牡丹皮药材商品规格等级标准及质量评价△

2019-07-13 03:47邓爱平方文韬谢冬梅张悦方成武康传志吕朝耕岳媛康利平南铁贵赵玉洋郭兰萍詹志来
中国现代中药 2019年6期
关键词:牡丹皮丹皮木心

邓爱平,方文韬,,谢冬梅,张悦,3,方成武,康传志,吕朝耕,岳媛,康利平,南铁贵,赵玉洋,郭兰萍,詹志来

1.中国中医科学院 中药资源中心 道地药材国家重点实验室培育基地,北京 100700;2.安徽中医药大学 药学院,安徽 合肥 230012;3.河南中医药大学 药学院,河南 郑州 450046;4.重庆市中药研究院,重庆 400065

牡丹皮为毛茛科植物牡丹PaeoniasuffruticosaAndr.的干燥根皮,用药历史悠久,具有很高的药用价值。其味苦、辛,微寒,归心、肝、肾经,有清热凉血、活血化瘀之功效[1]。现代研究表明其具有苷类、鞣质类、多糖类等多种化学成分[2-7]。作为常用大宗药材,其产地较多且市场交易量大,商品规格等级也较多。由于受多种因素的影响,原有《七十六种药材商品规格标准》(1984年颁布实施)中牡丹皮商品规格等级划分与现行《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)对牡丹皮药材性状规定以及当前市场等级划分现状存在较大的出入[8],如:《中国药典》在连丹皮性状项下做出“长5~20 cm,直径0.5~1.2 cm”的限定,而《七十六种药材商品规格标准》中“凤丹”和“连丹”一等品项下限定为“长6 cm以上,中部围粗2.5 cm以上”;又如牡丹皮传统大多按照产地、长度、直径进行商品规格等级的划分,目前市场多以抽心率的高低作为等级划分依据,而木心为非药用部位,不少等级的牡丹皮药材超出了《中国药典》非药用部位限量的要求,属于不合格品。因此,这种划分方法显然影响着药材质量。另外,各产地、各药材市场等级划分较为随意,同一药材市场的不同商户之间规格等级划分也极不统一。因此,亟待制订适应新时期市场需求的牡丹皮商品规格等级标准,以规范牡丹皮药材市场交易,引导市场优质优价,形成良性循环。

目前关于中药材商品规格等级及质量评价研究主要基于感官评价、化学评价及生物活性评价或这几种方法相结合的评价方法,以化学质量评价为主,而其中又以指标性成分的含量作为评价依据,然而指标性成分与有效成分之间的关联性不明确,且受其在植物的不同分布情况影响,难以客观反映药材质量。近年来,基于液质联用技术的代谢组学分析方法在中药材质量评价方面的优势日益突出,其一方面弥补了紫外检测器对不含不饱和键的化合物响应差的短处,另一方面,其较为灵敏,因此逐步得到广泛应用。牡丹皮商品质量研究已开展不少相关工作[9-13],多集中在不同产地、不同直径药材的几个主要的指标性成分(如丹皮酚、芍药苷)的含量比较上,而对于其他成分(如多糖)含量以及不同部位化学成分差异的系统性综合比较分析仍然值得进一步深入的研究。现代研究表明,丹皮多糖具有免疫调节、抗氧化、降血糖、降血脂等多种药理作用[14-16],且根茎类药材多糖等大分子成分所占比例较小分子成分高,也有必要开展相关比较研究。

基于此,本文在商品调查基础上,进行性状数据测量,总结当前划分的性状数据规律,并将传统性状划分与质量评价相结合,以液质联用技术为主要手段,对牡丹皮中化学成分进行系统表征,并结合PCA及OPLS-DA数据分析方法,对当前牡丹皮药材商品规格等级划分的主要因素(如产地、加工、部位、粗细等)开展了深入的定性与定量比较分析评价,以期阐明牡丹皮外观性状与内在质量的规律,为科学制订牡丹皮商品规格等级标准提供依据。

