陳天朝 賈晴晴 李瑞穎 馬彥江 王嬌 程思卿
摘要:目的? 探究清炒炮制對山藥物性參數(shù)、主要成分及指標性成分動態(tài)變化的影響。方法? 以山藥清炒炮制品為研究對象,測定物性參數(shù),采用紫外分光光度法及HPLC測定不同炮制品中淀粉、多糖及尿囊素含量,運用SPSS22.0軟件對清炒工藝、物性參數(shù)及主要成分含量進行差異性及相關性分析。結果? 山藥不同清炒炮制品物性參數(shù)有顯著差異(P<0.05),氧化值與總淀粉含量呈顯著負相關,吸水率與多糖含量呈顯著正相關;清炒炮制后山藥總淀粉含量降低,多糖含量升高,尿囊素消失,有新物質產(chǎn)生。結論? 山藥清炒炮制后物料性質、主要成分、指標性成分變化顯著;清炒工藝、物性參數(shù)與主要成分間相互影響;指標性成分尿囊素與新物質、淀粉與多糖之間可能存在相互轉化。
關鍵詞:山藥;清炒炮制;物料性質;含量測定;相關性
中圖分類號:R283.1? ? 文獻標識碼:A? ? 文章編號:1005-5304(2019)04-0091-05
山藥始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,生用以滋陰為主,補脾多炒用。山藥主要含有大分子及小分子兩類化學成分,大分子成分以淀粉、多糖為主,小分子成分以
尿囊素等為主[1]。山藥炮制方法主要有麩炒、清炒、土炒及膨化法等[2],其中清炒法是最直接的加熱處理工藝,包括炒黃、炒焦及炒炭。目前對山藥飲片的炮制多憑形態(tài)、色澤、質地及氣味等傳統(tǒng)經(jīng)驗判斷,有明顯的主觀性和隨意性,難以保證炮制品質量的穩(wěn)定性[3]。中藥經(jīng)清炒炮制后內(nèi)部分子結構產(chǎn)生變化[4],其化學成分、性味、藥理作用和功能主治等均發(fā)生不同程度改變,而物理化學性質是飲片性狀鑒別中反映形、色、氣、味、質等的內(nèi)在因素,在對同一中藥不同炮制品炮制程度及質量的衡量中尤為重要。本研究制備山藥清炒炮制品并對炮制前后物性參數(shù)[5-6]及成分含量進行測定,從大分子及小分子層面探討清炒炮制對山藥性質的影響,為山藥清炒工藝自動化、炮制品鑒別和臨床應用等提供基礎及依據(jù)。
1? 儀器與試藥
UliMate3000高效液相色譜儀(美國賽默飛公司),Thermo Evolution 201紫外可見光分光光度計(美國賽默飛公司),BSA224S-CW電子天平(德國賽多利斯公司),LXJ-ⅡB飛鴿臺式離心機(上海安亭科學儀器廠),GZX-9146MBE電熱鼓風干燥箱(上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠),F(xiàn)W-500高速萬能粉碎機(北京科偉永興儀器有限公司)。
山藥生品(河南中一公司,批號1710201);直鏈淀粉對照品(上海源葉生物科技有限公司,批號J11D8N50350),支鏈淀粉對照品(上海源葉生物科技有限公司,批號K01DY49573),D(+)-無水葡萄糖(上海源葉生物科技有限公司,批號S08J6G1),尿囊素對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號111501- 200202,純度≥98%),正丁醇(分析純,天津市永大化學有限公司),乙腈(色譜純,Sigma試劑有限公司)。
2? 方法與結果
2.1? 山藥不同炮制品的制備
采用多層次試驗設計法,以烘箱加熱炮制,并邀請朱清山(河南省非物質文化遺產(chǎn)傳承人,國家級老藥工)、陳天朝(河南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院藥學部,主任藥師)、王宏賢(河南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院藥學部,副主任藥師)等經(jīng)驗豐富的河南省炮制專家進行德爾菲評價及鑒定,確定山藥炒黃、炒焦、炒炭最佳炮制工藝,結果見表1?;趦?yōu)選工藝并參考2015年版《中華人民共和國藥典》(四部)0213炮制通則中炒黃、炒焦、炒炭相關項下要求,制備炒山藥、焦山藥、山藥炭標準飲片。
2.2? 物性參數(shù)確定
