程 闖,胡衛南,方倍倩,顏偉華,宋劍鋒,黃 華,鄭 明
(浙江省衢州市食品藥品檢驗研究院,浙江 衢州 324000)
黃精為百合科植物滇黃精Polygonatum kingianumColl.et Hemsl.、黃精Polygonatum sibiricumRed.或多花黃精Polygonatum cyrtonemaHua的干燥根莖,按形狀不同,習稱“大黃精”“雞頭黃精”“姜形黃精”,春、秋二季采挖,除去須根,洗凈,置沸水中略燙或蒸至透心,干燥。2020年版《中國藥典(一部)》記載其功能與主治為補氣養陰、健脾、潤肺、益腎,用于脾胃氣虛、體倦乏力、胃陰不足、口干食少、肺虛燥咳、勞嗽咳血、精血不足、腰膝酸軟、須發早白、內熱消渴等證。目前,多采用九蒸九曬法炮制,可消除生黃精的部分刺激性及毒副作用,增強療效。現代藥理學研究表明,黃精九蒸九曬后其色、香、味等均有變化,黃精多糖抗應激、雄激素樣壯陽作用及免疫功能、抗貧血作用均有不同程度增強,毒性明顯降低[1-2]。近年來,黃精被大量用于治療新型冠狀病毒肺炎、急性肺損傷、肺結核、肺癌等[3-6],還具有抑菌、抗炎、抗疲勞、增強免疫等多種生物活性[7-9],但因其成分復雜、極性較大、水溶性強等特點,難以進行定性和定量分析?,F行質量標準以無水葡萄糖為對照品,以蒽酮-硫酸為顯色劑,采用紫外-可見分光光度法測定黃精多糖的含量[10]。但該方法操作復雜,重復性差。為了更好地控制黃精藥材的質量,避免上市流通的質量參差不齊,亟需建立一種簡單、準確、快速的質量控制方法。本研究中采用超高效液相色譜-四極桿飛行時間串聯質譜(UPLC/Q-TOF-MS)儀快速篩查出其中的25種化學成分,選擇樣品中含量穩定、具有代表性的蔗糖、葡萄糖、果糖3種糖類成分,建立了同時測定其含量的高效液相色譜-示差檢測器(HPLC-RID)法,以有效控制黃精藥材的質量?,F報道如下。
SCIEX ExionLCTM液相系統,SCIEX X500R QTOF質譜系統(美國SCIEX公司);Agilent1260型高效液相色譜儀(美國Agilent公司),配有G1322A型真空脫氣機,G1311C型四元泵,G1329B型自動進樣器,G1316A型柱溫箱,G1362A型檢測器;Mettler XS205型電子分析天平(梅特勒-托利多公司,精度為0.000 1 g);JAC 5020型超聲波清洗器(功率為500 W,頻率為40 kHz)。
蔗糖對照品(批號為111507-201704,含量為100%),無水葡萄糖對照品(批號為110833-201707,含量為99.9%),果糖對照品(批號為100231-201904,含量為99.6%),均購自中國食品藥品檢定研究院;水為純化水,其他試劑均為分析純。27批次黃精飲片由衢州市內3家企業提供,根據不同工藝處理方法分別編號為Ga,Gb,Gc,各9批。詳見表1。

表1 27批次黃精飲片3種工藝處理方法Tab.1 Three processing methods of 27 batches of Polygonati Rhizoma decoction pieces
2.1.1 UPLC/Q-TOF-MS條件與分析
色譜條件:色譜柱為ThermoScientificC18柱(100mm×2.0 mm,1.9μm);流動相為2 mmol/L乙酸銨-0.1%甲酸水(A)-甲醇(B),梯度洗脫(程序見表2);流速為0.2 mL/min;進樣量為2μL。