1 仪器及试剂

1.1 仪器

ACQUITY I-Class超高效液相色谱仪;Waters Xevo-G2-S Q-TOF MS质谱系统(美国Waters公司)ACQUITY UPLCTM I-Class-QTRAP 6500四极杆-线性子阱质谱仪(美国ABSCIEX公司,配有离子喷雾接口);Waters ACQUITY UPLC-T3-C18S色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm,美国Waters公司);BSA224S型万分之一分析天平(德国Sartorius公司);Centrifuge 5415D型离心机(德国Eppendorf公司);SB-800-DTD型超声清洗机(宁波新芝生物科技股份有限公司);Pacific T-Ⅱ型超纯水仪(美国Thermo公司);Agilent 1260 HPLC(美国安捷伦科技有限公司);WFJ型可见分光光度计(上海尤尼柯仪器有限公司)。

1.2 试剂

对照品有芍药苷(P)、氧化芍药苷(OP)、苯甲酰芍药苷(BP)、苯甲酰氧化芍药苷(BOP)、没食子酸甲酯(GM)、没食子酸(GA)、五没食子酰葡萄糖苷(PentaG)、丹皮酚新苷(PX)、丹皮酚原苷(PY)、丹皮酚(Paeonol)(纯度均≥98%,融诚鑫徳科技发展有限公司);D-葡萄糖(99.9%,中国食品药品检定研究院,批号为110833-201506);蒽酮(分析纯,含量>98%,国药集团化学试剂有限公司,批号为20160315);硫酸(分析纯,含量95%~98%,北京化工厂,批号为20160516)。水为超纯水、甲醇,乙腈为色谱纯(美国Fisher Scientific公司),其余试剂均为分析纯。

2 实验内容

2.1 商品调查

2016年4月至2017年11月,课题组成员先后实地走访了安徽亳州、铜陵及重庆垫江几个牡丹皮主产区,到田间地头实地查看牡丹皮的田间管理和采收情况,同时到多户药材收购商(家庭小作坊式)存放牡丹皮药材的库房查看牡丹皮的初加工、储藏和规格等级划分情况,并先后赴安徽亳州、河北安国、四川荷花池及广西玉林等各大药材市场,对牡丹皮药材进行市场流通情况调查。

2.2 外观性状数据测量

对产区或药材市场随机进行多点取样,收集不同农户或商户各规格等级牡丹皮药材,并对其进行性状数据测量,每份样品随机取10个个体并用游标卡尺测量牡丹皮药材最粗处外径、内径、皮部厚度,用直尺测量牡丹皮药材的长度,用天平测量每个个体的质量。

2.3 UPLC-Q-TOF-MS分析

该部分内容参见本课题组相关研究[17]。

2.4 UPLC-Q-Trap-MS-MS分析

该部分内容参见本课题组相关研究[17]。

2.5 丹皮酚含量测定

丹皮酚含量测定方法参照《中国药典》牡丹皮项下丹皮酚的含量测定方法[1]。

2.6 多糖含量测定

多糖含量测定方法见本课题组相关研究[17]。

3 实验结果

3.1 商品调查

牡丹皮为常用大宗药材,用量较大,产区较多(如安徽、重庆、河南、山东、陕西等省、直辖市均有栽培),当前主产区为安徽亳州。据本次产地及市场调查、走访大户等方式了解到当前亳州产牡丹皮至少占全国牡丹皮产量的50%以上。此外,传统以安徽铜陵等地最为知名,习称“凤丹皮”,重庆垫江丹皮亦较知名,两者传统奉为道地。而其他产地牡丹皮产量较少。产地加工是药材商品规格等级形成的源头,因此本研究对药材主产区和传统道地产区(亳州、铜陵、垫江)做了产地调查,对各产区的产地加工分级做了归纳总结。在此基础上,对国内几个大型药材市场做了市场商品调查。

