朱曉富,盧圣鄂,卓 維,劉 艷,辛元堯,黃紅燕,任風(fēng)鳴
(重慶市藥物種植研究所,重慶市南川區(qū) 408435)
牛至(Origanum vulgareL.)又名止痢草、小葉薄荷等,是唇形科(Lamiaceae)牛至屬(Origanum)多年生草本植物[1],收載于《中國(guó)藥典》1977年版和《湖南中藥》1993 年版[2]。在我國(guó),牛至野生分布十分廣泛,西南、長(zhǎng)江沿岸地區(qū)、西北、華北等地均有分布[1,3-4];路旁、山坡、林下及草地,海拔500~3 600 m皆可生長(zhǎng)[4]。它具有清熱解表、利水消腫的功效,主治感冒、頭痛、急性胃腸炎、中暑、腹痛以及水腫等癥[5-7]。
牛至中的成分主要為揮發(fā)性成分,其芳香精油因具很好的抗菌作用而被廣泛研究[8-9]。非揮發(fā)性成分,如酚、黃酮、三萜、甾體和其他化合物則很少被研究[10-13]。牛至產(chǎn)地不同精油含量差異顯著[15-16]。牛至精油成分以香荊芥酚和麝香草酚為主,是一種天然、環(huán)保且安全的理想抗生素替代品[5,17]。
本課題組于2020 年對(duì)云南省和四川省產(chǎn)地牛至中香荊芥酚、麝香草酚含量的測(cè)定和主要活性成分差異進(jìn)行了分析,為今后牛至產(chǎn)地的選擇和評(píng)價(jià)提供了科學(xué)依據(jù)。
1.1.1 試驗(yàn)儀器
Waters2695 高效液相色譜儀(沃特世公司);GCMS-QP2010氣質(zhì)聯(lián)用儀(日本島津);GS-100A超聲波提取器(深圳市歌能清洗設(shè)備有限公司);WondaSil-C18色譜柱(250 mm × 4.6 mm × 5 μm),(日本島津);BP121S 型電子分析天平(十萬(wàn)分之一,德國(guó)賽多利斯公司);GZX-9246MBE 電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海博迅有限公司醫(yī)療設(shè)備廠);XS-D4A 高速萬(wàn)能粉碎機(jī)(浙江屹立工貿(mào)有限公司);HH-S4 數(shù)顯恒溫水浴鍋(江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠)。
1.1.2 材料與試劑
牛至樣品分別采自于云南省、四川省,采集時(shí)間為2020 年8 月,經(jīng)重慶市藥物種植研究所劉正宇研究員鑒定為唇形科植物牛至(Origanum vulgareL.)的干燥地上部分,10 個(gè)產(chǎn)地結(jié)果見(jiàn)表1,分別用L1-L10 表示。香荊芥酚(CAS:499-75-2,純度≥98%)、麝香草酚(CAS:89-83-8,純度≥98%)均購(gòu)自于四川省維克奇生物科技有限公司。
表1 10個(gè)不同產(chǎn)地牛至的樣品Tab.1 10 samples from different oregano
1.2.1 HPLC測(cè)定香荊芥酚、麝香草酚含量方法1.2.1.1 HPLC 分析條件:色譜柱:WondaSil-C18 色譜柱(4.6 mm × 250 mm × 5 μm);流動(dòng)相:(甲醇25%,乙腈25%,水50%);流速(1 mL·min-1),柱溫(30℃);進(jìn)樣量(20 μL);波長(zhǎng)(276 nm),參考文獻(xiàn)劉紅兵[3]。1.2.1.2 對(duì)照品溶液:稱取香荊芥酚和麝香草酚標(biāo)準(zhǔn)品,置于容量瓶中,甲醇定容,得到香荊芥酚質(zhì)量濃度0.018 7 mg·mL-1、麝香草酚質(zhì)量濃度0.014 4 mg·mL-1的對(duì)照品溶液。
1.2.1.3 供試品溶液的制備:精密稱量牛至樣品細(xì)粉約1.0 g,置三角瓶中,甲醇溶液25 mL 浸泡,超聲處理45 min,過(guò)0.22 μm微孔濾膜,即得。
