孫恬,劉鳳松,楊麗,馮沖,丁平*
1.天方健(中國)藥業(yè)有限公司,廣東 廣州 510623;2.無限極(中國)有限公司,廣東 廣州 510623;3.廣州中醫(yī)藥大學(xué) 中藥學(xué)院,廣東 廣州 510006
巴戟天藥材為茜草科植物巴戟天MorindaofficinalisHow 的干燥根,具有補腎陽、強筋骨、祛風(fēng)濕的功效[1]。巴戟天是廣東省道地藥材,也是我國著名的“四大南藥”之一,作為滋補腎陽藥在中國已有2000多年的歷史?,F(xiàn)代研究表明,巴戟天中主要含有寡糖、蒽醌、環(huán)烯醚萜等成分[2],其中寡糖類化合物為巴戟天中的主要成分,占生藥材的40%以上[3],具有抗抑郁、改善生殖、神經(jīng)保護等多方面的藥理作用[4-7]。巴戟天中的寡糖為菊淀粉型(inulin),其結(jié)構(gòu)為若干個果糖單元以β-(2→1)-鍵連接,末端連接蔗糖殘基[8]。有文獻表明,含有inulin型寡糖的植物,例如洋姜、牛蒡,在收獲后的儲存過程中,高聚合度(degree of polymerization,DP)的糖含量會減少,而蔗糖和低DP的糖含量會增加,說明長期儲存會不可避免地影響inulin的成分,例如長鏈糖降解為短鏈糖[9-10]。為了解巴戟天采收后儲存的溫度和時間會對巴戟天中的inulin型寡糖造成何種影響,本研究利用HPLC-ELSD法測定了巴戟天鮮品儲存過程中(25、4、-7 ℃條件下分別儲存1~56 d)寡糖類成分的含量,得出各成分隨儲存溫度和時間的變化規(guī)律,進而為巴戟天采收后儲存方法的確立提供科學(xué)依據(jù)。
Unimicro EasySepTM-1020高效液相色譜儀,UM5000蒸發(fā)光散射檢測器(上海通微分析技術(shù)有限公司),N2000雙通道色譜工作站(浙江大學(xué)智達信息工程有限公司),Precisa XR 205 SM-DR電子分析天平(精度=0.01 mg,瑞士Precisa公司),Sartorius電子分析天平(精度=0.1 mg,瑞士Sartorius公司),DFT-200高速萬能粉碎機(25 000 r·min-1,溫嶺市林大機械有限公司),CQ-200超聲波清洗器(功率200 W,頻率40 kHz,上海音波聲電科技公司),LD4-2A低速離心機(轉(zhuǎn)速3000 r·min-1,北京醫(yī)用離心機廠)。
乙腈(色譜純,美國ACS化學(xué)試劑公司),三乙胺(色譜純,天津科密歐化學(xué)試劑有限公司),乙醇為分析純,水為去離子水。
對照品:D-果糖(D-fructose,批號:SS0905GA14)、D(+)-無水葡萄糖[D(+)-glucose,批號:SA0418GA14]、蔗糖(sucrose,批號:TF0226CA14)購自上海源葉生物科技有限公司;1-蔗果三糖(1-kestose,批號:AWG0714)、耐斯糖(nystose,批號:AWG0714)、1F-果呋喃糖基耐斯糖(1F-fructofuranosylnystose,批號:AWG0714)購自日本和光(Wako)純藥工業(yè)株式會社,純度均大于98%。
樣品:巴戟天(4年生)收集于廣東省德慶縣高良鎮(zhèn),經(jīng)廣州中醫(yī)藥大學(xué)丁平研究員鑒定為巴戟天MorindaofficinalisHow的新鮮根,憑證標(biāo)本存放于廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥資源教研室。樣品處理方法如下:將新鮮巴戟天(20170924)采收后,立即除去泥土(不用水洗)及須根,將樣品隨機、平均分成4份,每份1000 g,裝入不銹鋼托盤中,分別置于25 ℃(室溫,相對濕度 55%)、4 ℃(冰箱冷藏室,相對濕度24%)、-7 ℃(冰箱軟凍溫區(qū),相對濕度30%)保存,分別于第1、3、6、14、21、28、42、56天(共8周)取樣,每次約100 g,立即測定各樣品中的水分及寡糖類成分的含量,并按干燥品計算各成分的實際含量。
色譜柱:Waters XBridgeTMAmide(250 mm×4.6 mm,3.5 μm);流動相:0.2%三乙胺乙腈(A)-0.2%三乙胺水溶液(B),梯度洗脫(0~10 min,75%~70%A;10~20 min,70%A;20~45 min,70%~60%A;45~60 min,60%A;60~63 min,60%~75%A);體積流量:0.8 mL·min-1;進樣量:20 μL;柱溫:35 ℃;蒸發(fā)光散射檢測器(ELSD)漂移管溫度:75 ℃;氮氣流量:2.5 L·min-1。在此條件下,主峰保留時間適中,各色譜峰理論塔板數(shù)均不<9000,D-果糖、D(+)-無水葡萄糖、蔗糖、1-蔗果三糖、耐斯糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖與相鄰色譜峰的分離度均>1.5,符合《中華人民共和國藥典》(以下簡稱《中國藥典》)的要求。空白溶液、混合對照品、巴戟天寡糖供試品溶液HPLC-ELSD(25 ℃-14 d)圖見圖1。