3.1.1 产地调查 亳州产区牡丹皮按照产地加工方法的不同分为“连丹皮”(因牡丹皮栓皮颜色较深,故不刮皮者又称“黑丹皮”)和“刮丹皮”。抖净泥土后,直接人工去心,或机器开缝去心者,称为“连丹皮”。趁鲜刮去外皮再去心者,称为“刮丹皮”。去除木心后,再人工拣选,一般较大者为大选货,较小者为小选货,或者不分大小,称为统货。此外,其产地加工中尚存在熏硫的现象。目前各药材市场所见牡丹皮多数为亳州产牡丹皮。铜陵产区牡丹皮以人工去心方法为主。采挖根部,抖净泥土带回,略晾晒或不晾晒,剪下根条,直接剥取根皮,较粗壮,无法剥者,用小锤轻锤,至皮破后,再剥取牡丹皮。按直径及品相分为不同的等级,最粗者称为“一条”,次粗者称“二条”,最细者称“三条”;另外还挑选条匀直、皮细、长度约5~8 cm、中部围粗0.6~1 cm者,称为“标二条”,为最贵的一种等级,据多家收购商介绍,专供出口;极细无法抽去木心者称为“尾根”(不符合《中国药典》标准);靠近地上部分者,品相差,易碎,称为“大头壳”(不符合《中国药典》标准)。分级后分别晾晒至干燥。铜陵产牡丹皮一般不去皮,不熏硫,多为晒干或阴干,抽心率几乎可以达到100%,杂质也较少,一般认为品质较好。除在铜陵本地小型收购户见到铜陵丹皮,在国内各大药材市场均少见。因此,本次标准制订中,铜陵产牡丹皮规格等级划分以在铜陵本地采集样品为基础。垫江牡丹皮加工去心均为人工去心,加工方法基本一致。一般按照加工方法分为“连丹皮”和“刮丹皮”,“连丹皮”和“刮丹皮”规格下,又按照直径分为选货和统货。因目前垫江药用牡丹皮的种植受观赏牡丹高利润的冲击,产量逐年下降,商品量较少,除了在重庆解放路药材专业市场及荷花池药材市场见过少量出售,其他药材市场均未见垫江牡丹皮商品。因此,本次牡丹皮药材商品规格等级标准制订时未将“川丹皮”单列为一个规格。

3.1.2 市场调查 市场所见牡丹皮药材主要为安徽亳州产牡丹皮,西南地区市场尚有垫江丹皮规格,依据加工方法,分为“连丹皮”和“刮丹皮”。除此以外,市场上尚存在较多熏硫丹皮,熏硫丹皮通体色白,有酸味。市场上牡丹皮药材主要依据牡丹皮直径大小、抽心率、含杂率等划分为大选货、小选货、大统货、小统货和统货。不同药材市场,不同商户间对不同等级的牡丹皮的称呼有所不同;除牡丹皮药材外,尚有牡丹皮切制成片的形式,分级亦根据大小、抽心率、杂质含量等,有大选片、小选片、大统片、小统片、统片等。

3.1.3 小结 根据产地及市场调查,牡丹皮药材当前划分商品规格等级的主要方法为:根据产地不同划分规格,再根据去皮与否分成“连丹皮”与“刮丹皮”两个规格,各规格下根据药材长度、直径以及抽心率做等级划分。市场流通过程中牡丹皮药材规格等级划分详见表1,且市场上一般认为长度越长、直径越大、抽芯率越高,其质量越好,价格越高。

表1 市场流通过程中牡丹皮规格等级划分情况

3.2 性状数据分析

根据以上研究结果,牡丹皮药材品质受产地影响因素较少,而“凤丹皮”因传统奉为道地,单独设为一个规格,其他产地归并。产地规格下根据去皮与否分为“连丹皮”与“刮丹皮”,抽心率应严格控制在《中国药典》限定值内。而等级则根据性状进行划分,本研究对所取样品的长度、外径、内径、皮部厚度、个体重量分别作了测量并进行了统计分析,提取核心划分指标,以便于市场操作。

结果表明,不同等级的牡丹皮药材的长度为6.9~20.3 cm,均值为11.2 cm;外径0.37~1.38 cm,均值为0.92 cm;内径为0.11~0.8 cm,均值为0.44 cm;皮部厚度为0.16~0.36 cm,均值为0.28 cm;个体质量为1.2~17.5 g,均值为5.8 g。《中国药典》规定连丹皮药材长5~20 cm,直径0.5~1.2 cm,厚0.1~0.4 cm。基本符合《中国药典》外观性状要求。

因每家每户划分稍有差异,称呼不同,因此先用Excel表格对各测量量的最大值、最小值及均值进行粗略统计,将样品性状测定值差异不大的归为一类(因市场上牡丹皮等级的划分主要依据其外径大小,故归并时以外径的均值作为主要归并的依据),再用SPSS 12.0软件进行相关数据分析。

3.2.1 铜陵牡丹皮性状数据处理 利用SPSS 12.0软件,对所有直径与长度的数据进行非参数的K-S检验,发现长度、外径、内径、皮部厚度的P>0.05(见表2),说明测定数据符合正态分布。将所有铜陵产不同等级的牡丹皮药材的长度、外径、内径、皮部厚度及个体质量的测定数据进行单样本T检验,设置置信区间百分比为99%,计算不同等级牡丹皮的长度、外径、内径、皮部厚度的上限和下限(统一置信水平,避免主观因素的影响,结果见表3)。由置信区间计算出的各规格等级性状数据分布范围如表3所示。

