劉蓬蓬,鞠成國(guó),林桂梅,聶紫璇,任天航
遼寧中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,國(guó)家中醫(yī)藥管理局中藥炮制工藝原理重點(diǎn)研究室,遼寧省中藥炮制專業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心,遼寧 大連 116600
黃芪為豆科植物蒙古黃芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao 或膜莢黃芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根,具有補(bǔ)氣升陽(yáng)、固表止汗、利水消腫、生津養(yǎng)血、行滯通痹、托毒排膿、斂瘡生肌之功。現(xiàn)代研究表明,黃芪主要含有皂苷類、黃酮類和多糖類成分,具有抗菌、抗炎、增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗疲勞、抗骨質(zhì)疏松等藥理作用[1-4]。
《中華人民共和國(guó)藥典》(以下簡(jiǎn)稱《中國(guó)藥典》)自1995年版起以黃芪甲苷作為評(píng)價(jià)黃芪藥材和飲片質(zhì)量的指標(biāo)性成分之一,且1995-2000年版《中國(guó)藥典》測(cè)定黃芪甲苷的方法均采用薄層掃描法[5-6],2005年版《中國(guó)藥典》首次采用HPLC 測(cè)定黃芪甲苷含量[7]。1995-2015年版《中國(guó)藥典》黃芪甲苷的基本提取步驟未發(fā)生改變,僅對(duì)個(gè)別步驟的溶液使用量進(jìn)行了更改[5-9]。2015年版《中國(guó)藥典》黃芪甲苷提取操作過(guò)程為:“取本品中粉約4 g,精密稱定,置索氏提取器中,加甲醇40 mL,冷浸過(guò)夜,再加甲醇適量,加熱回流4 h,提取液回收溶劑并濃縮至干,殘?jiān)铀?0 mL,微熱使溶解,用水飽和的正丁醇振搖提取4次,每次40 mL,合并正丁醇液,用氨試液充分洗滌2次,每次40 mL,棄去氨液,正丁醇液蒸干,殘?jiān)铀? mL使溶解,放冷,通過(guò)D101 型大孔吸附樹脂柱(內(nèi)徑1.5 cm,柱高12 cm),以水50 mL洗脫,棄去水液,再用40%乙醇30 mL洗脫,棄去洗脫液,繼用70%乙醇80 mL洗脫,收集洗脫液,蒸干,殘?jiān)蛹状既芙猓D(zhuǎn)移至5 mL量瓶中,加甲醇至刻度,搖勻,即得?!盵9]該提取工作較為繁瑣、耗時(shí),2020年版《中國(guó)藥典》黃芪甲苷的提取過(guò)程雖有簡(jiǎn)化,但依然保留了加入氨試液進(jìn)行提取的操作[10]。
本研究根據(jù)《中國(guó)藥典》方法,對(duì)黃芪甲苷提取過(guò)程的主要步驟進(jìn)行拆分,分析提取過(guò)程中黃芪皂苷類成分的變化情況,為制訂新的黃芪甲苷提取方法提供依據(jù),并為黃芪藥材和飲片的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供參考。
LC-20AB 高效液相色譜儀,日本島津公司;Corona 電霧式檢測(cè)器,美國(guó)ESA 公司;METTLER AE240型十萬(wàn)分之一分析天平,瑞士METTLER公司;FA1004B型電子天平,上海精密科學(xué)儀器有限公司;YP5102 型電子天平,上海光正醫(yī)療儀器有限公司;Milli-Q純水儀,美國(guó)Millipore公司。
