李建麗,李 慧,李慧峰,程艷剛,王佳敏,田洪嶺,王穎莉*
1山西中醫(yī)藥大學(xué)中藥與食品工程學(xué)院,晉中 030619;2山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所,汾陽(yáng) 032200
藥效物質(zhì)累積規(guī)律與藥材生長(zhǎng)年份、采收時(shí)間有密切關(guān)系,二者對(duì)藥材本身的質(zhì)量、療效有直接的影響,所以選擇合適的采收時(shí)間是保證藥材有效性的關(guān)鍵所在,對(duì)藥材藥效物質(zhì)累積規(guī)律的研究可為其種植采收提供參考依據(jù),可以保證藥效物質(zhì)的含量,進(jìn)而保證藥效。遠(yuǎn)志的生長(zhǎng)種植年份,多以3年生為主[9],一般在種植滿兩年后的10月或第二年3、4月采收[10,11]?!吨腥A人民共和國(guó)藥典》規(guī)定遠(yuǎn)志在春、秋二季采挖,雖對(duì)采收期進(jìn)行規(guī)定,但無(wú)生長(zhǎng)年限要求。遠(yuǎn)志野生資源匱乏,是國(guó)家三級(jí)野生保護(hù)植物,當(dāng)前流通多為遠(yuǎn)志栽培品。山西是遠(yuǎn)志的道地產(chǎn)區(qū),市面所售80%遠(yuǎn)志產(chǎn)自山西。栽培資源主要集中于山西新絳、聞喜、洪洞等地[12]。
本研究利用定量和指紋圖譜法對(duì)遠(yuǎn)志進(jìn)行綜合考察,探討遠(yuǎn)志不同產(chǎn)地、生長(zhǎng)年份、采收時(shí)間與其藥材的長(zhǎng)度、直徑、含水量、浸出物及含量測(cè)定等多方面累積規(guī)律的關(guān)系,以期對(duì)遠(yuǎn)志藥材選種、種植、采收提供科學(xué)依據(jù)。
Waters 2695高效液相色譜儀、Waters 2998 PDA檢測(cè)器(沃特世科技有限公司);Alltech ELSD 2000ES檢測(cè)器;Waters XSelect CSH C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm); SMART-NE純水儀(力康生物醫(yī)療科技控股有限公司);KQ5200E型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);RE-5298旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠)。
從山西汾陽(yáng)、新絳采集了12批不同遠(yuǎn)志藥材(采收時(shí)間分別為2021年春4月、秋10月),經(jīng)山西中醫(yī)藥大學(xué)裴香萍教授鑒定為遠(yuǎn)志科植物遠(yuǎn)志PolygalatenuifoliaWild.。原植物標(biāo)本保存于山西中醫(yī)藥大學(xué)山西省現(xiàn)代中藥工程實(shí)驗(yàn)室,其詳細(xì)信息見表1;PX Ⅲ對(duì)照品(批號(hào):P27A11S122507,純度≥98%;上海源葉生物科技有限公司);DISS對(duì)照品(批號(hào):YZM2-XPU0;含量96.6%;中國(guó)食品藥品檢定研究院);TEN對(duì)照品(批號(hào):R23N8F49013;純度≥98%;上海源葉生物科技有限公司);色譜級(jí)甲醇、乙腈(瑞典Oceanpak公司)。無(wú)水乙醇、正丁醇、甲醇、氫氧化鈉等試劑均為分析純。
表1 遠(yuǎn)志信息表
續(xù)表1(Continued Tab.1)
遠(yuǎn)志采收后,除去附著泥沙,平鋪于地面,室溫通風(fēng)陰干,2天后再次除去干燥泥沙,抽取木芯,繼續(xù)通風(fēng)陰干遠(yuǎn)志筒,至藥材干燥易折斷,收集得到待測(cè)遠(yuǎn)志藥材。秋采與春采干燥方法和時(shí)間相同。按照2020版《中華人民共和國(guó)藥典》的通則0832熱烘法進(jìn)行水分測(cè)定,計(jì)算藥材中含水量(%),數(shù)據(jù)記錄見表2。
12批藥材含水量均小于12%,符合要求。新絳產(chǎn)6批藥材含水量均高于汾陽(yáng),各相同生長(zhǎng)年份的汾陽(yáng)產(chǎn)與新絳產(chǎn)藥材水分含量差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩地產(chǎn)春采與秋采藥材水分含量差異不明顯。