表2 单样本Kolmogorov-Smirnov检验

表3 由置信区间计算出的各等级性状数据分布范围

综合考虑牡丹皮药材的长度、外径、皮部厚度、内径的数值及对牡丹皮药材等级划分的影响,将4个因素的权重设定为:外径>长度>皮部厚度>内径。

3.2.2 其他产地牡丹皮药材性状数据测定及数据分析 其他产地牡丹皮药材性状数据测定及数据处理方法同铜陵牡丹皮。单样本Kolmogorov-Smirnov检验结果见表4,由置信区间计算出的各等级性状数据分布范围如表5所示。

表4 单样本Kolmogorov-Smirnov检验

牡丹皮药材商品规格等级的划分以长度和外径为主要划分因素,数据分析结果表明:铜陵一等长度为11.3~13.3 cm,外径为10.59~12.03 mm;铜陵二条的长度为9.03~10.91 cm,外径为9.04~11.01 mm;铜陵三条的长度为7.38~9.14 cm,外径为5.09~5.92 mm;铜陵标二条的长度为9.36~11.06 cm,外径为7.20~8.26 mm。其他产地大选货长度为13.05~15.21 cm,外径为12.60~14.15 mm;小选货长度为9.57~11.16 cm,外径为10.00~10.83 cm;统货长度为7.90~9.18 cm,外径为7.11~7.86 mm。

3.2.3 小结 性状划分中,不同因素权重为:外径>长度>皮部厚度>内径,由于内部直径与皮部厚度受不同部位测定差异较大,且不好操作,因此选择长度与直径作为性状划分依据。

3.3 不同产地牡丹皮差异成分研究

牡丹皮药材市场有根据产地分规格的情况,传统有分“凤丹皮”“瑶丹皮”“川丹皮”等,然仅靠性状较难准确区分,因此存在各地混杂的情况,然而各产区之间所产牡丹皮是否存在较大质量差异,是否有必要按照产区划分规格,尚需进一步的研究,基于此,本研究对亳州、铜陵及垫江3个代表性产区进行取样并对其内在成分做了系统的定性与定量比较分析,为产地规格的制订提供依据。

3.3.1 实验材料来源 鲜牡丹皮样品:2017年8月至9月本文作者于垫江、亳州及铜陵采集4年生牡丹样品各10株,趁鲜去除木心,于30 ℃烘干(48 h),备用。打粉,粉末过《中国药典》3号筛,备用。牡丹皮药材:2016年4月至2017年11月从各产地采集的牡丹皮药材。粉碎,粉末过《中国药典》3号筛,备用。

3.3.2 不同产地牡丹皮次生代谢产物差异分析 牡丹皮中主要化学成分的结构通过质谱进行推测,在总结对照品裂解规律的基础上,根据色谱峰保留时间、质谱碎片结合裂解规律及相关文献资料进行结构推测。对供试品进行UPLC-Q-TOF-MS分析,将数据导入Masslynx 4.1软件中自带的数据库以及Chemspider(http://www.chemspider.com/)及Scifinder(https://scifinder.cas.org/)得到可能的分子式及候选化合物。根据二级质谱碎片及对照品裂解规律,结合DAD特征光谱与化合物ClogP值等信息,以及芍药属已报道的相关研究进行成分鉴定。对不同牡丹皮样品进行差异成分进行分析,将LC-MS所得的数据导入到QI中,采用主成分分析(PCA)将不同产地药材分别聚成不同组别,由图1A可以看出,垫江与安徽(亳州和铜陵)产牡丹皮都可以明显区分,说明不同产地牡丹皮在化学成分上存在差异;采用有监督的正交偏最小二乘法分析(OPLS-DA),选取Loadings绝对值大于0.10的作为差异峰,共得到14个潜在差异峰。其中,有些峰为同一个化合物的不同碎片,这些峰共代表了11个潜在的差异化合物,对其进行了结构推测。垫江与安徽产牡丹皮差异成分及相对峰面积强度见图1D,其相关化合物信息见本课题组相关研究[17]。

