★ 熊紫微 溫泉 吳佳輝 馮育林,2 楊世林,2 鐘國躍(.江西中醫(yī)藥大學(xué) 南昌 330004;2.創(chuàng)新藥物與高效節(jié)能降耗制藥設(shè)備國家重點實驗室 南昌 330006)
鳳尾草為鳳尾蕨科鳳尾蕨屬藥用植物[1],在我國分布廣泛,主要集中在我國的西南地區(qū)[2],又名 “大葉鳳尾蕨” “井邊草”[3]。苗醫(yī)用鳳尾草最早記載于《本草拾遺》古籍中,主要功效為清熱利濕、涼血止血、消腫解毒[4],用于治療黃疸型肝炎[5-6],已有中成藥或者方劑中使用鳳尾草治療該病。經(jīng)品種整理發(fā)現(xiàn),鳳尾草存在 “同物異名” “異名同物” 等問題[7],較多地區(qū)以井欄邊草作為鳳尾草使用[6]。經(jīng)查閱相關(guān)文獻,鳳尾草主要有鳳尾蕨Pteris creticaL.var.nervosa、井欄邊草Pteris multifidaPoir.、劍葉鳳尾蕨Pteris ensiformisBurm、溪邊鳳尾蕨Pteris excelsaGaud.及蜈蚣草Pteris vittataL.等[8]。據(jù)相關(guān)標準記載,1977 年版《中國藥典》[9]、1992 年版《中華人民共和國衛(wèi)生部藥品標準》[10]、第3 版《臺灣中藥典》[11]以井欄邊草為基原收入標準中,而2003 年版《貴州省中藥材、民族藥材質(zhì)量標準》[8]以井欄邊草、鳳尾蕨、劍葉鳳尾蕨、溪邊鳳尾蕨、蜈蚣草為基原收入標準中,而目前為止2020 年版《中國藥典》并未將其收載。前面3 個標準基原收載單一,2003 年版《貴州省中藥材、民族藥材質(zhì)量標準》對其基原進行了擴充,但是以上標準質(zhì)量標準的完善還存明顯不足,性狀與鑒別描述較簡單,鑒別檢查項不完善,含量測定也未納入其中。
目前大多數(shù)對于井欄邊草或者其飲片的含量測定以木犀草素-7-O-葡萄糖苷為定量化合物[12],而鳳尾蕨基原研究較少。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),鳳尾蕨與井欄邊草均含有木犀草素-7-O-蕓香糖苷與木犀草素-7-O-葡萄糖苷[13-14],且前者具有抗關(guān)節(jié)炎與抗真菌作用[15-16],后者具有消炎、預(yù)防心肌肥厚等功效[17-18]。所以通過描述鳳尾蕨與井欄邊草的植株形態(tài)與根莖葉及粉末的顯微鑒別[19]、蕨素C 的薄層色譜鑒別,鳳尾蕨藥材的水分、總灰分、酸不溶性灰分,醇溶性浸出物測定以及木犀草素-7-O-蕓香糖苷與木犀草素-7-O-葡萄糖苷的含量測定,制定合理的限度,為鳳尾草質(zhì)量控制提供合理的依據(jù)。
LC-30A 型超高效液相色譜儀(日本島津公司);薄層色譜硅膠板(青島海洋化工廠);METTLER AB104-N 電子分析天平(梅特勒-托利多儀器有限公司);KQ5200DE 型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);石蠟包埋機(湖北亞光醫(yī)用電子技術(shù)有限公司);組織石蠟切片機(德國萊卡公司)。
甲醇、乙腈、三氯甲烷、二氯甲烷、正丁醇、乙酸、乙醇(國藥試劑有限公司);甲酸(分析純,西亞試劑有限公司);伊紅染色液(北京索萊寶生物技術(shù)有限公司);氨基半乳糖(阿拉丁生物技術(shù)有限公司);谷草轉(zhuǎn)氨酶(南京建成生物工程研究所);超氧化物歧化酶、丙二醛、腫瘤壞死因子-α(南京建成生物工程研究所);地塞米松(麥克林生物公司);組織固定液(大連美侖生物科技有限公司);木犀草素-7-O-云香糖苷(本實驗室自制,經(jīng)NMR 和MS 等波譜法鑒定結(jié)構(gòu),純度≥99.1%);木犀草素-7-O-葡萄糖苷(批號1111720-201609,純度≥94.9%,中國食品藥品檢定研究院);蕨素C(批號CFN6802,Chem Faces 公司)。
