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福建鲜姜、干姜中主要成分比较

2020-09-15王志荣黎志立李明艳高紫丹王宝华李长红李文旭

中成药 2020年8期
关键词:姜辣素干姜药典

王志荣 黎志立 李明艳 高紫丹 王宝华* 李长红 李文旭

(1.北京中医药大学, 北京102446; 2.北京万成吉利工贸有限公司, 北京100095)

生姜、干姜是日常生活中经常接触到的调味香料,也是传统中药,两者均被列入2015 年版《中国药典》[1],分别为姜科姜属多年生草本植物姜Zingiber officinaleRosc.的新鲜根茎(即鲜姜)、干燥根茎,而且明确规定后者制备方法包括生姜趁鲜切片晒干、低温干燥2 种[1]。它们均有着悠久的药用历史,前者最早出现于《名医别录》,而后者始载于《神农本草经》[2⁃4]。

中医认为,姜药用以小种为好[5],生姜性温味辛,具有解表散寒、降逆止呕、化痰止咳之功效;干姜性热味辛,有温中散寒、回阳通脉、温肺化饮之功效[6],国内外学者对两者成分进行了广泛研究[7⁃12],发现主要包括挥发油、姜辣素、姜烯酚、姜酮等[13],而且随品种、批次、产地不同而有所变化[14⁃18]。前期对药材市场和产地加工企业进行调研发现,目前仍大多采用鲜切晒干法制备干姜,但关于该药材制备前后主要成分的变化却鲜有报道[9]。

生姜在我国有着广阔的种植地域[3],它不耐寒,怕潮湿和强光直射,宜在坡地和稍阴的温暖地块栽培[19],国内外研究者对各产地品种的化学成分及药理作用进行了研究[20],但尚未涉及福建生姜。福建省属中亚热带季风气候,多谷地和山地,气候湿润,温度常年偏高,非常有利于姜的生长,仅邵武市种植面积就达几十万亩,当地生姜以其小种(药用价值高)、味辛辣浓(味辛说明挥发油含有量高,辣浓说明姜酚含有量高)、色纯黄、肉细嫩而逐渐被众多药材企业和当地医院重视。因此,本实验对福建鲜姜、干姜主要成分进行比较,以期为该药材质量评价和合理利用提供理论依据。

1 材料

1.1 试剂与药物 生姜采自福建省邵武市,经北京中医药大学王文全教授鉴定为姜科植物姜Zingiber officinaleRosc.的新鲜根茎 (即鲜姜)。6⁃姜辣素 (B21838)、8⁃姜酚(B21860)、10⁃姜酚对照品(B21741) 均购自上海源叶生物科技有限公司。乙腈、甲酸、石油醚均为色谱纯;甲醇为分析纯;水为娃哈哈纯净水。

1.2 仪器 见表1。

表1 仪器信息

2 方法与结果

2.1 HPLC 条件 Agilent 5TC⁃C18(2)色谱柱 (250 mm×4.6 mm,5 μm),以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;流动相乙腈(A) ⁃0.1%甲酸(B),梯度洗脱,程序见表2;体积流量0.5 mL/min;柱温30 ℃;检测波长282 nm;进样量15 μL。

表2 梯度洗脱程序

2.2 GC⁃MS 条件

2.2.1 GC 进样口温度250 ℃;载气氦气,体积流量1 mL/min;程序升温 (初始温度70 ℃,停留3 min,8 ℃/min升至170 ℃,停留4 min,10 ℃/min 升至190 ℃,停留2 min,10 ℃/min 升至250 ℃,停留3 min,10 ℃/min升至300 ℃,停留2 min);溶剂延迟3 min;进样量0.4 μL;分流比100 ∶1。

2.2.2 MS EI 电离方式,离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;倍增电压1 247 V;发射电流34.6 μA;接口温度250 ℃;扫描范围m/z50~500;电子能量70 eV。

