蔣昊
(天津市第一中心醫(yī)院藥學(xué)部,天津 300192)
山楂來(lái)源于薔薇科山楂屬植物山里紅Cralaegus pinnatifida.Bge.var.major N.E.Br.或山楂Crataegus pinnatifida Bge.的干燥成熟果實(shí)。山楂具有消食健脾、行氣散瘀、化濁降脂的功效。山楂主要含有黃酮、有機(jī)酸、萜類等多種成分[1-2]。其中有機(jī)酸是消食健脾的主要有效成分[3]?,F(xiàn)代藥理研究表明,山楂對(duì)H2O2誘導(dǎo)的H9C2心肌細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷均具有保護(hù)作用[4-5],此外還有抗菌、抗氧化和血脂血糖調(diào)節(jié)作用等[6]。有機(jī)酸有一定的刺激性,臨床上多用其炮制品炒山楂和焦山楂來(lái)消食導(dǎo)滯,其中焦山楂消食導(dǎo)滯作用較強(qiáng),常用于肉食積滯,瀉痢不爽。而山楂炭則具有收斂止血、固澀止瀉的功效。有機(jī)酸對(duì)熱不穩(wěn)定,加熱炮制后總有機(jī)酸含量會(huì)降低[7-11],而部分有機(jī)酸成分的含量也是隨著溫度升高和加熱時(shí)間延長(zhǎng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)[12-13],這也是導(dǎo)致不同炮制品藥效作用差異的原因之一。山楂具有藥食同源的特點(diǎn),山楂的提取和加工常用水作為溶媒,因此本研究針對(duì)山楂中水溶性較好的10種有機(jī)酸成分,建立了高效液相色譜法(HPLC)同時(shí)進(jìn)行含量測(cè)定的方法,旨在為今后研究山楂炮制前后的有機(jī)酸成分變化規(guī)律提供條件和參考。
1260型高效液相色譜儀,二極管陣列檢測(cè)器(美國(guó)安捷倫科技有限公司),MSE6.6S-OCE-DM型百萬(wàn)分之一微量天平(賽多利斯實(shí)驗(yàn)室儀器有限公司),JP-060S型超聲波清洗儀(深圳市潔盟清洗設(shè)備有限公司),F(xiàn)W100型高速粉碎機(jī)(天津泰斯特儀器有限公司)。
去核山楂飲片(購(gòu)于安徽亳州藥材市場(chǎng),產(chǎn)地四川),經(jīng)天津中醫(yī)藥大學(xué)李天祥教授鑒定為薔薇科山楂屬植物山楂Crataegus pinnatifida Bge.的干燥成熟果實(shí)。草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸、沒食子酸、原兒茶酸、香草酸、咖啡酸對(duì)照品(上海源葉生物科技有限公司,純度≥98%),水為超純水,甲醇、乙腈為色譜純,其他試劑均為分析純。
2.1 色譜條件 Hypersil ODS2色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),流動(dòng)相:0.1% 磷酸水溶液(A)∶甲醇(B)梯度洗脫(0~10 min,1%~25%B;10~28 min,25%B;28~30 min,25%~1%B;30~35 min,1%B),檢測(cè)波長(zhǎng):210 nm,流速:0.8 mL/min,柱溫 27.5℃,進(jìn)樣量10 μL。見圖1。
圖1 山楂的HPLC色譜圖Fig.1 HPLC chromatograms of CP
2.2 對(duì)照品儲(chǔ)備液的制備 精密稱量適量草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸、沒食子酸、原兒茶酸、香草酸和咖啡酸對(duì)照品,加50%甲醇水溶液配制成濃度分別為 200、900、900、800、5 000、800、50、50、50、50 μg/mL 的混合對(duì)照品儲(chǔ)備液,并逐級(jí)稀釋配制成一系列濃度的混合對(duì)照品溶液,備用。
2.3 供試品溶液的制備 取山楂飲片,粉碎,過(guò)80目篩,得到山楂細(xì)粉,取該細(xì)粉1 g,加適量水,30℃超聲30 min,過(guò)濾后定容于25 mL容量瓶中,取適量過(guò)0.45 μm濾膜,備用。
2.4 炮制品的制備[8]
2.4.1 炒山楂的制備 取凈制的山楂,將其放在已預(yù)熱適宜的炒制容器內(nèi),用中火(120℃)加熱,并不斷翻炒,炒至顏色變深,取出放涼。
