黄精四蒸炮制过程中多糖含量及可溶性成分的变化研究

2022-07-12 02:06高天宇胡静唐子惟王迎香刘应陶鹏彭腾陈胡兰
成都中医药大学学报 2022年2期
关键词:溶性水溶性黄精

高天宇,胡静,唐子惟,王迎香,刘应,陶鹏,彭腾,陈胡兰

(成都中医药大学 药学院/西南特色中药资源国家重点实验室/中药材标准化教育部重点实验室,四川 成都 6111137)

黄精Polygonati Rhizoma为百合科黄精属多年草本植物,可分为滇黄精PolygonatumkingianumColl.et Hemsl、黄精PolygonatumsibiricumRed.和多花黄精PolygonatumcyrtonemaHua。黄精作为药食同源的代表中药之一,已被《中国药典》2020年版(一部)收载[1],其含有大量的糖类、醌类、甾体皂苷、氨基酸和微量元素等化学物质,干燥根茎可药用,具有补气养阴、健脾益肾之功效[2-3]。现代医学研究表明黄精具有降血糖、降血脂、预防动脉粥样硬化、保护心脑血管、增强免疫、延缓衰老、改善记忆、防止老年痴呆、抗抑郁、抗炎等作用[4-7]。

生黄精具有麻味,生品服用时,口舌麻木,刺激咽喉,临床应用需经过炮制。炮制后,消除了其刺激性,口感更好,利于服用。黄精经炮制后药性转变,利于有效成分积累,其黏液质被破坏并去掉,使其滋而不腻,同时使黄精药效增强[8]。历代文献对黄精的炮制均有记载,最早可查的文献是《医方本草》。黄精的炮制方法从古至今,累计较多,可达20多种[9-12],多为蒸煮法,如有单蒸、重蒸、九蒸九晒、加辅料蒸制等。黄精蒸制的原始意图就是去除“刺人咽喉”的不良反应,蒸晒干还可使黄精“不尔朽坏”,增强“补养滋肾”的作用。《本草从新》中记载“黄精去须,九蒸九晒用,每蒸一次,必半日方透”[13]。但是,“九”在古代有多次的含义,并不一定指九次的含义,而是指多次。九蒸九晒黄精在炮制过程中消耗时间长,导致工作效率低,而且多次蒸制后黄精的有效成分的含量下降很多,外观等都会发生改变。本论文在前期研究的基础上,采用四蒸-四烘和四蒸-四闷-四烘的蒸制工艺对黄精进行炮制,并研究其在炮制过程中多糖含量及可溶性成分的变化,进一步为炮制工艺及深入开发功能性黄精产品提供参考,并为药膳食材和保健品的科学的选品提供依据。

1 材料与仪器

1.1 实验药材

黄精药材,来自筠连县黄精,经成都中医药大学药学院生药教研室龙飞副教授鉴定为百合科植物黄精(PolygonstumsibirifumRed.)的干燥根茎。

1.2 实验试剂

无水乙醇,分析纯(批号:2020072902,成都市科隆化学品有限公司);蒽酮,分析纯(批号:20200312,国药集团化学试剂有限公司);硫酸,分析纯(批号:2011131,四川西陇科学有限公司);葡萄糖对照品(批号:wkq21011805,纯度:HPLC≥98%,四川省维克奇生物有限公司)。

1.3 实验仪器与设备

TW-2000W可控调温电炉(郫县永信电器厂);26 cm GB/T 29601 双蒸片两用锅(广东省揭阳市梅云何厝工业区);JCS-11002C电子天平(哈尔滨众汇衡器有限公司);DZF-6051真空干燥箱(上海将任实验设备有限公司);KQ-300E超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);DZTW电子调温电热套(天津工兴实验室仪器有限公司);FA2004N万分之一分析天平(上海亿测电子设备);200T多功能粉碎机(永康市铂欧五金制品有限公司);TDZ5-WS多管架自动平衡离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公司);SHZ-D循环水式真空泵(巩义市予华仪器有限责任公司)。