表5 由置信区间计算出的各等级性状数据分布范围

注:A.绿色圈内为安徽样品,红色圈内为垫江样品;B.S-Plot图;C.OPLS-DA图;D.不同产地牡丹皮差异成分(相同名称代表同分异构体)。图1 不同产地牡丹皮的PCA聚类图

3.3.3 不同产地牡丹皮丹皮酚含量测定结果 丹皮酚在牡丹皮中含量较高,味微辣,具有芳香气味,具有抗菌、抗病毒等作用[18-19],易析出结晶,即传统性状鉴别牡丹皮的“亮银星”,传统认为亮银星多、气味浓郁者佳,但丹皮酚易挥发,与储存时间及条件因素相关。不同产地牡丹皮中丹皮酚含量测定结果如图2所示(各产地牡丹皮中丹皮酚含量测定结果详见本课题组相关研究[17]),从图2中可以看出不同产地牡丹皮中丹皮酚含量高低顺序为亳州略高于铜陵,铜陵略高于垫江,但各组间差异无统计学意义。此结果与文献[20-21]的研究结果一致。

图2 不同产地牡丹皮中丹皮酚含量

3.3.4 不同产地牡丹皮多糖含量测定结果 此项含量测定所用实验材料为各产地所采牡丹皮药材。不同产地牡丹皮中多糖含量测定结果如图3所示(各产地牡丹皮样品信息及丹皮酚含量测定结果详见本课题组相关研究[17]),从图3中可以看出不同产地牡丹皮中多糖含量高低顺序为垫江丹皮高于铜陵及亳州牡丹皮,铜陵牡丹皮中多糖含量略高于亳州,但两者差异无统计学意义。

图3 不同产地牡丹皮中多糖含量

3.3.5 小结 牡丹皮药材主要产区为安徽铜陵、亳州及重庆垫江,其中以亳州为主,铜陵丹皮传统质量佳,但因产量较少,多被制剂企业直接收购而较少进入市场流通。通过液质联用及聚类分析可知,安徽与重庆产区所产牡丹皮成分存在一定差异,主要为丹皮酚苷、芍药苷及没食子酸类成分,但仅在各自含量上有所区别,但幅度不大;而丹皮酚、多糖的含量3个产地均无显著性差异,可见各产区之间在相同年限下牡丹皮药材成分差异不显著,此与牡丹为广布种有关,受生境变化影响不大,且均在长江流域。此外凤丹皮因栽培历史悠久,栽培与加工较为考究,知名度高,被奉为道地,其分级较为细致。可见牡丹皮商品质量与产地生境因素较少,而与加工技术有关,鉴于凤丹皮细致的分级,且《七十六种药材商品规格标准》亦单独将其划分为一个规格,因此本次制订亦按照传统方法,将其单独划分为一个规格。

3.4 牡丹皮不同部位差异成分研究

牡丹皮目前市场上按照去皮与否分为“连丹皮”与“刮丹皮”,历代本草较少提及牡丹皮去皮的记载,这种按照去皮与否进行规格的划分始于近代。此外木心作为非要用部位现行国家标准要求其不得超过3%,而目前市场存在较多不符合规定的商品。目前相关研究甚少,需要做深入的分析,以验证其去皮与去心的科学性。

3.4.1 实验材料 2017年9月本文作者从亳州采得牡丹样品共10 株,趁鲜分离栓皮、韧皮和木心,(保证栓皮与韧皮之间,韧皮与木心之间的过渡区完全去除)于30 ℃烘干(48 h),备用。

3.4.2 UPLC-Q-TOF-MS数据分析

3.4.2.1 PCA OPLS-DA 多元统计分析 对牡丹根不同部位进行Q-TOF-MS分析,因负离子模式下可获得丰富的离子碎片,因此采用负离子模式进行测定,其总离子流色谱图见图4。从总离子流图中可以看出牡丹根栓皮中含有的化学成分的种类和数量最多,木心最少。将所获得的质谱数据导入到QI软件中,进行PCA聚类分析,差异成分分析见图5A,从图中可见牡丹根不同部位可以较好的聚在一起,说明3者成分差异较大。