表2 流動相梯度洗脫程序Tab.2 Gradient elution program of the mobile phase
質譜條件:采用電噴霧離子源(ESI),負離子模式,質量掃描范圍質荷比(m/z)為70~1 300,離子源噴霧電壓為4.5 kV,離子源溫度為550℃,去簇電壓為-50 V,碰撞能量為-35 V,碰撞能量疊加為(-35±15)V,氣簾氣壓力為35 psi,霧化氣GS1和輔助氣GS2壓力均為50 psi,數據采集時間為20 min;正離子模式,質量掃描范圍m/z為70~1 300,噴霧電壓為5.5 kV,離子源溫度為550℃,去簇電壓為50 V,碰撞能量為35 V,碰撞能量疊加為(35±15)V,氣簾氣壓力為35 psi,霧化氣GS1和輔助氣GS2壓力均為50 psi,數據采集時間為20 min。
觸發二級方法為信息依賴掃描性獲取模式(IDA),動態背景扣除(DBS)為觸發二級的條件,滿足該條件的優先進行二級掃描,共掃描出有代表性的化學物質25種。Qtof共鑒定出25個化學成分,包括異鼠李素-3-O-新橙皮苷、牡荊素鼠李糖苷、薯蕷皂苷元、(6aR,11aR)-3-羥基-9,10-二甲氧基紫檀烷、甲基麥冬二氫高異黃酮B、木犀草素、山柰素、山柰酚、燃料木素、甘草素、5-羥甲基糠醛、1,4苯醌、大黃酸、蘆薈大黃素、D-半乳糖、D-甘露糖、無水葡萄糖、亞油酸、水楊酸、水合兒茶素、精氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蔗糖、果糖。27批樣品中,黃精藥材中普遍存在的甲基麥冬二氫高異黃酮B、5-羥甲基糠醛的檢出率均為100.00%,薯蕷皂苷元的檢出率為80.00%,但不同來源和不同品種黃精含量差異很大;蔗糖、葡萄糖、果糖的檢出率均為100.00%,且含量穩定。故最終確定了蔗糖、葡萄糖、果糖3種糖類成分含量的測定方法。
2.1.2 HPLC-RID條件及系統適應性試驗
檢測器:安捷倫G1362A 1260RID型RID;色譜柱:Carbosep Coregel-87C(鈣型)柱(300 mm×7.8 mm,9μm);流動相:純水;流速:0.6 mL/min;柱溫:80℃;RID光學設備溫度:45℃;進樣量:10μL。在此色譜條件下,取混合對照品溶液及供試品溶液A,B,C分別進樣,結果各待測組分分離度均大于1.5,理論板數均大于5 000。色譜圖見圖1。

1.蔗糖 2.葡萄糖 3.果糖 4.黃精多糖A.混合對照品溶液 B.供試品溶液A(水提取物) C.供試品溶液B(80%乙醇回流提取物) D.供試品溶液C(殘渣提取物)圖1 高效液相色譜圖1.Sucrose 2.Glucose 3.Fructose 4.Polygonatum polysaccharideA.Mixed reference solution B.Test solution A(water extract)C.Test solution B(80% ethanol reflux extract)D.Test solution C(residue extract)Fig.1 HPLC chromatograms
2.2.1 混合對照品溶液
取蔗糖、葡萄糖、果糖對照品適量,精密稱定,置50mL容量瓶中,加甲醇制成每1 mL分別含蔗糖0.5 mg、葡萄糖0.5 mg、果糖0.5 mg的溶液,即得。
2.2.2 供試品溶液
水提取物:取樣品1 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,加水100 mL,密塞,搖勻,浸泡30 min,超聲處理(<40℃)30 min,取出,立即過濾,棄去初濾液,即得供試品溶液A。
80%乙醇回流提取物:取樣品1 g,精密稱定,置圓底燒瓶中,加80%乙醇150 mL,置水浴中加熱回流1 h,趁熱過濾,殘渣用80%熱乙醇洗滌3次,每次10 mL,收集80%乙醇提取物,即得供試品溶液B。
殘渣提取物:取80%乙醇回流提取物項下殘渣及濾紙置燒瓶中,加水150 mL,置沸水浴中加熱回流1 h,趁熱過濾,殘渣及燒瓶用熱水洗滌4次,每次10 mL,合并濾液與洗液,即得供試品溶液C。
線性關系考察:取蔗糖、葡萄糖、果糖對照品各適量,精密稱定,分別用水溶解成質量濃度為0.486 9,0.243 4,0.595 7 mg/mL的混合對照品貯備液,精密吸取混合對照品貯備液1.00,2.00,5.00,10.00,20.00 mL,分別置20 mL容量瓶中,加水定容,即得系列混合對照品溶液。精密量取上述不同質量濃度的混合對照品溶液,按2.1.2項下色譜條件進樣測定,以峰面積(Y)為縱坐標、對照品溶液質量濃度(X,mg/mL)為橫坐標進行線性回歸。結果見表3,表明蔗糖、葡萄糖、果糖均在各自質量濃度范圍內與峰面積線性關系良好。
檢測限和定量限確定:取同一批樣品(編號為Ga 5),依法制備供試品溶液,用水稀釋,取10μL注入液相色譜儀,記錄色譜圖。以信噪比(S/N)為3時的質量濃度為檢測限,以S/N為10時的質量濃度為定量限。結果見表3。
精密度試驗:取2.2.1項下混合對照品溶液適量,按2.1.2項下色譜條件連續進樣測定6次,記錄峰面積。結果見表3,表明儀器精密度良好。
穩定性試驗:取同一批樣品(編號為Ga 5),依法制備供試品溶液,分別于室溫下放置0,4,8,12,24,48 h時進樣測定,記錄峰面積。結果見表3,表明供試品溶液在常溫下48 h內穩定。
重復性試驗:取同一批樣品(編號為Ga 5),按2.2.2項下方法制備供試品溶液,平行6份,按2.1.2項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積,并計算含量。結果見表3,表明方法重復性良好。
加樣回收試驗:取已知含量的樣品(編號為Ga 5)1 g,精密稱定,共9份,依法制備供試品溶液,平均分為3組,按高、中、低濃度(150%,100%,50%)分別加入一定量的蔗糖、葡萄糖、果糖對照品,按2.1.2項下方法進樣10μL測定,記錄峰面積,并計算回收率。結果見表3。

