不同產(chǎn)地麥冬中5-羥甲基糠醛含量的比較研究

吳 翠，徐 靚，馬玉翠，巢志茂*

1中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所；2國家中藥材產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系貯藏與包裝崗位，北京 100700

麥冬(Ophiopogonis Radix，OR)是百合科植物麥冬Ophiopogonjaponicus(L.f)Ker-Gawl.的干燥塊根，具有養(yǎng)陰生津、潤肺清心的功效，用于治療肺燥干咳、內(nèi)熱消渴、心煩失眠，腸燥便秘等癥[1]，具有鎮(zhèn)咳平喘[2]、抗急性酒精性肝損傷[3]等多種藥理活性，含有多糖類[4]、黃酮類[5]等多種類型的化學(xué)成分。用于氣陰兩虧、心悸氣短、脈微自汗的生脈飲，是孫思邈《備急千金要方》中的經(jīng)典方劑，由人參、麥冬、五味子按1∶2∶1的比例組成，這種比例凸顯了麥冬的重要性。在研究生脈飲的過程中，5-羥甲基糠醛(5-HMF)的含量被認(rèn)為是一個(gè)重要的指標(biāo)性成分[6]。吳鞠通《溫病條辨》中的增液湯，由玄參、麥冬、細(xì)生地組成，主要用于治療陽明溫病、陰虧便秘，5-HMF的含量也被認(rèn)為是一個(gè)重要的指標(biāo)性成分[7]。5-HMF是由于葡萄糖、果糖等單糖發(fā)生了Maillard反應(yīng)生成的一種醛類小分子化合物[8]，對H2O2引起的人體肝細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用[9]、通過降低心肌缺血小鼠心肌組織中丙二醛的含量而發(fā)揮抗組織缺血的活性[10]；但是，對人眼部、上呼吸道、皮膚和黏膜具有刺激性[11]、可造成動(dòng)物橫紋肌麻痹和內(nèi)臟損害[12]等毒副作用。龍眼肉在貯藏過程中逐漸變質(zhì)導(dǎo)致產(chǎn)生了更多的5-HMF，根據(jù)其變色現(xiàn)象提出了不得高于0.02%的限量指標(biāo)[13]；牛膝在貯藏過程中酸敗引起5-HMF含量的升高，提出了貯藏期不得超過2年的建議[14]，因此，較低的5-HMF的含量可以作為中藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。對于麥冬的質(zhì)量來說，與5-HMF含量具有怎樣的相關(guān)性，尚未見文獻(xiàn)的報(bào)道。

麥冬的主產(chǎn)地目前主要是四川、湖北、湖南和浙江，麥冬皂苷D、麥冬甲基黃烷醇A、短葶山麥冬皂苷C等化學(xué)成分的含量在各產(chǎn)地存在著極顯著的差異[15,16]，鐵、錳、鍶等13種金屬元素也存在一定的差異[17]，但是尚未見5-HMF含量與產(chǎn)地之間的相關(guān)性報(bào)道。

本文從不同的產(chǎn)地和不同的市場收集了17份麥冬樣品，觀察了外觀色澤，測定了5-HMF的含量，進(jìn)行了相關(guān)性分析，為麥冬的道地性評(píng)價(jià)指出了依據(jù)。

1 儀器與材料

1.1 儀器

Shimadzu LC-20AT型高效液相色譜儀(日本島津公司)，配SIL-20A型自動(dòng)進(jìn)樣器，DGU-20A5型自動(dòng)脫氣機(jī)，SPD-M20A型二極管陣列檢測器，LC-20AT型泵，CTD-10ASvp柱溫箱，LC-solution色譜工作站；NH310型三恩馳便攜式色差儀(三恩馳科技有限公司)；Ohaus CP224C型電子天[平奧豪斯(上海)儀器有限公司]；XS105 Dual Range型電子分析天平(Mettler Toledo儀器系統(tǒng)有限公司)；DFT-50A型手提式高速粉碎機(jī)(溫嶺市林大機(jī)械有限公司)；KQ-100E超聲波清洗器(100 W，40 kHz，昆山市超聲儀器有限公司)。

