鐘 戀, 汪云偉, 楊詩(shī)龍, 黎 量, 劉玉杰, 黃勤挽
(成都中醫(yī)藥大學(xué),四川成都611137)
地黃為玄參科植物地黃Rehmannia glutinosa Libosch.的新鮮或干燥塊根。生地黃性甘、寒,功效以清熱涼血、養(yǎng)陰生津?yàn)橹?熟地黃性甘、溫,功效以補(bǔ)血滋陰、填精益髓為主[1]。地黃經(jīng)酒燉炮制,化學(xué)成分發(fā)生改變[2-4],其“味”也發(fā)生一定的變化。文獻(xiàn) [5]指出,中藥的“味”和它本身的化學(xué)成分具有密切關(guān)系,而近年來發(fā)展起來的電子舌技術(shù)是一種分析、識(shí)別液體“味”的新型檢測(cè)手段[6]。因此,本實(shí)驗(yàn)采用HPLC法測(cè)定地黃酒燉過程中梓醇、毛蕊花糖苷及5-羥甲基糠醛 (5-HMF)的含有量變化,分析地黃酒燉過程化學(xué)成分的變化規(guī)律;同時(shí)采用電子舌技術(shù)采集地黃酒燉炮制過程“味”的電子舌響應(yīng)值,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)質(zhì)量分析 (SQC)模型分析其“味”的變化規(guī)律;最后對(duì)“味”的電子舌響應(yīng)與化學(xué)成分的相關(guān)性進(jìn)行探索。
島津LC-2010A自動(dòng)高效液相色譜儀 (包括四元泵、單波長(zhǎng)檢測(cè)器、柱溫箱、自動(dòng)進(jìn)樣器、LC-solution色譜工作站),ASTREE電子舌 (法國(guó)Alpha.MOS公司),BP 211D電子天平 (德國(guó)賽多利斯股份有限公司),優(yōu)普超純水制造系統(tǒng) (四川優(yōu)普超純科技有限公司),恒溫水浴鍋,超聲波儀(天津奧特賽恩斯儀器有限公司),色譜甲醇、色譜乙腈 (美國(guó)Fisher公司),黃酒 (浙江古越龍山紹興酒股份有限公司),磷酸、冰醋酸均為分析純。梓醇對(duì)照品、毛蕊花糖苷對(duì)照品、5-HMF對(duì)照品購(gòu)于成都曼斯特生物科技有限公司,批號(hào)分別為 MUST-13030609、 MUST-13122711、 MUST-13110805。生地黃購(gòu)于河南省焦作市武陟縣,由成都中醫(yī)藥大學(xué)盧先明教授鑒定為玄參科植物地黃Rehmannia glutinosa Libosch.的干燥塊根。
2.1 炮制品制備 取大小均勻生地黃4 kg,清水淘洗3次除去泥沙,加黃酒1.6 kg潤(rùn)透后置于陶瓷鍋內(nèi),密閉后隔水燉制24 h,在0、1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、24 h 分別取樣200 g,編號(hào),樣品置于40℃烘箱干燥12 h,備用。
2.2 化學(xué)成分定量測(cè)定
2.2.1 色譜條件 Global chromatography C18色譜柱 (250 mm ×4.6 mm,5μm),測(cè)定梓醇流動(dòng)相為乙腈-0.1%磷酸溶液 (1∶99),檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm;測(cè)定毛蕊花糖苷流動(dòng)相為乙腈-0.1%醋酸溶液 (16∶84),檢測(cè)波長(zhǎng) 334 nm[1];測(cè)定5-HMF流動(dòng)相為甲醇-水 (5∶95),檢測(cè)波長(zhǎng)284 nm。體積流量1 mL/min,柱溫30℃。
2.2.2 對(duì)照品溶液制備 取梓醇、毛蕊花糖苷、5-HMF對(duì)照品適量,分別加乙腈-0.1%磷酸溶液(1∶99)、乙腈-0.1%醋酸溶液 (16∶84)、甲醇制備成0.215、0.0313、0.0768 mg/mL的對(duì)照品溶液。
2.2.3 供試品溶液制備 參考《中國(guó)藥典》2010年版一部地黃項(xiàng)下[含量測(cè)定]樣品處理方法進(jìn)行供試品制備[1],得測(cè)定梓醇供試品溶液 (供試品溶液1)和測(cè)定毛蕊花糖苷的供試品溶液 (供試品溶液2)。另取地黃樣品粗粉,精密稱取約1.0 g,置具塞錐形瓶中,精密加入20%甲醇25 mL,超聲提取30 min,搖勻,過濾,取濾液0.45 μm微孔濾膜濾過,得測(cè)定5-HMF的供試品溶液 (供試品溶液3)。
