草石蠶有機(jī)成分和無機(jī)元素的初步分析

◎ 蔡聰藝，廖婉婷，黃幼霞

（泉州醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校 藥學(xué)院，福建 泉州 362011）

唇形科水蘇屬植物草石蠶（Stachys sieboldiiMiq.），又稱為甘露子、寶塔菜、螺絲菜和地蠶等，是多年生草本植物，其地下塊莖形似冬蟲夏草，民間俗稱“土蟲草”[1-2]。草石蠶富含營養(yǎng)成分，不僅能食用，還有很高的藥用功效[3]?！侗静菥V目》記載其“功能近似冬蟲草”“既可為菜為藥，又可充果”；《陸川本草》記載：“滋養(yǎng)強(qiáng)壯，清補(bǔ)肺金，功類冬蟲草，治身體羸瘦，虛勞咳嗽，小兒疳積”。在民間草石蠶常用于潤肺益腎、滋陰補(bǔ)血，治療氣喘、肺虛咳嗽、腎虛腰痛等病癥。

目前，關(guān)于草石蠶化學(xué)成分的研究?jī)H局限于對(duì)水蘇糖的研究，因此本研究采用系統(tǒng)預(yù)試法定性試驗(yàn)，對(duì)草石蠶所含有機(jī)成分進(jìn)行分析，明確草石蠶中可能的有機(jī)成分類別，為進(jìn)一步深入研究草石蠶的生物活性，也為草石蠶的開發(fā)利用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。應(yīng)用電感耦合等離子體 質(zhì) 譜（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）法測(cè)定草石蠶所含的無機(jī)元素種類及含量，并與冬蟲夏草所含無機(jī)元素進(jìn)行分析和比較，旨在為草石蠶營養(yǎng)價(jià)值的開發(fā)和利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

草石蠶，采自福建省泉州市民間蔬菜園內(nèi)，經(jīng)泉州醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校藥學(xué)院中藥學(xué)教研室黃秀珍教授鑒定為唇形科水蘇屬植物草石蠶（Stachys sieboldiiMiq.）。草石蠶干燥品經(jīng)60 ℃真空干燥后粉碎備用。

石油醚（60～90 ℃）、95%（體積分?jǐn)?shù)）乙醇、氯仿、冰醋酸、醋酐、鹽酸、濃硫酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀均為分析純。茚三酮試液、雙縮脲試劑、Molish試劑、氨性硝酸銀試液、三氯化鐵試液、三氯化鐵-鐵氰化鉀試液、溴酚藍(lán)試液、三氯化鋁試液、醋酐-濃硫酸試液、氯仿-濃硫酸試液、碘-碘化鉀試液及堿性苦味酸試液均自配。

1.2 儀器與設(shè)備

真空干燥箱（DZF型），上海邦西儀器；電子分析天平（ME 104），瑞士梅特勒-托利多；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（RE-52AA），上海亞榮生化儀器；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（7700系列），美國安捷倫。

1.3 方法

1.3.1 草石蠶有機(jī)成分預(yù)實(shí)驗(yàn)

①稱取草石蠶粗粉5 g，置于三角錐形瓶中，加50 mL蒸餾水，室溫下浸泡過夜，過濾，取10 mL濾液，用作氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)等的測(cè)定。其余濾液和藥渣置于50～60 ℃水浴加熱1 h，過濾，取10 mL濾液，用作糖類、皂苷、鞣質(zhì)、酚類和有機(jī)酸等的檢識(shí)。②稱取草石蠶粗粉10 g，加入100 mL 95%乙醇，置于恒溫水浴中加熱回流1 h，過濾。濾液濃縮至無醇味，取一半濃縮液，加10 mL無水乙醇溶解，供酚類、鞣質(zhì)、有機(jī)酸、黃酮類、蒽醌類、甾體和萜類等成分的測(cè)定。余下濃縮液加10 mL 5% HCl，過濾，濾液用作生物堿的測(cè)定。酸不溶部分，加10 mL乙酸乙酯溶解，用5% NaOH洗滌2次，棄堿水層。乙酸乙酯層用蒸餾水洗滌1～2次，直至水洗液呈中性，棄水洗液，加熱除去乙酸乙酯，殘留物用15 mL無水乙醇溶解，用作強(qiáng)心苷、香豆素及內(nèi)酯類等的檢識(shí)。③稱取草石蠶粗粉5 g，加10 mL石油醚，室溫下浸漬2～3 h，過濾，濾液用作揮發(fā)油和油脂、甾體、三萜類等的測(cè)定。

