唐成林 林 昶 楊 菁 張雪麗 馬蕭蕭
1.貴州省農(nóng)作物技術(shù)推廣總站,貴州 貴陽 550001;2.貴州中醫(yī)藥大學(xué),貴州 貴陽 550025
魔芋又名蒟蒻、鬼芋、蛇六谷、花傘把等[1-2],為天南星科植物魔芋(AmorphophalluskonjacC.Koch) 的新鮮或干燥塊莖。秋、冬兩季采挖,除去雜質(zhì),洗凈,鮮用或陰干。主要功效為解毒消腫,化痰散結(jié),化瘀,用于治療癰腫風(fēng)毒、疔瘡、瘧疾、蛇蟲咬傷、跌打損傷等[3-5]。目前在抗腫瘤方面研究較多,對(duì)胃癌、肝癌、胰腺癌、乳腺癌及惡性淋巴瘤等惡性腫瘤有一定抑制效果[6-7]。其主要成分為魔芋葡甘聚糖,含量高達(dá)50%以上,此外還含蛋白質(zhì)、少量生物堿、黃酮類、氨基酸、揮發(fā)油及微量元素等[8-9]。
魔芋作為藥用在上海、天津、浙江等地的中藥材標(biāo)準(zhǔn)上均有記錄,如楊柳等[2,10]對(duì)魔芋進(jìn)行研究時(shí),記述其在《上海市中藥材標(biāo)準(zhǔn)》(1994年)[11]中記作“蛇六谷”,重點(diǎn)描述其性狀及功能主治,《浙江藥用植物志》(1980年)中[12],除外觀性狀描述還有化學(xué)成分及生境等記載;《廣東省中藥材標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)[13]也有記載,并對(duì)其水分、灰分、浸出物做出限量控制?!顿F州中草藥資源研究》(2007年)[14]、《貴陽市中草藥資源》(2005年)[15]、《黔本草》(2015年)[16]中記載魔芋在貴州作為布依族、苗族等少數(shù)民族習(xí)用藥,使用廣泛,且目前在貴州畢節(jié)(七星關(guān)區(qū)、威寧縣、金沙縣)、遵義市(務(wù)川縣、桐梓縣、湄潭縣)、六盤水市、興義市、黔東南雷山縣等地[17],均已出現(xiàn)規(guī)?;N植,其開發(fā)利用價(jià)值顯著。
現(xiàn)有的各地方標(biāo)準(zhǔn)收載內(nèi)容略有差異,大部分僅限于性狀鑒別,少數(shù)涉及理化鑒別,在成分含量控制及主要指標(biāo)成分的控制方面有所欠缺,本實(shí)驗(yàn)建立了魔芋飲片性狀、顯微及薄層鑒別;對(duì)水分、總灰分、浸出物項(xiàng)進(jìn)行初步控制,建立魔芋UV含量測(cè)定方法,為魔芋藥材的基礎(chǔ)研究、內(nèi)在成分質(zhì)量控制奠定一定基礎(chǔ)。
1.1 儀器 101-1AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱(天津市泰斯特儀器有限公司);BX53生物顯微鏡(日本01 ympus公司);800型離心機(jī)(上海銳騰機(jī)械廠);OSB-2200旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海愛朗儀器有限公司);YQ-1000A超聲控制儀(上海易凈超聲波儀器有限公司);HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州澳華儀器有限公司);ME204E/02型萬分之一電子天平(上海梅特勒-托利多有限公司);AUW220D型十萬分之一分析天平(蘇州島津儀器有限公司);UV-5900紫外可見分光光度計(jì)(上海元析儀器有限公司)。
1.2 材料 硅膠G薄層板(批號(hào):20171203,青島海洋化工廠分廠)。D-無水葡萄糖對(duì)照品(批號(hào):GZDD-0171,貴州迪大生物科技有限責(zé)任公司)。稀甘油、水合氯醛試液、乙醇、氯仿、正丁醇、冰醋酸、磷酸、濃硫酸、苯酚、對(duì)氨基苯甲酸、氫氧化鈉等均為分析純。