2 方法

2.1 黄精的炮制

2.1.1 蒸-烘法黄精的制备

取生黄精3 kg,洗净后切片,取出0.6 kg置于干净托盘中,放入干燥箱中,70℃,烘10 h后,取出放凉装袋;剩余2.4 kg黄精片均分为四份置于蒸锅中,加清水蒸6 h后,70℃条件下,烘10 h后,取出其中一份黄精置于托盘,放凉装袋;重复上述蒸烘操作至四蒸四烘,每次取出一份黄精置于托盘,放凉装袋,即得炮制黄精样品。黄精样品分别编号,依次为:生品(a)、一蒸一烘(b)、二蒸二烘(c)、三蒸三烘(d)、四蒸四烘(e)。

2.1.2 蒸-闷-烘黄精的制备

取生黄精3 kg,洗净后切片,取出0.6 kg置于干净托盘中,放置隔夜(约10 h),放入干燥箱中,70℃,烘10 h后,取出放凉装袋;剩余2.4 kg黄精片均分为四份置于蒸锅中,加清水蒸6 h后,放置隔夜(约10 h),放入干燥箱中,70℃,烘10 h后,取出其中一份黄精置于托盘,放凉装袋;重复上述蒸闷烘操作至四蒸四闷四烘,每次取出一份黄精置于托盘,放凉装袋,即得炮制黄精样品。黄精样品分别编号,依次为:生品(a1)、一蒸一闷一烘(b1)、二蒸二闷二烘(c1)、三蒸三闷三烘(d1)、四蒸四闷四烘(e1)。

2.2 黄精多糖的含量测定

2.2.1 对照品溶液的制备

精密称定经105℃干燥至恒重的无水葡萄糖对照品33.6 mg(参考2020版中国药典),置于100 mL的容量瓶中,加蒸馏水溶解并稀释至刻度线,摇匀,即得浓度为0.336 mg/mL的对照品溶液,置于冰箱中冷藏使用。

2.2.2 供试品溶液的制备

取已装袋的两组黄精,一组黄精各五个样品,每个样品取出30 g,在打粉机中打磨成细粉,分别装袋。精密称取60℃下干燥至恒重的样品粉末2.5 g置于500 mL圆底烧瓶中,加入150 mL的浓度为80%的乙醇溶液于圆底烧杯中,与样品粉末均匀混合,加热回流1 h后,趁热抽滤,抽滤剩余残渣用热80%乙醇冲洗3次,每次约10 mL。只保留残渣和滤纸,置于500 mL圆底烧瓶中,加入150 mL蒸馏水,加热回流1 h,趁热抽滤,残渣及烧瓶用加热后的蒸馏水冲洗3次,每次约10 mL,合并滤液和冲洗液,放冷后转移至200 mL的容量瓶中,加水至刻度线定容,摇匀,密封后放置冰箱冷藏保存[1]。

2.2.3 标准曲线的制备

精密量取对照品溶液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL置于标号为②③④⑤⑥⑦的10 mL带塞试管中。再取一支干净具塞试管编号为①,制备空白对照溶液。分别加入蒸馏水至2 mL,摇匀,在冰水浴中缓慢滴加浓度为0.2%的蒽酮硫酸溶液至10 mL刻度处,震荡试管,使溶液混合均匀,待试管放冷后置于沸水中水浴保温10 min后取出,立即再次置于冰水浴中10 min。完成反应后,根据《中国药典》(2020版)(通则0401)紫外-可见分光光度法,在582 nm波长处测定吸光度,绘制出标准曲线备用[1]。

2.2.4 供试品的检测

精密量取两组供试品溶液各1 mL置于标号为①②③④⑤的10 mL带塞试管中,分别加入蒸馏水至2 mL,摇匀,在冰水浴中缓慢滴加浓度为0.2%的蒽酮硫酸溶液至10 mL刻度处,震荡试管,使溶液混合均匀,待试管放冷后置于沸水中水浴保温10 min后取出,立即再次置于冰水浴中10 min。完成反应后,根据《中国药典》(2020版)(通则0401)紫外-可见分光光度法,在582 nm波长处测定吸光度,并根据以公式1计算供试品多糖含量。