1.2 材料

5-HMF對照品(純度≥99.09%，美國Sigma-Aldrich公司)；甲醇、乙腈為色譜純，賽默飛世爾科技(中國)有限公司；水為娃哈哈純凈水，其他試劑均為分析純。麥冬樣品購自產(chǎn)地、藥材市場及藥店。經(jīng)中國中醫(yī)科學(xué)院巢志茂研究員鑒定為百合科植物麥冬Ophiopogonjaponicus(L.f)Ker-Gawl.的干燥塊根，詳見表1。

表1 麥冬樣品信息、色澤、水分和5-HMF的含量

續(xù)表1(Continued Tab.1)

編號(hào)No.產(chǎn)地Habitat購買地Purchasing area表面/斷面色澤Surface/Section color粉末色澤Powder color水分Water(%)含量Content(μg/g)10四川Sichuan北京同仁堂Beijing Tongrentang淡黃/白色Pale yellow/White土黃Soil-yellow5.863.99911未知Unknown河北祁一堂藥業(yè)有限公司(走油麥冬)#Qiyitang,Anguo,Hebei (oil-spilling) #灰黃/黃白Greyish-yellow/Yellowish-white黃白Yellowish-white5.934.57112四川Sichuan河北安國藥材市場Anguo Medicinal Material Market,Hebei灰黃/黃白Greyish-yellow/Yellowish-white土黃Soil-yellow5.646.31013湖南Hunan河北安國藥材市場Anguo Medicinal Material Market,Hebei灰黃/黃白Greyish-yellow/yellowish-white黃白Yellowish-white5.8818.1414湖北Hubei武漢德仁堂光明藥店Derentang,Wuhan,Hubei淡黃/白色Pale yellow/White土黃Soil-yellow6.1819.8815未知Unknown安國藥材市場Anguo Medicinal Material Market,Hebei淡黃/白色Pale yellow/White白色White5.8927.2916湖北Hubei湖南衡南吉泰大藥房Jitai,Hengnan,Hunan灰黃/黃白Greyish-yellow/Yellowish-white黃白Yellowish-white5.8933.7717未知Unknown青海人和天地醫(yī)藥超市Tiandi Pharmaceutical Supermarket,Renhe,Qinghai淡黃/白色Pale yellow/White白色White6.2471.31

注：#該公司在進(jìn)行分裝時(shí)，將走油的麥冬剔除時(shí)獲得的走油麥冬和優(yōu)質(zhì)麥冬。

Note:Oil-spilling and high-quality OR obtained from sub-loading of the company.

2 方法與結(jié)果

2.1 外觀觀察

樣品在日光下，通過人眼觀察表面的色澤。將樣品折斷后，觀察斷面的色澤。將樣品粉碎，過四號(hào)篩，取適量樣品粉末置于白紙上，在日光下觀察色澤，記錄粉末的色澤結(jié)果見表1。結(jié)果顯示，這些麥冬樣品的表面均為淡黃或灰黃色，斷面均為白色或黃白色，粉末均為白色、黃白色或土黃色。氣微香，味甘、微苦。

2.2 水分測定

取“2.1”項(xiàng)下粉末約2.0 g，精密稱定，按2015版《中國藥典》通則0832項(xiàng)下烘干法測定水分，結(jié)果見表1。結(jié)果顯示，各樣品的水分含量在5.64%到6.39%的狹窄范圍內(nèi)，均符合中國藥典“不得過18%”的規(guī)定。

2.3 5-HMF含量測定

2.3.1 色譜條件

Dikma Diamonsil C18色譜柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)，流動(dòng)相為甲醇-水(5∶95，v/v)，檢測波長為284 nm，流速為1.0 mL/min，柱溫為35 ℃，進(jìn)樣量為10 μL。

2.3.2 對照品溶液制備

精密稱取5-HMF對照品29.14 mg，置于10 mL棕色量瓶中，加80%甲醇至刻度，制成濃度為2.914 mg/mL的對照品溶液。

2.3.3 供試品溶液制備

取“2.1”項(xiàng)下樣品粉末1.0 g，精密稱定，置于50 mL具塞錐形瓶中，精密加入80%甲醇25 mL，超聲45 min，取出放至室溫，用80%甲醇補(bǔ)重，濾過，續(xù)濾液過0.22 μm微孔濾膜，取續(xù)濾液即得。對照品與供試品色譜圖見圖1。

圖1 對照品(A)及供試品(B)的高效液相色譜圖Fig.1 HPLC Chromatograms of 5-HMF and Ophiopogonis Radix注：1，5-HMF。Note:1,5-HMF.