2.4.2 焦山楂的制備 取凈制的山楂,將其放在已預(yù)熱適宜的炒制容器內(nèi),用中火(120℃)加熱炒至表面焦褐色,內(nèi)部為黃褐色,取出放涼。
2.4.3 山楂炭的制備 取凈制的山楂,將其放在已預(yù)熱適宜的炒制容器內(nèi),用武火(180℃)加熱,翻炒至表面黑色,內(nèi)部為焦褐色,取出放涼。
2.5 方法學(xué)考察
2.5.1 線性關(guān)系考察 精密吸取上述10種對(duì)照品的混合溶液適量,加水稀釋后得系列質(zhì)量濃度的混合對(duì)照品溶液,分別按2.1項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,記錄峰面積,以對(duì)照品的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸、沒食子酸、原兒茶酸、香草酸、咖啡酸的回歸方程、線性范圍、相關(guān)系數(shù)見表1。
表1 山楂中10種有機(jī)酸成分的回歸分析、線性范圍、相關(guān)系數(shù)Tab.1 Regression analysis,linear range and correlation coefficient of ten organic acid components in CP
2.5.2 精密度實(shí)驗(yàn) 精密吸取混合對(duì)照品溶液10 μL,按2.1項(xiàng)下色譜條件重復(fù)進(jìn)樣6次,計(jì)算草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸、沒食子酸、原兒茶酸、香草酸、咖啡酸的峰面積RSD分別為1.26%,1.55%,0.70%,0.81%,0.64%,0.71%,1.20%,0.81%,0.66%,0.90%,表明儀器精密度良好。
2.5.3 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 精密吸取同一生山楂供試品溶液,分別在制備后 0、2、4、6、8、12、24 h 按 2.1 項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,計(jì)算草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸、沒食子酸、原兒茶酸、香草酸、咖啡酸的峰面積RSD,常溫放置24 h后10種有機(jī)酸成分的峰面積 RSD分別為 2.79%、2.55%、2.20%、2.77%、2.06%、2.91%、2.75%、2.68%、2.10%、2.10%;4℃放置24 h后10種有機(jī)酸成分的峰面積RSD分別為 1.51%、1.48%、1.92%、1.11%、0.91%、1.77%、1.57%、1.12%,0.97%,1.03%,表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定,且在4℃低溫保存更穩(wěn)定。
2.5.4 重復(fù)性實(shí)驗(yàn) 精密稱取同一批生山楂樣品6份,按2.3項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按2.1項(xiàng)下條件測(cè)定,計(jì)算草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸、沒食子酸、原兒茶酸、香草酸、咖啡酸的峰面積RSD分別為1.92%、1.94%、0.89%、0.68%、1.74%、1.95%、2.47%、1.85%、1.91%、1.83%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.5.5 加樣回收率實(shí)驗(yàn) 取同一批已知各指標(biāo)成分含量的生山楂樣品1.0 g,平行6份,精密稱定,每份分別精密加入適量的10種有機(jī)酸對(duì)照品,按2.3項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按2.1項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,計(jì)算草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸、沒食子酸、原兒茶酸、香草酸、咖啡酸的平均加樣回收率和RSD,見表2。
