董蘇瑩,杜靈均,王安琪,尹 鑫,周志杰,田曄林*
(1.北京農(nóng)學(xué)院 園林學(xué)院,北京 102206;2.北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院,北京 102442; 3.承德市農(nóng)林科學(xué)院,河北 承德 067000)
柴胡作為常用的中藥材之一,在中國使用歷史悠久,具有解表和里、疏肝解郁、升舉陽氣之功效,為中醫(yī)治療少陽證的首選要藥[1-5]。柴胡最早被記載是在《神農(nóng)本草經(jīng)》中,該書將中藥材分為上、中、下三品,柴胡被列為上品[6-10]?!吨袊幍洹?015年版一部收載的柴胡為傘形科植物柴胡BupleurumchinenseDC.或狹葉柴胡B.scorzonerifoliumWilld.的干燥根,按性狀不同,分別習(xí)稱“北柴胡”和“南柴胡”[11]。據(jù)報道在全球約有200種柴胡屬植物,主要在歐亞大陸及北非有分布[12],中國已報道的柴胡屬植物有42種,17個變種及7個變型[13]。1916年惠澤等報道了柴胡中的主要有效成分為柴胡皂苷[14],其中柴胡皂苷a、d的生物活性最強。柴胡皂苷a是柴胡抗癲癇作用的主要生物活性成分,柴胡皂苷d具有抑制肝組織纖維化、抑制肝臟癌細胞增殖的功能[15]。皂苷類成分主要在柴胡的根部,而地上部分則很少[16]。
高效液相色譜法(HPLC)具有分離效能高,分析速度快等優(yōu)點,被廣泛用于定性定量分析中藥材及其制劑有效成分[17]。由于中藥的成分較為復(fù)雜,選用高效液相色譜法構(gòu)建中藥指紋圖譜時,一般多采用梯度洗脫的方法,這樣能夠分開中藥中的大多數(shù)成分,因而能更準確、充分地揭示中藥的鑒別信息[18]。本研究以柴胡皂苷a和柴胡皂苷d為參照組分,通過HPLC法,對不同產(chǎn)地的柴胡進行指紋圖譜研究,為柴胡的質(zhì)量評價和種植提供參考。
共收集了11個不同產(chǎn)地的柴胡樣品(表1)(由田曄林副教授鑒定,保存于北京農(nóng)學(xué)院園林樓),測試樣品為陰干處理的干燥的根。
表1 材料來源Tab.1 Origin of Bupleuri Radix
1.2.1 儀器 研磨儀(Retsch GmbH MM400)、篩子(孔徑0.25 mm)、超聲波清洗器(昆山超聲儀器公司)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RE-52)、高效液相色譜儀(Waters2695)、檢測器(waters2998 PAD)、Venusil XBP C18(L)色譜柱(4.6 mm×150 mm,5 μm,150 A)(天津艾杰爾生物公司)。
1.2.2 試劑 濃氨水、甲醇(色譜純)、乙腈(色譜純)、蒸餾水、柴胡皂苷a標準品(E-0239)、柴胡皂苷d標準品(E-0240)(購自上海同田生物有限公司)。
1.2.3 溶液的制備 分別稱取一定量的柴胡皂苷a、d對照品,加入甲醇,制成0.4 mg/L的柴胡皂苷a溶液,0.5 mg/L的柴胡皂苷d溶液,搖勻。
將柴胡用研磨儀打成粉末狀,0.25 mm孔徑過篩后稱取0.5 g,置于50 mL塑料管中,加入25 mL含5%濃氨試液的甲醇溶液,密塞,超聲處理(功率600 W,頻率40 kHz)30 min,水溫為30 ℃,濾過,用20 mL甲醇分為2次進行容器和藥渣的洗滌,洗液與濾液混合,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收溶劑至干。加入適量甲醇溶解殘渣,轉(zhuǎn)移至5 mL容量瓶中,加甲醇至刻度,搖勻,用注射器吸取2 mL溶液,后用0.22 μm濾膜過濾至色譜進樣瓶中,做好樣品標記。
1.2.4 高效液相色譜測定 使用Venusil XBP C18(L)色譜柱(4.6 mm×150 mm,5 μm,150 A),以乙腈為流動相A,水為流動相B,等度洗脫,皂苷a A∶B=40∶60,皂苷d A∶B=45∶55;流速1.0 mL/min;柱溫25 ℃;檢測波長為210 nm。測定時精密吸取20 μL進行測定。
