張文新,楊翠玲
(山西衛(wèi)生健康職業(yè)學(xué)院,山西 太原 030006)
黃芩為唇形科植物黃芩(Scutellaria baicalensisGeorgi)的干燥根,有效成分主要為黃酮類化合物,主要包括黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素4種成分[1]。這4種成分雖然均屬黃酮類成分,但其藥理活性并不完全一致,如黃芩苷和黃芩素均具有解熱、保肝、利膽、抗腫瘤、抗菌、抗炎、抗抑郁、抗氧化等藥理作用[2],黃芩苷還有安胎、抗抑郁、抗癲癇等作用[3],漢黃芩苷具有抗腫瘤、抗炎、抗菌、抗氧化、心血管保護(hù)、神經(jīng)保護(hù)等多種藥理活性[4],漢黃芩素具有抗炎、抗氧化、抗凋亡、抗腫瘤增殖、治療急性腎損傷等作用[5]。2020年版《中國藥典》以黃芩苷含量作為評價(jià)黃芩質(zhì)量的指標(biāo),評價(jià)指標(biāo)單一,不能綜合反映黃芩中有效成分的含量。因此,應(yīng)建立更全面的多指標(biāo)方法評價(jià)黃芩藥材的質(zhì)量。
已有文獻(xiàn)報(bào)道了黃芩中黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素和漢黃芩素的含量測定方法,但方法各有欠缺,高效液相色譜(HPLC)法[6-7]存在分析時(shí)間較長或流動(dòng)相的配制較復(fù)雜[8]等缺點(diǎn),超高效液相色譜(UPLC)法[9-10]雖然分析時(shí)間短,但儀器價(jià)格昂貴,應(yīng)用不普遍,方法的推廣有一定的局限性。本研究建立了HPLC法測定黃芩中黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素的含量,并研究了黃芩藥材不同部位、不同炮制品中4種成分含量的差異,為黃芩的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提升、提取加工及臨床應(yīng)用提供一定的參考。
1260 Infinity II型高效液相色譜儀(美國Agilent公司,配置四元梯度泵、柱溫箱、自動(dòng)進(jìn)樣器、二極管陣列檢測器);AS3120型超聲清洗儀(德國Autoscience公司);XPE 105型十萬分之一天平(瑞士Mettler Toledo公司);BSA224S型萬分之一天平(德國Sartorius公司)。
黃芩苷對照品(成都克洛瑪生物科技有限公司,純度:≥98 %,批號:CHB190115);黃芩素對照品(成都克洛瑪生物科技有限公司,純度:≥98 %,批號:CHB190116);漢黃芩苷對照品(成都克洛瑪生物科技有限公司,純度:≥98 %,批號:CHB190115);漢黃芩素對照品(成都克洛瑪生物科技有限公司,純度:HPLC≥98 %,批號:CHB190116);黃芩藥材采集于山西運(yùn)城,經(jīng)山西衛(wèi)生健康職業(yè)學(xué)院楊翠玲副教授鑒定為唇形科植物黃芩Scutellaria baicalensisGeorgi的根;黃芩生藥為將采集的黃芩根部輕輕刷去表面的泥沙,室溫放至干燥;生黃芩為取黃芩生藥,洗凈,蒸20 min,取出,切薄片,置烘箱中,60 ℃烘30 min;酒黃芩為取生黃芩片,加10 %黃酒拌勻,悶透,用文火炒至深黃色,取出放涼;乙腈(色譜純,梯度級,HiPure Chem公司,批號:16200801);甲酸(色譜純,Honeywell Fluka,批號:H1250);甲醇(色譜純,天津大茂化學(xué)試劑廠);乙醇(分析純,天津市北辰方正試劑廠);水為超純水。
2.1.1 色譜條件 Waters XSelect HSS C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動(dòng)相:0.1 %甲酸溶液(A)-乙腈(B),梯度洗脫(0~10 min,25 %~30 %B;10~30 min,30 %~50 %B;30~35 min,50 %~100 %B);流速:1.0 ml/min;檢測波長:275 nm;柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:10 μl。
2.1.2 混合對照品溶液的制備 分別精密稱取黃芩苷,漢黃芩苷,黃芩素和漢黃芩素26.34,15.53,5.29,2.16 mg,分別置于25 ml量瓶中,加甲醇超聲溶解并稀釋至刻度,搖勻;分別精密量取上述對照品溶液12.5,5,1.25,0.5 ml,置同一25 ml量瓶中,加甲醇稀釋至刻度,搖勻,即得。