實(shí)驗(yàn)用10批魔芋樣品均采集自貴州不同地區(qū),經(jīng)貴州中醫(yī)藥大學(xué)生藥實(shí)驗(yàn)室孫慶文教授鑒定為:天南星科魔芋屬多年生草本植物魔芋(AmorphophalluskonjacC.Koch)的球狀塊莖,具體采集地及批號(hào)見表1。
表1 不同批次藥材產(chǎn)地
2.1 性狀 本品為橫切或縱切的不規(guī)則片狀,大小不一,厚1~2 mm,外皮灰黑色或灰褐色,切面灰白色或灰褐色,表面粗糙,有多數(shù)顆粒狀突起,質(zhì)脆,斷面灰白色或灰褐色,略顯顆粒狀。氣微,味辛,略麻舌,如圖1所示。
圖1 魔芋飲片性狀特征圖
2.2 顯微鑒別 本品粉末類白色至淡棕色。10批魔芋藥材粉末于顯微鏡下觀察,總結(jié)如下(如圖2所示):淀粉粒極多,單粒型呈類球形或長圓形,臍點(diǎn)呈點(diǎn)狀、星狀、裂縫狀;復(fù)粒淀粉由2~16個(gè)分粒積聚而成;草酸鈣針晶多見,散在分布或成束分布于薄壁細(xì)胞中;草酸鈣簇晶亦較多,多散在分布,導(dǎo)管多為環(huán)紋及螺紋導(dǎo)管;木栓化細(xì)胞淡棕色,表面觀呈不規(guī)則多角形;粘液細(xì)胞圓形或橢圓形。
1. 淀粉粒;2.草酸鈣針晶;3.草酸鈣簇晶;4.導(dǎo)管;5.粘液細(xì)胞;6.木栓細(xì)胞圖2 魔芋粉末顯微特征圖
2.3 薄層鑒別 取本品粉末1 g,加400 mL去離子水溶脹24 h,抽濾,濾液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中,減壓濃縮至25 mL左右,按一定比例加Sevag試劑除蛋白[18],震蕩20 min,離心,重復(fù)5~7次,分離出的葡甘聚糖水溶液,依次加70%、80%、95%、100%乙醇沉降,4 ℃靜置過夜,抽濾,沉淀以適量無水乙醇洗滌3次,45 ℃烘干,得到的葡甘聚糖,加去離子水3 mL溶脹,過夜,30 ℃水浴溶脹1 h,離心,取上清液2.0 mL于10mL比色管中,進(jìn)行酸水解,操作按文獻(xiàn)[18],水解完成后, 60 ℃ 減壓至溶劑完全揮發(fā),用70%乙醇2 mL溶解,進(jìn)行離心(3000 r/min,10 min)取上清液為供試品溶液。另取葡萄糖對(duì)照品適量,精密稱定,以相同溶劑制成每1毫升含0.1 mg的對(duì)照品溶液。照薄層色譜法(通則0502)試驗(yàn)[19],分別吸取供試品、對(duì)照品溶液各1μL,點(diǎn)樣于同一硅膠G薄層板上,以正丁醇-冰醋酸-水(2∶1∶1)為展開劑[20],上行展開,取出,晾干后,均勻噴對(duì)氨基苯甲酸溶液[21],烘箱105 ℃加熱約10 min,于紫外光燈(365nm)下檢視。結(jié)果如圖3所示。
1.葡萄糖對(duì)照品;2.20160713;3.20160823;4.20150916;5.20160909;6.20160911;7.20160813;8.20171127;9.20171127;10.20171215;11.20171226圖3 不同批次魔芋飲片薄層色譜圖
2.4 檢查
2.4.1 水分 按《中國藥典》2020年版通則0832第二法[22],測(cè)定并計(jì)算10批魔芋的水分含量(%),平行操作2次,取平均值作為結(jié)果,結(jié)果:10批魔芋的水分為11.95%~13.52%,平均值12.65%,暫定水分不超過15.0%。樣品測(cè)定結(jié)果見表3。
表2 浸出物測(cè)定結(jié)果 (%)
2.4.2 總灰分 按《中國藥典》2020年版通則2302總灰分測(cè)定法[23],測(cè)定并計(jì)算10批魔芋的總灰分含量(%),平行操作2次,取平均值作為結(jié)果,結(jié)果:10批魔芋的總灰分為2.87%~6.77%,平均值5.02%,暫定總灰分不超過6.1 %。樣品測(cè)定結(jié)果見表3。
表3 不同批次飲片水分、灰分及浸出物測(cè)定結(jié)果