1.2.5 線性關(guān)系考察 取1.2.3中制備好的柴胡皂苷a、柴胡皂苷d標準品溶液,將進樣量分別設(shè)置為2.5 μL、5 μL、10 μL、15 μL、20 μL、25 μL,上機檢測后以進樣量為橫坐標,峰面積為縱坐標,繪制標準曲線,計算回歸方程。結(jié)果柴胡皂苷a回歸方程為y=296 809x-35 248,R2=0.999 6,柴胡皂苷d回歸方程為y=304 388x-94 946,R2=0.999 4。
1.2.6 精密度考察 取1.2.3中制備好的柴胡皂苷a、柴胡皂苷d標準品溶液,設(shè)置每次進樣量20 μL,連續(xù)6次進樣,通過所得圖譜進行計算。計算得出柴胡皂苷a的RSD為1.10%,柴胡皂苷d的RSD為0.75%,表明儀器精密度良好。
1.2.7 重復(fù)性考察 用1.2.3方法制備2號柴胡樣品6份,設(shè)置每次進樣量20 μL,連續(xù)6次進樣。計算得出柴胡皂苷a的RSD為2.25%,柴胡皂苷d的RSD為3.27%,表明重復(fù)性良好。
1.2.8 穩(wěn)定性考察 用1.2.3方法制備2號柴胡樣品一份,分別在0 h、2 h、4 h、6 h、24 h、48 h進樣進行上機檢測,進樣量20 μL。計算得出柴胡皂苷a的RSD為1.85%,柴胡皂苷d的RSD為0.50%,表明室溫下混合對照品溶液在48 h內(nèi)進行測定,試驗結(jié)果穩(wěn)定。
1.2.9 加樣回收率考察 用1.2.3方法制備2號柴胡樣品并加入1 mg柴胡皂苷a、柴胡皂苷d標準品制備成混合溶液,通過色譜儀進行檢測,進樣量20 μL。計算得出柴胡皂苷a的加樣回收率為100.73%,RSD為1.65%;柴胡皂苷d的加樣回收率為95.56%,RSD為1.02%。
1.2.10 不同產(chǎn)地柴胡HPLC指紋圖譜的建立 利用《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)》軟件進行指紋圖譜的建立及相似度計算,根據(jù)生成峰圖進行試驗數(shù)據(jù)分析,并驗證試驗的準確性。
通過高效液相色譜儀上機檢測,11個不同產(chǎn)地的柴胡進樣量均為20 μL,藥用成分柴胡皂苷a含量測定結(jié)果如表2所示,色譜結(jié)果如圖1所示。
從表2中可以看出,11個柴胡藥材樣品中柴胡皂苷a的含量從高到低依次是甘肅人工種植兩年生柴胡(2.654%)、海升堂藥店購買柴胡(1.705%)、河北承德人工種植兩年生柴胡(1.449%)、陜西人工種植三年生柴胡(1.012%)、同仁堂藥店購買柴胡(0.865%)、東北野生柴胡(0.553%)、河北承德人工種植三年生柴胡(0.389%)、山西人工種植兩年生柴胡(0.302%)、隆化野生柴胡(0.222%)、豐寧野生柴胡(0.178%)、海拉爾野生柴胡(0.101%)。最后三個地點的柴胡皂苷a的含量未達到中國藥典的標準。
表2 11個不同產(chǎn)地柴胡的柴胡皂苷a和皂苷d含量Tab.2 Contents of saikosaponin a in Bupleuri Radix from 11 different habitats
通過高效液相色譜儀上機檢測,11個不同產(chǎn)地的柴胡的藥用成分柴胡皂苷d含量測定結(jié)果如表2所示,色譜結(jié)果如圖2所示。從表2中可以看出,11個柴胡樣品中柴胡皂苷d的含量從高到低依次是甘肅人工種植兩年生柴胡(3.287%)、陜西人工種植三年生柴胡(1.619%)、同仁堂藥店購買柴胡(1.495%)、海升堂藥店購買柴胡(1.490%)、河北承德人工種植2年生柴胡(0.756%)、東北野生柴胡(0.734%)、海拉爾野生柴胡(0.538%)、河北承德人工種植三年生柴胡(0.485%)、隆化野生柴胡(0.441%)、山西人工種植兩年生柴胡(0.416%)、豐寧野生柴胡(0.115%)。僅豐寧的未達到中國藥典的標準。
通過對表2中柴胡皂苷a、d總含量的計算可以看出,不同產(chǎn)地柴胡的柴胡皂苷a和柴胡皂苷d總含量在0.292%~5.941%之間,總含量最高的比最低的高出5.649%,其中甘肅人工種植兩年生柴胡的柴胡皂苷a和柴胡皂苷d的總含量最高,為5.941%,豐寧野生柴胡的柴胡皂苷a和柴胡皂苷d的總含量最低,為0.292%。通過對表中的數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn),來自河北地區(qū)的4個柴胡樣品中,野生柴胡的柴胡皂苷a、d的總含量低于人工種植柴胡。還發(fā)現(xiàn)山西產(chǎn)柴胡的柴胡皂苷a、d的總含量低于甘肅產(chǎn),這與余菁等[19]研究結(jié)果相一致。
