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蜘蛛香炒制過程中色澤與主要成分的相關(guān)性研究

2023-09-13 01:56王夢琦谷云霞席武霞劉小莉
中草藥 2023年18期
關(guān)鍵詞:橙皮乙酰綠原

王夢琦,谷云霞,田 靜,席武霞,謝 暉,劉小莉, 2*

蜘蛛香炒制過程中色澤與主要成分的相關(guān)性研究

王夢琦1,谷云霞1,田 靜1,席武霞1,謝 暉3*,劉小莉1, 2*

1. 云南中醫(yī)藥大學 云南省傣醫(yī)藥與彝醫(yī)藥重點實驗室,云南 昆明 650500 2. 云南省高校外用給藥系統(tǒng)與制劑技術(shù)研究重點實驗室,云南 昆明 650500 3. 復旦大學人類表型組研究院,上海 200120

探究蜘蛛香et生品和不同炒制品的主要成分變化,并建立顏色值與主要成分的變化關(guān)系,確立蜘蛛香炒焦節(jié)點。對5個產(chǎn)地的蜘蛛香生品以及炒制2、4、6、8、10、12、14、16 min的樣品,利用色差儀對其顏色值進行測量,通過HPLC法測定其主要化學成分(纈草三酯、乙酰纈草三酯、纈草醛、橙皮素、綠原酸)的含量,并對二者進行相關(guān)性分析。蜘蛛香生品中未檢測出纈草醛,隨著炮制時間增加,纈草醛含量先增加后降低,在6~8 min達到最高。乙酰纈草三酯和纈草三酯含量與炮制時間呈負相關(guān),在8 min后未檢測到。隨著炒制時間的延長,粉末的Δab*值總體呈減小趨勢,*值在2 min后下降;*值在0~6 min時增加,6 min后下降;*值在0~2 min時小幅度上升,4 min后下降。結(jié)合炮制時間、顏色值和成分含量來看,在0~6 min時間段內(nèi)乙酰纈草三酯含量與*值呈負相關(guān);纈草三酯含量與*、*、?ab*值呈顯著正相關(guān)。纈草醛含量與*、*、*、Δab*都呈正相關(guān),與*、*值極相關(guān)。其中纈草醛與*值相關(guān)系數(shù)為0.637,表明纈草醛含量與*值的相關(guān)程度更高。選擇電磁爐800 W功率下炒制6~8 min的蜘蛛香作為炒制時間節(jié)點,其纈草醛含量最高,飲片性狀為黃中帶焦,Δab*值在32.446 9~39.637 0。乙酰纈草三酯和纈草三酯在0~2 min時含量最高。

蜘蛛香;炮制;顏色值;纈草醛;纈草三酯;乙酰纈草三酯

蜘蛛香et(VJRR)為敗醬科(Valerianaceae)纈草屬Linn.植物蜘蛛香Jones的干燥根莖和根,具有理氣止痛、消食止瀉、祛風除濕、鎮(zhèn)驚安神的功效,常用于脘腹脹痛、食積不化、腹瀉痢疾、風濕痹痛、腰膝酸軟、失眠等[1]。蜘蛛香是《中國藥典》2020年版收載品種,也是我國多民族用藥,具有悠久的用藥歷史。現(xiàn)代研究表明,蜘蛛香中主要成分為環(huán)烯醚萜類、木脂素、黃酮、倍半萜、有機酸和氨基酸等[2-5]。其中環(huán)烯醚萜類成分是其主要成分,有很好的抗抑郁、抗流感、抗炎、止瀉、乳腺癌細胞抑制的作用[6-9]。

