高利興,戴衍朋,石典花,周 倩
(1.天津中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院,天津 300250;2.山東省中醫(yī)藥研究院,山東 250014;3.國家中醫(yī)藥管理局中藥蜜制和制炭炮制技術(shù)與原理重點研究室,山東 250014)
山楂為薔薇科植物山里紅Cralaegus pinnatifidaBge.var.majorN.E.Br.或山楂Crataegus pinnatifidaBge.的干燥成熟果實[1],自古藥食兩用,有消食化積,健脾開胃的功效[2]。山楂的藥用價值很高,不僅可以調(diào)節(jié)動物體內(nèi)脂代謝,還具有保護心血管系統(tǒng)、抗氧化、抗腫瘤等作用[3]。硫磺熏蒸具有增白、防潮、防蟲的功效,但過度硫磺熏蒸不僅會導致藥材殘留二氧化硫等有毒有害物質(zhì)超標,而且會對中藥成分產(chǎn)生較大影響,如白芷[4]、苦杏仁[5]、浙貝[6]、西洋參[7]等均有報道。同時過度硫熏的藥材不僅無法產(chǎn)生應有的療效,反而會產(chǎn)生毒副反應,從而影響其療效。因此《中國藥典》2020版明確規(guī)定10個品種的中藥飲片可以用適量的硫磺熏制,這10個品種是天麻、白及、山藥、天冬、牛膝、白芍、粉葛、天花粉、白術(shù)、黨參,而且明確規(guī)定了硫磺處理后的藥品二氧化硫殘留限量為不得超過400 mg/kg,《中國藥典》未做規(guī)定的品種其二氧化硫殘留限量為不能超過150 mg/kg。為了考查硫磺熏蒸對山楂質(zhì)量的影響,本文制備了同一來源的多批次烘干和硫熏山楂飲片,進行了指紋圖譜分析和抑制胰脂肪酶活性測定,為山楂飲片質(zhì)量標準制定提供依據(jù)。
1.1 材料 山楂鮮果(13批);金絲桃苷對照品(批號
PRF10052541,購于成都普瑞法科技開發(fā)有限公司);乙腈(色譜純,購于默克公司),磷酸(色譜純,購于天津科密歐);胰脂肪酶(PL)購于合肥博美生物科技有限公司,奧利司他(Orlistat)購于上海源葉生物科技有限公司,對硝基苯基丁酸酯、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、三羥甲基氨基甲烷、二甲基亞砜、乙腈、升華硫、過氧化氫、氫氧化鈉、甲基紅均為市售分析純。
1.2 儀器 1100型高效液相色譜儀(Agilent);DKS22電熱恒溫水浴鍋(上海精宏實驗設備有限公司),Multiskan FC酶標儀(Thermo Scientitic),TGL-16B高速離心機(上海安亭科學儀器),PHS-3E pH計(上海儀電科學儀器股份有限公司),渦旋混勻器(廣州艾卡儀器設備有限公司),96孔板(NEST生物科技),移液槍(Eppendorf)。
2.1 山楂指紋圖譜研究
2.1.1 色譜條件 色譜柱:ThermoSyncronisC18(250mm×4.6 mm,5μm);流動相:乙腈為流動相A,以0.1%磷酸溶液為流動相B,按表1進行梯度洗脫;進樣量:10 μl;檢測波長:203 nm[1]。
2.1.2 山楂飲片的制備 取山楂鮮果,除去果核,切5~7 mm厚的片,平鋪于篩網(wǎng)上,置熱風循環(huán)烘箱內(nèi),60℃烘干,得烘干品。取山楂鮮果,除去果核,切5~7 mm厚的片,平鋪于篩網(wǎng)上,置自制硫熏棚內(nèi),點燃硫磺,熏蒸5 min,然后再置熱風循環(huán)烘箱內(nèi),60℃烘干,得硫熏品。
2.1.3 溶液制備
2.1.3.1 供試品溶液的制備 取山楂飲片粉末(過40目篩)約1.0 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,加水20 ml,稱定重量,超聲處理30 min,放冷,再稱定重量,用水補足減失的重量,搖勻,14 000×g離心10 min,取上清液即得[3]。
2.1.3.2 對照品溶液的制備 取金絲桃苷對照品適量,精密稱定,加甲醇溶解,制成每1 ml含0.2 mg的溶液,作為對照品溶液。
