傘形科北沙參和川明參藥材、蕓香科枸橘藥材中,專屬性是否存在欠缺值得思考。第四,白芷現有的質量控制模式研究中也存在在一定程度的不足。目前對白芷的質量控制模式主要為色譜指紋圖譜控制模式、藥物體系質量評價模式、譜-效關系控制模式和傳統與現代相結合的質量評價模式等,眾學者和科研工作者為白芷藥材的質量控制模式研究和進一步開發做了大量工作,但現階段的研究仍存在不足之處。如白芷色譜指紋圖譜控制模式是建立在化學成分的基礎之上的,而一種或多種化學成分能否完整表達白芷在中藥學中的功效,能否在其臨床應用中完全體現,尚缺乏明確的科學研究及證據。藥物體系質量評價模式用藥動學、藥效學篩選藥物活性成分,測定其有效指標性成分含量,并對各有效成分進行相對比值關聯,表征藥物質量,在質量評價過程中需要與基準飲片進行比較,但基準飲片目前尚缺少統一的法定質量標準。傳統與現代相結合的質量評價模式與譜-效關系控制模式均是對色譜指紋圖譜控制模式的進一步發展,但是傳統與現代相結合的質量評價模式在對飲片質量進行表達時,僅考慮外觀性狀,而忽略藥物性味;譜-效關系控制模式在完全表達藥物的性能與功效方面還有待進一步研究和探索。
中醫藥是中華文化的瑰寶,中藥現代化是眾多醫藥工作者正在求索的目標。中藥的質量控制既要傳承,又要發展;既要融合現代科學技術,又要體現中藥特色;既要服務中華民族,又要走向世界。白芷質量控制是個系統工程,不僅要系統化融合產地加工、炮制和藥性等研究,還要全面借助現代科學手段和方法開展主要組分、活性物質化學成分及結構、定性鑒別與定量測定相結合的研究,建立基于藥材本身能全面表征藥效、藥性的控制模式。可以預見的是,劉昌孝院士提出的“中藥質量標志物”的新概念、新理論將為白芷的質量控制提供可借鑒的方法,也將會引領中藥的質量控制提高到一個新高度。
[1] 蔣桂華,蘭群,馬逾英,等.白芷替代熏硫的產地加工方法研究[J].時珍國醫國藥,2012,23(12):3065-3067.
[2] 李玲,李祖倫,何宇新,等.白芷飲片加工工藝初探[J].四川中醫,2008,26(1):52-53.
[3] 譚秋生,章文偉,李玲,等.不同加工方法對白芷質量的影響[J].中國中醫藥信息雜志,2013,20(7):49-52.
[4] 張利,馬逾英,蔣桂華,等.白芷新型飲片總香豆素與歐前胡素的含量測定[J].時珍國醫國藥,2011,22(1):80-81.
[5] 袁子民,王靜,賈天柱,等.白芷酒燉前后4種香豆素類成分的含量測定及相互轉化機制研究[J].中國中藥雜志,2016,41(16):3032-3035.
[6] 董芙蓉,李慧,孫學剛,等.干燥方法對白芷醇提物有效成分的影響[J].安徽中醫藥大學學報,2007,26(6):45-47.
[7] 楊迎光,張芳,韓麗,等.白芷飲片超微粉碎規律的初步探索[J].中國實驗方劑學雜志,2015,21(2):24-26.
[8] 郭丁丁,馬逾英,唐琳,等.白芷ISSR-PCR反應體系的建立和優化[J].成都中醫藥大學學報,2008,31(2):45-48.
[9] 陳要臻,郭丁丁,馬逾英,等.白芷擴增片段長度變態性反應體系的建立及優化[J].時珍國醫國藥,2008,19(12):2844-2846.
[10] 吳曉毅,巢志茂,于莉.傳統與現代方法相結合評價白芷飲片質量[J].中華中醫藥雜志,2015,30(5):1597-1600.
[11] 袁亞洲,倪永年.不同產地白芷藥材高效液相色譜指紋圖譜研究[J].分析科學學報,2009,25(1):26-30.
[12] 章軍,王躍生,何希榮.RP-HPLC指紋圖譜鑒別不同品種白芷藥材的研究[J].中國實驗方劑學雜志,2007,13(7):1-4.
[13] 趙友誼,孫浩,王鳴,等.HPLC法同時測定江蘇引種白芷中5個香豆素的含量[J].中國野生植物資源,2013,32(1):56-58.