式中,C为黄精多糖供试液被稀释后的质量浓度(mg/mL);D为黄精多糖供试液的稀释倍数;V为黄精多糖供试液的体积(mL);m为黄精样品质量(mg)。

2.3 黄精可溶性成分变化的测定

2.3.1 醇溶性成分的测定

精密称取黄精样品粉末3 g,置于体积为250 mL的离心管中,加入30 mL的80%乙醇溶液,混合均匀后,置于功率为240 W的超声仪器中超声处理30 min,取出离心管,置于离心机中4 390×g离心15 min。清液中含醇溶性成分,剩余不溶物加入80%乙醇溶液重复上法提取3次,合并清液于105℃条件下恒重后的烧杯中,置于70℃烘箱中挥干乙醇后,于105℃条件下继续恒重,二者恒重前后的质量差则为醇溶性成分的重量。同一组粉末用相同操作提取3次,取3次恒重之后的平均质量差即得黄精醇溶性成分[14]。

根据公式2:醇溶性成分含量%=(恒重后烧杯重量和醇溶性成分质量-恒重烧杯质量)/样品质量×100%,即可得醇溶性成分所占的质量百分比。

2.3.2 水溶性成分的测定

精密称取黄精样品粉末3 g,置于体积为250 mL的离心管中,加入30 mL的蒸馏水,混合均匀后,置于功率为240 W的超声仪器中超声处理30 min,取出离心管,置于离心机中4390×g离心15 min。清液中含水溶性成分,剩余不溶物加入蒸馏水重复上法提取3次,合并清液于105℃条件下恒重后的烧杯中,置于70℃烘箱中挥干蒸馏水,于105℃条件下继续恒重,二者恒重前后的质量差则为水溶性成分的重量。同一组粉末用相同操作提取3次,取3次恒重之后的平均质量差即得黄精水溶性成分。[14]

根据公式3:水溶性成分含量%=(恒重后烧杯重量和水溶性成分质量-恒重烧杯质量)/样品质量×100%,即可得水溶性成分所占的质量百分比。

3 结果与分析

3.1 黄精的炮制品外观性状

根据2.1方法制得的两组黄精,其色泽均随炮制次数的增加而加深,并且蒸-闷-烘法炮制黄精的颜色略比蒸-烘法炮制的黄精颜色深。结果见图1、图2。

(b) (c) (d) (e)

(b1) (c1) (d1) (e1)

3.2 黄精的多糖含量

3.2.1 标准曲线

根据2.2.1和2.2.3中标准曲线制备方法,在规定的紫外条件下测定吸光度,以浓度为横坐标,吸光度(ABS)为纵坐标,得回归方程Y=9.308 3X-0.076 4(R2=0.999 3),曲线在多糖浓度为0.016 8~0.100 8 mg/mL的范围中适用。结果见图3。

图3 标准曲线

3.2.2 黄精炮制品中多糖含量测定结果

根据2.2.2中所制得的供试品溶液,在2.2.4中的实验条件下测得黄精炮制品多糖含量,并以此含量做变化趋势图,结果见图4、图5。以此可知,黄精的多糖含量在炮制过程中,无论是通过蒸-烘还是蒸-闷-烘炮制工艺,均随着炮制次数的增加,呈减少趋势。

注:生品(a)、一蒸一烘(b)、二蒸二烘(c)、三蒸三烘(d)、四蒸四烘(e)

注:生品(a1)、一蒸一闷一烘(b1)、二蒸二闷二烘(c1)、三蒸三闷三烘(d1)、四蒸四闷四烘(e1)