黃芪購(gòu)自遼寧省朝陽(yáng)市朝陽(yáng)縣黃芪GAP(中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范)種植基地,經(jīng)遼寧中醫(yī)藥大學(xué)王冰教授鑒定為豆科植物蒙古黃芪Astragalus membranaceus(Fisch.) Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao的干燥根。黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ、黃芪甲苷(黃芪皂苷Ⅳ)對(duì)照品,成都曼斯特生物科技有限公司,批號(hào)分別為MUST-16012906、MUST-16031010、MUST-16022804,純度≥98%;正丁醇、氨水、乙醇、甲醇為分析純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司,批號(hào)分別為20190111、20190513、20191109、20190312;甲醇、乙腈為色譜純,美國(guó)Sigma公司,批號(hào)分別為193172、191839;水為超純水。
取原藥材,除去雜質(zhì),洗凈,潤(rùn)透,切厚片,干燥,粉碎(過(guò)4號(hào)篩),備用。
2.3.1 索氏提?。ˋ法)
取樣品粉末4 g,精密稱定,置索氏提取器中,加甲醇40 mL,冷浸過(guò)夜,再加甲醇適量,加熱回流4 h,提取液回收溶劑并濃縮至干,殘?jiān)蛹状既芙?,轉(zhuǎn)移至5 mL量瓶中,加甲醇至刻度,搖勻,即得。
2.3.2 索氏提取和正丁醇萃?。˙法)
取樣品粉末4 g,精密稱定,置索氏提取器中,加甲醇40 mL,冷浸過(guò)夜,再加甲醇適量,加熱回流4 h,提取液回收溶劑并濃縮至干,殘?jiān)铀?0 mL,微熱使溶解,用水飽和的正丁醇振搖提取4次,每次40 mL,合并正丁醇液,正丁醇液蒸干,殘?jiān)蛹状既芙?,轉(zhuǎn)移至5 mL量瓶中,加甲醇至刻度,搖勻,即得。
2.3.3 索氏提取和正丁醇萃取并經(jīng)D101型大孔吸附樹脂柱洗脫(C法)
取樣品粉末4 g,精密稱定,置索氏提取器中,加甲醇40 mL,冷浸過(guò)夜,再加甲醇適量,加熱回流4 h,提取液回收溶劑并濃縮至干,殘?jiān)铀?0 mL,微熱使溶解,用水飽和的正丁醇振搖提取4次,每次40 mL,合并正丁醇液,殘?jiān)铀? mL使溶解,放冷,通過(guò)D101型大孔吸附樹脂柱(內(nèi)徑1.5 cm,柱高12 cm),以水50 mL洗脫,棄去水液,再用40%乙醇30 mL洗脫,棄去洗脫液,繼用70%乙醇80 mL洗脫,收集洗脫液,蒸干,殘?jiān)蛹状既芙?,轉(zhuǎn)移至5 mL量瓶中,加甲醇至刻度,搖勻,即得。
2.3.4 索氏提取和正丁醇萃取并經(jīng)氨試液洗滌(D法)
取樣品粉末4 g,精密稱定,置索氏提取器中,加甲醇40 mL,冷浸過(guò)夜,再加甲醇適量,加熱回流4 h,提取液回收溶劑并濃縮至干,殘?jiān)铀?0 mL,微熱使溶解,用水飽和的正丁醇振搖提取4次,每次40 mL,合并正丁醇液,用氨試液充分洗滌2次,每次40 mL,棄去氨液,正丁醇液蒸干,殘?jiān)蛹状既芙?,轉(zhuǎn)移至5 mL量瓶中,加甲醇至刻度,搖勻,即得。
2.3.5 按藥典全過(guò)程提?。‥法)
老區(qū)革命紀(jì)念館的發(fā)展一定要在發(fā)揮紅色資源的同時(shí)依據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況,定位清晰,統(tǒng)一思想。革命紀(jì)念館只有負(fù)重拼搏,與時(shí)俱進(jìn),紅色旅游才將成為革命紀(jì)念館更快發(fā)展的強(qiáng)勁推動(dòng)力。
取樣品粉末4 g,精密稱定,置索氏提取器中,加甲醇40 mL,冷浸過(guò)夜,再加甲醇適量,加熱回流4 h,提取液回收溶劑并濃縮至干,殘?jiān)铀?0 mL,微熱使溶解,用水飽和的正丁醇振搖提取4次,每次40 mL,合并正丁醇液,用氨試液充分洗滌2次,每次40 mL,棄去氨液,正丁醇液蒸干,殘?jiān)铀? mL使溶解,放冷,通過(guò)D101型大孔吸附樹脂柱(內(nèi)徑1.5 cm,柱高12 cm),以水50 mL洗脫,棄去水液,再用40%乙醇30 mL洗脫,棄去洗脫液,繼用70%乙醇80 mL洗脫,收集洗脫液,蒸干,殘?jiān)蛹状既芙猓D(zhuǎn)移至5 mL量瓶中,加甲醇至刻度,搖勻,即得。