1.2.2 HPLC 測(cè)定香荊芥酚、麝香草酚含量方法學(xué)考察
1.2.2.1 精密度檢查:以(1.2.1.2)方法制備出的對(duì)照溶液,重復(fù)5次,記錄峰面積,計(jì)算香荊芥酚、麝香草酚的RSD結(jié)果。
1.2.2.2 重現(xiàn)性檢查:選擇含香荊芥酚0.211%,麝香草酚0.341%的牛至樣品,采用(1.2.1.3)方法制備供試品,每次20 uL 進(jìn)樣,記錄峰面積,計(jì)算香荊芥酚、麝香草酚的RSD結(jié)果。
1.2.2.3 穩(wěn)定性檢查:采用(1.2.1.3)方法制備供試品,分別在0 h,3 h,6 h,12 h,18 h,24 h 范圍內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn),每次20 uL 進(jìn)樣,記錄峰面積,計(jì)算香荊芥酚、麝香草酚的RSD結(jié)果。
1.2.2.4 加樣回收率實(shí)驗(yàn):選擇已知含量的枳殼藥材1.0 g,采用(1.2.1.3)方法制備供試品,準(zhǔn)確添加適量香荊芥酚、麝香草酚,記錄峰面積,計(jì)算香荊芥酚、麝香草酚的平均回收率和RSD結(jié)果[16-18]。
1.2.2.5 線 性關(guān)系考察:本方法參照文獻(xiàn)[16-18],以(1.2.1.2)方法制備出的對(duì)照溶液0.5 μL,1 μL,2 μL,4 μL,8 μL,16 μL,24 μL 范圍內(nèi)進(jìn)樣測(cè)定,以峰面積對(duì)對(duì)照品的進(jìn)樣量做工作曲線,得回歸方程。
1.2.3 GC-MS分析牛至中成分
1.2.3.1 GC-MS分析條件:GC-MS2010氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(日本島津),石英毛細(xì)管柱(Rtx-5MS,30 m×0.25 mm),柱初溫(40℃),保持(2 min),升溫速率(5℃·min-1),柱終溫(200℃),保持(15 min),載氣(He),分流比(50∶1),進(jìn)樣量(2 μL)。MS 條件:離子源(EI),電子能量(70 eV),掃描范圍(45~600 m/z),離子源溫度(230℃),接口溫度(260℃),本方法參照文獻(xiàn)[22-23]。
1.2.3.2 GC-MS 牛至樣品溶液制備:準(zhǔn)確稱取牛至粉末約1.0 g,加入10 mL 甲醇,超聲波45 min,通過(guò)0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾,即得。
1.2.4 統(tǒng)計(jì)方法
統(tǒng)計(jì)學(xué)方法所有數(shù)據(jù)采用SPSS21.0 和Excel 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析處理。
通過(guò)方法學(xué)考察確定儀器精密度、重復(fù)性均良好,樣品處理后24 h 內(nèi)吸光度較穩(wěn)定,且加樣回收率較理想,線性關(guān)系考察結(jié)果表明香荊芥酚進(jìn)樣量在0.000 9~0.448 8 μg 范圍時(shí)和麝香草酚進(jìn)樣量在0.007 2~0.345 6 μg 范圍時(shí)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。說(shuō)明采用HPLC 法可適用于牛至中的香荊芥酚以及麝香草酚含量測(cè)定。
表2 HPLC方法學(xué)考察結(jié)果(n=6)Tab.2 Investigation results of HPLC methodology(n=6)
