石洪超 商雪瑩 陳明權(quán) 羅卓雅 覃仁安 何風(fēng)雷 孫 東
1.廣州白云山陳李濟(jì)藥廠有限公司,廣東廣州 510288;2.廣東省藥品檢驗所,廣東廣州 510663
中藥材次生代謝物的含量和各成分間的比例,會因栽培環(huán)境條件的變化而變化[1-2],黃璐琦等[3-4]提出道地藥材形成的逆境效應(yīng)理論,也有其他學(xué)者[5-6]認(rèn)為合成和積累次生代謝產(chǎn)物是藥用植物適應(yīng)環(huán)境脅迫的策略,常見的環(huán)境脅迫包括溫度[7]、光照[8]、水分[9]、土壤因子等[10]。
不同產(chǎn)地的陳皮價格存在巨大差異,史料記載[11-12]橘皮以廣中來者勝,稱為廣陳皮,其中以廣東新會種植茶枝柑所產(chǎn)的廣陳皮質(zhì)量最優(yōu),業(yè)內(nèi)稱為“新會陳皮”。隨著2020 版《中華人民共和國藥典》[13]對“廣陳皮”項的修訂,廣陳皮產(chǎn)業(yè)得到了極大的發(fā)展。2021 年新會陳皮全行業(yè)產(chǎn)值已達(dá)145 億[14],廣東省江門市地方標(biāo)準(zhǔn)《DB4407/T70-2021 地理標(biāo)志產(chǎn)品新會陳皮》[15]中規(guī)定,在新會地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)范圍內(nèi)栽培并儲存陳化3 年以上的稱為“新會陳皮”。鑒于新會地區(qū)獨特的水土環(huán)境[16],“廣陳皮”與其他產(chǎn)地的“陳皮”中次生代謝產(chǎn)物有所差別。目前研究已證實,新會陳皮中橙皮苷含量低于其他陳皮,但川陳皮素和橘皮素較高,且多氧基黃酮的含量較多[17-18]。因此,本研究從次生代謝產(chǎn)物的角度出發(fā),探索通過比較黃酮類成分間的比值區(qū)分不同產(chǎn)地陳皮的可行性。
1.1.1 儀器
Thermo QE plus 液相色譜串聯(lián)高分辨質(zhì)譜儀(賽默飛世爾科技有限公司);Waters H-Class UPLC-PDA Detector 超高效液相色譜(美國沃特世公司);Waters XSelect CSH C18色譜柱(2.5 μm,3.0 mm×100 mm,美國沃特世公司);Waters XSelect HSS T3 色譜柱(2.5 μm,3.0 mm×150 mm,美國沃特世公司);Waters CORTECS C18色譜柱(2.7 μm,3.0 mm×150 mm,美國沃特世公司);XPR 26/A 百萬分之一電子天平(瑞士梅特勒-托利多公司);Sartorius BS420S 萬分之一電子天平;Milli-Q Reference 純水機(jī)(法國Millipore);SB-5200 DT超聲波清洗儀(寧波新芝生物科技股份有限公司);WXJ型粉碎機(jī)(上海凱旋中藥機(jī)械制造有限公司)。
1.1.2 試劑與試藥
維采寧-2(純度:99.57%,批號:19121201,成都格利普生物科技有限公司);橙皮苷(純度:96.1%,批號:110721-201617,中國食品藥品檢定研究院);川陳皮素(純度:98.0%,批號:AF7122105,成都萊寶科技有限公司);橘皮素(純度:98.0%,批號:AF8012603,成都萊寶科技有限公司);甜橙黃酮(純度>98.0%,批號:PS011272,成都普思生物科技股份有限公司);6-去甲氧基橘皮素(純度>98.0%,批號:PS011274,成都普思生物科技股份有限公司);5-去甲基川陳皮素(純度>98.0%,批號:PS020360,成都普思生物科技股份有限公司);色譜級甲醇(德國Merck)、超純水、甲醇(廣州化學(xué)試劑廠)、磷酸、甲酸(廣州化學(xué)試劑廠)。
