吳情梅 劉曉芬 連艷 陳玲 黃鳳 彭成 楊晨 黃維 蔣桂華



摘 要 目的:探討產地加工與飲片炮制一體化(以下簡稱“一體化”)對川芎飲片化學成分的影響。方法:收集四川都江堰、彭州兩地的鮮川芎,除去雜質和非藥用部位后,經淋洗、陰干(至含水量約28%)、切片、干燥制得川芎一體化飲片;經陰干、加水悶潤(至透心)、切片、干燥制得傳統飲片。建立兩種飲片各10批樣品的高效液相色譜(HPLC)指紋圖譜,色譜柱為WondaSil C18,流動相為1%甲酸水溶液-乙腈(梯度洗脫),流速為1.0 mL/min,柱溫為30 ℃,檢測波長為285 nm,進樣量為10 μL。以洋川芎內酯A為參照,繪制20批藥材樣品的HPLC指紋圖譜;采用《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(2004A版)》進行相似度評價,確定共有峰。按上述色譜條件測定兩種飲片中綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯A的含量,采用單因素方差分析進行組間比較。結果:20批藥材樣品HPLC指紋圖譜的相似度均大于0.900;共有16個共有峰,指認其中7個依次為綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯Ⅰ、阿魏酸松柏酯、洋川芎內酯A、正丁基苯酞、藁本內酯。綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯A檢測質量濃度的線性范圍分別為0.008~0.200 mg/mL(r=0.999 9)、0.010~0.140 mg/mL(r=0.999 2)、0.100~0.600 mg/mL(r=0.999 3);定量限分別為0.002 8、0.000 6、0.005 0 mg/mL,檢測限分別為0.000 8、0.000 1、0.001 0 mg/mL;精密度、重復性、穩定性試驗的RSD均小于3%,平均加樣回收率為96.27%~102.02%(RSD<2%,n=6)。川芎一體化飲片和傳統飲片中上述成分的含量分別為(1.677 0±0.311 0)、(1.562 7±0.124 5)、(9.494 0±1.351 3)mg/g和(1.300 2±0.469 2)、(1.388 0±0.209 9)、(9.811 7±1.098 9)mg/g,組間比較差異均無統計學意義(P>0.05)。結論:川芎一體化飲片和傳統飲片各批樣品化學成分的一致性好,且一體化加工不影響飲片中綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯A等指標性成分的含量,該工藝具有一定的可行性。
關鍵詞 川芎;一體化飲片;傳統飲片;指紋圖譜;含量測定;高效液相色譜法
ABSTRACT? ?OBJECTIVE: To investigate the effects of the integration of field processing and decoction piece processing (hereinafter called “Integration” for short) on chemical composition of Ligusticum chuanxiong decoction pieces. METHODS: Fresh L. chuanxiong were collected from Dujiangyan and Pengzhou of Sichuan; integrated decoction pieces of L. chuanxiong were prepared after washing, drying in the shade (to about 28% moisture content), slicing and drying; traditional decoction pieces was prepared after drying in the shade, adding water to moisten (to the core), slicing and drying. HPLC fingerprints of two kinds of decoction pieces samples (with 10 batches in each type) were established. The determination was performed on WondaSil C18 column with mobile phase consisted of 1% formic acid solution-acetonitrile (gradient elution) at the flow rate of 1.0 mL/min. The column temperature was 30 ℃. The detection wavelength was set at 285 nm, and the sample size was 10 μL. Using ligusticolide A as reference, HPLC fingerprints of 20 batches of samples were drawn. The similarity of the fingerprints was evaluated with Similarity Evaluation System for Chromatographic Fingerprint of TCM (2004A edition), and then common peaks were confirmed. The contents of chlorogenic acid, ferulic acid and ligusticolide A were determined by above chromatographic condition. Single factor variance analysis was performed for comparison of the contents. RESULTS: The similarity of HPLC fingerprints among 20 batches of samples was above 0.900. A total of 16 common peaks were determined, 7 of which were chlorogenic acid, ferulic acid, ligusticolide Ⅰ, pine cypress ferulinate, ligusticolide A, n-butylphthalide and ligustilide, respectively. The linear range of chlorogenic acid, ferulic acid and ligusticolide A were 0.008-0.200 mg/mL(r=0.999 9), 0.010-0.140 mg/mL(r=0.999 2) and 0.100-0.600 mg/mL(r=0.999 3); the limits of quantification were 0.002 8, 0.000 6 and 0.005 0 mg/mL, respectively; the limits of detection were 0.000 8, 0.000 1 and 0.001 0 mg/mL, respectively; RSDs of precision, reproducibility and stability tests were all lower than 3%, and average recoveries were 96.27%-102.02%(RSD<2%,n=6). The contents of above compositions in the integrated decoction pieces and traditional decoction pieces were (1.677 0±0.311 0), (1.562 7±0.124 5),(9.494 0±1.351 3) mg/g and (1.300 2±0.469 2),(1.388 0±0.209 9),(9.811 7±1.098 9)mg/g, respectively; there was no statistical significance between 2 groups (P>0.05). CONCLUSIONS: The chemical composition of each batch of samples of L. chuanxiong integrated decoction pieces and traditional decoction pieces is consistent, and the content of index components as chlorogenic acid, ferulic acid and ligusticolide A in the decoction pieces is not affected by the integration processing. This process is feasible to a certain extent.