2.2.4 線性關(guān)系考察 精密取0.384 mg/mL的5-HMF對(duì)照品溶液,加甲醇分別稀釋成0.0768、0.0384、0.00768 mg/mL的對(duì)照品溶液,結(jié)果5-HMF進(jìn)樣量在0.015~0.768 μg范圍內(nèi)與峰面積呈良好線性關(guān)系 (線性方程:y=4.31×106x+5128.79,r=0.9998)。
2.2.5 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取同一地黃樣品,按“2.2.3”項(xiàng)所述供試品溶液3制備方法制備,分別在配制后0、4、8、12、16、20、24 h進(jìn)樣10 μL,結(jié)果5-HMF峰面積積分值RSD為2.5%,表明樣品在24 h內(nèi)穩(wěn)定。
2.2.6 精密度試驗(yàn) 精密吸取供試品溶液3,按上述色譜條件,重復(fù)進(jìn)樣6次,結(jié)果5-HMF峰面積積分值RSD為1.3%,表明儀器精密度良好。
2.2.7 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一地黃樣品粉末6份,分別制備供試品溶液,注入液相色譜儀,在上述色譜條件下測(cè)定峰面積,用外標(biāo)兩點(diǎn)法計(jì)算。結(jié)果5-HMF平均含有量為0.067%,RSD為1.8%,表明測(cè)定5-HMF方法重復(fù)性良好。
2.2.8 回收率試驗(yàn) 采用加樣回收法,稱取已知含有量的地黃樣品 (JD S13)6份,每份1.0 g,精密稱定,分別加入0.213 mg/mL的5-HMF對(duì)照品溶液3 mL,超聲處理30 min,同上測(cè)定,計(jì)算5-HMF的回收率,結(jié)果見表1。
表1 5-HMF加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果Tab.1 Results of recovery tests for 5-HMF
2.2.9 樣品測(cè)定 精密吸取梓醇對(duì)照品溶液、5-HMF對(duì)照品溶液、供試品溶液1、供試品溶液3各10 μL及毛蕊花糖苷對(duì)照品溶液、供試品溶液220 μL,注入液相色譜儀中,梓醇、毛蕊花糖苷按外標(biāo)一點(diǎn)法計(jì)算,5-HMF按外標(biāo)二點(diǎn)法計(jì)算,以干燥品計(jì),結(jié)果見表2。
2.3 電子舌技術(shù)“味”動(dòng)態(tài)變化分析
2.3.1 樣品處理 取地黃樣品粗粉,精密稱定1.0 g,加水100 mL,超聲提取30 min,過濾,取濾液50 mL加水定容至100 mL,備用。
表2 樣品測(cè)定結(jié)果 (n=3)Tab.2 Determination of samples(n=3)
2.3.2 分析方法 采集溫度25℃,數(shù)據(jù)采集時(shí)間120 s,采集周期1 s,攪動(dòng)速度1 r/s。以超純水為清洗液,每次測(cè)量樣品前清洗傳感器10 s。將配制好的樣品溶液置于100 mL專用燒杯中,進(jìn)行電子舌測(cè)定。每份樣品平行測(cè)定10次,取其中最后3次穩(wěn)定可靠數(shù)據(jù)作為輸出值進(jìn)行后期分析處理。
2.3.3 精密度考察 電子舌由 ZZ、AB、BB、CA、GA、DA、JE7個(gè)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,以100~120 s內(nèi)傳感器平均響應(yīng)值作為輸出值。采用“2.3.1”項(xiàng)及“2.3.2”項(xiàng)所述分析方法采集數(shù)據(jù),進(jìn)行精密度考察。重復(fù)測(cè)定同一樣品10次,取其中最后3次數(shù)據(jù)作為輸出值。數(shù)據(jù)精密度結(jié)果如表3,結(jié)果顯示各傳感器輸出值 RSD均小于3%,數(shù)據(jù)結(jié)果穩(wěn)定,儀器精密度良好。
