朱興龍,陳曉妍,晏宇杭,吳清華,盧麗潔,黃旭龍,張佳旭,鄭全林,裴瑾(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,成都 61117;.西南特色中藥資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 61117;.遂寧天地網(wǎng)川白芷產(chǎn)業(yè)有限公司,四川 遂寧 69000)
白芷為傘形科植物白芷Angelica dahurica(Fisch.ex Hoffm.)Benth. et Hook. f.或 杭 白 芷A. dahurica(Fisch. ex Hoffm.)Benth. et Hook. f.var.formosana(Boiss.)Shan et Yuan的干燥根,具有解表散寒、祛風(fēng)止痛、宣通鼻竅等功效[1]。白芷主要含有香豆素、揮發(fā)油等成分,具有抗炎鎮(zhèn)痛、抗氧化及舒張血管等藥理作用[2-3]?,F(xiàn)代白芷藥材加工方法以烘干蒸切法和鮮切干燥法為主[4-5],其中鮮切干燥法是一種集干燥與切片于一體的加工方法,具有能耗低、效率快等優(yōu)點(diǎn)。干燥加工過(guò)程對(duì)藥材飲片性狀及成分影響顯著,但目前有關(guān)白芷飲片質(zhì)量的研究多為不同產(chǎn)地飲片質(zhì)量評(píng)價(jià)[6-7],而關(guān)于干燥加工對(duì)白芷飲片質(zhì)量影響的研究較少。藥材性狀和成分之間存在顯著相關(guān)性,藥材性狀可在一定程度上反映其質(zhì)量[8-9]。因此,本研究參考相關(guān)文獻(xiàn)[10-12],以傘形花內(nèi)酯等9種香豆素類(lèi)成分含量為指標(biāo),結(jié)合飲片粉末顏色,采用化學(xué)識(shí)別模式和灰度關(guān)聯(lián)分析評(píng)價(jià)白芷飲片的質(zhì)量,探討不同干燥加工方式的白芷飲片顏色與香豆素類(lèi)成分含量的關(guān)聯(lián)性,旨在為白芷飲片質(zhì)量評(píng)價(jià)提供依據(jù),也為白芷干燥加工機(jī)制研究奠定基礎(chǔ)。
本研究所用主要儀器有Ulti Mate 3000型高效液相色譜儀(美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司),KQ-600DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司),BP210S型十萬(wàn)分之一分析天平、SQP型萬(wàn)分之一電子天平[賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司],YLS16A(pro)型烘干法水分測(cè)定儀(上海天美天平儀器有限公司),UPT-Ⅱ-20T型優(yōu)普系列超純水器(成都超純科技有限公司),D7500型單反相機(jī)[尼康映像儀器銷(xiāo)售(中國(guó))有限公司]。
對(duì)照品傘形花內(nèi)酯(批號(hào)CHB201122)、白當(dāng)歸素(批號(hào)CHB210104)、補(bǔ)骨脂素(批號(hào)CHB201119)、花椒毒素(批號(hào)CHB201203)、佛手柑內(nèi)酯(批號(hào)CHB201127)、氧化前胡素(批號(hào)CHB210113)、歐前胡素(批號(hào)CHB210108)、珊瑚菜素(批號(hào)CHB210106)、異歐前胡素(批號(hào)CHB210110)均購(gòu)自成都克洛瑪生物科技有限公司,純度均不低于98%;甲醇、乙腈、甲酸均為色譜純,其他試劑均為分析純,水為超純水。
32批白芷飲片(編號(hào)BZ-1~BZ-32)經(jīng)成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院裴瑾教授鑒定,BZ-5~BZ-6、BZ-12~BZ-32為杭白芷A.dahurica(Fisch. ex Hoffm.)Benth. et Hook. f.var.formosana(Boiss.)Shan et Yuan的干燥根,其余批次為白芷A. dahurica(Fisch. ex Hoffm.)Benth.et Hook. f.的干燥根。飲片具體來(lái)源信息見(jiàn)表1(半鮮切干燥為將新鮮藥材干燥至含水量為40%~50%時(shí)切制成片后,繼續(xù)干燥至含水量低于14%)。
表1 32批白芷飲片的來(lái)源信息