KEYWORDS? ?Ligusticum chuanxiong; Integrated decoction piece; Traditional decoction piece; Fingerprint; Content determination; HPLC
中藥飲片是中醫臨床用藥的基本形式之一,其既是中成藥的重要原料,也是關系整個中藥產業發展的關鍵環節,因此飲片質量的優劣將直接影響臨床療效[1]。近年來,國家加大了對中藥飲片質量的管理,但有效成分含量不足等問題仍層出不窮,主要與藥材浸泡時間不當等產地加工、飲片炮制不規范有關[2]。為保障中藥飲片質量,解決因交叉重復、加工操作繁瑣以及無量化指標等問題,有學者提出了中藥產地加工與飲片炮制一體化(以下簡稱“一體化”)的概念[1-2]。目前,中藥一體化的加工形式主要包含兩種,一種為趁鮮將藥材切片或切段,干燥后包裝;另一種則是將切制前移至加工環節,即蒸煮后再切制或半干切制,干燥后包裝。相關研究指出,黃柏[3]、何首烏[4]、知母[5]、香薷[6]、白芍[7]、苦參[8]、板藍根[9]等藥材的一體化加工均具有可行性。
川芎為傘形科植物川芎(Ligusticum chuanxiong Hort.)的干燥根莖,其味辛、性溫,具活血行氣、祛風止痛之效,因其善治各種原因導致的頭痛,被譽為治頭痛之“要藥”[10-11]。該藥主產于四川都江堰、彭州等地,是川產道地藥材,在臨床上應用廣泛[12]。川芎傳統的加工方法需將鮮川芎完全干燥,得川芎藥材,然后將川芎藥材浸潤、切片、干燥后,制成川芎飲片。由此可見,川芎從鮮藥到飲片需1次水處理和2次干燥過程[13]。由于川芎中的有效成分多為水溶性成分,在浸潤過程中易導致成分損失而影響藥效,再加之整個加工過程周期長,容易造成二次污染[14]。因此,有必要開展川芎一體化研究以減少有效成分損失、提升飲片質量。有研究指出,川芎中的有機酸類和苯酞類成分為其活性成分,其中綠原酸具有保護心血管、抗菌等作用,阿魏酸具有保護血管、抗氧化等功效,洋川芎內酯具有舒張血管、抗氧化等作用[15-19]。本課題組在前期川芎產地加工炮制一體化研究的基礎上,以上述3種成分作為指標成分,比較一體化加工和傳統加工所得飲片指標成分含量的差異,旨在為川芎飲片產地加工炮制一體化的應用提供依據。
1 材料
1.1 儀器
1200型高效液相色譜(HPLC)儀(美國Agilent公司);CTD-CT型熱風循環烘箱(成都通達干燥設備有限公司);SC-10型水分測定儀(上海良平儀器儀表有限公司);QJXC-200BT型轉盤式切藥機、XS-750型循環水洗藥機(杭州海善制藥設備股份有限公司);BP121S型萬分之一電子分析天平[賽多利斯科學儀器(北京)有限公司];DZG-6090型真空干燥箱(上海森信實驗儀器有限公司);KQ-50B型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。
1.2 藥材與試劑
10批鮮川芎于2018年5月采收自四川都江堰和彭州,經成都中醫藥大學民族藥學院蔣桂華教授鑒定為傘形科藁本屬植物川芎(L. chuanxiong Hort.)的新鮮根莖,其樣品信息來源見表1。
[批號 采收地 批號 采收地 201805001 都江堰 201805006 彭州 201805002 都江堰 201805007 彭州 201805003 都江堰 201805008 彭州 201805004 都江堰 201805009 彭州 201805005 都江堰 201805010 彭州 ]
阿魏酸對照品(批號:MUST-17010908)購自成都曼斯特生物科技有限公司,綠原酸對照品(批號:CHB190121)、洋川芎內酯A對照品(批號:CHB180615)以及洋川芎內酯Ⅰ、阿魏酸松柏酯、正丁基苯酞、藁本內酯對照品(用于指紋圖譜共有峰指認)均購自成都克洛瑪生物科技有限公司,上述對照品的純度均大于98%。甲醇、乙腈均為色譜純,其余試劑均為分析純,水為純凈水。
2 方法與結果
2.1 飲片的制備
2.1.1 一體化飲片 取鮮川芎,除去雜質和非藥用部位,快速淋洗后,置于陰涼通風處,陰干至含水量約28%,切片(厚度約為2 mm),50 ℃鼓風干燥6~8 h,篩去碎屑,即得。共制備川芎一體化飲片10批,依次編號為Y1~Y10。