藥材的炮制方法影響其品質(zhì)和藥效[10-11]?!吨袊幍洹?020年版記載,蜘蛛香采后加工方法為除去雜質(zhì),洗凈,潤透,切片,曬干[1],而云南彝族多用其炒焦品,稱為“雞屎臭藥”,用于健胃消食,云南特色藥香果健消片即為蜘蛛香炒焦品配以草果等用于消化不良、氣脹飽悶、食積腹痛、胸滿腹脹。蜘蛛香炒制后與生品比其主要成分發(fā)生什么變化?目前炒制程度缺乏客觀、量化的評價標準,難以確保蜘蛛香炮制飲片質(zhì)量的穩(wěn)定性。中藥的色澤直接反映了其內(nèi)含有效成分的含量如姜黃顏色與姜黃素類成分含量[12],隨著現(xiàn)代感官技術(shù)發(fā)展,色度學分析可以實現(xiàn)藥材顏色客觀量化[13-14],以色度指證藥材炮制過程的化學成分的變化,對炮制終點量化,將是建立炮制品的質(zhì)量評價方法的重要手段[15]。本實驗研究了采自云南和貴州5個產(chǎn)地的蜘蛛香根莖不同清炒時間蜘蛛香主要化學成分的變化,通過顏色值精準定量炮制程度,建立顏色值與化學成分的變化關(guān)系,以建立蜘蛛香炮制程度的評價體系。

1 儀器與材料

1.1 儀器

LC-2030-Plus型高效液相色譜儀,島津馬來西亞工廠;DQ-103型臺式方形切片機,溫嶺市林大機械有限公司;HGZF-11/H-101-2型電熱恒溫鼓風干燥箱,上海躍進醫(yī)療器械有限公司;H22-X3型電磁爐,杭州九陽生活電器有限公司;CR-400型色彩色差儀,日本柯尼卡美能達公司;EX2250ZH型電子分析天平,奧豪斯代儀器有限公司;KQ3200E型超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司。

1.2 對照品與試劑

1.2.1 對照品 纈草三酯(批號O25HB199080,20 mg)、乙酰纈草三酯(批號N12GB167461,20 mg)、纈草醛(批號O26HB199085,20 mg)、綠原酸(批號A22GB158496,20 mg)、橙皮素(批號C03F6Y1,20 mg),質(zhì)量分數(shù)均≥98%,均購于上海源葉生物科技有限公司。

1.2.2 試劑 乙腈(批號ZGRSRERO)、甲醇(批號SJEORRKR),色譜純,安耐吉化學公司;甲酸,批號201910301,色譜純,成都科隆化學品有限公司;水為超純水。

1.3 藥材

蜘蛛香于2022年8月采自云南會澤(103.48° E,26.28° N,2563 m)、貴州畢節(jié)(105.38° E,26.78° N,2258 m)、云南新平(102.15° E,23.91° N,1680 m)、云南紅河(103.20° E,23.70° N,2360 m)和云南文山(104.00° E,23.50° N,1470 m)的野生居群,經(jīng)云南中醫(yī)藥大學劉小莉副教授鑒定,為敗醬科纈草屬植物蜘蛛香Jones的新鮮根莖和根。

2 方法與結(jié)果

2.1 藥材加工和炮制品制備

每個居群至少20株混合的新鮮蜘蛛香根莖和根洗凈,除去雜質(zhì)和須根,切成3 mm厚片,于40 ℃下干燥至恒定質(zhì)量。每個產(chǎn)地取蜘蛛香厚片180 g,分為9份,每份20 g。使用電磁爐于800 W功率下炒制,預(yù)熱1 min后,從0 min開始計時直至16 min止,每隔2 min取樣品1次,生品和炒制品每個產(chǎn)地9組,共計45組。將各處理后的蜘蛛香炮制品打粉,過60目篩密封保存,備用。

2.2 飲片性狀觀察與顏色值的測定

稱取約2 g粉末,裝入玻璃測色皿中,蓋上測色皿蓋,備用。使用色差儀測量*、*、*值并計算Δab*值[Δab*=(Δ*2+Δ*2+Δ*2)1/2],求得平均值。

隨著炮制時間增加,飲片在2 min左右開始出現(xiàn)白色煙霧并且隨著炒制過程逐漸濃烈,在5 min左右出現(xiàn)濃郁氣味并且煙霧由白色轉(zhuǎn)為黃色,10 min后局部變黑開始碳化。蜘蛛香飲片顏色由黃白色逐漸加深至黑褐色,不同產(chǎn)地之間飲片顏色變化趨勢相似(圖1、2)。顏色值*表示顏色深淺明暗,即黑白色,*值表示紅綠色軸,*值表示黃藍色軸。由圖1、2可得,隨著炮制時間增加,蜘蛛香的Δab*值呈減小趨勢,2~10 min陡然下降,12 min后變化不明顯。其中畢節(jié)蜘蛛香生品的Δab*值要較小于其他居群,而另外4個居群生品的Δab*值基本一致。從*、*及*值看,隨著炮制時間增加,*值在2 min后下降;*值在0~6 min時上升,6 min后下降;*值在0~2 min時小幅度上升,4 min后下降,不同產(chǎn)地呈現(xiàn)一致的變化規(guī)律。