表3 電子舌精密度考察結(jié)果Tab.3 Inspection results of precision in electronic tongue
2.3.4 統(tǒng)計(jì)質(zhì)量分析 (SQC) SQC是在考慮樣本的差異性的基礎(chǔ)上,通過計(jì)算參考樣本得出接受區(qū)域和拒絕區(qū)域。未知樣本被映射到圖表中,得出結(jié)論接受或拒絕。對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)而言它在單元內(nèi)的距離表明了差異[7]。
將地黃酒燉炮制過程共14個(gè)樣品的電子舌傳感器響應(yīng)值進(jìn)行SQC分析,以未燉樣品 (JD S0)樣品為參照樣本建立SQC模型,將其他樣品與其進(jìn)行比較,結(jié)果如圖1。
圖1 地黃酒燉炮制過程樣品SQC分析圖Fig.1 SQC analysis chart of stewing Rehmanniae Radix with wine
由圖1可見,地黃未燉樣品 (JD S0)與其他酒燉樣品“味”的電子舌傳感器響應(yīng)值差異較大,表明未燉樣品與酒燉樣品之間“味”差異明顯,可以通過電子舌實(shí)現(xiàn)區(qū)分。隨著炮制程度加重,樣品“味”電子舌傳感器響應(yīng)值呈現(xiàn)明顯變化趨勢(shì),未燉樣品與酒燉樣品的差異越來越大。JD S13至JD S24“味”的電子舌傳感器響應(yīng)值變化較大,表明地黃在酒燉的13 h后的階段“味”的變化較明顯。
2.4 相關(guān)性探索 相關(guān)性分析通過運(yùn)用SPSS 17.0軟件對(duì)電子舌測(cè)定的7個(gè)傳感器響應(yīng)值進(jìn)行主成分抽取降維[8],得第一主成分得分FAC1和第二主成分得分 FAC2,其貢獻(xiàn)率分別為 55.579%和37.268%,累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)92.847%,因此可認(rèn)為FAC1和FAC2能夠代表樣品的電子舌響應(yīng)值特征。將FAC1、FAC2與梓醇、毛蕊花糖苷、5-HMF的量運(yùn)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行相關(guān)性分析,由于各變量均不服從正態(tài)分布,因此采用斯皮爾曼相關(guān)系數(shù),分析結(jié)果如表4。
從表4可以看出,F(xiàn)AC2與梓醇、毛蕊花糖和5-HMF均有顯著的相關(guān)性 (P<0.01),其中與梓醇的相關(guān)系數(shù)達(dá)0.95以上;FAC1與以上化學(xué)成分的相關(guān)性不顯著。
表4 地黃樣品測(cè)定數(shù)據(jù)相關(guān)性系數(shù)分析結(jié)果Tab.4 Measurement data correlation coefficient analysis results of samples
在進(jìn)行5-HMF定量測(cè)定時(shí),對(duì)不同比例的甲醇-水、甲醇-0.1%磷酸及乙腈-0.1%磷酸流動(dòng)相進(jìn)行考察,結(jié)果表明以甲醇-水 (5∶95)為流動(dòng)相時(shí),5-HMF色譜峰分離效果好,色譜重復(fù)性好。對(duì)提取溶劑進(jìn)行了考察,分別選擇甲醇,50%甲醇,20%甲醇和水作為提取溶劑,結(jié)果20%甲醇能更為有效地提取樣品中的5-HMF。
隨著酒燉程度加重,地黃中梓醇含有量明顯下降。梓醇為環(huán)烯醚萜葡萄糖苷,在加工過程中容易發(fā)生苷鍵斷裂脫去糖基而降解[9],這可能是其含有量隨炮制程度加重而明顯下降的原因。毛蕊花糖苷隨酒燉程度加重含有量也呈明顯下降,而其在地黃加工炮制過程發(fā)生何種變化目前還未見報(bào)道,有待進(jìn)一步研究。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,5-HMF含有量則隨炮制程度加重呈上升趨勢(shì),酒燉11 h后含有量上升明顯。5-HMF是具有代表性的美拉德反應(yīng)中間產(chǎn)物,也用于判斷是否發(fā)生了美拉德反應(yīng)[10],其主要存在于可能發(fā)生糖降解反應(yīng)和美拉德反應(yīng)的食品和植物中[11]。地黃酒燉過程5-HMF大量產(chǎn)生,因此推斷糖降解反應(yīng)和美拉德反應(yīng)可能是地黃酒燉炮制機(jī)理之一。