2.1.3 供試品溶液的制備 取已干燥的黃芩樣品中粉約0.2 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入70 %乙醇100 ml,稱定重量,超聲(120 W,40 kHz)提取30 min,冷卻至室溫,稱定,用70 %乙醇補(bǔ)足減失的重量,搖勻,上清經(jīng)0.45 μm有機(jī)濾膜濾過,取續(xù)濾液,即得。
2.1.4 專屬性試驗(yàn) 分別精密吸取混合對照品溶液和黃芩供試品溶液各10 μl,注入液相色譜儀,記錄色譜圖,見圖1。供試品溶液色譜圖中,在與對照品溶液色譜圖相應(yīng)的位置上,黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素均有相同保留時(shí)間的色譜峰,且供試品中4種成分與其他組分均能完全分離,無干擾。
圖1 黃芩4種黃酮成分的HPLC圖譜
2.1.5 線性關(guān)系考察 分別精密量取混合對照品溶液2,4,6,8,10 ml,置于5個(gè)10 ml量瓶中,加甲醇稀釋至刻度,搖勻,0.45 μm濾膜過濾,備用;分別精密吸取上述不同濃度的溶液各10 μl,按2.1.1項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定。以對應(yīng)組分峰面積積分值(Y)對其質(zhì)量濃度(X,μg/ml) 進(jìn)行線性回歸,結(jié)果見表1??芍鹘M分在其對應(yīng)的濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
表1 各組分的線性關(guān)系
2.1.6 精密度試驗(yàn) 精密吸取同一混合對照品溶液10 μl,連續(xù)進(jìn)樣6次,測定,計(jì)算各成分峰面積的RSD值,結(jié)果分別為黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素峰面積的RSD分別為0.97 %,1.00 %,0.90 %,0.98 %,表明儀器精密度良好。
2.1.7 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一批黃芩樣品6份,各0.2 g,精密稱定,分別按2.1.3項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按2.1.1項(xiàng)下色譜條件進(jìn)行分析測定,測得黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素的平均含量分別為16.74 %,3.58 %,0.12 %,0.04 %,RSD分別為1.16 %,1.34 %,1.83 %,1.63 %(n=6)。結(jié)果表明,該方法的重復(fù)性良好。
2.1.8 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取新制備的同一供試品溶液,分別于配制后在室溫下放置0,2.5,5,7.5,12,24 h,按2.1.1項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定,計(jì)算各組分峰面積的RSD值,結(jié)果黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素峰面積RSD分別為0.30 %,0.31 %,1.32 %,0.65 %,表明供試品溶液在室溫下24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.1.9 加樣回收試驗(yàn) 取已知含量的樣品6份,分別精密加入一定量黃芩苷,漢黃芩苷,黃芩素,漢黃芩素的對照品,按2.1.3項(xiàng)下方法制成供試品溶液,按2.1.1項(xiàng)下色譜條件測定,計(jì)算平均回收率和RSD值,結(jié)果見表2。由表2可見,各被測組分的加樣回收率良好。
表2 加樣回收試驗(yàn)結(jié)果