注:1.D-果糖;2.D(+)-無水葡萄糖;3.蔗糖;4.1-蔗果三糖;5.耐斯糖;6.1F-果呋喃糖基耐斯糖;A.空白溶劑;B.混合對照品;C.供試品。圖1 空白溶劑、混合對照品、巴戟天供試品HPLC圖
精密稱取D(+)-無水葡萄糖、D-果糖、1-蔗果三糖、蔗糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖、耐斯糖(減壓干燥24 h)適量,50%乙腈定容,制成含D-果糖1.378 mg·mL-1、D(+)-無水葡萄糖0.828 mg·mL-1、蔗糖1.210 mg·mL-1、1-蔗果三糖0.832 mg·mL-1、耐斯糖1.280 mg·mL-1、1F-果呋喃糖基耐斯糖1.658 mg·mL-1的混合對照品儲備液。
將新鮮巴戟天打碎,過2號篩,精密稱取不同儲存溫度和時間的樣品2.0 g(當(dāng)樣品水分低于40%后取樣1.0 g),置具塞錐形瓶中,加入體積分數(shù)50%乙醇50 mL,稱定質(zhì)量,靜置20 min,超聲處理(功率200 W,頻率40 kHz)20 min,再次稱定質(zhì)量,以體積分數(shù)50%乙醇補質(zhì)量,搖勻,于3000 r·min-1離心(離心半徑15 cm)10 min,取上清液以0.22 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,即得。
2.4.1線性關(guān)系考察 精密吸取2.2項下混合對照品儲備液0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL,分別置于1 mL量瓶中,加入50%乙醇溶液定容,得到6個不同濃度的混合對照品溶液。分別精密吸取上述溶液20 μL,按2.1中條件進行分析,以混合對照品進樣質(zhì)量的對數(shù)值 (X)為橫坐標(biāo),以其峰面積積分的對數(shù)值為縱坐標(biāo)(Y),建立回歸方程。其回歸方程、線性范圍及相關(guān)系數(shù)(n=3)見表1,表明D-果糖等6種寡糖在相應(yīng)的線性范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。
表1 6種寡糖類成分的回歸方程及線性范圍
2.4.2精密度試驗 取巴戟天(25 ℃-14 d),按2.2方法制備,同一日內(nèi)連續(xù)進樣6次,記錄D(+)-無水葡萄糖、D-果糖、蔗糖、1-蔗果三糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖、耐斯糖的峰面積,進行計算,上述6種成分峰面積的RSD為1.91%~4.73%。取同一供試品溶液(25 ℃-14 d),連續(xù)3 d內(nèi)每日進樣3次,記錄D(+)-無水葡萄糖、D-果糖、蔗糖、1-蔗果三糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖、耐斯糖的峰面積,上述6種成分峰面積的RSD為2.29%~3.90%,表明精密度良好。
2.4.3穩(wěn)定性試驗 取同一供試品(25 ℃-14 d),按2.3方法制備,室溫放置,分別于0、2.5、5、7.5、10、12.5、24、48、72 h按照2.1項下色譜條件進樣分析,記錄D(+)-無水葡萄糖、D-果糖、蔗糖、1-蔗果三糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖、耐斯糖的峰面積及RSD,上述6種成分峰面積的RSD為1.77%~3.51%,表明供試品溶液在72 h內(nèi)穩(wěn)定。
2.4.4重復(fù)性試驗 取同一供試品(25 ℃-14 d)6份,按2.2方法制備,按2.3中條件進行分析,測得D(+)-無水葡萄糖、D-果糖、蔗糖、1-蔗果三糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖、耐斯糖的峰面積,并計算各成分的含量。上述6種成分含量的RSD為2.20%~2.68%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.4.5加樣回收率試驗 精密稱取已知含量供試品(25 ℃-14 d)共9份,每份1.0 g,分別加入每1 mL分別含D-果糖4.080 mg、D(+)-無水葡萄糖1.880 mg、蔗糖3.980 mg、1-蔗果三糖2.520 mg、耐斯糖6.220 mg、1F-果呋喃糖基耐斯糖7.650 mg的混合對照品溶液1、2、3 mL(各3份),按照2.3項下方法制備供試品溶液,測得D-果糖、D(+)-無水葡萄糖、蔗糖、1-蔗果三糖、耐斯糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖的平均回收率(n=9)分別為97.28%、97.90%、101.00%、101.69%、99.79%、101.29%,RSD分別為2.25%、2.08%、2.01%、1.92%、2.36%、1.78%。