將鳳尾蕨與井欄邊草干燥藥材分別加10 倍量70%的乙醇溶液回流提取30 min,過濾蒸干,得到浸膏。鳳尾蕨與井欄邊草的浸膏得率分別為6.3%和7.0%。
測定2 種不同基原藥材粗提取物對RAW 264.7細胞的毒性。將細胞快速解凍,復(fù)蘇。用適合的培養(yǎng)基加到適合種板的狀態(tài),接種于96 孔板中,用2 種浸膏稀釋至5、2.5、1.25、0.625、0.3 125 mg/mL,培養(yǎng)細胞24 h 后加入10%的CCK-8 溶液測定吸光度,計算細胞存活率。最后采用Griess 法測定NO。
2.3.1 動物分組及給藥 將72 只ICR 小鼠在新環(huán)境中喂養(yǎng)1 周后,隨機分為9 組:空白對照組、模型組、陽性藥組、鳳尾蕨與井欄邊草總提物高劑量組(10 g/kg)、中劑量組(5 g/kg)、低劑量組(2.5 g/kg),每組8 只。采用灌胃方式給藥,空白對照組、模型組和陽性藥組則灌胃等體積的生理鹽水,給藥頻率為每天1 次,共7 d。陽性藥組腹腔注射地塞米松(6 mg/kg)。2 h 后,除對照組腹腔注射等體積的生理鹽水外,其余各組小鼠均采用腹腔注射LPS(50 μg/kg)和D-gal(400 mg/kg)誘導(dǎo)小鼠急性肝損傷。禁食不禁水6 h 后,收集血液和肝臟,一部分肝臟放入組織固定液中,其余肝臟置于低溫保存。
2.3.2 血清生化指標檢測 血液采集結(jié)束后,提取血清,用于檢測腎臟中重要酶指標ALT、AST,炎癥指標TNF-α、IL-6,氧化應(yīng)激指標SOD 和MDA。
2.3.3 肝臟組織病理學(xué)檢測 取肝組織相同部位用組織固定液固定后進行修塊,流水沖洗24 h,用乙醇進行脫水30 min,二甲苯透明10 min,石蠟包埋后切片、烤片、脫蠟水化,經(jīng)HE 染色后脫水透明,烘干后封片,最后觀察情況。
2.4.1 不同基原鳳尾草粗提物對細胞存活率及LPS 誘導(dǎo)的RAW 264.7 細胞釋放NO 含量的影響 鳳尾蕨與井欄邊草在藥物濃度為0.625 mg/mL 時,既能夠保證細胞接近100%的存活率,又能夠顯著降低NO 的釋放,說明鳳尾蕨與井欄邊草均有抗炎的作用。見圖1。
圖1 2種基原藥材對細胞存活率及NO釋放量的影響
2.4.2 體內(nèi)實驗炎癥氧化應(yīng)激指標影響 通過檢測血清指標ALT、AST、IL-6、TNF-α,發(fā)現(xiàn)鳳尾蕨與井欄邊草10 g/kg 時,能夠顯著降低血清中ALT 與AST 的活力,顯著降低炎癥因子IL-6 和TNF-α的水平。檢測肝臟中氧化應(yīng)激指標SOD 與MDA 時發(fā)現(xiàn),均能顯著降低MDA的含量,提高SOD酶活性。見圖2。
圖2 2種基原藥材對生化指標的影響
2.4.3 不同給藥組別對肝組織病理學(xué)影響 通過觀察肝臟病理切片,正常組肝細胞胞漿完整,肝索清晰;模型組紋路不清晰,組織間隙充血,粘連,細胞浸潤比較嚴重。給予鳳尾蕨、井欄邊草和陽性藥地塞米松后,肝細胞壞死面積明顯減輕。見圖3。
圖3 肝組織病理切片
16 批鳳尾草全草藥材,經(jīng)江西中醫(yī)藥大學(xué)鐘國躍教授鑒定為鳳尾蕨科鳳尾蕨屬植物鳳尾蕨Pteris creticaL.var.nervosa 與 井 欄 邊 草Pteris multifidaPoir.,樣品采集信息見表1。