2.2.1 黃芩不同部位中4種黃酮成分的含量 取黃芩生藥,輕輕刷去表面的泥沙,然后分離出黃芩的栓皮、韌皮部和木質(zhì)部,干燥,分別打成中粉,按2.1.3項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按2.1.1項(xiàng)下色譜條件測定峰面積,并用外標(biāo)法計(jì)算樣品中黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素的含量,結(jié)果見表3。結(jié)果顯示,黃芩木質(zhì)部中僅含黃芩苷和漢黃芩苷,幾乎不含黃芩素和漢黃芩素;韌皮部含4種黃酮成分;栓皮中黃芩素和漢黃芩素含量較高,且含少量黃芩苷和漢黃芩苷。
表3 黃芩藥材不同組織部位中4種成分的含量(n=3)
因此,黃芩中的黃芩苷和漢黃芩苷主要來源于木質(zhì)部和韌皮部,對應(yīng)的苷元黃芩素和漢黃芩素主要來源于韌皮部和栓皮??蒈擞捎谀举|(zhì)部中空,黃芩苷含量降低,黃芩素的含量較高;子芩為新根,中部堅(jiān)實(shí),黃芩苷含量高。黃芩苷和黃芩素都有清熱、抗菌、抗病毒功效,不同的是黃芩素吸收較快,生物利用度優(yōu)于黃芩苷,而黃芩苷需經(jīng)腸內(nèi)微生物水解,產(chǎn)生其苷元后才被吸收[7]。這也就解釋了傳統(tǒng)中醫(yī)認(rèn)為的枯芩善清肺熱,主治熱痰咳喘;子芩善清胃腸火邪,主治胃腸濕熱瀉痢及血痢。
2.2.2 不同加工方法對4種黃酮成分含量的影響 按《中國藥典》2020年版一部黃芩的加工方法,考察生藥的干燥方式、生黃芩的殺酶軟化方式、酒黃芩10 %黃酒浸潤后的干燥方式對4種成分的影響,見表4。結(jié)果顯示,黃芩生藥中4種成分總含量最高,洗、蒸、煮、烘、炒的加工方式都會(huì)引起含量的降低,生黃芩的煮制軟化方式易引起黃酮成分的流失,原因可能是煮制會(huì)使藥材與水大面積接觸,使有效成分溶于水中或煮的時(shí)間短,不能使酶完全滅活,引起苷類的降解,從而降低藥材中黃酮的含量。酒黃芩經(jīng)酒浸潤后,采用了烘干與炒干兩種方式干燥,發(fā)現(xiàn)炒干的4種成分的含量均高于烘干,酒黃芩與生黃芩相比,雖然苷類成分含量降低,但苷元含量增加。
表4 黃芩不同加工方法對4種黃酮成分含量的影響(n=3)
2.2.3 支根與主根中4種黃酮類成分含量的差異 同一批生黃芩,分出主根與支根,考察主根與支根中4種成分含量差異,見表5。結(jié)果表明,4種成分在黃芩支根和主根中的含量基本相同。
表5 黃芩支根與主根中4種成分的含量(n=3)
3.1.1 提取溶劑的選擇 前期通過單因素實(shí)驗(yàn)考察了甲醇和70 %乙醇對4種成分提取率的影響,發(fā)現(xiàn)同等條件下,70 %乙醇對4種成分的提取率,尤其是苷類成分黃芩苷和漢黃芩苷的提取率都高于甲醇,故選擇70 %乙醇作為超聲提取的溶劑。
3.1.2 超聲時(shí)間的選擇 通過查閱文獻(xiàn)[11-12],考察了超聲提取15,30,45 min對4種成分提出率的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)超聲不同時(shí)間,4種成分的溶出率沒有明顯差異,超聲30 min時(shí)4種成分的含量略高于超聲15 min,為保證所有成分能全部溶出,本課題采用30 min作為超聲提取的時(shí)間。
3.2.1 檢測波長的選擇 采用二極管陣列檢測器,分別對4個(gè)成分的對照品溶液在200~400 nm進(jìn)行全波長掃描,4種成分在275 nm處都有最大吸收,因此選擇275 nm作為檢測波長。
3.2.2 柱溫、流動(dòng)相及進(jìn)樣量的選擇 其他條件不變的情況下,進(jìn)樣量、柱溫及流動(dòng)相都會(huì)影響分離效果。其他條件不變的情況下,進(jìn)樣量主要影響黃芩苷的分離效果:進(jìn)樣量為20 μl時(shí),黃芩苷的色譜峰有明顯拖尾,與其他組分不能分離,進(jìn)樣量≤10 μl時(shí),黃芩苷色譜峰對稱、分離度高;檢測溫度為25 ℃時(shí),漢黃芩苷與其他組分不能完全分離;將流動(dòng)相的乙腈換為甲醇時(shí),黃芩苷和漢黃芩苷不能完全分離。
本文建立方法分析時(shí)間短,操作簡單,同時(shí)測定4個(gè)指標(biāo)成分來評價(jià)黃芩的質(zhì)量。另外,本文首次研究了黃芩中4種黃酮類(黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素)在木質(zhì)部、韌皮部和栓皮中含量的不同,發(fā)現(xiàn)黃芩苷和漢黃芩苷主要存在于韌皮部和木質(zhì)部,栓皮中含量較少;栓皮中黃芩素和漢黃芩素含量最高,其次為韌皮部,木質(zhì)部則幾乎不含黃芩素和漢黃芩素。因此,在黃芩含量測定中,樣品打粉要完全,粉末混合要均勻,否則黃芩素和漢黃芩素的含量測定誤差較大。