2.3 药材处理

2.3.1 鲜姜预处理 根据2015 年版《中国药典》 生姜项下规定,将鲜姜除去须根,软刷清除表面泥沙,水冲洗后及时用滤纸吸干表面残余水珠,称定质量后备用。

2.3.2 干姜制备 取适量“2.3.1” 项下鲜姜趁鲜切片,厚度约2~4 mm,单层平铺于不锈钢盘中,室内向阳处自然晒干,控制室内温度23~25 ℃,相对湿度40%~45%,每天日照8 h,其余时间段阴干,即得,称定质量后保存于干燥器中备用。再计算制备10 d 后干姜干燥程度[8],公式为干燥程度= [(WA-WB) /WA×100%] (WA为干燥前鲜姜质量,WB为干燥后干姜质量),结果达85.1%,符合2015 年版《中国药典》 相关规定,它随时间的变化曲线见图1。

图1 干燥程度随时间的变化曲线

2.4 溶液制备

2.4.1 对照品溶液 精密称取6⁃姜辣素对照品适量,置于10 mL 量瓶中,严格按照2015 年版《中国药典》 生姜项下对照品溶液制备方法进行处理,即得相应溶液(0.05 mg/mL)。同法制备8⁃姜酚、10⁃姜酚对照品溶液。

2.4.2 鲜姜供试品溶液 取适量“2.3.1” 项下鲜姜,趁鲜切成1~2 mm 小块,取约7 g,精密称定,严格按照2015年版《中国药典》 生姜项下供试品溶液制备方法进行处理,即得。

2.4.3 干姜供试品溶液 将“2.3.2” 项下干姜粉碎成粉末,取约1 g,精密称定,其他操作同 “2.4.2” 项下,即得。

2.5 挥发油得油率测定 取适量“2.3.1” 项下鲜姜,趁鲜切成4~5 mm 小块,按照2015 年版《中国药典》 中挥发油测定法(通则2204 甲法) 提取挥发油,无水硫酸钠干燥后计算其得率,结果见表3。取适量“2.3.2” 项下干姜(所取量通过折干率来换算与提取挥发油的鲜姜用量当量),捣碎成粗颗粒,按照2015 年版《中国药典》 中挥发油测定法(通则2204 甲法) 提取挥发油,无水硫酸钠干燥后计算其得率,结果见表3。

表3 鲜姜、干姜挥发油得率比较

2.6 方法学考察

2.6.1 线性关系考察 精密量取6⁃姜辣素对照品溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL 于2 mL 量瓶中,甲醇稀释至最大刻度,摇匀,作为线性标准溶液①~⑥,在“2.1” 项色谱条件下进样测定。以溶液质量浓度为横坐标(X),峰面积为纵坐标(Y) 进行回归,得方程为Y=1.750 2×105X⁃146 326,在54.40~326.40 μg/mL 范围内线性关系良好(r=0.999 2)。

2.6.2 精密度试验 取“2.7.2” 项下线性标准溶液③,在“2.1” 项色谱条件下进样测定6 次,测得6⁃姜辣素峰面积RSD 为0.46%,表明仪器精密度良好。

2.6.3 重复性试验 取“2.3.2” 项下干姜粉末共5 份,每份约1 g,按“2.4.3” 项下方法制备供试品溶液,编号①~⑤,在“2.1” 项色谱条件下进样测定,测得6⁃姜辣素、8⁃姜酚、10⁃姜酚峰面积RSD 分别为2.60%、2.81%、2.60%,表明该方法重复性良好。

2.6.4 稳定性试验 取“2.7.3” 项下的⑤号供试品溶液,于0、3、6、9、12、15、18、21、24 h 在“2.1” 项色谱条件下进样测定,测得6⁃姜辣素、8⁃姜酚、10⁃姜酚峰面积RSD 分别为0.44%、0.94%、1.53%,表明供试品溶液在24 h 内稳定性良好。

2.7 含有量测定 精密吸取6⁃姜辣素对照品溶液及鲜、干姜供试品溶液各15 μL,在“2.1” 项色谱条件下进样测定,色谱图见图2。计算6⁃姜辣素含有量,并根据2015 年版《中国药典》 中相对保留时间及校正因子(表4) 计算8⁃姜酚、10⁃姜酚保留时间和含有量。为了进一步验证,再精密吸取8⁃姜酚、10⁃姜酚对照品溶液,在不改变色谱条件的前提下得到色谱图(图3)。6⁃姜辣素、8⁃姜酚、10⁃姜酚含有量测定结果见表5。