表1 鳳尾草全草樣品采集信息
2.5.1 性狀 鳳尾蕨植株高50~70 cm。根莖短而直立或斜升,粗約1 cm,先端被黑褐色鱗片。葉片卵圓形,長25~30 cm,寬15~20 cm,一回羽狀;先端漸尖并有銳鋸齒,基部闊楔形。主脈下面強度隆起,禾稈色,光滑。側(cè)脈兩面均明顯,稀疏,斜展,單一或從基部分叉。葉干后紙質(zhì),綠色或灰綠色。
井欄邊草植株高30~45 cm。根莖較短,直立,葉片緊密呈簇狀生長,葉片卵狀長圓形,一回羽狀葉,葉邊緣比較柔軟但不整齊,并且呈鋸齒狀,頂部葉片為三瓣,垂直向下延伸。主脈兩面均隆起,顏色呈淡棕色。葉片干后形如草的質(zhì)地,顏色為暗綠色。見圖4。
圖4 原植物及其干燥植株藥材、粉末圖
2.5.2 顯微鑒別
2.5.2.1 制片方法 將植物組織進行修剪,溫水浴煮泡發(fā)1 h,用固定液FAA 固定[20]。
2.5.2.2 鳳尾草根橫截面 根橫切面呈類圓形,細胞排列緊密,呈類梯形。表皮為一列薄壁細胞,基本組織中有4 個分體中柱,周韌型,基本對稱。維管束木質(zhì)化、木栓化和角質(zhì)化細胞被番紅染液染紅,在偏光鏡下顯紅色[21]。
2.5.2.3 鳳尾蕨莖橫截面 莖橫切面呈蝴蝶形,內(nèi)部有2 個似海馬細胞的分體呈 “八” 字形排列,從邊緣往里部,細胞交錯排列,往里面有木質(zhì)細胞,在顯微鏡下顯橙紅色。
2.5.2.4 鳳尾蕨葉脈及葉橫截面 中脈上部凹陷,呈兩山峰狀,下部凸出。表皮為一列薄壁細胞,被角質(zhì)層,內(nèi)側(cè)均有3~5 層厚壁細胞。維管束呈類三角形,周韌型。管胞1~2 層,呈淡紅色,在偏光鏡下呈亮紅色。見圖5。
圖5 鳳尾蕨根莖葉橫截面顯微圖
2.5.2.5 鳳尾蕨顯微粉末鑒別 粉末呈淡黃綠色。葉表皮細胞波浪彎曲狀。孢子囊柄長短不一,為4~6 個細胞,一般為2 列。呈近橢圓形,基部略窄,孢子呈三角形,呈棕紅色光芒。管胞可見網(wǎng)狀或梯狀紋孔。根狀莖鱗葉細胞為棕色薄壁細胞,長多邊形。見圖6。
圖6 鳳尾蕨粉末顯微鑒別圖
2.5.2.6 井欄邊草根橫截面 井欄邊草根部橫截面細胞排列緊密,外圍細胞較厚,在顯微鏡下顯橙紅色。內(nèi)部有幾層薄壁細胞,呈無色透明狀。整個橫截面呈圓形,有4 個小型弧狀的分體,內(nèi)部分布著薄壁細胞,且大小不一。
2.5.2.7 井欄邊草莖葉橫截面 莖橫切面呈蝴蝶形,內(nèi)部有2 個似海馬細胞的分體呈 “V” 字形排列,從邊緣往里部,細胞交錯排列,往里面有木質(zhì)細胞,在顯微鏡下顯橙紅色。見圖7。
圖7 井欄邊草根莖葉橫截面顯微圖
2.5.2.8 井欄邊草粉末顯微鑒別 粉末呈淡暗綠色。孢子呈三角形[22];管胞可見網(wǎng)狀或梯狀紋孔;根狀莖鱗葉細胞為棕色薄壁細胞,長多邊形。見圖8。
圖8 井欄邊草粉末顯微鑒別圖
2.5.3 薄層色譜鑒別 取本品粉末2 g,加入甲醇30 mL,超聲15 min,冷卻,濾過,補重蒸干,加入純水復(fù)溶,用二氯乙烷萃取至無色,取下層萃取液蒸干復(fù)溶,作為供試品溶液。吸取供試品溶液,對照藥材溶液,對照品溶液,分別點于同一硅膠GF254薄層板上,以三氯甲烷∶正丁醇∶乙酸(16∶1∶1)為展開劑,展開。置紫外光燈254 nm 下檢視檢。結(jié)果表明,上述條件能夠較好地將各斑點分離,顯色較清晰。見圖9。
圖9 16批鳳尾草薄層色譜鑒別圖(254 nm)
2.5.4 水分、總灰分、酸不溶性灰分和醇溶性浸出物測定 按照2020 年版《中國藥典》一部附錄方法測定了16 批鳳尾蕨藥材水分、總灰分、酸不溶性灰分和水溶性浸出物。見表2。