隨機(jī)取白芷飲片,粉碎后過(guò)四號(hào)篩,裝入無(wú)色透明的圓形廣口玻璃容器中,在角度、背景(攝影白色卡紙作為背景)、光線(LED長(zhǎng)條燈板作為光源)一致的情況下采集圖像,將圖像導(dǎo)入Adobe Photoshop 2020軟件,利用顏色取樣器對(duì)粉末色度值進(jìn)行提取[13],每批樣品提取10次,計(jì)算平均值(表2)。結(jié)果顯示,32批白芷飲片的紅綠度(a)值為0~2.4,黃藍(lán)度(b)值為6.0~20.3,明度(L)值為35.6~51.1。半鮮切干燥飲片L值較高,b值較低,表明半鮮切干燥白芷飲片顏色較其他加工方式的白芷飲片更白、更亮;除BZ-8、BZ-16、BZ-17、BZ-22白芷飲片粉末L值偏低、b值偏高(肉眼觀察顏色呈暗黃色)外,其余烘干蒸切飲片和鮮切干燥飲片整體顏色差異不明顯。
表2 白芷飲片粉末的顏色色度值測(cè)定結(jié)果
2.2.1 對(duì)照品溶液制備 精密稱(chēng)取傘形花內(nèi)酯、白當(dāng)歸素、補(bǔ)骨脂素、花椒毒素、佛手柑內(nèi)酯、氧化前胡素、歐前胡素、珊瑚菜素、異歐前胡素對(duì)照品適量,加50%乙醇溶解,制成上述各成分質(zhì)量濃度均為0.4 mg/mL的單一對(duì)照品儲(chǔ)備液。取各單一對(duì)照品儲(chǔ)備液適量,置于同一容量瓶中,加50%乙醇稀釋?zhuān)瞥缮鲜龈鞒煞仲|(zhì)量濃度均為40 μg/mL的混合對(duì)照品溶液,于4 ℃儲(chǔ)藏,進(jìn)樣前經(jīng)0.22 μm微孔濾膜濾過(guò)。
2.2.2 供試品溶液制備 取本品干燥(含水量<14%)粉末(過(guò)四號(hào)篩)0.5 g,精密稱(chēng)定,置于50 mL具塞錐形瓶中,加50%乙醇25 mL,稱(chēng)定質(zhì)量,超聲(功率500 W,頻率40 kHz)處理60 min;取出,冷卻至室溫,用50%乙醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量,取上清液,經(jīng)0.22 μm微孔濾膜濾過(guò),取續(xù)濾液,作為供試品溶液。
2.2.3 色譜條件 以Agilent C18(4.6 mm×100 mm,1.8 μm)為色譜柱,以0.1%甲酸溶液(A)-乙腈(B)為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫(0~10 min,10%B→25%B;10~30 min,25%B→50%B;30~50 min,50%B→65%B;50~55 min,65%B→10%B);柱溫為30 ℃;流速為1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)為245 nm;進(jìn)樣量為10 μL。
2.2.4 系統(tǒng)適用性試驗(yàn) 取上述混合對(duì)照品溶液、供試品溶液(編號(hào)BZ-1)、空白溶液(50%乙醇),按“2.2.3”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄色譜圖(圖1,空白圖略)。結(jié)果顯示,理論板數(shù)按傘形花內(nèi)酯計(jì)均不低于5 000,各色譜峰與相鄰色譜峰的分離度均大于1.5,空白溶液對(duì)測(cè)定無(wú)干擾。
圖1 傘形花內(nèi)酯等成分混合對(duì)照品、供試品溶液的HPLC圖
2.2.5 線性關(guān)系考察 取“2.2.1”項(xiàng)下混合對(duì)照品溶液0.1、0.5、1、2、5、10 mL,分別置于10 mL容量瓶中,加50%乙醇定容,制成上述9個(gè)成分質(zhì)量濃度均為0.4、2、4、8、20、40 μg/mL的系列線性溶液,按“2.2.3”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣,記錄峰面積。以各待測(cè)成分質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x)、峰面積為縱坐標(biāo)(y)進(jìn)行線性回歸。結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 傘形花內(nèi)酯等9種成分的回歸方程與線性范圍
2.2.6 精密度試驗(yàn) 取“2.2.2”項(xiàng)下供試品溶液(編號(hào)BZ-1),按“2.2.3”項(xiàng)下色譜條件連續(xù)進(jìn)樣6次,記錄峰面積。結(jié)果顯示,傘形花內(nèi)酯等9種成分峰面積的RSD均小于1%(n=6),表明方法精密度良好。