表2 山楂中10個(gè)有機(jī)酸成分含量測(cè)定的加樣回收率實(shí)驗(yàn)Tab.2 Recovery test of content determination of ten organic acid components in CP
2.6 樣品測(cè)定 取生山楂飲片及其炮制品,按2.3項(xiàng)下方法制備供試品溶液,平行3份,按2.1項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,采用外標(biāo)法計(jì)算各樣品中上述10種有機(jī)酸成分的含量。見表3。
表3 山楂中10個(gè)有機(jī)酸成分炮制前后的含量(±s)Tab.3 Contents of ten organic acid components in CP before and after processing(±s)
表3 山楂中10個(gè)有機(jī)酸成分炮制前后的含量(±s)Tab.3 Contents of ten organic acid components in CP before and after processing(±s)
注:采用 SPSS 25.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)各炮制品與生品含量比較,*P<0.05,**P<0.01。
有機(jī)酸 n草酸 3酒石酸 3蘋果酸 3乳酸 3檸檬酸 3琥珀酸 3沒食子酸 3原兒茶酸 3香草酸 3咖啡酸 3生山楂(mg/g) 炒山楂(mg/g) 焦山楂(mg/g) 山楂炭(mg/g)0.135 7±0.006 9 0.137 5±0.005 5 0.120 3±0.006 8 0.112 4±0.006 9*5.511 6±0.171 2 5.495 9±0.180 3 4.538 2±0.114 8** 1.243 2±0.050 4**6.020 7±0.250 1 5.439 1±0.081 6** 4.179 9±0.054 2** 1.482 0±0.024 7**0.926 9±0.037 0 0.843 4±0.028 4* 0.743 4±0.016 6** 0.560 4±0.026 4**77.982 0±2.593 5 64.145 9±1.534 3** 39.397 5±0.718 5** 5.577 1±0.173 5**1.920 7±0.072 3 1.437 2±0.036 6** 1.979 1±0.060 8 4.073 2±0.167 2**0.022 0±0.001 1 0.009 7±0.000 5** 0.000 0±0.000 0** 0.000 0±0.000 0**0.001 8±0.000 1 0.006 1±0.000 2** 0.004 3±0.000 2** 0.003 6±0.000 2**0.609 2±0.021 6 0.278 5±0.008 3** 0.000 0±0.000 0** 0.000 0±0.000 0**0.160 9±0.006 5 0.148 9±0.007 1* 0.000 0±0.000 0** 0.000 0±0.000 0**
3.1 提取方法的選擇 2015版《中國(guó)藥典》規(guī)定有機(jī)酸的提取方法[14]:取本品細(xì)粉約1 g,精密稱定,精密加入水100 mL,室溫下浸泡4 h,時(shí)時(shí)振搖,濾過(guò)。另有研究用水或者不同濃度乙醇作溶劑,采用超聲或回流的方法提取有機(jī)酸[15-18]。另有報(bào)導(dǎo)用果膠酶預(yù)處理后采用浸提法提取中藥山楂中有機(jī)酸成分,相比溶劑浸提法得率增加了近一倍[19]。從色譜峰個(gè)數(shù)、峰面積及經(jīng)濟(jì)角度考慮,提取時(shí)間以30 min為佳。本研究采用30℃水超聲30 min的提取方法,由于山楂中部分有機(jī)酸成分的含量較低,因此加大了待測(cè)藥液的濃度,藥材粉末的重量和提取溶劑的比例設(shè)定為 1∶25(g∶mL)。