電子舌技術(shù)檢測(cè)酒燉過程地黃性狀“味”的特征,實(shí)現(xiàn)對(duì)“味”的客觀化。隨著炮制程度加重,各樣品“味”的電子舌響應(yīng)值變化趨勢(shì)呈現(xiàn)規(guī)律,能體現(xiàn)出酒燉前后的差異,因此電子舌技術(shù)結(jié)合SQC分析方法可以實(shí)現(xiàn)地黃酒燉炮制過程的質(zhì)量監(jiān)控。同時(shí)筆者對(duì)樣品“味”的電子舌響應(yīng)值與梓醇、毛蕊花糖苷、5-HMF含有量變化的相關(guān)性進(jìn)行了探索研究,結(jié)果顯示電子舌響應(yīng)值降維后的FAC2與梓醇、毛蕊花糖苷和5-HMF的含有量變化均有顯著相關(guān)性,F(xiàn)AC1與3種化學(xué)成分含有量變化沒有顯著相關(guān)性,但FAC2貢獻(xiàn)率僅有37.268%,因此認(rèn)為梓醇、毛蕊花糖苷和5-HMF3種成分的含有量變化與“味”電子舌響應(yīng)值變化雖然具有一定的相關(guān)性,但引起地黃炮制“味”變化的主要物質(zhì)可能還有其他化學(xué)成分,將進(jìn)行進(jìn)一步研究。
[1]國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典:2010年版一部[S].北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社,2010:115-116.
[2]孔瑩瑩,張振凌,段衛(wèi)娜,等.懷地黃有效成分梓醇的提取工藝和不同炮制品含量的比較研究[J].中醫(yī)學(xué)報(bào),2013,28(6):865-867.
[3]李 軍,張麗萍,張振凌,等.熟地黃清蒸和酒燉不同時(shí)間還原糖含量測(cè)定[J].中成藥,2006,28(4):513-515.
[4]宋志前,曾林燕,王 淳,等.鮮地黃加工炮制后新成分含量變化研究[J].世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2014,16(2):346-351.
[5]Zhao Zhongzhen,Liang Zhitao,Guo Ping.Macroscopic identification of Chinese medicinal materials:Traditional experiences and modern understanding[J].J Ethnopharmacol,2011,134(3):556-564.
[6]杜瑞超,王優(yōu)杰,吳 飛,等.電子舌對(duì)中藥滋味的區(qū)分辨識(shí)[J].中國(guó)中藥雜志,2013,38(2):154-160.
[7]彭華勝,程銘恩,張 玲,等.基于電子鼻技術(shù)的野生白術(shù)與栽培白術(shù)氣味比較[J].中藥材,2010,33(4):503-506.
[8]Xiong Yin,Xiao Xiaohe,Yang Xiaoyun,et al.Quality control of Lonicera japonica stored for different months by electronic nose[J].J Pharm Biomed Anal,2014,91:68-72.
[9]劉彥飛,趙 宇,武衛(wèi)紅,等.地黃的化學(xué)成分及其在加工炮制過程中的變化[J].國(guó)外醫(yī)藥·植物藥分冊(cè),2007,22(3):102-108.
[10]劉玉杰,仲瑞雪,楊添鈞,等.中藥炒焦物質(zhì)基礎(chǔ)及其質(zhì)量評(píng)價(jià)研究思考與實(shí)踐[J].中國(guó)中藥雜志,2014,39(2):338-342.
[11]傅紫晴,王明艷,蔡寶昌.5-羥甲基糠醛 (5-HMF)在中藥中的研究現(xiàn)狀探討[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2008,26(3):508-510.