2.1.2 傳統飲片 取鮮川芎,除去雜質和非藥用部位,置于陰涼通風處陰干,得川芎藥材。將上述川芎藥材快速淋洗,洗去泥沙等雜質,加水悶潤至透心,切片(厚度約為2~4 mm),干燥,篩去碎屑,即得[1]。共制備川芎傳統飲片10批,依次編號為S1~S10。
2.2 色譜條件
色譜柱:WondaSil C18(250 mm×4.6 mm,5 μm),流動相:1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B),梯度洗脫(0~10 min,15%B;10~13 min,15%B→30%B;13~20 min,30%B→45%B;20~45 min,45%B;45~48 min,45%B→55%B;48~57 min,55%B);流速:1.0 mL/min;柱溫:30 ℃;檢測波長:285 nm;進樣量:10 μL。
2.3 混合對照品溶液的制備
取各對照品適量,分別置于10 mL量瓶中,加甲醇溶解并定容,制成綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯A質量濃度分別為1.092、1.064、10.335 mg/mL的單一對照品貯備液。分別精密吸取上述單一對照品貯備液690、1 240、415 ?L,置于10 mL量瓶中,加甲醇定容,搖勻,制得上述待測成分質量濃度分別為0.075、0.132、0.429 mg/mL的混合對照品溶液。
2.4 供試品溶液的制備
取“2.1”項下各飲片適量,粉碎,過四號篩。取上述粉末約1 g,精密稱定,置于具塞錐形瓶中,精密加入甲醇25 mL,稱定質量,加熱回流30 min,再次稱定質量,用甲醇補足減失的質量,搖勻,濾過,取續濾液,即得供試品溶液。
2.5 陰性對照溶液的制備
以甲醇為陰性對照溶液。
2.6 HPLC指紋圖譜的建立
2.6.1 精密度試驗 取“2.4”項下供試品溶液(編號:S1)適量,按“2.2”項下色譜條件連續進樣測定6次,以洋川芎內酯A為參照(S),記錄各共有峰的相對保留時間和相對峰面積。結果,16個共有峰的相對保留時間和相對峰面積的RSD均小于3%(n=6),表明本方法精密度良好。
2.6.2 穩定性試驗 取“2.4”項下供試品溶液(編號:S1)適量,分別于室溫下放置0、2、4、8、12、24 h時,按“2.2”項下色譜條件進樣測定,以洋川芎內酯A為參照(S),記錄各共有峰的相對保留時間和相對峰面積。結果,16個共有峰的相對保留時間和相對峰面積的RSD均小于3%(n=6),表明供試品溶液在室溫下放置24 h內穩定性良好。
2.6.3 重復性試驗 取川芎飲片粉末(編號:S1)適量,共6份,按“2.4”項下方法制備供試品溶液,再按“2.2”項下色譜條件進樣測定,以洋川芎內酯A為參照(S),記錄各共有峰的相對保留時間和相對峰面積。結果,16個共有峰的相對保留時間和相對峰面積的RSD均小于3%(n=6),表明本方法重復性良好。
2.6.4 指紋圖譜的生成及共有峰的定位 分別取10批川芎一體化加工飲片和10批川芎傳統加工飲片適量,按“2.4”項下方法制備供試品溶液,再按“2.2”項下色譜條件進樣測定,采用《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(2004A版)》對川芎一體化飲片和川芎傳統飲片HPLC指紋圖譜進行擬合,得對照圖譜(R)。川芎一體化飲片和傳統飲片指紋圖譜對比見圖1,10批川芎一體化飲片和10批川芎傳統飲片HPLC疊加指紋圖譜及對照圖譜見圖2、圖3。
由圖1~圖3可見,10批一體化飲片和傳統飲片均有16個共有峰,指認了其中7個共有峰,即1號峰為綠原酸,4號峰為阿魏酸,6號峰為洋川芎內酯Ⅰ,12號峰為阿魏酸松柏酯,13號峰為洋川芎內酯A,14號峰為正丁基苯酞,15號峰為藁本內酯。其中,13號峰的峰面積相對較大,且峰形和分離度良好、出峰時間適宜,故選擇13號峰為參照。
2.6.5 相似度評價 采用《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(2004A版)》對10批川芎一體化飲片和傳統飲片的指紋圖譜進行相似度評價。分別以Y1和S1為參照圖譜,采用中位數法生成對照圖譜后進行自動匹配,計算相似度。結果,10批川芎一體化飲片、10批川芎傳統飲片與其對照圖譜的相似度均大于0.900,表明各批藥材飲片的化學成分具有較好的一致性,詳見表2。