《中國藥典》2015年版一部中規(guī)定北柴胡的柴胡皂苷a、d的總量最低為0.30%[20],分析實際所得數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),除豐寧野生柴胡以外,其他地區(qū)的總量均在0.30%以上,最高者可達5.941%。
分別以柴胡皂苷a、d標準品為參照圖譜生成對照峰R(圖3),進行多點校正。通過色譜圖上重疊峰進行對比,非共有峰所占比例較大。通過圖譜之間對比,柴胡樣品間皂苷含量和出峰時間存在明顯
差異,是生長區(qū)域和生長環(huán)境不同導(dǎo)致的[6,21]。
將色譜圖匹配到《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)》中,通過相似度軟件進行計算,結(jié)果如表3所示,與對照圖譜進行對比,柴胡皂苷a的相似度在0.106~0.937之間,柴胡皂苷d的相似度在0.029~0.955之間。
表3 柴胡皂苷a、d相似度結(jié)果Tab.3 Similarity results of saikosaponin a and d
本研究的11個樣品分別來自于陜西省(1個)、甘肅省(1個)、河北省(4個)、內(nèi)蒙古(1個)、山西省(1個)、北京(2個)和東北地區(qū)(1個)。通過數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn),11個產(chǎn)地柴胡的柴胡皂苷a和柴胡皂苷d的含量存在差異。其中甘肅省、陜西省柴胡的柴胡皂苷含量較高,與王硯等的研究得出的西北地區(qū)柴胡品質(zhì)較高相一致[22]。有文獻報道指出藥材生長環(huán)境不同,溫度、濕度和光照會對藥用植物成分積累產(chǎn)生較大影響[23],環(huán)境的差異是造成不同產(chǎn)地柴胡含量的不同的主要原因[6,22]。
本研究采集的樣品有人工種植樣品和野生樣品。其中S1、S2、S4、S8、S9為人工種植樣品,S3、S5、S10、S11為野生樣品,S6、S7未知。人工種植樣品的柴胡皂苷含量均達標,而野生樣品中豐寧地區(qū)的柴胡皂苷含量未達標。通過對柴胡皂苷含量的對比發(fā)現(xiàn),人工種植柴胡的柴胡皂苷含量明顯高于野生柴胡的皂苷含量,這與楊洋的研究結(jié)論一致,即人工種植的柴胡從色澤、形狀、品質(zhì)到適應(yīng)性均優(yōu)于野生柴胡種[24],但野生柴胡資源仍作為主要資源應(yīng)用于市場。
本研究中人工種植柴胡有兩年生和三年生。其中S2、S4、S8為兩年生,S1、S9為三年生,S6、S7未知。通過對比發(fā)現(xiàn),各樣品間柴胡皂苷含量差異顯著,甘肅兩年生的柴胡皂苷含量最高,河北承德人工種植兩年的柴胡品質(zhì)優(yōu)于三年的,野生樣品生長年限不詳。建議甘肅和河北承德地區(qū)種植的柴胡兩年采收,既可以提高土地利用率,也可以降低柴胡根腐病的發(fā)生,提高柴胡的品質(zhì)。
通過對色譜圖的相似度分析發(fā)現(xiàn)樣品間化學(xué)成分相似度極高,說明樣品全部為中藥材柴胡,但對重疊峰進行對比可以發(fā)現(xiàn),柴胡樣品的非共有峰所占比例較大,表明各樣品間差異明顯。這不僅反映出柴胡中藥用成分的質(zhì)量含量在不同產(chǎn)區(qū)有一定的差異,也反映了柴胡在中藥材市場中存在質(zhì)量不一的情況。有利于市場北柴胡的質(zhì)量監(jiān)督[13]。
柴胡皂苷a含量最高的是來源于甘肅的柴胡,含量為2.654%,最低的是海拉爾野生柴胡,含量為0.101%;柴胡皂苷d含量最高的是甘肅柴胡,含量為3.287%,最低的是豐寧野生柴胡,僅0.115%。野生柴胡的含量沒有人工種植的含量高,建議規(guī)范柴胡人工種植技術(shù),其中西北地區(qū)柴胡品質(zhì)優(yōu)良,建議在西北地區(qū)建立種植基地。