按照2020版《中華人民共和國(guó)藥典》的通則2201項(xiàng)下的熱浸法,用70%乙醇作溶劑,計(jì)算浸出物的含量(%),數(shù)據(jù)記錄見表2。
表2 遠(yuǎn)志藥材含水量、浸出物含量
12批遠(yuǎn)志浸出物含量均大于2020版《中華人民共和國(guó)藥典》規(guī)定的30%。由圖1可知,汾陽(yáng)產(chǎn)春采藥材浸出物含量隨著生長(zhǎng)年份的增加而升高,趨勢(shì)明顯,新絳產(chǎn)春采藥材浸出物含量隨著生長(zhǎng)年份的增加而降低,與汾陽(yáng)產(chǎn)趨勢(shì)相反。兩地秋采藥材浸出物含量與生長(zhǎng)年份均不具有明顯的增加或減少趨勢(shì)。兩地各生長(zhǎng)年份、采收季節(jié)相同的藥材相比,新絳產(chǎn)浸出物含量較高。新絳秋采藥材浸出物含量低于春采。
取PX Ⅲ、DISS對(duì)照品適量,精密稱定,加甲醇制成每1 mL含PX Ⅲ 0.15 mg、DISS 0.2 mg的混合對(duì)照品溶液;取TEN對(duì)照品適量,精密稱定,加甲醇制成每1 mL含TEN 1 mg的溶液,得對(duì)照品溶液。
圖1 遠(yuǎn)志藥材浸出物含量變化Fig.1 Changes of extract content of Polygalae Radix注:左圖為汾陽(yáng)產(chǎn);右圖為新絳產(chǎn)。Note:Left:Fenyang production;Right:Xinjiang production.
PX Ⅲ、DISS和TEN供試品溶液均嚴(yán)格按照2020版《中華人民共和國(guó)藥典》含量測(cè)定項(xiàng)下各方法步驟制備。
PX Ⅲ、DISS含量測(cè)定的色譜條件:Waters XSelect CSH C18色譜柱(250 mm×4. 6 mm,5 μm);流動(dòng)相為乙腈(A)-0.05%磷酸水溶液(B),梯度洗脫(0~19 min,15%A;19~19.5 min,15%→18%A;19~60 min,18%A);柱溫30 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng)320 nm;進(jìn)樣體積10 μL;體積流量1.0 mL/min。對(duì)照品、樣品色譜圖見圖2。
TEN含量測(cè)定的色譜條件:Waters XSelect CSH C18色譜柱(250 mm×4. 6 mm,5 μm);流動(dòng)相為乙腈(A)-0.2%甲酸水溶液(B),等度洗脫(0~20 min,38%A);柱溫30 ℃;進(jìn)樣體積10 μL;體積流量1.0 mL/min,ELSD漂移管溫度110 ℃;氣體流速:2.1 L/min,對(duì)照品、樣品色譜圖見圖3。
圖2 PX Ⅲ、DISS對(duì)照品(A)及樣品(B)色譜圖Fig.2 HPLC chromatograms of PX Ⅲ,DISS reference substances (A) and sample (B)
圖3 TEN對(duì)照品(A)及供試品(B)色譜圖Fig.3 HPLC chromatograms of TEN reference substance (A) and sample (B)
線性關(guān)系考察:取“2.2.1”項(xiàng)下的對(duì)照品溶液的不同體積,按“2.2.2”項(xiàng)色譜條件測(cè)定,記錄色譜峰峰面積,以峰面積Y為縱坐標(biāo),進(jìn)樣量X(μg)為橫坐標(biāo),得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。PX Ⅲ、DISS、TEN標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程分別為Y= 1 577 068.928X- 370 244.988 ,R2= 0.995;Y= 2 506 214.075X- 749 554.703,R2= 0.994;Y= 339 807.092X+ 63 135.823,R2 = 0.999。表明PX Ⅲ、DISS、TEN進(jìn)樣量分別在0.72~2.70、0.96~3.60、4.86~24.30 μg內(nèi)有良好的線性。