注:A.栓皮;B.韧皮;C.木心。图4 牡丹根不同部位总离子流图

注:A.PCA聚类图;B.韧皮-栓皮S-plot图;C.栓皮-木心S-plot图;D.韧皮-木心S-plot图。图5 牡丹根部不同部位成分的差异分析图

3.4.2.2 牡丹根不同部位化学成分的OPLS-DA分析 在PCA分析基础上,借助OPLS-DA对数据进行二维数据分析,从而得到牡丹皮数据散点图,见图5B,5C,5D。散点图中每个点代表RT-EM数据,横轴(X轴)表示可变量,数据点离原点越远,该点对样品分组差异的贡献值也就越大。因而选取S型曲线两端,选取Loadings绝对值小于等于0.1的点,作为可信度高的特征离子,其相对含量见图6。同时将QI中质谱数据导出到Excel表格中,并将OPLS-DA筛选出的特征离子挑出,比较不同部位特征离子的相对含量差异。

3.4.2.3 差异成分鉴别 对3.1.2项下筛选出的具有显著性差异的变量,进行质谱解析,牡丹根各部位差异成分差异见图6,其多为芍药苷类、没食子鞣质类及丹皮酚苷类成分。

注:A.栓皮-韧皮;B.栓皮-木心;C.韧皮-木心;相同名称代表同一化合物的不同碎片或同分异构体。图6 牡丹根各部位化学成分差异

3.4.3 UPLC-QTRAP-MS-MS定量测定结果 采用三重四级杆质谱对牡丹根不同3 个部位中的10 个主要指标性成分即没食子酸、丹皮酚原苷、没食子酸甲酯、氧化芍药苷、丹皮酚、五没食子酰葡萄糖苷、苯甲酰氧化芍药苷、丹皮酚新苷、芍药苷、苯甲酰芍药苷进行了定量分析,根据样品中各化合物的含量选择合适的标准曲线,并计算样品中各成分的含量。含量测定结果见图7(样品信息及含量测定结果详见本课题组相关研究[17])。结果表明:总体来看,牡丹根栓皮中所含有的化学成分的含量最高;牡丹根丹皮酚含量以栓皮及韧皮中较多,木心中最少;丹皮酚原苷的含量以韧皮及木心中最多,栓皮中最少;丹皮酚新苷的含量以韧皮中最多,栓皮及木心中较少;芍药苷类成分均以栓皮中含量为最高;各部位没食子酸的含量差异不明显,没食子酸甲酯含量以木心为最,韧皮次之,栓皮中最少;五没食子酸葡萄糖苷的含量以木心为最多,韧皮及栓皮中含量较少。

图7 牡丹根各部位化学成分含量差异

3.4.4 小结 牡丹根的不同部位即栓皮、韧皮及木心三者之间成分各不相同,其中栓皮中所含化合物种类最为丰富,其中芍药苷类和鞣质类成分的种类和数量均较多,鞣质类成分含有多数酚羟基,具有较强的抗氧化性,且容易氧化或聚合后颜色加深,因而牡丹皮栓皮颜色较韧皮及木心深,可能与此相关。目前市场以刮皮与否分成“连丹皮”与“刮丹皮”,而清以前的本草文献中均未提及牡丹皮加工需要去除栓皮,去皮更多基于商品外观品相出发,是否合理有待进一步的研究。考虑到加工成本及牡丹皮传统加工方法,建议牡丹皮在加工的过程不去皮。

牡丹根的韧皮部中丹皮酚原苷、丹皮酚新苷及丹皮酚在的含量均较高,这类成分易形成结晶。此与传统认为牡丹皮以气香浓郁、亮银星多者为佳的说法较为一致。

木心中所含化学成分的种类最少,且多种化学成分的含量均较低,究其原因,可能是木心在牡丹中主要起支撑的作用,主要含有质韧的木纤维,而含有的次生代谢产物的种类较少,也验证了牡丹皮在加工的过程中需去除木心的科学合理性,因此当前市场将抽心率高低作为等级划分是有依据的,木心多势必影响药材质量,但是目前超过《中国药典》非药用部位的限量是不合理的,因此本次制订将木心的限量严格控制在《中国药典》限量范围内。

此外,丹皮酚原苷、丹皮酚新苷及丹皮酚在韧皮中含量均较高;丹皮酚新苷和丹皮酚原苷在栓皮中均较低,而丹皮酚在栓皮中含量较高。可能的原因是丹皮酚原苷和丹皮酚新苷相对稳定,其在韧皮部中产生、聚集并转化为丹皮酚,转运到栓皮,通过栓皮发挥保护作用。