3.2 色譜條件的優(yōu)化 本研究比較了WelchUltimate AQ-C18和Hypersil ODS2兩種色譜柱,后者對(duì)10種有機(jī)酸成分的分離效果更好。草酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸和酒石酸在210 nm附近有最大吸收,沒食子酸、原兒茶酸和香草酸在260和270 nm附近有最大吸收,咖啡酸在290和320 nm附近有最大吸收。通過(guò)比較上述5個(gè)檢測(cè)波長(zhǎng),發(fā)現(xiàn)草酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸和琥珀酸在260、270、290和320 nm處吸收較小或沒有吸收,而沒食子酸、原兒茶酸、香草酸和咖啡酸在210 nm處也有較強(qiáng)吸收,故最終選定210 nm為檢測(cè)波長(zhǎng)。
流動(dòng)相的pH值對(duì)有機(jī)酸的分離度和峰型影響較大,比較了甲醇-甲酸水溶液、甲醇-乙酸水溶液、甲醇-磷酸水溶液、乙腈-甲酸水溶液、乙腈-乙酸水溶液、乙腈-磷酸水溶液6種組合的流動(dòng)相,甲醇-磷酸水溶液的分離效果最好,而磷酸的濃度越高,峰型越好,但考慮到pH值低于2會(huì)對(duì)色譜柱和儀器有損害,故采用0.1%磷酸做水相。
柱溫和流速對(duì)有機(jī)酸的分離度影響較大,柱溫越高,出峰越早、峰型越好,但是各峰之間分離度不好,尤其是極性大的有機(jī)酸成分幾乎分不開;而減慢流速可以改善分離度。比較了 25、27.5、30、35、40℃5種柱溫,25℃和27.5℃時(shí)分離效果最好,但是25℃易受室溫影響,波動(dòng)大,故選擇27.5℃。比較了0.3、0.5、0.8和1 mL/min 4種流速,其中0.8 mL/min的分離效果和檢測(cè)時(shí)間更合適,而0.3和0.5 mL/min流速時(shí)每個(gè)樣品的檢測(cè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),1 mL/min的流速無(wú)法將10種有機(jī)酸都分離開。
3.3 炮制前后10種有機(jī)酸成分的含量變化 草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸、沒食子酸、香草酸、咖啡酸,這8種成分隨炮制溫度升高或加熱時(shí)間延長(zhǎng),含量下降,這與總有機(jī)酸的變化趨勢(shì)一致;琥珀酸的含量先下降后升高:炒山楂<生山楂<焦山楂<山楂炭。原兒茶酸的含量先升高后下降:生山楂<山楂炭<焦山楂<炒山楂,這兩種成分與總有機(jī)酸的變化趨勢(shì)不同。根據(jù)這兩種有機(jī)酸含量變化規(guī)律推測(cè)炮制過(guò)程可能導(dǎo)致山楂中的其他成分在加熱或pH值降低的條件下轉(zhuǎn)化成琥珀酸和原兒茶酸。其中轉(zhuǎn)化成的琥珀酸含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于琥珀酸受熱被破壞的含量,山楂炭中琥珀酸含量約為生品的2倍,推測(cè)加熱或(和)pH值降低可以促進(jìn)這種轉(zhuǎn)化的發(fā)生;而山楂中原兒茶酸的含量本身就很微量,轉(zhuǎn)化成的原兒茶酸含量又不足以彌補(bǔ)原兒茶酸受熱被破壞的含量,推測(cè)短時(shí)間或低溫加熱可以促進(jìn)這種轉(zhuǎn)化的發(fā)生,而長(zhǎng)時(shí)間或高溫加熱反而抑制這種轉(zhuǎn)化。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),由于山楂中含有較多糖類和氨基酸成分,在山楂炮制過(guò)程中會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生5-羥甲基糠醛(5-HMF),熱加工程度越高,5-HMF的含量越高[20-21],而琥珀酸正是5-HMF的下游產(chǎn)物之一,因此推測(cè)在炮制過(guò)程中或在炮制品提取過(guò)程中部分5-HMF轉(zhuǎn)化成琥珀酸,從而增加了琥珀酸的含量。
本研究通過(guò)HPLC法同時(shí)測(cè)定山楂炮制前后10種有機(jī)酸成分的含量變化,發(fā)現(xiàn)了琥珀酸和原兒茶酸不同的變化規(guī)律,其中的反應(yīng)機(jī)制還有待更深入的研究探索。