2.1.4 精密度試驗 取山楂1號樣品的供試品溶液,按上述色譜條件連續(xù)進樣5次,根據(jù)所得指紋圖譜計算各主要色譜峰的相對保留時間和相對峰面積的RSD值,結(jié)果各色譜峰的相對保留時間RSD為0.83%,相對峰面積RSD<1.52%,表明精密度良好。
2.1.5 穩(wěn)定性試驗 取山楂1號樣品的供試品溶液,按上述色譜條件分別于0、2、4、8、12和24 h進樣,根據(jù)所得指紋圖譜計算各主要色譜峰的相對保留時間和相對峰面積的RSD值,結(jié)果各色譜峰的相對保留時間RSD<2.17%,相對峰面積RSD<1.98%,表明穩(wěn)定性良好。
2.1.6 重復性試驗 稱取山楂1號供試品5份,按照供試品的制備方法制備成供試品溶液,按上述色譜條件進樣,根據(jù)所得指紋圖譜計算各主要色譜峰的相對保留時間和相對峰面積的RSD值,結(jié)果各色譜峰的相對保留時間RSD<2.77%,相對峰面積RSD<2.90%,表明重復性良好。
2.2 山楂飲片指紋圖譜構(gòu)建和相似度評價
2.2.1 共有峰的標識 按照供試品溶液的制備方法將13批烘干山楂飲片制備供試品溶液,并按上述色譜條件進樣,得到S1-S13供試品溶液的HPLC指紋圖譜。將HPLC色譜圖導入“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)(國家藥典委員會2004版)”,經(jīng)過分析,選擇19個共有色譜峰作為其特征峰,13批山楂飲片的指紋圖譜的主要色譜峰峰形基本一致,見圖1和圖2。以金絲桃苷色譜峰為參照峰,對各主要色譜峰進行統(tǒng)計,結(jié)果表明各色譜峰的峰面積存在一定的差異,見表2。
表2 13批烘干山楂飲片共有峰的保留時間和相對峰面積
圖1 烘干山楂樣品的HPLC特征圖譜峰
圖2 13批烘干山楂樣品的HPLC疊加圖
按照供試品溶液的制備方法將13批硫熏山楂飲片制備供試品溶液,按上述色譜條件進樣,得到S1-S13供試品溶液的HPLC指紋圖譜。同上方法進行分析,同樣選擇19個共有色譜峰作為特征峰,13批硫熏山楂飲片的指紋圖譜的主要色譜峰峰形基本一致,見圖3和圖4。以金絲桃苷色譜峰為參照峰,對各主要色譜峰進行統(tǒng)計,結(jié)果表明各色譜峰的峰面積存在一定的差異,見表3。
表3 13批硫熏山楂飲片共有峰的保留時間和相對峰面積
圖3 硫熏山楂樣品的HPLC特征圖譜
圖4 13批硫熏山楂樣品的HPLC疊加圖
2.2.2 相似度計算 使用中藥色譜指紋圖譜相似度評價軟件進行相似度計算,首先將13批烘干山楂和13批硫熏山楂飲片的圖譜數(shù)據(jù)逐條導入,生成對照圖譜,經(jīng)過多點校正,色譜峰匹配,計算平均數(shù)相似度。13批烘干山楂飲片指紋圖譜相似度較高,均在0.95以上,可見山楂飲片的質(zhì)量在不同時間、地點采集的差異不大,見表4。13批硫熏山楂飲片中,第3批和第11批相似度低于0.9,其他各批均高于0.95,見表5。
表4 13批烘干山楂飲片指紋圖譜相似度評價結(jié)果
表5 13批硫熏山楂飲片指紋圖譜相似度評價結(jié)果
2.2.3 山楂烘干品和硫熏品特征指紋圖譜的比較 直觀觀察山楂烘干品和硫熏品特征圖譜,發(fā)現(xiàn)二者在峰形、峰數(shù)等方面,差異較小,見圖5。
將山楂烘干品和硫熏品特征圖譜同時導入指紋圖譜相似度評價軟件,分析結(jié)果二者相似度可達0.992,表明山楂烘干品和硫熏品二者在指紋圖譜的色譜峰數(shù)據(jù)差異較小。將13批烘干山楂的特征圖譜以及硫熏山楂的HPLC指紋圖譜導入指紋圖譜相似度評價軟件進行檢驗分析,13批硫熏樣品中僅有3號和11號飲片與烘干樣品的相似度<0.90,其他各批樣品相似度均>0.90,見表6。
表6 13批硫熏山楂飲片與烘干山楂飲片特征圖譜的相似度評價結(jié)果
2.3 胰脂肪酶抑制活性測定
2.3.1 山楂飲片提取液制備 取山楂飲片約5.0 g,加水50 ml,加熱回流2次,每次30 min,濾過,合并濾液,濃縮至50 ml,得生藥質(zhì)量濃度為100 mg/ml的水提液。
2.3.2 山楂樣品制備 水提液10 000×g離心10 min,用三羥甲基氨基甲烷-鹽酸(Tris-HCl)緩沖液[4]稀釋到質(zhì)量濃度為50 mg/ml后,再使用二甲基亞砜(DMSO)[5]逐級稀釋,得到質(zhì)量濃度為10 mg/ml的樣品。