图2 6⁃姜辣素HPLC 色谱图

表4 各成分相对保留时间及校正因子

由图2 可知,在对照品保留时间(约27 min) 处2 种供试品均有相应色谱峰出现,分离度良好。由图3 可知,8⁃姜酚、10⁃姜酚保留时间分别约为40、60 min,与2015 年版《中国药典》 接近。图2A~2B 显示,在约44 min 保留时间处有一明显色谱峰,但在文献中却未见报道,《中国药典》中也无说明,今后将鉴定其结构,探究它是否为福建姜所特有。由表5 可知,当量干姜中姜酚类成分含有量明显高于鲜姜中,可能与制备过程有关,前者经鲜切晒干工艺后一些成分发生转化,这也是后续需要研究的内容。

2.8 挥发油成分分析 取“2.5” 项下2 种挥发油,石油醚(60~90 ℃) 定容至5 mL,在“2.2” 项条件下进样分析,在鲜姜、干姜挥发油中共鉴定出125 种成分,总离子流图分别见图4。其中,鲜姜挥发油中鉴定出72 种,占总成分相对含有量的97.596%;干姜挥发油中鉴定出97 种,占总成分相对含有量的98.06%,具体见表6。

图3 8⁃姜酚、10⁃姜酚HPLC 色谱图

表5 各成分含有量测定结果

由此可知,鲜姜、干姜挥发油中成分种类及其相对含有量存在明显差异,两者共有成分44 种,其中相对含有量大于等于1% 的有14 种,大于5% 的有莰烯 (6.81%、5.66%)、桉叶素 (12.09%、9.60%)、2,6⁃辛二烯醛⁃3,7⁃二甲基 (Z)(9.15%、7.40%)、香叶醇 (5.71%、5.35%)、2,6⁃辛二烯醛⁃3,7⁃二甲基 (E)(11.7%、9.81%);鲜姜挥发油中相对含有量大于等于1%的成分有20 种,其中特有成分有6 种;干姜挥发油中相对含有量大于等于1%的成分有27 种,其中特有成分有12 种;鲜姜挥发油中1,3⁃环己二烯⁃5⁃ (1,5⁃二甲基⁃4⁃己烯基) ⁃2⁃甲基,[S(R*,S*)] 含有量较高(5.29%),但在干姜挥发油中未检测出;干姜挥发油中2⁃茨醇含有量较高(7.88%),但在鲜姜挥发油中未检测出。

综上所述,干姜挥发油中各成分相对含有量整体上低于鲜姜挥发油中,但种类明显增加,可知后者性质很不稳定,经鲜切晒干制成前者后许多成分种类及其相对含有量均发生了变化,具体原因还有待进一步研究。

3 讨论

本实验在2015 年版《中国药典》 “生姜” 项色谱条件下分析干姜,发现其分离度、精密度、稳定性良好,重复性高,可用于含有量测定和分析,也使后续考察更有可比性和研究价值。由此建议,可简化《中国药典》 有关干姜含有量测定的色谱内容,从而有利于进行鲜姜、干姜的对比研究和质量控制。

图4 挥发油总离子流色谱图

表6 挥发油成分鉴定结果

续表6

续表6

结果显示,福建鲜姜、干姜中6⁃姜辣素、8 姜酚、10⁃姜酚含有量均显著高于《中国药典》 标准,而且与现有文献报道相比,在相同处理条件下也有明显优势;通过考察挥发油得率和颜色发现,福建生姜较其他产地品种更理想,可能是由于当地地理、气候环境等因素所致,也可为该资源开发和利用提供参考;鲜姜中主要成分含量低于干姜中,但挥发油含有量更高,挥发油成分种类及相对含有量也有显著变化,并且无明显规律性,可能是由于鲜切晒干制备工艺导致该成分部分损失,同时一些成分之间相互转化也影响了相对含有量。由此证明,同一产地、品种、批次福建鲜姜、干姜中主要成分含有量存在明显差异,与中医应用两者时区别对待相契合,也为后续相关研究提供思路。

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