A.蔗糖 B.葡萄糖 C.果糖圖2 不同蒸制次數黃精飲片中3種糖類成分的含量變化A.Sucrose B.Glucose C.FructoseFig.2 Content change of three sugar components in Polygonati Rhizoma prepared with different steaming and sun-drying times
耐用性試驗:選擇不同柱溫、流速、流動相pH、品牌鈣型色譜柱測定同一批樣品(編號為Ga5)的含量。結果表明,色譜柱溫度為(80±1)℃,流速為(0.6±0.1)mL/min,流動相pH介于5.5~7.0時,測定結果穩定,若樣品峰面積過大,應稀釋至合適濃度再進樣。
取27批樣品,每批取3份,按2.2.2項下方法制備供試品溶液,按2.1.2項下條件進樣測定,按線性回歸方程計算各成分的含量。結果見表4。

表4 27批不同蒸制次數黃精飲片中3種糖類成分含量測定結果(mg/g,n=3)Tab.4 Content determination of three sugar components in 27 batches of Polygonati Rhizoma prepared with different steaming and sun-drying times(mg/g,n=3)
取27批次3種不同工藝制備的黃精飲片,依法制備供試品溶液,依法進樣測定,繪制蔗糖、葡萄糖、果糖的含量變化趨勢圖(見圖2)。結果蔗糖含量在三制時達到頂峰,然后逐漸降低;葡萄糖和果糖含量在七制前逐步升高,七制后趨于穩定。
由圖2可知,3種不同工藝、不同蒸制次數黃精小分子糖的含量變化趨勢,可以指導藥企優化改良黃精蒸制工藝,在提高黃精飲片質量方面取得了進展。
現行黃精質量標準中用80%乙醇回流提取進行含量測定,由圖1可知,80%乙醇除將黃精中的單糖、二糖等小分子糖提取出來外,也提取了大量黃精多糖,故不能準確反映原黃精飲片中的多糖含量,且該方法加樣回收試驗難度較大。按此方法檢測,結合圖2黃精多糖的含量變化趨勢分析,現有產品中不合格率高達80%。而黃精近年來曾被作為國考核和省考核品種,皆因其含量測定方法有待商榷而無法出具含量測定報告,故黃精的含量測定標準需提高。
本研究中建立的HPLC-RID法操作簡便,縮短了分析時間,結果準確,重復性、回收率、穩定性、耐用性均較好,蔗糖、葡萄糖、果糖在以上27批樣品中均檢出,且含量較高,數值穩定,可用于黃精飲片的質量控制。下一步將結合藥效提升檢測質量。