2.3.4 方法學(xué)考察

2.3.4.1 線性關(guān)系考察

將對照品溶液，以80%甲醇稀釋，配制成濃度為0.029 14、0.145 7、0.291 4、1.457、2.914、14.57 μg/mL的系列對照品溶液，分別進(jìn)樣10 μL，按“2.3.1”項(xiàng)下的色譜條件測定5-HMF峰面積，以峰面積(mAU)為縱坐標(biāo)，進(jìn)樣量(μg)為橫坐標(biāo)，計(jì)算線性方程為Y=6 612 330X-109 (r=1.000 0)，進(jìn)樣量在0.000 291 4～0.145 7 μg范圍內(nèi)與峰面積線性關(guān)系良好。

2.3.4.2 精密度試驗(yàn)

精密吸取5-HMF對照品溶液(29.14 μg/mL)，連續(xù)進(jìn)樣6次，每次10 μL，測定5-HMF峰面積，計(jì)算精密度的RSD為0.29%，說明儀器的精密度良好。

2.3.4.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)

精密吸取供試品溶液(10號(hào)樣品)，室溫放置，分別在0、2、4、8、12、24小時(shí)分別進(jìn)樣，每次進(jìn)樣10 μL，測定5-HMF峰面積，計(jì)算溶液穩(wěn)定性的RSD為2.45%，說明溶液的穩(wěn)定性良好。

2.3.4.4 重復(fù)性試驗(yàn)

取同一供試品(10號(hào)樣品)粉末6份，每份約1.0 g，精密稱定，按照“2.3.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，按“2.3.1”色譜條件進(jìn)行測定，測得5-HMF的平均含量為3.999 μg/g，RSD為1.54%，說明試驗(yàn)的重復(fù)性可靠。

2.3.4.5 加樣回收率試驗(yàn)

取同一樣品粉末(10號(hào)樣品)6份，每份約1.0 g，精密稱定，分別精密加入5-HMF標(biāo)準(zhǔn)品溶液(2.914 μg/mL)1.0 mL，按“2.3.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，按“2.3.1”項(xiàng)下色譜條件測定，計(jì)算平均加樣回收率為97.64%，RSD為2.27%，結(jié)果見表2。

2.3.5 樣品含量測定

按“2.3.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，按“2.3.1”項(xiàng)下色譜條件測定，計(jì)算干品中含量，結(jié)果見表1。由表1可知，含量最低的是1號(hào)樣品，僅為0.874 1 μg/g；含量最高的是17號(hào)樣品，為71.31 μg/g，最高值是最低值的81.6倍。

表2 麥冬中5-HMF的加樣回收率結(jié)果

2.4 色澤測定

結(jié)果見表3。

表3 麥冬樣品的色澤測定結(jié)果

續(xù)表3(Continued Tab.3)

編號(hào)No.L?a?b?ΔE?773.938.1422.8526.30872.875.8616.1335.91969.758.4825.4523.091078.874.1316.8516.721184.492.7712.5537.951261.9010.3120.4131.851377.333.7715.7722.901482.482.3311.0416.051578.824.8618.3424.561683.722.5011.9616.391774.335.8020.7028.97