在蒸-烘,蒸-闷-烘炮制方法中,两种不同的方法黄精多糖含量的均有下降趋势,蒸-闷-烘炮制方法黄精下降最为明显,降低了18.36%。

3.3 黄精可溶性成分的测定

3.3.1 醇溶性成分的测定

根据2.3.1中方法提取的黄精醇溶性成分,通过重量差法测得两组炮制黄精的醇溶性成分,并通过折线图分析其变化趋势,结果见图6、图7。

注:生品(a)、一蒸一烘(b)、二蒸二烘(c)、三蒸三烘(d)、四蒸四烘(e)

注:生品(a1)、一蒸一闷一烘(b1)、二蒸二闷二烘(c1)、三蒸三闷三烘(d1)、四蒸四闷四烘(e1)

由图可知,黄精经由两种蒸制工艺炮制过后,醇溶性成分均随着蒸制次数增加而增加。其中经由蒸-闷-烘工艺炮制的黄精醇溶性成分增加的幅度较蒸-闷-烘工艺炮制的黄精醇溶性成分增加的幅度增长更大,且醇溶性成分含量更高。

3.3.2 水溶性成分的测定

根据2.3.2中方法提取的黄精水溶性成分,通过重量差法测得两组炮制黄精的水溶性成分,并通过折线图分析其变化趋势,结果见图8、图9。

注:生品(a)、一蒸一烘(b)、二蒸二烘(c)、三蒸三烘(d)、四蒸四烘(e)

注:生品(a1)、一蒸一闷一烘(b1)、二蒸二闷二烘(c1)、三蒸三闷三烘(d1)、四蒸四闷四烘(e1)

由图可知,黄精经由两种蒸制工艺炮制过后,水溶性成分均随着蒸制次数增加而减少。其中经由蒸-闷-烘工艺炮制的黄精水溶性成分增加的幅度较蒸-烘工艺炮制的黄精水溶性成分减少的幅度更为平缓,且同等蒸制次数中水溶性成分含量较低。

4 讨论

本研究表明,通过不同的炮制方法,黄精的多糖、可溶性成分的含量不同,颜色差异较大。用于饮品的黄精可选择浸出物成分含量较高的二制黄精;黄精药膳可选择蒸-烘法中的三蒸三烘黄精和蒸-闷-烘法中的三蒸三烘黄精;考虑到黑色补肾的原理,补肾方面食材可选择四蒸黄精。

在黄精的两种炮制过程中,黄精中多糖含量和水溶性成分随着炮制次数的增加而逐渐减少,而醇溶性成分随着其增加而变多。黄精中的多糖含量和水溶性成分在二制时均达到了平缓的下降趋势,醇溶性成分在二制时均达到平缓的增长趋势,且在二制时品尝麻舌刺喉感微弱。这与文献实验结果一致[14-15]。究其原因,推测多糖含量减少,主要因为黄精中的糖类成分和氨基酸多肽蛋白类成分在高温下发生了十分复杂的美拉德反应所致[16]。目前认为黄精生品对喉咙的刺激性作用是由多糖类物质黏液质引起的,黏液质可能在炮制过程中分解为小分子糖,从而消除了黄精的刺激性[17]。

黄精在炮制过程中,其表面色泽逐渐加深,主要原因是随着炮制过程产生了美拉德产物结构尚未明确的一类化合物黑色素(类黑精)[14],因此,在炮制去除黄精麻舌感的同时,能最大限度的保留多糖成分作为黄精的有效成分,是黄精炮制及产品中黄精选择的条件。

黄精中的醇溶性成分主要包括单糖、色素、氨基酸等多种物质,其中的单糖成分是黄精甜味的主要来源之一,因此,根据黄精醇溶性成分的多少,可为黄精酒的产品研究提供选择依据。黄精中的水溶性成分主要包括粗多糖、蛋白质等多种物质,其中的粗多糖成分是黄精最主要的生物活性成分之一。因此,根据黄精水溶性成分的多少,可为黄精茶的选择提供依据。

综上所述,黄精多糖及其可溶性成分的变化符合炮制规律,可根据不同的适用人群,不同的应用产品,更加合理选用黄精炮制品。

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