表2 鳳尾蕨水分、灰分、酸不溶性灰分、醇溶性浸出物測定結(jié)果 %
2.5.5 含量測定
2.5.5.1 色譜條件和系統(tǒng)適用性試驗 使用Cosmosil C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)色譜柱,乙腈-0.1%甲酸水溶液(17∶83)為流動相,流速1 mL/min,柱溫30℃,檢測波長348 nm,進樣量10 μL,對照品溶液和供試品溶液的HPLC 色譜見圖10。
圖10 對照品溶液和供試品溶液的HPLC色譜
2.5.5.2 供試品溶液的制備 取鳳尾蕨藥材粉末(過4 號篩)約0.5 g,精密稱定,加入70%甲醇20 mL,稱定質(zhì)量,超聲45 min,冷卻,稱重,用0.22 μm 微孔濾膜過濾,得續(xù)濾液作為供試品溶液。
2.5.5.3 對照品溶液的制備 取對照品適量,精密稱定,加入甲醇配制成含木犀草素-7-O-蕓香糖苷濃度為0.060 1 mg/g 與木犀草素-7-O-葡萄糖苷濃度為0.014 1 mg/g 的對照品溶液。
2.5.5.4 線性關(guān)系考察 精密稱取木犀草素-7-O-蕓香糖苷與木犀草素-7-O- 葡萄糖苷對照品,加甲醇將木犀草素-7-O-蕓香糖苷配制成1、4、8、16、64、256 μg/mL 濃度,將木犀草素-7-O-葡萄糖苷配制成1.7、7.1、14.1、28.2、56.5、113 μg/mL 濃度對照品溶液,進樣10 μL,按上述色譜條件測定,以峰面積值為縱坐標,進樣量為橫坐標,繪制標準曲線,得線性回歸方程,相關(guān)系數(shù)與范圍見表3。
表3 鳳尾蕨中2種指標性成分線性關(guān)系考察結(jié)果
2.5.5.5 精密度試驗 取 “2.5.5.3” 項對照品溶液,按 “2.5.5.1” 項下色譜條件于同1 d 內(nèi)連續(xù)進樣測定6 次,記錄峰面積。結(jié)果顯示,木犀草素-7-O-蕓香糖苷、木犀草素-7-O-葡萄糖苷峰面積的RSD分別為0.17%和0.23%(n=6),表明儀器精密度良好。
2.5.5.6 重復(fù)性試驗 取同一批藥材6 份,按 “2.5.5.2” 項下供試品溶液制備方法和 “2.5.5.1” 項HPLC 測定方法進行分析,記錄2 種成分的峰面積,代入標準曲線計算樣品中各成分的含量。結(jié)果顯示,木犀草素-7-O-蕓香糖苷、木犀草素-7-O-葡萄糖苷含量的RSD分別為1.97%和3.57%(n=6),表明方法重復(fù)性良好。
2.5.5.7 穩(wěn)定性試驗 取同一供試品溶液按上述色譜條件分別于 0、2、4、8、12、24 h 進樣測定,木犀草素-7-O-蕓香糖苷峰面積平均值的RSD為2.29%,木犀草素-7-O-葡萄糖苷峰面積平均值的RSD為4.68%,結(jié)果表明供試品溶液中木犀草素-7-O-蕓香糖苷和木犀草素-7-O-葡萄糖苷均穩(wěn)定。
2.5.5.8 色譜柱耐用性 取同一供試品溶液按上述色譜條件分別用Global Chromatography C18、依利特Hypersil ODS 和Cosmosil C18色 譜 值 進 樣 分 析,木犀草素-7-O-蕓香糖苷的RSD為4.41%,木犀草素-7-O-葡萄糖苷的RSD為5.00%。
2.5.5.9 回收率試驗 精密稱取已知含量同一批鳳尾蕨樣品6 份各0.5 g,精密稱定,再加入適量的木犀草素-7-O-蕓香糖苷與木犀草素-7-O-葡萄糖苷對照品,木犀草素-7-O-蕓香糖苷加樣回收率為100.49%~107.20%,平均加樣回收率為104.02%,RSD為2.75%;木犀草素-7-O-葡萄糖苷的回收率為90.52%~95.10%,平均加樣回收率為92.49%,RSD為1.92%。見表4。