2.5 相關(guān)性分析

對各變量進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，L*、a*、b*、ΔE*值和水分的Sig值均大于0.05，服從正態(tài)分布，5-HMF含量的Sig值小于0.05，呈非正態(tài)分布。因此，采用Pearson相關(guān)系數(shù)評(píng)價(jià)色度值(L*、a*、b*值)、色差值(ΔE*值)與水分之間的相關(guān)性，采用Spearman相關(guān)系數(shù)評(píng)價(jià)色度值、色差值、水分和5-HMF含量之間的相關(guān)性。結(jié)果見表4，5-HMF的含量與水分的相關(guān)系數(shù)為0.021，與L*、a*、b*、ΔE*值的相關(guān)系數(shù)分別為0.120、-0.157、-0.005、0.076，說明5-HMF的含量與水分、色澤之間的相關(guān)性均不顯著。而L*值與水分的相關(guān)系數(shù)為0.547，呈現(xiàn)顯著相關(guān)(P<0.05)。

表4 相關(guān)性分析結(jié)果

注：*表示相關(guān)性達(dá)顯著水平(P<0.05)。

Note:*means correlation was significant atP<0.05.

3 結(jié)論

表1的結(jié)果顯示，在全部17份樣品中，產(chǎn)地明確的麥冬有10份，其中湖南、湖北產(chǎn)的3份麥冬中5-HMF的含量均較高，介于18.14到71.31 μg/g；7份來源于四川的麥冬，5-HMF的含量較低，均低于10 μg/g。同時(shí)，含量最低的則是四川產(chǎn)并由位于三臺(tái)縣的4家加工企業(yè)(3號(hào)樣品的加工企業(yè)四川綿陽市金麥源生物科技有限公司也位于三臺(tái)縣)生產(chǎn)的麥冬。由于5-HMF生成來源于Maillard反應(yīng)，即在較高的溫度下，由葡萄糖、果糖等單糖發(fā)生反應(yīng)生成的，也就是說更多的是在采后的加熱干燥過程生成的。作者親自到產(chǎn)地進(jìn)行的加工調(diào)查和文獻(xiàn)的報(bào)道[18]均認(rèn)為，三臺(tái)麥冬的加熱烘干技術(shù)是三臺(tái)麥冬加工的關(guān)鍵步驟。說明5-HMF的含量低與四川三臺(tái)縣的產(chǎn)地加工關(guān)系密切。因此，5-HMF含量低應(yīng)該是三臺(tái)麥冬道地性在加熱干燥環(huán)節(jié)的重要指標(biāo)。

麥冬各樣品中的水分含量比較一致，在5.64%到6.39%的狹窄范圍內(nèi)，雖然與5-HMF含量之間的相關(guān)性不顯著，但是與色差儀測定獲得的L*值有顯著相關(guān)。由于L*值代表的是亮度，L*越大表示越白，L*越小表示越黑[19]，所以對于麥冬來說，L*值越大，色澤越淺，水分越高，說明麥冬的色澤在一定程度上受水分含量的影響。

全部17份麥冬樣品，表面色澤均為淡黃或灰黃，斷面色澤均為白色或黃白色，粉碎后則是白色、黃白色、土黃色。這種色澤的不同，與5-HMF的含量之間無顯著相關(guān)性。這種現(xiàn)象，與龍眼肉[13]、牛膝[14]因?yàn)樯珴杉由疃?-HMF含量升高的現(xiàn)象是不一致的。

8和11號(hào)樣品均購自河北祁一堂藥業(yè)有限公司，11號(hào)樣品是從8號(hào)樣品中挑選出來的已經(jīng)走油了的麥冬，5-HMF的含量雖有升高，但不顯著。這與天冬[20]因?yàn)樽哂鸵?-HMF含量升高顯著的現(xiàn)象也是不一致的。

麥冬屬于多年生植物，本實(shí)驗(yàn)所收集的樣品均不能確定其生長年限。從結(jié)果看，5-HMF的含量更多的是和產(chǎn)地加工有關(guān)，與生長年限之間的關(guān)系應(yīng)該不大。我們之前進(jìn)行了龍眼肉[13]、牛膝[14]、天冬[20]等中藥材的研究，結(jié)果顯示，5-HMF的含量與采收加工、貯藏之間具有相關(guān)性，沒有發(fā)現(xiàn)與生長年限之間的相關(guān)性。