采用Ecosil C18色譜柱(5 μm,4.6 mm×250 mm),流動(dòng)相A為純水、B為乙腈,梯度洗脫(0.01~20 min,32%~32%B;20~25 min,32%~40%B;25~35 min,40~45%B;35~45 min,45%B;45~46 min,45%~100%B;46~70 min,100%B;70~71 min,100%~32%B;71~78min,32~32%B)[11-13],流速1.0mL/min,進(jìn)樣量10 μL,氮?dú)鈮毫?5 psi,高頻濾波,量程200 pA。色譜圖見(jiàn)圖1。
圖1 黃芪甲苷拆分提取過(guò)程中皂苷成分HPLC圖
精密吸取黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ、黃芪甲苷對(duì)照品溶液適量,按“2.4”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,記錄峰面積。以對(duì)照品進(jìn)樣量為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果3種成分線性關(guān)系良好,見(jiàn)表1。
表1 3種成分線性關(guān)系考察結(jié)果
精密吸取各對(duì)照品溶液10 μL,按“2.4”項(xiàng)下色譜條件,重復(fù)進(jìn)樣6次,測(cè)得黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ和黃芪甲苷峰面積的RSD分別為0.9%、1.2%、1.1%,表明儀器精密度良好。
精密吸取同一供試品溶液,分別在0、2、4、6、12、24 h進(jìn)樣,按“2.4”項(xiàng)下色譜條件,測(cè)得黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ和黃芪甲苷峰面積的RSD 分別為1.3%、1.7%、1.6%,表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。
精密稱取同一批樣品6份,按“2.3.1”項(xiàng)下A法制備供試品溶液,按“2.4”項(xiàng)下色譜條件,測(cè)得黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ和黃芪甲苷峰面積的RSD 分別為1.5%、1.9%、1.8%,表明本方法重復(fù)性良好。
取同一批已知含量的A法提取樣品4 g,平行6份,精密稱定,分別精密加入黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ和黃芪甲苷對(duì)照品溶液適量,按“2.3.1”項(xiàng)下A法制備供試品溶液,按“2.4”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,計(jì)算加樣回收率。結(jié)果黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ和黃芪甲苷的平均回收率分別為100.5%、99.6%、101.3%,RSD分別為1.6%、2.0%、1.9%,表明該方法準(zhǔn)確率高。
取黃芪樣品,按“2.3”項(xiàng)下各法制備供試品溶液,按“2.4”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ和黃芪甲苷的含量,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 黃芪甲苷拆分提取過(guò)程中黃芪皂苷類成分含量(mg/g,n=3)
可以看出,黃芪甲苷提取過(guò)程中,黃芪皂苷Ⅰ和黃芪皂苷Ⅱ在氨試液洗滌前含量較高、黃芪甲苷含量較低,而經(jīng)氨試液洗滌后,黃芪皂苷Ⅰ和黃芪皂苷Ⅱ的含量顯著降低、黃芪甲苷含量顯著升高。B法與A法比較,黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ和黃芪甲苷在經(jīng)水飽和正丁醇萃取后含量亦降低,表明水飽和正丁醇的萃取效率不高,引起的損耗較大。而C法與B法、E法與D法比較可見(jiàn),黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ和黃芪甲苷的含量無(wú)明顯差異,表明經(jīng)D101型大孔吸附樹脂柱洗脫富集這一步驟可以省略。