1.1.3 試驗樣品信息
樣品分別編號為S1~S18,樣品S1~S14 經(jīng)廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥鑒定教研室主任黃海波副教授鑒定為蕓香科植物茶枝柑Citrus reticulate‘Chachi’的果皮,即廣陳皮,其中包括種植于新會地區(qū)的新會陳皮(S1~S8,以下簡稱“新會陳皮”)及同屬茶枝柑種植于兩廣其他地區(qū)的廣陳皮(S9~S14,以下簡稱“非新會廣陳皮”);樣品S15~S18 經(jīng)鑒定為蕓香科植物橘Citrus reticulata Blanco 及除茶枝柑以外的其他栽培變種的果皮,即陳皮,樣品信息見表1。
表1 不同產(chǎn)地陳皮樣品信息表
1.2.1 對照品溶液的制備
取維采寧-2、橙皮苷、川陳皮素、橘皮素、甜橙黃酮、6-去甲氧基橘皮素、5-去甲基川陳皮素標(biāo)準(zhǔn)品,精密稱定,分別用甲醇配置成濃度為0.552、0.523、0.542、0.604、0.426、0.513、0.419 mg/ml 的標(biāo)準(zhǔn)品溶液,置于4℃冰箱中保存。
取維采寧-2、橙皮苷、川陳皮素、橘皮素標(biāo)準(zhǔn)品儲備液1 ml,加入甲醇配置為10 ml 的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液,用于不同產(chǎn)地陳皮的UPLC 圖譜研究。取橙皮苷、川陳皮素、橘皮素、甜橙黃酮、6-去甲氧基橘皮素、5-去甲基川陳皮素標(biāo)準(zhǔn)品儲備液1 ml,加入甲醇配置為10 ml 的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液,用于黃酮類成分分析研究。
1.2.2 供試品溶液的制備
取陳皮樣品0.5 g(過45 目篩),精密稱定,置于150 ml 具塞錐形瓶中,精密加入甲醇25 ml,超聲處理30 min(功率300 W,頻率40 kHz),放置至室溫,稱重補重,經(jīng)0.22 μm 微孔濾膜過濾即得。
1.2.3 UPLC 色譜條件
采用Waters H-Class UPLC-PDA Detector 超高效液相采集色譜圖;色譜柱:Waters XSelect CSH C18色譜柱;柱溫:30℃;流速:0.5 ml/min;進(jìn)樣量:2 μl;流動相:乙腈(A)-0.1%甲酸溶液(B);洗脫程序為0~2 min 10%A,2~12 min 10%→15%A,12~17 min 15%→30%A,17~18 min 30%A,18~22 min 30%→45%A,22~23 min 45%→50%A,23~25 min 50%A;檢測波長:283 nm。
1.2.4 方法學(xué)考察
1.2.4.1 精密度試驗 精密吸取混合對照品溶液2 μl,按“1.2.3”項下色譜條件進(jìn)樣6 次,分別積分并記錄橙皮苷、川陳皮素、橘皮素、甜橙黃酮、6-去甲氧基橘皮素、5-去甲基川陳皮素的峰面積值,計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
1.2.4.2 重復(fù)性試驗 精密稱取同一供試樣品(S4)6 份,按“1.2.2”項下方法制備供試品溶液并按“1.2.3”項下色譜條件進(jìn)行檢測,記錄峰面積,計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