表4 鳳尾草樣品2種指標性成分含量測定結(jié)果 mg/g
精密吸取對照品溶液和供試品溶液各10 μL,16 批鳳尾蕨中木犀草素-7-O-蕓香糖苷的含量為0.078 2~8.867 3 mg/g,木犀草素-7-O-葡萄糖苷的含量為0.112 2~2.997 1 mg/g。
本研究采用LPS/D-gal誘導(dǎo)ICR小鼠急性肝炎,肝損傷指標ALT、AST、TNF-α、IL-6、MDA 水平顯著升高,SOD 水平顯著降低。鳳尾蕨與井欄邊草在給藥量均為10 g/kg 時,能夠顯著降低AST、ALT、TNF-α、IL-6 的水平,井欄邊草抵御氧化應(yīng)激的效果比鳳尾蕨效果好,井欄邊草能夠顯著提高SOD 的活性。鳳尾蕨與井欄邊草均能夠顯著降低MDA 含量,起到保護肝組織,減輕氧化應(yīng)激。實驗結(jié)果表明,2 種基原鳳尾草均可通過降低相關(guān)炎癥因子水平,發(fā)揮保肝作用[23]。本研究確定了鳳尾蕨提取物對急性肝炎的保護和治療作用,為鳳尾草治肝損傷提供科學(xué)理論依據(jù)。
在薄層色譜鑒別中,經(jīng)過多次試驗,對展開劑三氯甲烷、甲醇、正丁醇、乙酸進行條件摸索,最終選用硅膠GF254薄板。三氯甲烷∶正丁醇∶乙酸(16∶1∶1)為展開劑條件,同時進行方法學(xué)考察,分別考察溫度25 ℃和濕度34%、溫度19 ℃和濕度52%、溫度4 ℃和濕度75%的3 種不同展開環(huán)境,結(jié)果表明該鑒別方法耐用性良好,色譜圖Rf值適中,且分離度好。在對含量測定方法的提取方法、提取溶媒、提取時間、流動相系統(tǒng)的實驗考察中,得出最佳的含量測定方法為70%的甲醇超聲提取45 min,乙腈-0.1%甲酸進行洗脫最佳。各峰的保留時間適中,實驗重復(fù)性較好,有利于含量測定。
根據(jù)16 批樣品的測定結(jié)果,結(jié)合2020 年版《中國藥典》中同類藥材標準[24],取均值上浮20%為10.9%,綜合分析確定鳳尾草水分不得高于10.9%,16 批次樣品全部合格,合格率為100%,建議規(guī)定鳳尾草水分測定不得超過10.9%;總灰分均值為12.5%,取均值上浮20%為15.0%,16 批次樣品中14 批合格,合格率為87.5%;酸不溶性灰分平均值為8.1%,取均值上浮20%為9.8%。16 批次樣品中13 批合格,合格率為81.3%,建議規(guī)定鳳尾草總灰分不得超過15.0%,酸不溶灰分不超過10.0%;醇溶性浸出率均值為20.4%,取均值下浮20%為16.3%,16 批次樣品全部合格,合格率為100%,建議規(guī)定鳳尾草醇溶性浸出物不得少于16.3%,鳳尾草樣品中木犀草素-7-O-葡萄糖苷含量的平均值為0.13%,取平均值下浮80%,合格批次16 批,合格率為81.3%。木犀草素-7-O-葡萄糖苷平均值為0.10%,取平均值下浮60%,確定含量限度值為0.04%,合格批次16 批,合格率為81.3%。建議規(guī)定鳳尾草中木犀草素-7-O-蕓香糖苷(C27H30O15)不得少于0.06%,木犀草苷(C21H20O11)不得少于0.04%。
通過定量犀草素-7-O-蕓香糖苷,合理規(guī)范藥材,并發(fā)現(xiàn)其具有治療急性肝損傷的作用。在薄層色譜研究中,使用蕨類植物特征性成分蕨素C 與對照藥材進行定性鑒別,為后期對藥材假偽的判定提供依據(jù)。