1.3.2 草石蠶中無機(jī)元素含量的測(cè)定

采用ICP-MS法測(cè)定草石蠶中無機(jī)元素含量，并與冬蟲夏草作比較。稱取0.2 g草石蠶或冬蟲夏草粗粉至50 mL潔凈的聚四氟乙烯燒杯中，加入5 mL王水。將樣品燒杯置于200 ℃電加熱板上加熱，待樣品被完全消解后（消解液變得澄清透明），取下樣品燒杯，置于通風(fēng)廚中自然冷卻至室溫。將消解液移置10 mL容量瓶中，然后用去離子水定容。同樣方法制備空白樣品。在電感耦合等離子體質(zhì)譜儀上測(cè)試樣品溶液，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算，整理測(cè)試數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 草石蠶有機(jī)成分預(yù)實(shí)驗(yàn)分析

根據(jù)不同類別化學(xué)成分定性鑒別實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)（呈色反應(yīng)、沉淀反應(yīng)等）分析草石蠶可能含有的有機(jī)成分。由表1結(jié)果初步判斷草石蠶可能含有氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、糖類、多糖、苷類、皂苷類、鞣質(zhì)、酚類、有機(jī)酸、黃酮類、甾體、三萜類、強(qiáng)心苷類、香豆素和內(nèi)酯類等有機(jī)成分。

2.2 草石蠶中無機(jī)元素含量分析

本實(shí)驗(yàn)采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定了無機(jī)元素鈣（Ca）、銅（Cu）、鐵（Fe）、鉀（K）、鎂（Mg）、錳（Mn）、鋅（Zn）、鋁（Al）、鋇（Ba）、鈉（Na）、磷（P）、硫（S）、硅（Si）、鉻（Cr）、鉛（Pb）、鎘（Cd）和汞（Hg）等17種元素的含量。由表2可知，草石蠶含量最高的元素是K，達(dá)到12 620.1 mg·kg-1，其次是P（4 151.7 mg·kg-1）和S（1 476.2 mg·kg-1）。有害元素Cr、Pb、Cd和Hg含量低于檢出限。草石蠶和冬蟲夏草均以K、P、S、Mg和Ca元素含量豐富，Na、Mn、Fe、Zn、Si、Al、Ba和Cu含量次之，Cr、Pb、Cd和Hg含量較少。草石蠶中K、Ca含量比冬蟲夏草多1倍，除了K、Ca、Mn和Ba外，草石蠶中其他元素含量均低于冬蟲夏草。

表1 草石蠶有機(jī)成分預(yù)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表

表2 草石蠶與冬蟲夏草中無機(jī)元素含量比較表

3 討論

根據(jù)化學(xué)成分的預(yù)試反應(yīng)，草石蠶可能含有氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、糖類、多糖、苷類、皂苷類、酚類、鞣質(zhì)、有機(jī)酸、黃酮類、甾體、三萜類、強(qiáng)心苷類、香豆素和內(nèi)酯類等有機(jī)成分。這些化學(xué)成分具有多種生物活性和臨床應(yīng)用價(jià)值[4-8]。文獻(xiàn)報(bào)道草石蠶含有大量的多糖，尤其是水蘇糖，而且是目前植物水蘇糖最主要的來源。水蘇糖具有促進(jìn)腸道有益菌群增殖、抑制有害菌群生長(zhǎng)繁殖、改善排便功能、保護(hù)肝臟、降血壓、降血脂和提高機(jī)體免疫力等功能[9-10]。實(shí)驗(yàn)中泡沫試驗(yàn)反應(yīng)顯著，提示草石蠶可能含有較高含量的皂苷類化學(xué)成分，而皂苷具有抗腫瘤、降血糖、降膽固醇、保肝、免疫調(diào)節(jié)、抗炎和抗菌等生物 活性[11-12]。

現(xiàn)代研究表明中草藥的藥效與無機(jī)元素的作用密切相關(guān)，具有滋補(bǔ)作用的中草藥鐵、錳、鋅和銅含量較高，抗炎、抗病毒和抗腫瘤的中草藥鈣、鉀的含量較高，具有保健作用的中草藥含有豐富的鈣、銅、鐵、鎂、鋅和錳等無機(jī)元素，這些元素對(duì)于中草藥藥效的發(fā)揮具有不可替代的作用[13-14]。冬蟲夏草及其活性成分具有調(diào)節(jié)免疫、降血糖、抗氧化、抗腫瘤、抗纖維化和抗細(xì)胞凋亡等多種藥理作用[15]。而草石蠶含有與冬蟲夏草相似的無機(jī)元素種類和含量，尤其是鉀、鈣的含量都較高，提示草石蠶可能具有抗炎、抗病毒和抗腫瘤等生物活性。

綜上，采用系統(tǒng)預(yù)試法對(duì)草石蠶進(jìn)行有機(jī)成分定性分析，研究其可能存在的化學(xué)成分，為探索草石蠶的生物活性和進(jìn)一步開發(fā)利用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。利用ICP-MS法明確草石蠶含有豐富的有益元素，表明草石蠶作為食藥兩用的植物，對(duì)人體補(bǔ)充微量元素有較高的應(yīng)用價(jià)值。