2.7 川芎中3種成分的含量測定
2.7.1 色譜條件 同“2.2”項。
2.7.2 溶液的制備 同“2.3”“2.4”“2.5”項。
2.7.3 專屬性試驗 取“2.7.2”項下混合對照品溶液、供試品溶液(編號:S1)和陰性對照溶液各適量,按“2.7.1”項下色譜條件進樣測定,記錄色譜圖,詳見圖4。由圖4可見,各相鄰色譜峰分離度良好,理論板數均大于6 000,陰性對照無干擾,表明本法專屬性良好。
2.7.4 線性關系考察 精密吸取“2.3”項下各單一對照品貯備液適量,置于同一量瓶中,用甲醇稀釋,制得綠原酸質量濃度分別為0.008、0.060、0.080、0.120、0.200 mg/mL,阿魏酸質量濃度分別為0.010、0.040、0.080、0.120、0.140 mg/mL,洋川芎內酯A質量濃度分別為0.100、0.200、0.300、0.500、0.600 mg/mL的系列混合對照品溶液,按“2.7.1”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積。以各待測成分的質量濃度(x,mg/mL)為橫坐標、峰面積(y)為縱坐標進行線性回歸,結果見表3。
2.7.5 定量限與檢測限考察 取“2.3”項下各單一對照品貯備液適量,用甲醇倍比稀釋,按“2.7.1”項下色譜條件進樣測定,以信噪比10 ∶ 1、3 ∶ 1分別計算定量限和檢測限。結果,綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯A的定量限分別為0.002 8、0.000 6、0.005 0 mg/mL,檢測限分別為0.000 8、0.000 1、0.001 0 mg/mL。
[待測成分 回歸方程 r 線性范圍,mg/mL 綠原酸 y=17 287x-9.424 4 0.999 9 0.008~0.200 阿魏酸 y=32 828x-12.477 0.999 2 0.010~0.140 洋川芎內酯A y=8 120.5x-163.71 0.999 3 0.100~0.600 ]
2.7.6 精密度試驗 取同一批供試品溶液(編號:S1),按“2.7.1”項下色譜條件連續進樣測定6次,記錄峰面積。結果,綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯A峰面積的RSD分別為2.358%、1.068%、0.859%(n=6),表明本方法精密度良好。
2.7.7 穩定性試驗 取“2.7.2”項下供試品溶液(編號:S1)適量,分別于室溫下放置0、2、4、8、12、24 h時,按“2.7.1”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積。結果,綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯A峰面積的RSD分別為2.618%、2.005%、0.735%(n=6),表明供試品溶液在室溫下放置24 h內穩定性良好。
2.7.8 重復性試驗 取川芎飲片粉末(編號:S1),共6份,按“2.7.2”項下方法制備供試品溶液,再按“2.7.1”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積并按標準曲線法計算樣品中3種成分的含量。結果,綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯A的平均含量分別為1.071 2、1.581 4、10.531 3 mg/g,RSD分別為2.947%、2.865%、1.011%(n=6),表明本方法重復性良好。
2.7.9 加樣回收率試驗 取6份川芎飲片(編號:S1),粉碎,過四號篩。取上述粉末約0.5 g,精密稱定,置于錐形瓶中,精密加入“2.3”項下各單一對照品貯備液適量,按“2.7.2”項下方法制備供試品溶液,再按“2.7.1”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積并計算加樣回收率。結果,綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯A的平均加樣回收率分別為96.27%、97.26%、102.02%,RSD分別為1.81%、1.77%、1.57%(n=6)。