2.3 5種成分含量測定

2.3.1 色譜條件 按照已有文獻報道方法[16],采用Thermo C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);乙腈-0.1%甲酸水溶液為流動相,梯度洗脫:0~18 min,12%~30%乙腈;18~20 min,30%~32%乙腈;20~23 min,32%~40%乙腈;23~25 min,40%乙腈;25~33 min,40%~53%乙腈;33~90 min,53%~85%乙腈;體積流量1.0 mL/min;檢測波長為256 nm;柱溫30 ℃;進樣量20 μL。

圖1 不同炮制時間蜘蛛香飲片性狀

圖2 蜘蛛香不同炒制時間炮制品顏色值圖

2.3.2 對照品溶液的制備 分別精密稱取纈草三酯、乙酰纈草三酯、纈草醛、綠原酸、橙皮素對照品5.11、5.77、10.15、10.09、10.28 mg,加入70%甲醇溶解制成50 mL混合對照品溶液(質(zhì)量濃度分別為纈草三酯102.2 μg/mL、乙酰纈草三酯115.4 μg/mL、纈草醛203.0 μg/mL、綠原酸201.8 μg/mL、橙皮素205.6 μg/mL),搖勻,使用0.45 μm微孔濾膜濾過,即得。

2.3.3 供試品溶液的制備 取本品粉末(60目篩)0.2 g,精密稱定,置于棕色EP管中,加入10 mL 70%甲醇,稱定后于37 ℃超聲40 min(功率150 W、頻率40 kHz),放置至室溫后稱定,用70%甲醇補足減失的質(zhì)量,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過,即得供試品溶液。

2.3.4 5個成分含量變化 取“2.3.2”與“2.3.3”項下對照品溶液和供試品溶液,按“2.3.1”項色譜條件進樣檢測。此條件下所測各成分能夠較好分離,混合對照品與蜘蛛香炮制品(以新平產(chǎn)炒制8 min為例)的HPLC圖見圖3。

蜘蛛香生品中不含纈草醛和橙皮素,其中纈草三酯含量最高為新平產(chǎn),乙酰纈草三酯含量最高為會澤產(chǎn),綠原酸含量最高為紅河產(chǎn)(表1)。炒制后,纈草醛含量先增加后降低,在6~8 min達到頂峰,5個產(chǎn)地蜘蛛香炮制品含量總趨勢一致(圖4)。乙酰纈草三酯和纈草三酯含量隨炮制時間增加而減少,8 min左右未檢測到。

畢節(jié)和新平產(chǎn)乙酰纈草三酯和纈草三酯含量在0~2 min升高,其他3個產(chǎn)地炮制品中含量均直接下降。綠原酸含量5個產(chǎn)地呈現(xiàn)一定差異,其中紅河>文山>畢節(jié)>新平>會澤,綠原酸含量總體趨勢是隨炮制時間增加先上升再下降。除畢節(jié)產(chǎn)蜘蛛香沒有檢測到橙皮素外,其他產(chǎn)地的蜘蛛香橙皮素含量在炮制到6~8 min時開始出現(xiàn),會澤產(chǎn)蜘蛛香橙皮素含量顯著高于其他產(chǎn)地。