1.2.4.3 穩(wěn)定性試驗 取S4 供試品溶液,分別在0、4、8、12、24、48 h 按“1.2.3”項下色譜條件進(jìn)行測定,記錄峰面積,計算得橙皮苷、川陳皮素、橘皮素、甜橙黃酮、6-去甲氧基橘皮素、5-去甲基川陳皮素的峰面積相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
1.2.4.4 方法的耐用性考察 取S4 供試品溶液,分別在3 根不同色譜柱上進(jìn)行耐用性考察。記錄在同一檢測波長下(283 nm)6 個成分峰的保留時間及峰面積,計算橙皮苷與其他5 個成分峰之間的相對保留時間比值和相對峰面積百分比,計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
1.2.5 質(zhì)譜條件
采用Q Exactive Orbitrap 高分辨質(zhì)譜進(jìn)行質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集,檢測模式為Full MS-ddMS2,正離子模式掃描,掃描范圍為m/z 100~1 200,MS1分辨率設(shè)置為70000,MS2分辨率設(shè)置為17 500,離子源電壓為3.2 kV,毛細(xì)管離子傳輸管溫度為320℃,輔助氣加熱溫度為350℃,鞘氣流速為40 L/min,輔助氣流速為15 L/min,AGC Target 設(shè)置為1e6,Top N 設(shè)置為5,觸發(fā)MS2掃描的碰撞能量采用階梯式碎裂電壓NCE,設(shè)置為30、40、50。
1.2.6 數(shù)據(jù)分析
1.2.6.1 質(zhì)譜數(shù)據(jù) 采用Compound discover 3.2 軟件進(jìn)行原始Raw 質(zhì)譜數(shù)據(jù)特征峰提取,特征峰元素匹配、分子式預(yù)測及同位素分布匹配的質(zhì)量偏差均設(shè)置為<5 ppm。采用mz cloud 在線數(shù)據(jù)庫和本地自建mz Vault 中藥天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫進(jìn)行特征峰鑒定,指認(rèn)結(jié)果篩選標(biāo)準(zhǔn)為質(zhì)量偏差<5 ppm、符合同位素分布及mz Vault best match 數(shù)據(jù)庫匹配得分>70 分。通過與對照品對照、譜庫檢索、裂解碎片及文獻(xiàn)檢索,對樣品中的化合物進(jìn)行指認(rèn)和確認(rèn)。
1.2.6.2 液相數(shù)據(jù) 取“1.1.3”項下樣品,每個樣品平行2 份,按“1.2.2”項下方法制備供試品溶液并按“1.2.3”項下色譜條件進(jìn)行檢測,記錄6 個成分的峰面積,將6 個成分的峰面積,一個作為分子,另一個作為分母進(jìn)行兩兩組合,形成比值。
不同產(chǎn)地陳皮的光譜吸收有差異,初步選擇8 個差別峰進(jìn)行產(chǎn)地鑒別研究,其中采用對照品比對3 個已知峰(橙皮苷、川陳皮素和橘皮素),還有5 個未知峰需進(jìn)行鑒別指認(rèn)。見圖1。
圖1 S4、S12、S16 樣品UPLC 色譜圖
通過與對照品對照、譜庫檢索、裂解碎片及相關(guān)文獻(xiàn),對樣品中的5 個未知峰進(jìn)行化合物指認(rèn),且其均為黃酮類成分,化合物3 為甜橙黃酮,化合物4 為6-去甲氧基橘皮素,化合物5 為5-去甲基川陳皮素;同時初步指認(rèn)化合物1 為柚皮素查爾酮,化合物2 為異櫻花素,但未采用對照品確認(rèn),總離子流圖及對照品對照圖譜見圖2。
圖2 正離子模式下總離子流圖