2.5 浸出物 按《中國藥典》2020年版通則2201浸出物測(cè)定法進(jìn)行測(cè)定[24],考察水及不同濃度乙醇(30%、50%、70%、無水乙醇)為溶劑,熱浸法和冷浸法分別測(cè)定浸出物,平行操作兩次,取平均值作為結(jié)果。溶劑及方法選擇依據(jù)見表2;結(jié)果浸出物條件考察試驗(yàn)中,以熱浸法50%乙醇為溶劑,浸出物含量相對(duì)最高,10批魔芋的浸出物為12.24%~16.94%,平均值14.93%,暫定浸出物含量不少于12.0 %。測(cè)定結(jié)果見表3。
2.6 總多糖含量測(cè)定
2.6.1 對(duì)照品溶液的制備 取適量無水葡萄糖對(duì)照品,精密稱定,以蒸餾水為溶劑制成每1毫升含葡萄糖0.1 mg的溶液[25],即對(duì)照品溶液。
2.6.2 供試品溶液的制備 取魔芋粉末約0.2 g,精密稱定,置干燥的圓底燒瓶中,按文獻(xiàn)[26]進(jìn)行操作,即為供試品溶液。
2.6.3 測(cè)定波長的選擇 精密量取“2.6.1”、“2.6.2”溶液各2.0 mL,置于具塞10 mL刻度試管中。采用硫酸-苯酚法顯色后[26],以相應(yīng)試劑為空白,按紫外-可見分光光度法(通則0401)[22],在300~600 nm波長掃描。結(jié)果如圖4所示。
1:對(duì)照品溶液;2:供試品溶液圖4 葡萄糖對(duì)照品與供試品溶液顯色曲線圖
2.6.4 線性關(guān)系考察 以0.2 mL為增加量,分別精密量取“2.6.1”項(xiàng)下溶液0.2~1.4mL,7個(gè)不同體積溶液,至具塞10 mL刻度試管中,各加水定容至2 mL。照“2.6.3”方法在490 nm的波長處測(cè)定吸光度值,分別以吸光度為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo),進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制。結(jié)果如圖5所示,其標(biāo)準(zhǔn)曲線:y=48.014x+0.0096,在0.0025~0.0175 mg/mL范圍內(nèi)(R2=0.9997)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。
圖5 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
2.6.5 精密度試驗(yàn) 精密量取“2.6.1”溶液1.0 mL,用蒸餾水補(bǔ)足至2 mL,照“2.6.3”的方法,測(cè)定吸光度。同法測(cè)定6次,結(jié)果見表4;RSD為0.17%,表明該臺(tái)儀器的精密度良好。
表4 精密度試驗(yàn) (n=6)
2.6.6 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一批魔芋粉末約0.2 g,共6份,精密稱定,按“2.6.2”、“2.6.3”方法制備樣品測(cè)定吸光度,計(jì)算魔芋總多糖的重量 (mg),計(jì)算,即得。結(jié)果見表5。RSD<3%,該提取方法重復(fù)性符合要求。
2.6.7 穩(wěn)定性試驗(yàn) 按“2.6.7”項(xiàng)下方法提取供試品1份,同時(shí)制備空白試劑,于490 nm測(cè)其吸光度,每0.5小時(shí)測(cè)1次,共測(cè)6次。結(jié)果見表6。RSD為1.7%,表明此供試品溶液在考察的2.5 h內(nèi)穩(wěn)定性較好。
表5 重復(fù)性試驗(yàn) (n=6)
表6 穩(wěn)定性試驗(yàn) (n=6)
2.6.8 加樣回收率試驗(yàn) 取已測(cè)定出含量的魔芋粉末約0.1 g,按文獻(xiàn)[26]操作,計(jì)算魔芋總多糖的重量 (mg),即得。結(jié)果見表7。平均回收率為100.5%,RSD為2.5%,表明該方法準(zhǔn)確度符合分析要求。