2.7.10 川芎飲片中3種成分定量測定 分別取川芎一體化飲片和傳統飲片(編號:Y1~Y10、S1~S10),粉碎,過四號篩。取上述粉末約1.0 g,精密稱定,按“2.7.2”項下方法制備供試品溶液,再按“2.7.1”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積并按標準曲線法計算其中綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯A的含量。各樣品平行測定3次,結果見表4。采用SPSS 16.0軟件對數據進行統計分析。各組數據均用x±s表示,組間比較采用單因素方差分析(One-way ANOVA)。P<0.05為差異有統計學意義。
由表4可見,川芎一體化飲片中綠原酸、阿魏酸的平均含量略高于傳統飲片,而洋川芎內酯A的平均含量略低于傳統飲片,但組間比較差異均無統計學意義(P>0.05)。
3 討論
川芎作為臨床常用中藥,其藥材飲片質量的優劣將直接影響臨床療效[2]。本課題組前期進行了川芎一體化工藝研究,所得工藝只需將鮮川芎除去泥沙和非藥用部位后陰干至半干(含水量約28%),切制、烘干即可獲得飲片,整個加工過程僅需15 d;而傳統加工方式則需將鮮川芎陰干至全干得川芎藥材,將上述藥材浸潤至透心,再經切制、干燥得飲片,整個加工過程需1個月左右。從加工過程來看,傳統加工過程更加復雜且耗時更長,主要是因為在晾曬過程中,隨著鮮川芎表面干燥程度的不斷增加,其內部水分的流失速率則逐漸減緩,使得干燥過程更加耗時[20]。與此同時,由于加工周期較長,川芎長時間暴露在空氣中,受到二次污染的風險更高[14]。因此,開展川芎一體化研究具有一定的現實意義。
本研究首次建立了川芎一體化飲片的HPLC指紋圖譜,并采用HPLC法測定了飲片中綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯A的含量,同時將指紋圖譜及指標成分含量與川芎傳統飲片進行了比較。在定性、定量HPLC法建立的過程中,本課題組對不同色譜儀器(Agilent 1200型、Thermo Ultimate 3000型HPLC儀)、流動相體系(1%甲酸水溶液-甲醇、0.5%甲酸水溶液-乙腈、1%甲酸水溶液-乙腈、1%乙酸水溶液-乙腈、0.5%磷酸水溶液-乙腈)、檢測波長(230、280、320 nm)等色譜條件的分離效果進行了比較,最終確定了“2.2”項的色譜條件。此外,本課題組還對供試品溶液制備過程中的提取方法(超聲、回流)、提取溶劑(甲醇、75%甲醇、50%甲醇、乙腈)、提取時間(30、45、60 min)等進行了篩選。結果顯示,乙腈回流提取所得供試品溶液中各成分的分離度較差且對應色譜峰數量較少;超聲提取所得供試品溶液不穩定,其中阿魏酸和阿魏酸松柏酯之間易于轉化;與75%甲醇浸提比較,甲醇回流提取所得供試品溶液的基線更為平穩,分離度更好且色譜峰信息更多。故最終選擇以甲醇作為溶劑、回流提取30 min以制備供試品溶液。
本研究對川芎一體化飲片和川芎傳統飲片的指紋圖譜進行了比較分析。從對比結果可知,兩種飲片各批樣品的相似度均大于0.900,表明各批樣品化學成分的一致性好。川芎一體化飲片和川芎傳統飲片中綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯A等3種成分的含量測定結果顯示,川芎一體化飲片中綠原酸和阿魏酸平均含量略高于傳統飲片,分析原因可能是由于傳統川芎飲片需要經過浸潤,在此環節易造成綠原酸、阿魏酸等水溶性成分的損失;而洋川芎內酯A成分含量略低于傳統飲片,其具體原因有待進一步研究。但統計學結果顯示,兩種飲片中上述3種成分的含量比較差異均無統計學意義,表明兩種飲片中有效成分含量較為接近。
綜上所述,與傳統工藝相比,一體化工藝操作簡便、周期更短、成本更低,且綠原酸、阿魏酸、洋川芎內酯A等指標成分的含量不受影響,提示該一體化工藝可行。但本研究僅從化學成分含量的角度初步評價了川芎一體化工藝的可行性,后期仍有待開展兩種工藝所得飲片的藥效學比較來進一步驗證。
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(收稿日期:2019-07-11 修回日期:2019-12-13)
(編輯:張元媛)