本研究也解释了张雨凤等[13]研究的结论,即:在不同等级牡丹皮中,四等牡丹皮因径直细,皮所占比例相对大,因此其芍药苷含量最高,一等牡丹皮中丹皮酚含量最高;芍药苷含量在主根中最少,在支根中最多;市场上连丹比刮丹中芍药苷含量高,刮丹比连丹中丹皮酚含量高。因牡丹皮药材越细,栓皮所占的比例越大,芍药苷的含量越高,丹皮酚的含量越低。

3.5 不同等级牡丹皮化学成分与性状相关性研究

牡丹皮药材历来根据长度、直径及碎节率进行等级划分,其中碎节是指小的碎段,是为了后续饮片切制方便出发,而长度与直径与内在质量之间的关联性研究尚少,且多仅比较丹皮酚等几个指标性成分的含量,而忽略传统认为的粉性足的品质评价,因此本次研究除对丹皮所含主要成分进行多指标含量测定外,还开展了多糖类成分与性状之间的关联性研究,以更加科学合理的制订标准提供依据。

3.5.1 实验材料 样品1~28为2016年5月至2017年10月由笔者从亳州、铜陵、垫江各牡丹皮产地及河北安国药材市场、亳州药材市场、成都荷花池药材市场采集。

3.5.2 次生代谢产物含量测定 样品信息及次生代谢产物质量分数测定结果见详见本课题组相关研究[17]。所有样品中没食子酸的质量分数在0.050%~0.274%,其均值为0.112%;丹皮酚原苷的质量分数为0.011%~1.677%,均值为0.521%;没食子酸甲酯的质量分数为0.023%~0.343%,均值为0.189%;氧化芍药苷的质量分数为0.246%~0.728%,均值为0.444%;丹皮酚的质量分数为2.971%~7.298%,均值为5.010%;五没食子酸葡萄糖苷的质量分数为0.064%~0.158%,均值为0.098%;苯甲酰氧化芍药苷的质量分数为0.043%~0.157%,均值为0.083%;丹皮酚新苷的质量分数为0.012%~3.526%,均值为1.207%;芍药苷的质量分数为0.858%~2.591%,均值为1.644%;苯甲酰芍药苷的质量分数为0.108%~0.764%,均值为0.328%,各规格等级样品次生代谢产物含量测定结果及样品信息详见表6。

3.5.3 多糖含量测定 各规格等级样品多糖含量测定结果及样品信息见表7。不同等级牡丹皮多糖质量分数在5.01%~8.85%,均值为6.78%。不同等级之间牡丹皮中多糖的含量存在差异,随着牡丹皮药材由大到小,其多糖含量呈下降的趋势,而与牡丹皮产地无关。此外,观察到牡丹皮中多糖的含量还与其熏硫程度有一定的关系,高硫样品中多糖含量较高,这可能与溶出度有关。

表6 牡丹皮性状数据与次生代谢产物含量

续表6

表7 牡丹皮性状数据与多糖含量

3.5.4 不同等级牡丹皮次生代谢产物含量与性状相关性分析 以次生代谢产物含量、性状数据做Pearson直线相关分析(SPSS 12.0),结果如表8所示,各性状数据之间均呈正相关性;芍药苷类成分之间均呈显著正相关性;除五没食子酰葡萄糖苷以外,其他次生代谢产物含量均与其外观性状大小呈负相关性,且多数呈显著的负相关关系。

表8 牡丹皮次生代谢产物含量与性状相关性

续表8

注:*P<0.05,**P<0.01。

3.5.5 小结 牡丹皮外观性状大小与主要次生代谢产物芍药苷类的含量多呈负相关性,而与多糖含量呈正相关性。究其原因可能为牡丹皮中次生代谢产物芍药苷等在栓皮中分布较多,直径越大,栓皮所占比例越小,含量越低;而多糖多分布于韧皮部,直径越大,其含量越高。而目前关于牡丹皮发挥不同药理活性的对应成分依然不明确,越来越多的研究表明,多糖等大分子成分也在发挥相应的活性,因此不能仅根据牡丹皮药材中化学成分的含量来判断其品质好坏。而传统根据长度与直径进行划分从商品角度出发依然有价值,一方面对由于不同成分显示不同的变化趋势,然而整体幅度不大,不足以导致临床疗效的重大变化,另一方面为下游饮片切制带来方便,切制过程需要大小分档充分润透,调整刀口,控制破碎片等,因此选择条直均匀的药材,可以减少耗损,且减少人工,因此从传统来看,按照药材长度直径等划分依然具有价值。