精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性實(shí)驗(yàn)取“2.2.1”項(xiàng)下溶液,按“2.2.2”項(xiàng)色譜條件測(cè)定,精密度以對(duì)照品溶液重復(fù)進(jìn)樣6次;重復(fù)性以S-1-3制備6份供試品溶液分別進(jìn)樣,穩(wěn)定性以S-1-1供試品溶液考察24 h內(nèi)穩(wěn)定性??疾旖Y(jié)果表明儀器精密度高;重復(fù)性實(shí)驗(yàn)顯示,PX Ⅲ、DISS和TEN平均含量分別為1.10、8.48和24.60 mg/g,三者含量的RSD分別為和0.84%、0.85%和2.56%,重復(fù)性好;樣品24 h內(nèi)穩(wěn)定。其保留時(shí)間和峰面積RSD結(jié)果見表3。
表3 精密度、重復(fù)性、穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n=6)
加樣回收率:精密稱取已知PX Ⅲ、DISS含量的S-1-2樣品干燥粉末約1 g,共6份,精密加入PX Ⅲ、DISS濃度分別為0.120 5、0.112 7 mg/mL的混合對(duì)照品溶液1 mL,按“2.2.1”項(xiàng)下方法平行制備供試品溶液,分別進(jìn)樣,測(cè)定峰面積,計(jì)算PX Ⅲ、DISS平均回收率分別為99.13%、99.71%,RSD分別為1.50%、1.58%。精密稱取已知TEN含量的S-1-2干燥粉末約1 g,共6份,精密加入濃度為1.030 5 mg/mL的TEN對(duì)照品溶液1 mL,按“2.2.1”項(xiàng)下方法平行制備供試品溶液,分別進(jìn)樣,測(cè)定峰面積,計(jì)算TEN的平均回收率為99.86%,RSD為1.46%,表明方法準(zhǔn)確度良好,結(jié)果見表4。
表4 加樣回收率結(jié)果
取12批藥材,各平行取3份,按照“2.2.1”項(xiàng)制備供試品溶液,按照“2.2.2”項(xiàng)色譜條件進(jìn)樣,測(cè)定峰面積,分別計(jì)算PX Ⅲ、DISS、TEN在樣品中的含量,結(jié)果見表5。
表5 遠(yuǎn)志三種指標(biāo)性成分的含量測(cè)定
結(jié)果表明,12批藥材中DISS含量均大于《中華人民共和國(guó)藥典》規(guī)定的0.5%。汾陽(yáng)產(chǎn)春采DISS含量高于秋采,但不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,在種植3年后含量累積達(dá)到最大。新絳產(chǎn)春采DISS含量高于秋采,春采藥材與汾陽(yáng)產(chǎn)有類似的累積規(guī)律,在3年后達(dá)到最大累積含量;秋采中DISS隨著生長(zhǎng)年限的增加,含量逐漸增加。
汾陽(yáng)、新絳產(chǎn)PX Ⅲ 含量與生長(zhǎng)年份的關(guān)系不太明顯,兩地相同生長(zhǎng)年份秋采PX Ⅲ 含量較高,且均在種植3年后到峰值;與DISS累積規(guī)律類似。
汾陽(yáng)產(chǎn)TEN生長(zhǎng)2年達(dá)到含量最大值,3年達(dá)到最低值,且春采TEN含量高于秋采。新絳產(chǎn)在生長(zhǎng)3年含量達(dá)到最高值,規(guī)律同汾陽(yáng)一致春采高于秋采;TEN2年生含量高于4年生。
綜上,兩地春采樣品PX Ⅲ、DISS有類似的累積規(guī)律,均在生長(zhǎng)3年出現(xiàn)累積最大值,與傳統(tǒng)的種植采收時(shí)間相符。TEN春采含量較高,且2年生高于4年生。
以上三種指標(biāo)性成分的含量相加得到總含量并對(duì)其進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)汾陽(yáng)產(chǎn)遠(yuǎn)志相同生長(zhǎng)年份春采總含量高于秋采,秋采藥材隨著生長(zhǎng)年份的增加總含量逐年減少。不同采收時(shí)間的新絳產(chǎn)遠(yuǎn)志均在生長(zhǎng)第三年達(dá)到總含量的最大值,有相同的累積規(guī)律,且相同生長(zhǎng)年份春采總含量高于秋采(見圖4)。
圖4 遠(yuǎn)志藥材三種成分總含量Fig.4 Total content of three components of Polygalae Radix注:左圖為汾陽(yáng)產(chǎn);右圖為新絳產(chǎn)。Note:Left:Fenyang production;Right:Xinjiang production.