2.3.3 胰脂肪酶溶液(PL)制備 精密稱取適量的胰脂肪酶粉末,使用磷酸鹽(PBS)緩沖液[6]配制成質(zhì)量濃度為1 mg/L的粗酶液,10 000×g離心5 min,再取上清液,現(xiàn)配現(xiàn)使用。
2.3.4 對硝基苯基丁酸酯(pNPB)溶液[7](底物)配制 使用移液槍吸取18μl pNPB溶液于10 ml量瓶中,再用乙腈定容,獲得濃度為10 mmol/L的溶液,置于4℃環(huán)境下保存?zhèn)溆谩?/p>
2.3.5 胰脂肪酶抑制率測定方法 在1.5 ml離心管(EP管)[8]中加入抑制劑(或Tris-HCl)與酶于37℃下孵育10 min,加入150μl底物,混勻,孵育5 min。取150μl于96孔板中,于405 nm下測定吸光度。每個實驗重復3次,最終求得所得結(jié)果的平均值。各組加入量見表7。
表7 反應體系各組所加試劑及用量 μl
胰脂肪酶抑制率(%)=[1-(B-b)/(A-a)]×100%[9-10]
其中,A為未添加抑制劑酶的活性,a是其空白對照(未加酶);B是加入抑制劑的酶的活性,b是其陰性對照(未加酶)。
2.3.6 山楂樣品抑制胰脂肪酶活性測定 以質(zhì)量濃度為10 mg/ml的山楂水提液樣品作為胰脂肪酶抑制劑,測得山楂烘干品和硫熏品抑制率。結(jié)果烘干品的抑制率為35.31%~56.33%,硫熏品的抑制率為15.97%~30.61%,二者具有極顯著差異(P<0.001)。見表8。
表8 山楂烘干品與硫熏品胰脂肪酶抑制率
2.4 硫熏山楂的二氧化硫殘留測定 照《中國藥典》二氧化硫殘留量測定法(通則2331)[9]第一法(酸堿滴定法)對13批硫熏山楂進行測定,結(jié)果經(jīng)硫熏后的山楂片二氧化硫殘留量為15.97~30.61μg/g,均符合《中國藥典》不得超過150μg/g的規(guī)定。結(jié)果見表9。
表9 山楂硫熏品二氧化硫殘留含量(n=2)
在中藥材進行加工干燥時一些易腐爛變質(zhì)、不易干燥的中藥材一般都采用硫磺熏蒸干燥法。硫磺不完全燃燒產(chǎn)生二氧化硫,能使中藥色澤鮮艷,并能達到防蟲、殺菌、防霉、增白等效果,本課題組在山楂的產(chǎn)地調(diào)研中發(fā)現(xiàn),為追求山楂飲片外形的美觀,山楂鮮果切制后常使用硫磺熏蒸5~10 min,然后再進行干燥,也可以減少流通、貯藏中發(fā)生霉變、蟲蛀等,而且短時間熏蒸后,二氧化硫殘留符合《中國藥典》規(guī)定。
目前常用于硫磺熏蒸對中藥成分影響的分析方法有HPLC指紋圖譜法[4,8]、薄層色譜法[9]等。本文采用HPLC指紋圖譜的方法,對烘干山楂和硫熏山楂進行了化學成分的對比,結(jié)果表明二者的成分變化比較小,其原因可能是山楂熏蒸的時間遠遠小于山藥等品種的熏制時間。同時也說明,HPLC指紋圖譜的方法無法對硫熏和非硫熏山楂進行判別。
由胰腺分泌出的胰脂肪酶是食物脂肪水解過程中的主要酶類,能夠代謝50%~70%的甘油三脂,抑制胰脂肪酶活性可有效抑制脂肪的水解和吸收,可以達到控制和治療肥胖和脂質(zhì)代謝紊亂的目的[10-12]。本課題組經(jīng)過前期研究發(fā)現(xiàn),山楂水提取物具有較好的抑制胰脂肪酶活性的作用[13],大鼠動物實驗也表明[14]山楂具有較好的預防營養(yǎng)過剩造成的肥胖的作用。因此采用體外抑制胰脂肪酶活性的方法,對山楂烘干品和硫熏品進行了對比分析。采用SPSS軟件對兩種處理方式山楂飲片的胰脂肪酶抑制率進行對比分析,烘干品的抑制率為(46.07±5.89)%,硫熏品為(25.42±4.99)%。烘干和硫熏山楂樣品進行t檢驗,結(jié)果表明,烘干法制備的山楂樣品胰脂肪酶抑制活性顯著高于硫熏品。
綜合HPLC指紋圖譜和體外抑制胰脂肪酶活性實驗研究發(fā)現(xiàn),硫熏山楂雖然熏制時間僅5~10 min,其化學成分也未發(fā)生顯著變化,二氧化硫殘留量符合《中國藥典》規(guī)定,但其藥理活性卻顯著降低,表明硫磺熏蒸對中藥的藥效產(chǎn)生了較大的負面影響,建議在山楂的加工干燥過程中盡量不采用硫磺熏蒸的加工方法。