物性是指物質固有的物理和化學屬性,可通過形、色、氣、味、質對中藥物料進行評價。美拉德反應表明,中藥飲片炮制過程中伴隨著氧化值的變化[7-8],而中藥物料的內(nèi)部結構、對水中氫離子電離作用、氣味、成分等也發(fā)生不同程度改變。故綜合選擇吸水率、pH值、氧化值、膨脹度[9]作為山藥的物性參數(shù),考察清炒炮制對物性指標的影響,形成山藥物料性質的數(shù)字化表征。
2.2.1? 物料的制備
分別稱取適量山藥、炒山藥、焦山藥、山藥炭標準飲片,干燥粉碎,過5號篩,備用。
2.2.2? 氧化值測定
精密稱定約1.00 g物料細粉(記為M1),置于500 mL圓底燒瓶中,加水混勻,蒸餾,收集餾分。移取蒸餾液于滴定瓶內(nèi)(記為V),加入硫酸5 mL和0.002 mol/L高錳酸鉀溶液10 mL,振蕩均勻。加10%碘化鉀溶液5 mL,滴加0.02 mol/L硫代硫酸鈉(Na2S2O3)標準溶液,當溶液顏色由深黃變?yōu)闇\黃色時,加淀粉指示劑1 mL,繼續(xù)滴加Na2S2O3標準溶液至無色,記錄消耗Na2S2O3標準溶液體積(A,mL)。另以物料細粉相同質量的水代替樣品重復上述操作,進行空白試驗,記錄消耗Na2S2O3標準溶液的體積(B,mL)。氧化值=(B-A)×0.02×200÷(5×0.002×V×M1)。
2.2.3? 吸水率測定
將濾紙放入漏斗內(nèi),置于盛有純化水的恒溫恒濕干燥器內(nèi)飽和,靜置,稱定質量(記為M2),精密稱取約1.00 g物料細粉(記為M0),置于濾紙中,加入適量純化水,靜置,過濾,同法準確稱定物料細粉濾紙質量(記為M3)。平行測定3次,計算平均值。吸水率=(M3-M2)÷M0。
2.2.4? pH值測定
精密稱取1.00 g物料細粉,加水100 mL,室溫浸泡60 min,取濾液,測定pH值,平行測定3份,取其平均值。
2.2.5? 膨脹度測定
參照2015年版《中華人民共和國藥典》(四部)通則2101膨脹度測定法,平行測定3份,計算平均值。膨脹度=物料細粉膨脹后體積÷物料細粉質量。
2.2.6? 物性參數(shù)測定結果
山藥不同清炒炮制品物料的氧化值、吸水率、pH值、膨脹度測定結果見表2。
2.3? 主要成分測定
山藥的大分子成分主要包括淀粉和多糖。采用雙波長法[10]檢測不同炮制品中直鏈淀粉、支鏈淀粉含量,采用苯酚-硫酸顯色法[11-12]測定多糖含量。
2.3.1? 直鏈淀粉、支鏈淀粉標準曲線
采用作圖法確定直鏈淀粉的測定波長、參比波長分別為604、468 nm,支鏈淀粉的測定波長、參比波長分別為537、718 nm。直鏈淀粉標準曲線回歸方程為Y=0.004 5X-0.008 7(r=0.999 2),表明直鏈淀粉在20~90 ?g/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關系;支鏈淀粉標準曲線回歸方程為Y=0.002 8X+0.005 5(r?=0.998 8),表明支鏈淀粉在0~200 ?g/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關系。
2.3.2? 葡萄糖標準曲線
葡萄糖標準曲線回歸方程為Y=79.183X-0.016 3(r2=0.998 7),在0.002 8~0.011 5 mg/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關系。
2.3.3? 含量測定結果
稱取適量“2.2.1”項下山藥炮制品物料細粉,按上述方法分別測定直鏈淀粉、支鏈淀粉及多糖含量,結果見表3。
2.4? 尿囊素含量測定
2.4.1? 色譜條件
采用Agilent ZORBAX SB-Aq色譜柱(5 μm,4.6 mm×250 mm);流動相為甲醇-水(體積比1∶99);流速:0.5 mL/min;柱溫:30 ℃;檢測波長:224 nm;進樣量:10 μL。理論塔板數(shù)以尿囊素計不低于5000。
2.4.2? 對照品溶液的制備
精密稱取尿囊素對照品10.00 mg,置25 mL量瓶中,加20%乙醇定容至刻度,搖勻,即得。
2.4.3? 供試品溶液的制備
精密稱定山藥及炮制品細粉各1.0 g,置50 mL容量瓶中,加20%乙醇溶解稀釋至刻度,超聲處理(功率250 W,頻率50 kHz)30 min,3000 r/min離心20 min,過濾,即得。
2.4.4? 標準曲線繪制