取0.5 g藥材,精密稱定,加20 mL 70%甲醇搖勻,室溫超聲提取30 min(200 W,40 kHz),用70%甲醇補(bǔ)足失重。過(guò)濾,即得供試品溶液。
精密稱取PX Ⅲ、DISS對(duì)照品適量,制成0.1 mg/mL 的單獨(dú)對(duì)照品溶液和0.1 mg/mL的混合對(duì)照品溶液。
Waters XSelect CSH C18色譜柱(250 mm×4. 6 mm,5 μm);流動(dòng)相為乙腈(A)-0.05%磷酸水(B),梯度洗脫系統(tǒng)(0~10 min,10%→20% A;10~15 min,20%→21% A;15~20 min,21%→23% A;20~30 min,23%→26% A;30~40 min,26%→38% A;40~50 min,38%→40%A;50~70 min,40%→42% A;70~73 min,42%→10%A),體積流量1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)316 nm;柱溫30 ℃;進(jìn)樣體積10 μL。
將對(duì)照品溶液按“2.3.2”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣,記錄色譜圖與結(jié)果,經(jīng)對(duì)照品指認(rèn),最終確認(rèn)共有峰5為PX Ⅲ,峰8為DISS。峰5、8均在12批樣品中出現(xiàn)并完全分離。對(duì)照品色譜圖見圖5。
圖5 PX Ⅲ、DISS指紋圖譜Fig.5 HPLC fingerprint of PX Ⅲ and DISS
穩(wěn)定性試驗(yàn):取S-2-1供試品溶液,與“2.2.3”項(xiàng)方法相同,按“2.3.2”項(xiàng)下色譜條件檢測(cè)指紋圖譜,獲得峰5 PX Ⅲ和峰8 DISS的保留時(shí)間RSD分別為0.48%、0.62%,峰面積RSD分別為1.34%、1.03%,說(shuō)明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
重復(fù)性試驗(yàn):取S-2-1藥材,與 “2.2.3”項(xiàng)方法相同,按照“2.3.1”制備供試品溶液,按“2.3.2”項(xiàng)下色譜條件檢測(cè)指紋圖譜,獲得峰5 PX Ⅲ和峰8 DISS的保留時(shí)間RSD分別為0.68%、1.06%,峰面積RSD分別為2.34%、2.63%,重復(fù)性好。
取汾陽(yáng)、新絳產(chǎn)共12批遠(yuǎn)志供試品溶液,以“2.3.2”色譜條件分析記錄色譜圖與結(jié)果,將色譜圖導(dǎo)入“中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)(2012)”,以中位數(shù)法生成遠(yuǎn)志共有圖譜,并作為參照?qǐng)D譜,采用多點(diǎn)校正、全峰匹配建立12批樣品指紋圖譜,樣品指紋圖譜見圖6,系統(tǒng)生成的對(duì)照指紋圖譜見圖7。
圖6 12批樣品HPLC指紋圖譜Fig.6 HPLC fingerprint of 12 batches of samples
圖7 12批樣品HPLC共有峰Fig.7 Common peaks of 12 batches of samples
樣品指紋圖譜相似度評(píng)價(jià):遠(yuǎn)志12批樣品共有35個(gè)共有峰,相似度介于0.823~0.962之間,見表6。兩地產(chǎn)遠(yuǎn)志藥材相似度高,其化學(xué)成分種類相似,在含量上略有差異。12批樣品相同生長(zhǎng)年份春采相似度高于秋采,汾陽(yáng)產(chǎn)生長(zhǎng)3年樣品春采和秋采的相似度均為最低。汾陽(yáng)產(chǎn)和新絳產(chǎn)樣品相似度沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,同一基源、不同產(chǎn)地、不同生長(zhǎng)年份樣品指紋圖譜相似度高。