在我國(guó),牛至中香荊芥酚和麝香草酚的含量因產(chǎn)地不同差異顯著。在牛至中香荊芥酚含量上,昆明、大理、麗江部分產(chǎn)地的含量較高;在牛至中麝香草酚含量上,大理、麗江和四川部分地區(qū)的含量高。昆明西山貓貓菁和昆明長(zhǎng)蟲山兩個(gè)產(chǎn)地的牛至中麝香草酚含量較低,低于1%。大理產(chǎn)地的牛至中香荊芥酚含量較低,在1.5%左右。在牛至中香荊芥酚和麝香草酚總量上,大理、麗江采摘的牛至中兩種化合物總含量相對(duì)高些,品質(zhì)相對(duì)好些。HPLC 色譜圖見(jiàn)圖1,不同牛至樣品中麝香草酚以及香荊芥酚的含量見(jiàn)表3。
表3 樣品來(lái)源及測(cè)定結(jié)果(n=3)Tab.3 Sample sources and measurement results(n=3)
圖1 牛至對(duì)照品(A)、牛至樣品(B)HPLC 色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms of oregano reference substance(A)and oregano sample(B)
樣品GC-MS譜圖中,依次對(duì)物質(zhì)含量高且峰型完整的色譜峰積分,對(duì)所積分色譜峰開(kāi)始質(zhì)譜掃描,質(zhì)譜數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索(質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)NIST08s.LIB),參考已發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)確定相關(guān)化合物的名稱,綜合分鑒定出牛至中21種主要成分,采用峰面積歸一化法測(cè)定牛至中化學(xué)成分相對(duì)含量。綜合比較、評(píng)價(jià)不同產(chǎn)地牛至化學(xué)成分的差異。GC-MS 色譜圖見(jiàn)圖2,結(jié)果見(jiàn)表4。
圖2 牛至的GC-MS色譜圖Fig.2 GC-MS chromatogram of oregano
從表4 數(shù)據(jù)分析可得,10 個(gè)產(chǎn)地牛至成分結(jié)果對(duì)比,所含成分種類相同,主要基本成分一致,綜合分析鑒定出21種主要相同成分。
表4 不同產(chǎn)地牛至化學(xué)成分分析結(jié)果Tab.4 Chemical composition analysis results of oregano from different origins
在牛至21 種成分中,香荊芥酚含量占15%~34%,其中L1、L2、L3、L7 中的香荊芥酚相對(duì)于其他產(chǎn)地較高,含量在30%以上,含量分別為30.22%、32.28%、33.28%、34.18%,而L8、L9 相對(duì)于其他產(chǎn)地最低,含量為13.58%、15.36%;麝香草酚含量在牛至21 種成分中占15%~42%,其中L3、L5、L7 中的麝香草酚相對(duì)于其他產(chǎn)地較高,含量在32%以上,含量分別為32.30%、42.27%、35.34%,而L1、L2 相對(duì)于其他產(chǎn)地最低,含量為20.12%、15.11%;鄰傘花烴含量相對(duì)較低,在牛至21 種成分中占0.35%~1.6%,其中L6 含量1.69%、L7 含量0.91%相對(duì)較高。石竹烯也是牛至草的主要成分,含量在牛至21種成分中占2%左右。此外,牛至中還有γ-松油烯、石竹烯、大牛兒烯D以及γ-欖香烯。
除主要成分之外,牛至中還檢測(cè)到了含量很高的焦兒茶酚,含量在13%~28%,其中L2、L8 相對(duì)于其他產(chǎn)地含量較高,含量分別為28.23%、25.17%,而L6、L7 相對(duì)于其他產(chǎn)地含量較低,含量分別為13.18%、12.71%。另外,本實(shí)驗(yàn)同時(shí)檢測(cè)到牛至中含有少量的葉綠醇和植物醇。