依次取0.25、0.5、1、1.5、2、2.5、3、5 mL尿囊素對照品溶液至10 mL容量瓶中,乙醇稀釋至刻度,搖勻,按“2.4.1”項下色譜條件進樣測定,以濃度對峰面積進行線性回歸,得回歸方程Y=0.098 4X+0.279 9,r2=0.999 7,結果表明尿囊素在10~400 μg/mL范圍內(nèi)與峰面積線性關系良好。
2.4.5? 精密度試驗
取高、中、低3個已知濃度的尿囊素對照品溶液,于當日內(nèi)連續(xù)進樣5次,測定峰面積,結果RSD均小于2%,表明儀器精密度良好。
2.4.6? 穩(wěn)定性試驗
取山藥供試品溶液,按“2.4.1”項下色譜條件,于0、2、4、8、12、24 h進樣測定,結果RSD=2.01%,表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。
2.4.7? 重復性試驗
取山藥細粉1.0 g,平行精密稱定5份,按“2.4.3”項下方法制備供試品溶液,按“2.4.1”項下色譜條件分別進樣測定,結果RSD=2.42%,表明本法重復性良好。
2.4.8? 加樣回收率試驗
取山藥細粉1.0 g,平行精密稱定9份,按“2.4.3”項下方法制備供試品溶液,分別加入適量尿囊素對照品溶液,按“2.4.1”項下色譜條件進樣測定,結果平均回收率為101.82%,RSD=2.15%,表明本法準確度良好。
2.4.9? 含量測定結果
精密吸取尿囊素對照品及各供試品溶液10 μL,進樣測定,記錄色譜峰與色譜圖,結果分別見表4、圖1。山藥經(jīng)清炒炮制后,尿囊素基本消失,由生品到炒黃過程,伴隨有1、2號峰增大并新出現(xiàn)3號峰的情況;由炒黃到炒焦過程,新產(chǎn)生4號峰,1、3號峰繼續(xù)增大,2號峰減小;由炒焦到炒炭過程,1、2號峰逐漸減小,4號峰增大,3號峰消失。
2.5? 相關性分析
采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行分析,運用配對t檢驗考察各炮制品炮制工藝、物性參數(shù)及主要成分含量間的相關性,結果見表5~表7。
物性參數(shù)分析結果表明,山藥清炒炮制前后物性參數(shù)(吸水率、膨脹度、氧化值、pH值)比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。炮制工藝、物性參數(shù)與主要成分含量之間相關性分析結果顯示:氧化值與總淀粉含量呈顯著負相關,吸水率與多糖含量呈顯著正相關,多糖與淀粉含量存在負相關性;山藥清炒炮制工藝中的炮制溫度、炮制時間與總淀粉含量均呈顯著負相關,與氧化值呈顯著正相關。
3? 討論
山藥具有補脾養(yǎng)胃、生津益肺等功效,“入滋陰藥內(nèi)宜生用,入補脾藥內(nèi)宜炒黃用”[13]。目前,關于山藥的藥理活性及臨床應用研究日益增多[14-17],而對其炮制后物料性質及主要成分變化的研究甚少,因此在實際應用中存在一定的局限性。山藥經(jīng)清炒炮制后,物理化學性質發(fā)生不同程度改變。本研究結果表明,山藥清炒炮制前后物料性質(氧化值、吸水率、膨脹度、pH值)存在顯著差異,因此可形成山藥炮制品的數(shù)字化評價指標,為山藥清炒炮制品的鑒別提供依據(jù);相關性分析顯示,山藥清炒炮制后總淀粉含量逐漸降低,多糖含量逐漸升高,二者之間有顯著相關性,存在相互轉化,而尿囊素消失,伴隨某些新物質成分產(chǎn)生。本結果可為山藥的開發(fā)應用提供參考,還需進一步深入探究。
本研究基于清炒炮制機理,采用烘箱加熱法,從清炒工藝參數(shù)(加熱溫度、時間)的連續(xù)變化中,探討山藥炒黃、炒焦、炒炭的節(jié)點,使炮制火候精準可控。通過分析得到山藥清炒炮制工藝對物性參數(shù)(氧化值)、淀粉及多糖均產(chǎn)生較大影響,不僅建立了炮制工藝-物性指標-成分測定之間的相關性聯(lián)系,詮釋了山藥清炒法炮制的動態(tài)變化過程,同時克服以外形、色澤等傳統(tǒng)經(jīng)驗判斷造成山藥質量不均一的弊端,為實現(xiàn)山藥清炒炮制評價客觀化、標準化、現(xiàn)代化、智能化奠定基礎。
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(收稿日期:2018-06-28)
(修回日期:2018-08-07;編輯:陳靜)