表6 12批樣品指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)
藥用植物中有效成分的含量及累積規(guī)律會(huì)受到基源、種植、采收及環(huán)境等多種因素的影響,藥材生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)除對(duì)藥材性狀如長(zhǎng)度、直徑等造成直觀影響外,對(duì)有效成分的含量影響很大,進(jìn)而會(huì)影響其藥效。中藥材的最佳采收期應(yīng)是包含采收時(shí)間和采收年限的雙重概念,在其有效成分含量高、外觀性狀佳的時(shí)期進(jìn)行采收,才能得到優(yōu)質(zhì)的藥材,從而達(dá)到更好藥效。本研究除對(duì)藥材性狀進(jìn)行測(cè)量外,利用熱浸法、HPLC,從浸出物、PX Ⅲ、DISS和TEN的含量及指紋圖譜相似度等多方面對(duì)12批同一基源、不同年份、產(chǎn)地和采收時(shí)間的遠(yuǎn)志藥材進(jìn)行藥效物質(zhì)累積規(guī)律的研究。
12批藥材醇浸出物含量均大于30%,DISS含量均大于0.50%;以PX Ⅲ為指標(biāo),僅有S-1-4、S-1-5的含量達(dá)到0.15%;以TEN為指標(biāo),僅S-1-1、S-2-2、S-2-5有的含量達(dá)到2.0%。文獻(xiàn)表明,HPLC測(cè)定遠(yuǎn)志藥材中PX Ⅲ的合格率在50%~80%左右[13];TEN含量范圍為1.4%~4.4%[14-16],與本研究的結(jié)果相近。含量測(cè)定變化區(qū)間大的原因可能有PX Ⅲ存在兩種分子構(gòu)型[17]和ELSD檢測(cè)器靈敏度低等。遠(yuǎn)志藥材中所含化學(xué)成分的多樣,故以此三種化學(xué)成分的含量為指標(biāo)評(píng)價(jià)遠(yuǎn)志質(zhì)量的合理性與準(zhǔn)確性仍需考量。
本研究發(fā)現(xiàn)新絳產(chǎn)遠(yuǎn)志含水量、浸出物含量和三種指標(biāo)性成分總含量均高于汾陽(yáng)產(chǎn);兩地春采藥材浸出物、成分總含量均高于秋采。山西為遠(yuǎn)志的道地產(chǎn)區(qū),產(chǎn)區(qū)多分布于山西南部,相較于汾陽(yáng),新絳地理位置偏南,本研究表明新絳更適合遠(yuǎn)志的種植與栽培。兩地遠(yuǎn)志浸出物、總成分含量與采收季節(jié)有關(guān),均表現(xiàn)為春季含量較高,本研究認(rèn)為相同生長(zhǎng)年份,春季采收的遠(yuǎn)志更為合適。
藥材的藥效物質(zhì)累積規(guī)律與其品種、產(chǎn)地和采收時(shí)間有密切的關(guān)系,藥材采收時(shí)間的確定也要考慮到品種、產(chǎn)地及其不同藥用部位的影響,且因治療目的的不同可能導(dǎo)致不同的生長(zhǎng)期限和采收時(shí)間??蛇M(jìn)一步探究是否能夠根據(jù)治療疾病的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的不同,靈活、合理、選擇性地安排其采收時(shí)間。因本研究遠(yuǎn)志樣品批次選取的限制性、不同批次內(nèi)樣本數(shù)量的有限性、所選取測(cè)定成分的合理性,本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果是否具有代表性、全面性還需進(jìn)一步研究。另外,在全國(guó)范圍內(nèi)的其他遠(yuǎn)志種植區(qū)、不同基源遠(yuǎn)志是否具有相同的累積規(guī)律也需要深入研究,為遠(yuǎn)志的種植采收提供更有力可信的參考。