2.4 粉末顏色值與5種主要化學成分含量的相關(guān)性分析

蜘蛛香中主要化學成分含量與粉末顏色值相關(guān)性分析基于Pearson(SPSS 26.0軟件)相關(guān)性分析。由表2可知,*值與綠原酸,纈草醛,乙酰纈草三酯及纈草三酯含量均呈現(xiàn)出顯著性,相關(guān)系數(shù)分別為0.524、0.373、0.585、0.784,呈正相關(guān)關(guān)系。同時,*與橙皮素之間沒有相關(guān)性。*與綠原酸,纈草醛,乙酰纈草三酯之間呈現(xiàn)出顯著性。其中*與綠原酸、纈草醛之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.537、0.637,且<0.01呈極顯著,說明*與綠原酸、纈草醛之間有著顯著的正相關(guān)關(guān)系。*和乙酰纈草三酯之間的相關(guān)系數(shù)為?0.568,且<0.05,說明*和乙酰纈草三酯之間有著顯著的負相關(guān)關(guān)系。*與橙皮素、纈草三酯沒有相關(guān)關(guān)系。*與綠原酸,纈草醛,纈草三酯均呈現(xiàn)出顯著性,相關(guān)系數(shù)分別為0.621、0.488、0.616,為正相關(guān)關(guān)系。同時,*與橙皮素,乙酰纈草三酯并沒有相關(guān)關(guān)系。?ab*與綠原酸、纈草醛、乙酰纈草三酯、纈草三酯相關(guān)系數(shù)分別為0.535、0.385、0.569、0.775,呈正相關(guān)關(guān)系。同時,?ab*與橙皮素之間并沒有相關(guān)關(guān)系。

1-綠原酸 2-纈草醛 3-橙皮素 4-乙酰纈草三酯 5-纈草三酯

表1 5個產(chǎn)地蜘蛛香生品中5種成分含量

Table 1 Contents of five chemical constituents in raw VJRR products from five producing areas

編號質(zhì)量分數(shù)/(mg?g?1) 綠原酸纈草醛橙皮素乙酰纈草三酯纈草三酯 會澤-02.2??18.355.1 畢節(jié)-02.8??2.448.4 新平-02.4??9.263.5 紅河-06.6??2.928.3 文山-05.0??2.926.6

表2 蜘蛛香5種成分與色差值的相關(guān)性分析

Table 2 Correlations between five chemical constituents of VJRR and color difference values

化學成分L*a*b*ΔEab* 綠原酸含量0.524##0.537##0.621##0.535## 橙皮素含量?0.322?0.232?0.296?0.321 纈草醛含量0.373#0.637##0.488##0.385# 乙酰纈草三酯含量0.585#?0.568#0.3090.569# 纈草三酯含量0.784##?0.2820.616##0.775##

#<0.05##<0.01

結(jié)合炮制時間、成分含量和顏色值來看,在0~8 min時間段內(nèi)乙酰纈草三酯含量與*值呈負相關(guān),*值越大乙酰纈草三酯含量越低;纈草三酯含量與*、*、?ab*值呈顯著正相關(guān),數(shù)值越小含量越少。2 min后含量測定開始出現(xiàn)纈草醛,且纈草醛含量與*、*、*、?ab*都呈正相關(guān),與*、*值極相關(guān),表明顏色值越大,纈草醛含量越大。并且纈草醛與*值相關(guān)系數(shù)為0.637,遠大于與其他值的相關(guān)系數(shù),表明*值與纈草醛含量的相關(guān)程度更高。以乙酰纈草三酯,纈草三酯,纈草醛為自變量,*、*和*值為因變量進行線性回歸分析,結(jié)果見表3。

表3 指標性成分與顏色值的關(guān)聯(lián)性

Table 3 Correlations between index chemical constituents and color values

顏色值R2F回歸系數(shù)值顯著成分 L*0.61533.486##207.683##纈草三酯 a*0.40523.190##743.179##纈草醛 b*0.23810.637##2 411.439##纈草醛

##<0.01

結(jié)果顯示*與纈草三酯有顯著的正向影響關(guān)系,回歸方程*=37.610+207.683纈草三酯含量;*與纈草醛有顯著的正向影響關(guān)系,回歸方程*=2.412+743.179纈草醛含量;*與纈草醛有顯著的正向影響關(guān)系,回歸方程*=4.741+2 411.439纈草醛含量。說明纈草醛對表達顏色的*、*值有顯著影響,纈草三酯對表達顏色的*值有顯著影響。