吸取氨試液適量,分別加入黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ和黃芪甲苷對(duì)照品溶液中,按“2.4”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定分析,色譜圖見(jiàn)圖2,黃芪皂苷類成分轉(zhuǎn)化途徑見(jiàn)圖3。
圖2 黃芪皂苷單體轉(zhuǎn)化HPLC圖
圖3 黃芪皂苷類成分轉(zhuǎn)化途徑
可見(jiàn),黃芪皂苷Ⅱ在經(jīng)氨試液洗滌后會(huì)脫掉木糖基2位上的乙酰基轉(zhuǎn)化生成黃芪甲苷,而黃芪皂苷Ⅰ在經(jīng)氨試液洗滌后先脫掉木糖基3位上的乙?;牲S芪皂苷Ⅱ,再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化生成黃芪甲苷。
本研究結(jié)果表明,黃芪甲苷提取過(guò)程中在經(jīng)氨試液洗滌后黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ發(fā)生了量變與質(zhì)變,而黃芪甲苷發(fā)生了量變,故采用經(jīng)氨試液作用轉(zhuǎn)化而來(lái)的黃芪甲苷數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行黃芪質(zhì)量評(píng)定欠妥,無(wú)法客觀、真實(shí)反映黃芪中黃芪甲苷含量。本研究發(fā)現(xiàn),黃芪中黃芪皂苷Ⅰ含量較高且穩(wěn)定,故建議將《中國(guó)藥典》黃芪項(xiàng)下的皂苷類成分評(píng)價(jià)指標(biāo)由黃芪甲苷修訂為黃芪皂苷Ⅰ較為合理。此外,本研究對(duì)拆分黃芪甲苷提取過(guò)程中的黃芪皂苷Ⅲ含量變化情況亦進(jìn)行了測(cè)定分析,而黃芪皂苷Ⅲ含量未發(fā)生明顯變化,表明氨試液不會(huì)引起黃芪皂苷Ⅲ變化。同樣,水飽和正丁醇對(duì)黃芪皂苷Ⅲ的萃取效率亦不高,引起損耗較大。
黃芪中的皂苷類成分無(wú)紫外吸收,一般采用蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)進(jìn)行檢測(cè)分析。ELSD是散射光的對(duì)數(shù)響應(yīng)值與組分的質(zhì)量的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系,但此對(duì)數(shù)關(guān)系變異性較大,且其靈敏度較低,最低檢測(cè)限在50~100 ng。本研究采用的電噴霧檢測(cè)器較ELSD具有更高的靈敏度,對(duì)無(wú)紫外吸收化合物的最低檢測(cè)限達(dá)到1 ng,更適用于含有較弱或無(wú)紫外吸收的皂苷類成分分析[14]。
《中國(guó)藥典》黃芪含量測(cè)定項(xiàng)下尚有另一指標(biāo)性成分毛蕊異黃酮葡萄糖苷,但中藥成分復(fù)雜,是以多成分多靶點(diǎn)綜合發(fā)揮藥效作用。黃芪中包括皂苷類成分如黃芪皂苷Ⅰ、黃芪皂苷Ⅱ、黃芪皂苷Ⅲ、黃芪甲苷等,以及毛蕊異黃酮葡萄糖苷、毛蕊異黃酮、芒柄花苷、芒柄花素、2"-羥基-3",4"-二甲氧基-異黃烷-7-O-β-D-葡萄糖苷、7,2"-二羥基-3",4"-二甲氧基-異黃烷、9,10-二甲氧基-紫檀烷-3-O-β-D-葡萄糖苷、3-羥基-9,10-二甲氧基-紫檀烷等黃酮類成分,故建議可選取上述多種成分同時(shí)作為指標(biāo)性成分,通過(guò)采用HPLC技術(shù)建立黃芪飲片多成分指紋圖譜和多成分含量的限定范圍,對(duì)黃芪飲片質(zhì)量進(jìn)行整體、客觀的評(píng)價(jià),從而為臨床應(yīng)用、中藥制劑生產(chǎn)提供藥效穩(wěn)定、質(zhì)量可控的黃芪飲片。