表7 加樣回收率 (n=6)
2.6.9 樣品測(cè)定 10批魔芋樣品,按“2.6.2”、“2.6.4”項(xiàng)下方法制備供試品溶液并測(cè)定吸光度值,結(jié)果:10批魔芋總多糖的含量13.10%~18.30%,平均值14.82%,暫定總多糖含量不低于11.7%。結(jié)果見表8。
實(shí)驗(yàn)考察了酸不溶性灰分的含量,所得結(jié)果均小于1%,由于含量較低,3個(gè)平行樣之間離散程度較大;查閱中國藥典(2020版),同屬天南星科植物,半夏、天南星均為塊莖類藥用,千年健、石菖蒲為根莖類,酸不溶性灰分均不在考察項(xiàng)內(nèi),魔芋的藥用部位同為塊莖,市售藥材有去皮和不去皮,且均需經(jīng)過清洗,表面泥沙大部分已經(jīng)被洗去,結(jié)合實(shí)驗(yàn)前期研究,可能該屬植物藥用部位氧化硅及泥沙含量均較少。故本次研究不納入酸灰項(xiàng)。
以乙酸乙酯-冰醋酸-水(2∶1∶1)、正丁醇-冰醋酸-水(5∶1∶1) 、正丁醇-乙酸乙酯-吡啶-水(6∶1∶5∶4)[27],正丁醇-冰醋酸-水(2∶1∶1)[20]、正丁醇-乙酸乙酯-水(7∶2∶1)、分別進(jìn)行點(diǎn)樣展開。結(jié)果以正文中展開劑比例最宜,熒光斑點(diǎn)清晰,不拖尾,重現(xiàn)性好,故實(shí)驗(yàn)最后選用正丁醇-冰醋酸-水(2∶1∶1)的比例展開。
浸出物實(shí)驗(yàn)過程中,可能因?yàn)槟в笾卸嗵呛枯^高,且藥材性質(zhì)特殊,以水作為溶劑測(cè)定時(shí),藥材溶脹、體積膨大,形成膠凝的塊狀,以此溶劑熱浸法、冷浸法均無法過濾。故本實(shí)驗(yàn)只測(cè)定魔芋醇溶性浸出物。經(jīng)過對(duì)冷浸法、熱浸法以及不同乙醇濃度的考察,結(jié)果可能魔芋30%醇浸出物中多糖含量較多,過濾困難;而采用熱浸法,50%乙醇為溶劑,其浸出物較容易過濾,與考察的其他醇濃度試驗(yàn)相比浸出物含量相比而言為最高,因此,采用 50%乙醇為溶劑測(cè)定魔芋醇溶性浸出物較合理。
魔芋藥材中的主要成分為葡甘聚糖。據(jù)報(bào)道[26,28-30],魔芋的葡甘聚糖類成分具有降低血脂、預(yù)防及輔助治療糖尿病,清理腸道、改善肥胖,此外還有抗癌、降低膽固醇等功能,其含量相對(duì)較高,經(jīng)查閱文獻(xiàn)其他成分無論是含量還是藥理研究都不如多糖深入,因此建立以魔芋總多糖為指標(biāo)的含量測(cè)定方法較為合適,研究中對(duì)料液比,提取時(shí)間,提取的溫度進(jìn)行正交試驗(yàn),結(jié)果見文獻(xiàn)[26],結(jié)果文中方法提取率高,重現(xiàn)性好,準(zhǔn)確度高,建議可以作為參考。
魔芋為貴州少數(shù)民族習(xí)用藥材,也是貴州部分地區(qū)特色食材,無論從食用還是藥用層次都是極具開發(fā)利用價(jià)值,其現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)在質(zhì)量控制方面的參考較少。文獻(xiàn)報(bào)道的魔芋藥材質(zhì)量研究有的藥用部位并不相同,有的完整性、規(guī)范性欠缺。目前魔芋種植量大,市場(chǎng)卻比較混亂,沒有科學(xué)合理的規(guī)范約束行業(yè)生產(chǎn)。本研究探討了有關(guān)魔芋藥材定性、定量方面的研究,定性研究中顯微特征明顯,薄層色譜斑點(diǎn)清晰,重現(xiàn)性佳,水分、灰分、浸出物測(cè)定方法可行;定量研究建立了以多糖為指標(biāo)的含量測(cè)定。為魔芋的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供一定的參考,對(duì)民族藥物質(zhì)基礎(chǔ)研究及開發(fā)利用等都具有重要意義。