3 討論

環(huán)烯醚萜類物質(zhì)結(jié)構(gòu)多為半縮醛衍生物,半縮醛結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,易開環(huán)并發(fā)生苷元分子間聚合,發(fā)生水解、縮合等反應(yīng),形成多種降解產(chǎn)物。本實驗發(fā)現(xiàn),蜘蛛香生品中未檢測出纈草醛成分,隨著炮制時間增加,纈草三酯和乙酰纈草三酯含量逐漸降低,纈草醛出現(xiàn)并含量逐漸升高,結(jié)合文獻纈草三酯和乙酰纈草三酯降解臨界溫度為37 ℃,推斷在炒制過程中隨著溫度升高纈草三酯、乙酰纈草三酯與纈草醛發(fā)生了轉(zhuǎn)化,纈草三酯質(zhì)子化后脫氫,環(huán)內(nèi)消除再氧化得到纈草醛及其衍生物,這與之前蜘蛛香炒焦制品化學成分研究的報道一致[17-19]。纈草醛可以改善胃腸道的相關(guān)癥狀,對慢-急性應(yīng)激致腸易激綜合征(irritable bowel syndrome,IBS)模型大鼠的胃腸道功能亢進有明顯抑制作用,能有效降低內(nèi)臟敏感性[20],可見彝族習用炒焦制品和香果健消片用炒焦品是有意義的。

本實驗中綠原酸含量隨著炮制時間增加先上升后下降,在6~8 min時達到頂峰。這與前期文獻報導一致[21],這可能是因為溫度升高使綠原酸更易析出,溫度繼續(xù)升高時,會使綠原酸分子水解和分子內(nèi)酯基遷移而形成同分異構(gòu)體,導致綠原酸含量降低[22]。綠原酸和橙皮素的變化是否引起其他蜘蛛香功效的變化,需要進一步通過藥理研究進行評價。

傳統(tǒng)“辨色論質(zhì)”是通過藥材外觀色澤特點來判斷藥材的真?zhèn)蝺?yōu)劣,而中藥顯色的一個重要原因是其有機化合物分子共軛體系中的π→π*躍遷和含有雜原子的不飽和有機物的p→π共軛體系中的n→π*或n→σ*躍遷[23]。炮制加工過程中飲片顏色改變可能有多種因素,如焦梔子炮制過程中產(chǎn)生Maillard反應(yīng)使顏色變?yōu)榻购稚玔24],內(nèi)在成分含量變化對梔子顏色有一定影響[25]。中藥外觀顏色往往反映了其內(nèi)在成分的有無和含量,而且與藥理活性相關(guān)[26-27]。本研究中顏色值*表示顏色深淺明暗,即黑白色,*值表示紅綠色軸,*值表示黃藍色軸。被測物之間的差值代表了物質(zhì)的偏色情況,*的差值為正表示偏白,反之表示偏黑;*的差值為正表示偏紅,反之表示偏綠;*的差值為正表示偏黃,反之表示偏藍。不同產(chǎn)地蜘蛛香在炒制過程中顏色值變化總體趨勢一致,*值在0~4 min時增加,6 min后下降,炮制品顏色先逐步偏紅再偏綠;*值在0~2 min時小幅度上升,4 min后下降,炮制品顏色先偏黃再偏藍。蜘蛛香炮制品炒黃的顏色變化可能與生成纈草醛成分的共軛體系有關(guān)。與原始成分相比,纈草醛具有新的成鍵和反鍵軌道,導致能量降低波長紅移。

溫度升高使得物質(zhì)的基態(tài)和激發(fā)態(tài)的能級差減小,電子躍遷所需能量減小,物質(zhì)的顏色加深[23]。隨著炮制時間增加,代表明暗的*值下降,炮制品顏色變暗變深。由于*與纈草三酯有顯著的正向影響關(guān)系,纈草三酯含量下降。0~6 min時間段內(nèi)乙酰纈草三酯含量與*值呈負相關(guān),*值越大乙酰纈草三酯含量越低;乙酰纈草三酯和纈草三酯在0~2 min時含量最高。不同產(chǎn)地蜘蛛香乙酰纈草三酯和纈草三酯含量變化總趨勢相同,除新平和畢節(jié)產(chǎn)外,其他3個產(chǎn)地生品含量最高,可能與產(chǎn)地間環(huán)境因素差異有關(guān)。2 min后檢測到纈草醛成分,纈草醛含量與*、*、*都呈正相關(guān),明度值*降低、紅綠值*、黃藍值*先升高后降低,表明纈草醛含量在炮制過程中先增加后降低,在6~8 min時達最大值,不同產(chǎn)地間纈草醛含量變化趨勢相同。