牛至精油中含有芳香類、萜類以及鞣酸等多種成分。藥理研究表明,其具有抗菌抗氧化等活性[24-28]。文獻(xiàn)報(bào)道,牛至中含有香荊芥酚和麝香草酚,且含量較高。香荊芥酚是牛至中主要的藥用成分,因此它成為了被研究最多的精油成分之一,由于香荊芥酚的抗菌能力,牛至常被用來(lái)緩解動(dòng)物腸道疾病[29-31]。麝香草酚也是存在于牛至精油中一種抗菌物質(zhì),單獨(dú)使用或與香荊芥酚一起使用時(shí)具有很強(qiáng)的抗菌作用[29-31]。牛至中的香荊芥酚和麝香草酚兩個(gè)化合物結(jié)構(gòu)相似,互為同分異構(gòu)體,并在牛至中存在一定的轉(zhuǎn)換關(guān)系[19]。通過(guò)一次性測(cè)定不同產(chǎn)地牛至中香荊芥酚與麝香草酚含量,可以更客觀地評(píng)價(jià)牛至質(zhì)量。
本研究建立了HPLC 法測(cè)定牛至中香荊芥酚和麝香草酚含量的方法。在液相色譜圖中,對(duì)照品均與所對(duì)應(yīng)樣品出峰的保留時(shí)間保持一致,可作為牛至質(zhì)量控制的方法。同時(shí),對(duì)10個(gè)不同產(chǎn)地的牛至進(jìn)行了含量測(cè)定。結(jié)果表明,牛至中香荊芥酚和麝香草酚的含量因產(chǎn)地不同具有一定的差異。在牛至中香荊芥酚含量上,昆明、大理、麗江等地的含量較高;在牛至中麝香草酚含量上,大理、麗江和四川等地的含量高。綜合分析,大理、麗江等地牛至中香荊芥酚與麝香草酚總量較高,品質(zhì)較好。同時(shí),不同海拔高度地區(qū)產(chǎn)的牛至,其中有效成分含量也差異顯著,通常牛至在海拔較高的產(chǎn)地有效成分含量相對(duì)較低[32]。
通過(guò)比較不同產(chǎn)地的牛至中香荊芥酚和麝香草酚的含量,發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地存在較大的差異。因此,本實(shí)驗(yàn)選取昆明、大理、麗江、四川產(chǎn)地牛至,利用GC-MS 分析鑒定出了牛至中的21 種主要相同成分,依次為:烯類、醇類、醚類、酚酸類、醛酮醌類、酯類及烷烴類等化合物。在這些成分中,含量較高的成分有香荊芥酚含量占15%~34%,麝香草酚含量占15%~42%,焦兒茶酚含量在13%~28%,葉綠醇含量占6.5%~8.3%,鄰傘花烴含量占0.35%~1.6%,石竹烯含量占2%左右。與前期報(bào)道牛至中含有香芹酚、百里香酚和β-石竹烯等成分接近[33]。但由于所采用的方法不同,鑒定成分的種類、數(shù)量以及含量具有較大差異。
通過(guò)比較10個(gè)產(chǎn)地的牛至提取物的化學(xué)成分,各個(gè)產(chǎn)地化學(xué)成分一致,都鑒定得到了21種化學(xué)成分。但通過(guò)比較不同產(chǎn)地的牛至成分相對(duì)含量,發(fā)現(xiàn)存在較大的差異,說(shuō)明牛至的資源品質(zhì)參差不齊,可能由于產(chǎn)地環(huán)境的不同、氣候的不同、基因的差異等多種因素共同影響。來(lái)自四川的3個(gè)產(chǎn)地的牛至化學(xué)成分差異較小,資源相近;云南省中不同產(chǎn)地牛至成分差異同樣較大;來(lái)自大理、麗江的4個(gè)產(chǎn)地的揮發(fā)油成分含量相對(duì)較高,質(zhì)量較好;來(lái)自昆明的相對(duì)小些。綜上所述,本實(shí)驗(yàn)分析評(píng)價(jià)了我國(guó)不同產(chǎn)地牛至的主要活性成分差異,為今后牛至的產(chǎn)地選擇和鑒別提供科學(xué)依據(jù)和參考。