鑒于后續(xù)的研究需采用差異性黃酮類成分峰面積的比值分析,因此選擇6 個已用對照品確認(rèn)的化合物,即化合物3(甜橙黃酮)、化合物4(6-去甲氧基橘皮素)、化合物5(5-去甲基川陳皮素),以及橙皮苷、川陳皮素、橘皮素進(jìn)行峰面積比值分析。
2.3.1 方法學(xué)考察
2.3.1.1 精密度試驗 橙皮苷(RSD=0.57%)、川陳皮素(RSD=0.52%)、橘皮素(RSD=0.61%)、甜橙黃酮(RSD=0.71%)、6-去甲氧基橘皮素(RSD=1.21%)、5-去甲基川陳皮素(RSD=1.45%)的RSD 值均<2%,提示儀器的精密度良好。
2.3.1.2 重復(fù)性試驗6 個成分的峰面積RSD 值分別為1.27%、1.52%、1.33%、3.15%、4.03%、2.10%,提示方法重復(fù)性良好。
2.3.1.3 穩(wěn)定性試驗6 個成分的峰面積RSD 值分別為1.03%、1.11%、0.76%、3.62%、2.57%、1.85%,提示供試品溶液在48 h 內(nèi)穩(wěn)定。
2.3.1.4 方法的耐用性考察 經(jīng)3 根不同的色譜柱的測定結(jié)果對比發(fā)現(xiàn),在色譜柱1、色譜柱2 上,6 個成分峰均能有效分離,且各差異峰的峰面積、保留時間與原方法建立時使用的色譜柱3 測定結(jié)果接近(RSD<5%),結(jié)果見表2,提示該方法具有良好的耐用性。
表2 方法耐用性考察表
2.3.2 樣品測定
各成分峰面積經(jīng)排列組合得到15 組比值,結(jié)合表1 中的樣品信息分析發(fā)現(xiàn),能區(qū)分不同產(chǎn)地陳皮的比值有2 組,見表3。由比值數(shù)據(jù)可知,當(dāng)陳皮峰面積比值甜橙黃酮/6-去甲氧基橘皮素>0.60 時,可將其判斷為廣陳皮(包括新會陳皮、非新會產(chǎn)廣陳皮);≤0.60 可將其判斷為陳皮。且當(dāng)峰面積比值橘皮素/5-去甲川陳皮素>7.00 時,可將其判斷為新會陳皮、非新會產(chǎn)廣陳皮;≤7.00 可將其判斷為陳皮。
表3 樣品中可用于區(qū)分的峰面積比值(n=2)
本研究發(fā)現(xiàn)6 個潛在的黃酮類成分[19-20]可用于區(qū)分廣陳皮與陳皮,分別為橙皮苷、甜橙黃酮、6-去甲氧基橘皮素、川陳皮素、橘皮素、5-去甲基川陳皮素,經(jīng)過峰面積比值分析后發(fā)現(xiàn),有2 組峰面積比值(283 nm 下)可用于判斷廣陳皮與陳皮,即甜橙黃酮/6-去甲氧基橘皮素>0.60 或橘皮素/5-去甲基川陳皮素>7.00,可將其判斷為廣陳皮。該比值可用于陳皮品種的快速分析,且不受陳化年份、陳化方式等因素的影響。
目前關(guān)于陳皮產(chǎn)地的鑒別研究中有HPLC 指紋圖譜[21]、紅外光譜[22]、礦質(zhì)元素[23]、基因組DNA[24]等方法,在陳皮物質(zhì)基礎(chǔ)方面主要有指紋圖譜及成分含量方面的研究,但指紋圖譜及含量測定[25]多存在檢測過程較冗繁或需復(fù)雜的化學(xué)計量法等問題。本研究基于中藥材次生代謝產(chǎn)物含量和各成分間的比例因環(huán)境條件的變化而變化,利用差異指標(biāo)成分間的比例差異作為區(qū)分陳皮產(chǎn)地區(qū)分的指標(biāo)具有一定的科學(xué)性,并且通過計算在同一檢測波長下差異成分之間的峰面積比值,可提高產(chǎn)地區(qū)分指標(biāo)的便捷性和普適性。但對于新會陳皮和非新會廣陳皮而言,黃酮類成分比值無法對兩者進(jìn)行區(qū)分,后續(xù)還需增加其他指標(biāo)探索兩者區(qū)分的可能性。