2.2.7 重復(fù)性試驗(yàn) 精密稱(chēng)取樣品(編號(hào)BZ-1)粉末,共6份,每份0.5 g,按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.2.3”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣,記錄峰面積并按標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算樣品含量。結(jié)果顯示,傘形花內(nèi)酯等9種成分含量的RSD均小于1%(n=6),表明方法重復(fù)性良好。
2.2.8 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取“2.2.2”項(xiàng)下供試品溶液(編號(hào)BZ-1),分別于室溫(25 ℃)下放置0、3、6、9、12、24 h時(shí),按“2.2.3”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣,記錄峰面積。結(jié)果顯示,傘形花內(nèi)酯等9種成分峰面積的RSD均小于1%(n=6),表明供試品溶液在室溫下放置24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.2.9 加樣回收率試驗(yàn) 精密稱(chēng)取樣品(編號(hào)BZ-1)0.5 g,共6份,精密加入9種成分質(zhì)量濃度均為400 μg/mL的混合對(duì)照品溶液(按“2.2.1”項(xiàng)下方法操作)5 mL,再精密加入50%乙醇20 mL,按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.2.3”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣,記錄峰面積并計(jì)算加樣回收率。結(jié)果顯示,傘形花內(nèi)酯、白當(dāng)歸素、補(bǔ)骨脂素、花椒毒素、佛手柑內(nèi)酯、氧化前胡素、歐前胡素、珊瑚菜素、異歐前胡素的加樣回收率分別為100.8%、99.73%、99.55%、101.52%、102.85%、100.27%、101.40%、102.33%、100.75%(RSD均小于2%,n=6)。
2.2.10 樣品含量測(cè)定 取32批白芷飲片,按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.2.3”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣,記錄峰面積并按標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算樣品含量,每批樣品測(cè)定3次。結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 傘形花內(nèi)酯等9種成分的含量測(cè)定結(jié)果(n=3,mg/g)
以傘形花內(nèi)酯等9種成分含量為指標(biāo),采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行主成分分析。結(jié)果顯示,前3個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為72.366%,表明前3個(gè)主成分可以客觀反映白芷飲片的質(zhì)量,故選擇前3個(gè)主成分對(duì)白芷飲片進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果見(jiàn)表5、表6。
表5 主成分特征值及方差貢獻(xiàn)率
表6 9種香豆素成分在主成分中的貢獻(xiàn)值
以各主成分因子得分乘以主成分貢獻(xiàn)率來(lái)計(jì)算不同批次白芷飲片的綜合得分(F),F(xiàn)=0.357×f1+0.189×f2+0.145×f3,綜合得分越高,表示白芷飲片的質(zhì)量越好[14]。結(jié)果顯示,以BZ-9批飲片的得分最高,其次為BZ-8、BZ-32,半鮮切干燥(BZ-27~BZ-30)飲片的綜合得分排序靠前。結(jié)果見(jiàn)表7。
表7 32批白芷飲片的綜合得分及排序結(jié)果