3.6 商品规格等级的制订

综合以上研究结果,对牡丹皮药材的商品规格等级标准依据不同的因素做了重新划分如下:1)产地因素:各产地成分差异较小,考虑到传统将凤丹皮作为道地药材,品质佳,价格高,多供出口,因此仍延续《七十六种药材商品规格标准》将其单独定为一个规格,由于垫江丹皮,产量逐年萎缩,量较少,故未将川丹皮单独作为一个规格,与其他产区归并。故本次商品规格等级制订按照产地将牡丹皮药材分为“凤丹皮”和“其他产地”丹皮。2)加工因素:不同部位成分差异较大,近代以来以刮皮与否划分规格,目前市场也以此划分,唯“凤丹皮”在产地加工中不刮皮,故本次制订凤丹皮项下仅定“连丹皮”规格,其他产区项下划分“连丹皮”和“刮丹皮”两种规格。3)性状因素:不同粗细的牡丹皮在化学成分上呈现与多糖正相关,而与芍药苷等小分子分布于皮部的呈负相关,但幅度有限,为商品交易的可操作性角度出发,本次依然按照权重大小,以直径与长度作为等级划分依据。此外性状范围遵从《中国药典》的要求。4)其他因素:市场上尚存在熏硫牡丹皮,表面色白,有酸味,按照含硫程度划分为高、中、低等规格,其目的主要为了外观品相及易于干燥,然而可致化学成分转化,本课题组开展了系统的研究,结果表明其芍药苷母核上的活泼羟基与二氧化硫及水反应形成硫酸酯,应加强鉴别[22]。本次标准制订未根据市场按照熏硫程度划分规格。

此外,市场上还存在加工成片(大量)或段(少量)的牡丹皮,这些丹皮片或段,粗细不一,且按抽心率高低进行划分等级,均不符合《中国药典》对丹皮药材产地初加工的规定,且切制后易掺入抽心率较低的不合格片,加上丹皮酚易挥发,过早切片易造成其含量降低,因此,本次标准不包含该类药材商品。

《中国药典》已规定牡丹皮在产地加工中应去除木心,并规定,除另有规定外,中药中杂质应少于3%,本标准的制订基于《中国药典》标准,因此符合本次牡丹皮商品规格等级标准的药材,首先应当符合《中药药典》相关规定,因此本标准对抽心率不另加限定。关于这些问题在划分表的备注内做了提示说明。牡丹皮商品规格等级标准具体见表9。

表9 牡丹皮商品规格等级标准划分标准

注:1.凤丹皮在产地加工中不刮皮,故凤丹皮不按是否去皮划分规格。
2.市场上尚存在熏硫牡丹皮,表面色白,有酸味,应注意区分。
3.市场另有切制成片的牡丹皮商品,且多数抽心率低,应注意区分。
4.对牡丹皮外观大小与内在成分间的关系进行了诸多研究,结果表明其粗细与内在成分之间相关性不明显,考虑到生产加工及市场交易所需,本标准尊重传统与实际,仍按照长度及直径进行等级划分。

4 讨论

由此可见,在采用现代理化指标评价传统根据外观大小划分不同等级时,应注意有些成分的含量往往与其在植物体内的分布相关,如:分布于皮部的,必然出现皮部占比多的成分相对含量高的现象,此时含量与药材大小成负相关;分布于木质部、髓部等部位的成分含量与药材大小的成正相关。从不同角度会得出不同的结论,但是由于不同成分与临床疗效之间的对应关系不明确,仅从单一成分类群的角度讨论质量好坏具有片面性,加之历来延续的习惯,及后续生产实际所需,因此目前商品等级划分依然延续传统的划分。而中药材商品规格标准是一个应用性标准,应切合市场实际,要求简便易行、可操作性强,不应过分夸大由于大小粗细不同所带来的差异。

此外,近年来随着物流速度的加快,分工的日益细化,很多药材的产地切制成为普遍现象,有些药材在饮片加工的润透环节需要的时间长,成分流失大,趁鲜切制具有优势。但是有些药材过早切制则容易导致易挥发、易氧化等成分的散失,因此需要开展深入的研究,权衡利弊,科学制订产地初加工及储存标准。

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