本實驗通過對蜘蛛香炮制品粉末顏色具體量化,并結(jié)合其主要化學成分含量進行相關(guān)性研究,探究蜘蛛香炮制過程中顏色變化與成分含量變化的聯(lián)系。以纈草醛含量為指標評價蜘蛛香炮制品質(zhì)量,綜合5個產(chǎn)地對比蜘蛛香炮制品,6~8 min的炒制品纈草醛含量最佳,這時指證的飲片性狀為黃中帶焦,這與彝族民間炒焦后使用一致,對應(yīng)的色度值為Δab*值在32.446 9~39.637 0,本研究可為后續(xù)炮制飲片的制備以及健胃消食功效評價提供參考,為建立蜘蛛香炮制品的評價體系奠定基礎(chǔ)。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Correlation between color and main components ofetduring frying

WANG Meng-qi1, GU Yun-xia1, TIAN Jing1, XI Wu-xia1, XIE Hui3, LIU Xiao-li1, 2

1. Yunnan Key Laboratory of Dai and Yi Medicines, Yunnan University of Chinese Medicine, Kunming 650500, China 2. Key Laboratory of External Drug Delivery System and Preparation Technology in University of Yunnan Province, Kunming 650500, China 3. Human Phenome Institute, Fudan University, Shanghai 200120, China

To explore changes in the main components in raw and fried products of Zhizhuxiang (et, VJRR), and establish the correlation between the components and color for establishing fried node.The color difference meter was used to measure the color values of raw and fried products processed for 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, and 16 min in five producing areas. Contents of its main components including valepotriate, acevaltrate, baldrinal, hesperetin and chlorogenic acid were determined by HPLC. And the correlation between components and the color value was analyzed.Baldrinal was not detected in raw VJRR. With the increase of processing time, the content of baldrinal first increased and then decreased, and reached the highest in 6—8 min. Valepotriate and acevaltrate contents changed inversely with processing time and were not detected after 8 min. Δab*value showed a decreasing trend with the increase of frying time.*value decreased after 2 min. The value of*increased at 0—6 min and decreased after 6 min. The value of*increased slightly in 0—2 min and decreased after 4 min. Combined with processing time, color value and component content, the content of acevaltrate was negatively correlated with*value in the period of 0—6 min. The content of valepotriate was positively correlated with*,*and Δab*values. The content of baldrinal was positively correlated with*,*,*and Δab*, and highly correlated with*and*values. The correlation coefficient between baldrinal and*value was 0.637, which indicated that the correlation between baldrinal content and*value was higher.It was recommended that the important time node for frying under 800 W power in an electromagnetic furnace was 6—8 min. Under this condition, the content of valerian aldehyde presents the highest accompanied by the characteristics of the herbal pieces were yellow with a burnt appearance and Δab*value of 32.446 9—9.637 0. The contents of valepotriate and acevaltrate reached the highest content at 0—2 min.

et; processing; color value; baldrinal; valepotriate; acevaltrate

R283.6

A

0253 - 2670(2023)18 - 5916 - 07

10.7501/j.issn.0253-2670.2023.18.009

2023-04-06

云南省傣醫(yī)藥與彝醫(yī)藥重點實驗室資助項目(202210SS2214);云南省科技人才和平臺計劃(202105AG070012)

王夢琦(1999—),女,四川達州,碩士研究生,研究方向為中藥資源開發(fā)與利用。Tel: 17780185544 E-mail: 978633846@qq.com

劉小莉,博士,副教授,從事中藥資源品質(zhì)評價和形成研究。Tel: 18087835221 E-mail: kmxunzi@aliyun. com

謝 暉,博士,高級工程師,從事藥用植物資源開發(fā)與利用研究工作。Tel: 13764512265 E-mail: xiehui@fudan.edu.cn

[責任編輯 鄭禮勝]

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