[14] 史洋,雷云,許海玉,等.白芷中3個主要活性成分含量測定及其質量評價研究[J].中國中藥雜志,2015,40(5):915-919.
[15] 魏寧,原梅,陽海鷹,等.快速溶劑萃取-液質聯用法同時測定6種白芷呋喃香豆素[J].藥物分析雜志,2015,35(8):1385-1392.
[16] 曾承輝,王曉可,毋福海.毛細管電泳法測定白芷藥材歐前胡素和異歐前胡素的含量[J].中藥材,2009,32(12):1850-1853.
[17] 雷云,王威,史洋,等.基于化學指紋圖譜和多指標成分含量測定的白芷質量評價[J].中國實驗方劑學雜志,2015,21(2):36-39.
[18] 譚秋生,章文偉,李玲,等.渝產白芷高效液相色譜指紋圖譜研究[J].中國農學通報,2014,30(1):178-184.
[19] 孫雅姝,張璐,潘婷,等.基于藥物體系質量評價模式的白芷質量表征關聯分析研究[J].環球中醫藥,2015,8(3):266-273.
[20] 張慧,海廣范,栗志勇,等.白芷中活血化瘀有效組分的譜效關系[J].中國實驗方劑學雜志,2014,20(15):139-143.
[21] 周啟仲.HPLC測定白芷根部歐前胡骨酯成分含量[J].北方藥學,2015,12(1):22-23.
[22] 盧曉琳,蔣運斌,曹斌,等.熏硫與未熏硫白芷的體內外HPLC圖譜對比分析[J].中藥與臨床,2015,6(5):7-9.
[23] 吳曉毅,巢志茂,王淳,等.HPLC指紋法評價白芷飲片質量的一致性[J].中國中醫藥信息雜志,2015,22(2):74-78.
[24] 吳耀華,李漢榮,白芷有效成分含量測定及其指紋圖譜研究[J].海峽藥學,2015,27(3):40-41.
[25] 王婷婷,陳曉輝,胡慶慶,等.白芷質量的HPLC指紋圖譜評價方法[J].藥學學報,2006,41(8):747-751.
[26] 張薇,朱智甲,張晗,等.液相色譜-串聯質譜法測定白芷中3種香豆素[J].分析實驗室,2012,31(5):104-108.
[27]李玲,呂磊,張薇,等.運用GC-MS結合PCA技術對川白芷與杭白芷揮發油成分的比較分析[J].藥物分析雜志,2011,31(1):112-118.
[28] 陳琴華,熊琳,李鵬,等.氣相色譜-質譜法測定白芷中異歐前胡素的含量[J].醫藥導報,2014,33(4):487-489.
[29] 王佳靜,陳昭,吳玉田,等.甲基丙烯酸酯整體柱毛細管電色譜法快速分析白芷中的主要活性成分[J].色譜,2010,28(3):240-246.
[30] 余敏靈,王小林,陳文秋.離子色譜法測定白芷中二氧化硫的含量[J].瀘州醫學院學報,2014,37(5):496-499.
[31] 吳曉毅,巢志茂,孫文,等.基于近紅外光譜技術對硫磺熏蒸白芷的定性鑒別和定量研究[J].中國中藥雜志,2014,39(10),1863-1868.
[32] 周冰,劉培,魯學軍,等.禹白芷適宜干燥加工方式的優選研究[J].中藥材,2016,39(7):1509-1515.
[33] 王婷婷,李清,宋愛華,等.白芷中揮發油GC指紋圖譜研究[J].藥物分析雜志,2007,27(9):1340-1343.
[34] 林景.正交試驗優選白芷超臨界CO2萃取工藝[J].中國藥房,2013,24(31):2927-2928.
[35] 劉光川,王芳英,王鐸.中草藥白芷中微量元素鐵銅鋅錳的測定[J].廣東化工,2012,39(1):111.
[36] 陳宏偉,錢瑋,刁刻,等.湖南道地白芷氨基酸含量與組成分析[J].廣西植物,2015,35(4):569-573.
[37] 王青曉,李振國,張翠英,等.微波消解-ICP-AES法測定禹白芷中重金屬及微量元素的含量[J].中藥材,2008,31(6):861-863.
(編輯:周 箐)
R282.7
A
1001-0408(2017)15-2156-05
2016-12-08
2017-04-12)
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2017.15.39