以傘形花內(nèi)酯等9種成分含量為變量,采用SIMCA14.0軟件進(jìn)行偏最小二乘法-判別分析。結(jié)果顯示,模型的累積解釋能力參數(shù)(R2X、R2Y)分別為0.720、0.692,預(yù)測(cè)能力參數(shù)(Q2)為0.560,均大于0.5,表明模型具有較高的穩(wěn)定性和預(yù)測(cè)率;半鮮切干燥飲片聚為一類(lèi),烘干蒸切飲片與鮮切干燥飲片分離度較差。結(jié)果見(jiàn)圖2。
圖2 32批飲片的偏最小二乘法-判別分析模型得分圖
將飲片色度值、傘形花內(nèi)酯等9種成分含量數(shù)據(jù)均一化處理后,分別設(shè)L、a、b值為母序列,計(jì)算其和傘形花內(nèi)酯等9種成分含量的關(guān)聯(lián)系數(shù),關(guān)聯(lián)系數(shù)越接近于1,表示關(guān)聯(lián)度越強(qiáng)[15]。結(jié)果顯示,L、b值與佛手柑內(nèi)酯、氧化前胡素、歐前胡素、珊瑚菜素、異歐前胡素及b值與補(bǔ)骨脂素的關(guān)聯(lián)系數(shù)均大于0.8,而a值與傘形花內(nèi)酯等9種成分的關(guān)聯(lián)度較低。結(jié)果見(jiàn)表8。
表8 白芷飲片色度值與傘形花內(nèi)酯等9種成分的關(guān)聯(lián)系數(shù)分析結(jié)果
本研究結(jié)果顯示,佛手柑內(nèi)酯、氧化前胡素、歐前胡素、珊瑚菜素、異歐前胡素含量較高,分別為0.256~1.115、1.434~6.014、1.866~4.039、0.742~1.455、0.789~2.642 mg/g,其中氧化前胡素是白芷飲片中含量較高的香豆素類(lèi)成分,其含量波動(dòng)范圍最大,在BZ-28批飲片中含量最高,為BZ-2批飲片的4.2倍,其中半鮮切干燥飲片的含量均較高;佛手柑內(nèi)酯的含量波動(dòng)范圍亦較大,BZ-9批飲片含量為BZ-22批飲片的4.4倍;歐前胡素、異歐前胡素在白芷飲片中的含量?jī)H次于氧化前胡素,兩者的含量波動(dòng)范圍均較氧化前胡素小;珊瑚菜素含量波動(dòng)范圍亦較氧化前胡素小,表明32批白芷飲片中香豆素類(lèi)成分含量存在差異。
本研究結(jié)果顯示,白芷飲片成分含量和顏色之間關(guān)聯(lián)程度較高,L、b值與佛手柑內(nèi)酯、氧化前胡素、歐前胡素、珊瑚菜素、異歐前胡素及b值與補(bǔ)骨脂素的關(guān)聯(lián)系數(shù)均大于0.8。現(xiàn)代研究結(jié)果顯示,中藥材組織細(xì)胞在干燥加工過(guò)程中并未失去活性,干燥加工可以調(diào)節(jié)酶與微生物的活性,直接或間接催化某種化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程,改變藥材內(nèi)部顯色物質(zhì)、揮發(fā)油等成分的含量,從而影響藥材色澤、氣味等性狀,故干燥過(guò)程中加工方法及干燥溫度會(huì)影響飲片外觀及成分含量[16]。干燥溫度過(guò)高可使白芷飲片斷面顏色變暗,有效成分含量降低[17-18],這也是本研究中同種加工方式所產(chǎn)飲片顏色及質(zhì)量差異顯著的主要原因,即干燥過(guò)程的操作不當(dāng)會(huì)影響白芷飲片質(zhì)量。
綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,32批白芷飲片中以BZ-8、BZ-9、BZ-32批飲片的綜合得分較高,半鮮切干燥飲片(BZ-27~BZ-30)的綜合得分排名均靠前。偏最小二乘法-判別分析結(jié)果顯示,半鮮切干燥飲片聚為一類(lèi),烘干蒸切飲片和鮮切干燥飲片分離度較差,結(jié)合飲片的色度值結(jié)果,提示半鮮切干燥飲片的綜合質(zhì)量高于其他兩種飲片,其顏色參數(shù)、成分含量波動(dòng)范圍較小,質(zhì)量可控,且半鮮切干燥耗時(shí)較短,便于操作。此外,筆者建議在白芷飲片的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,在選擇適宜干燥方式后,應(yīng)注意干燥加工的溫度和時(shí)長(zhǎng),避免過(guò)度加工導(dǎo)致飲片品質(zhì)降低。
綜上所述,白芷飲片的外觀性狀與香豆素類(lèi)成分含量具有較強(qiáng)關(guān)聯(lián)性,可通過(guò)顏色大致判斷飲片質(zhì)量,即顏色較白的飲片質(zhì)量較好;半鮮切干燥飲片質(zhì)量?jī)?yōu)于烘干蒸切飲片和鮮切干燥飲片。