巴戟天采收后,在25 ℃條件下儲存是一個陰干的過程,14 d后樣品成干燥狀態(tài),連珠狀明顯,無霉變現(xiàn)象;在4 ℃條件下,巴戟天一直保持新鮮狀態(tài);而在-7、-18 ℃條件下,樣品逐漸冷凍變硬,表面結(jié)霜,其他外觀性狀保持不變。不同儲存溫度、儲存時間的巴戟天鮮品中的水分按《中華人民共和國藥典》四部通則0832水分測定法第二法(烘干法)測定,結(jié)果見表2。
按2.3項方法制備供試品溶液,每個樣品平行制備3份,按2.1項色譜條件下進樣測定,計算不同儲存溫度、儲存時間的巴戟天各樣品中D-果糖、D(+)-無水葡萄糖、蔗糖、1-蔗果三糖、耐斯糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖的含量(按干燥品計算),結(jié)果見表3。
因巴戟天中DP 6~10 的寡糖尚無對照品,不能進行定量計算,故以峰面積為指標(biāo),推斷其含量變化,結(jié)果見表4。
表2 巴戟天在不同溫度中儲存1~56 d的水分測定結(jié)果
表3 不同儲存條件下巴戟天中6種寡糖的質(zhì)量分數(shù) mg·g-1
表4 25 ℃下巴戟天中DP 6~10寡糖的峰面積
表3中可看出,在25 ℃條件下,蔗果三糖、耐斯糖、1F-果呋喃糖基耐斯糖(DP分別為3、4、5)的寡糖含量逐漸下降,說明巴戟天在常溫下儲存時,由于巴戟天藥材中尚存在有水分,所以DP為3~5的寡糖會慢慢水解,導(dǎo)致果糖、葡萄糖和蔗糖則含量逐漸增加;4、-7 ℃條件下存放,上述幾種寡糖含量基本穩(wěn)定。
表4中可以看出,25 ℃條件下,DP 6~10 的寡糖含量并沒有降低,反而增加,說明巴戟天在常溫下儲存時,DP 6~10 的寡糖未發(fā)生水解。
巴戟天中的寡糖類成分沒有紫外吸收,不適宜用傳統(tǒng)的紫外檢測器進行定性定量分析,而蒸發(fā)光散射檢測器(ELSD)可以彌補這方面的不足。本研究考察了Waters XBridge Amide、Thermo APS-2 HYPERSIL、Ecosil 120-5 Amino等色譜柱的分離效果,其中Waters XBridge Amide色譜柱對D-果糖等6種待測成分的分離效果最好,各成分保留時間適中,基線平,噪音低,故選擇該色譜柱進行含量測定。另外考察了乙腈-水和含不同濃度三乙胺的乙腈-水溶液作為流動相的分離效果,結(jié)果表明,在乙腈和水加入等量的三乙胺(0.2%)時,各成分的分離效果最好,且有利于有機相和水相的均勻混合及系統(tǒng)pH的穩(wěn)定。
新鮮巴戟天儲存過程中,溫度條件的不同會對寡糖類成分造成不同的影響。其中25 ℃的儲存環(huán)境為室溫通風(fēng)狀態(tài),室內(nèi)平均氣溫約25 ℃,與采收后陰干的環(huán)境相似,結(jié)合水分及寡糖含量測定結(jié)果,該條件下儲存1~6 d巴戟天水分從68.10%降至38.72%,期間DP 3~5的寡糖含量下降了25%以上,說明該溫度條件下,水分含量較高時巴戟天中DP較高的寡糖會發(fā)生水解,例如耐斯糖可脫去1分子果糖生成蔗果三糖,蔗果三糖水解可脫去1分子果糖生成蔗糖,進而導(dǎo)致DP較低的果糖、蔗糖含量升高;而儲存14 d后,其水分多低于15%,達到《中國藥典》中巴戟天水分限量標(biāo)準(zhǔn),水解反應(yīng)緩慢,各成分的含量變化較小。4 ℃條件下,巴戟天一直處于保鮮狀態(tài),大部分的酶促反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)減弱或停止,因此寡糖含量變化較小,與文獻[9]結(jié)果一致。-7 ℃的儲存環(huán)境為冰箱的軟冷凍區(qū),儲存第3 d的巴戟天中DP 3~5寡糖含量驟降,而果糖含量增加,可能是新鮮巴戟天遇到低溫后的應(yīng)激狀態(tài),有文獻報道,在干旱和低溫等逆境條件下,果聚糖釋放可溶性果糖,以調(diào)節(jié)細胞滲透壓,是植物參與抵抗?jié)B透脅迫的重要表現(xiàn)[11]。
25 ℃條件下,隨著儲存時間的增加,巴戟天中DP 6~10 的寡糖含量未水解,反而出現(xiàn)增長的趨勢,具體原因有待進一步探究。
巴戟天中抗抑郁的活性成分主要是耐斯糖[4],根據(jù)本研究所得結(jié)果,為防止巴戟天中耐斯糖的水解,建議巴戟天采收后快速干燥(可采用60 ℃鼓風(fēng)干燥)或低溫保存(4 ℃)。