黄精属中药玉竹和黄精的质量分析研究

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作者：

南易

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摘要：

中药玉竹和黄精均为来源于百合科Liliaceae黄精属Polygonatum植物的干燥根茎,富含皂苷,黄酮和多糖类等有效成分,具有抗衰老,抗疲劳,降脂,降糖等作用,作为药食两用的中药被广泛应用于中医临床及中成药和保健食品的开发.第一部分:中药玉竹为植物玉竹Polygonatum odoratum(Mill.)Druce的干燥根茎,市场上有2个商品规格,分别为湘玉竹和关玉竹,其中主要为"湘玉竹"."关玉竹"生长缓慢,不具有价格优势,但因其含糖量较高,同样具有开发利用价值.不同规格玉竹的化学成分是否存在异同,如何建立快速的鉴别分析方法,成为有待解决的问题.首先运用固相萃取技术结合UHPLC-Q-TOF/MS对多批不同规格玉竹进行定性分析,根据质谱提供的精确分子质量及裂解碎片等信息,结合对照品的质谱裂解规律及色谱规律,从湘玉竹,关玉竹中共鉴定了83个成分,其中包括21个可能的新化合物.结合PCA和OPLS-DA的多元统计分析方法,得到离散程度较大,VIP值大于3.5的差异性成分24个;对上述成分进行了鉴定和结构推导,确定了共有成分为生物碱,如:对香豆酰基章鱼胺,阿魏酰真蛸胺等,而差异成分主要集中在皂苷类和黄酮类成分.例如Polygodoraside G,(3R)-5,7-dihydroxy-6-methyl-3-(4′-hydroxybenzyl)-chroman-4-one和(3R)-5,7-dihydroxy-6,8-dimethyl-3-(4′-hydroxybenzyl)-chroman-4-one为湘玉竹中普遍存在且响应较高的特征成分,Polygonatumoside G,Timosaponin H1和(3β,25S)-26-(β-D-gluco--pyranosyloxy)-22-hydroxyfurost-5-en-3-yl 4-O-β-D-glucopyranosyl-β-D-galactopyranoside为关玉竹中普遍存在且响应较高的特征成分,以此可以区分湘玉竹与关玉竹.通过UHPLC-CAD结合反梯度补偿技术建立了玉竹的半定量指纹图谱,分析确定两种规格玉竹中主要的共有成分为Polygonatumoside F,可作为玉竹的特征性成分和质控成分.Timosaponin H1/Polygodoraside G的相对含量比值可作为鉴别不同规格玉竹的重要指标,比值2以下为湘玉竹,比值10以上为关玉竹.第二部分:2020版《中国药典》收载滇黄精Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl,多花黄精Polygonatum cyrtonema Hua和黄精Polygonatum sibiricum Red三种植物的根茎作为中药黄精,性状上有所差异,但在饮片使用时很难进行区分,本部分将系统分析不同基原植物间成分的异同.同样利用上述分析方法从滇黄精,多花黄精和植物黄精中共鉴定了80个成分,其中包括24个可能的新化合物.通过PCA分析可知,3种基原间成分差异较大,通过OPLS-DA对三种基原黄精分别进行差异性成分分析.在滇黄精和多花黄精间,得到VIP大于3.5的差异性成分15个;在滇黄精和植物黄精间,得到VIP大于4.0的差异性成分21个;在多花黄精和植物黄精间,得到VIP大于4.0的差异性成分23个.对上述成分进行了成分鉴定,确定了不同基原黄精中共有成分主要为生物碱,如对香豆酰基章鱼胺,阿魏酰真蛸胺等,而差异成分主要主要为在皂苷类和黄酮类成分.例如(3β,25R)-26-(β-Dglucopyranosyloxy)-22-hydroxyfurost-5-en-3-yl 4-O-β-D-glucopyranosyl-β-D-galactopyran--oside,dispropsin,protodioscin为滇黄精响应较高的特征成分,(25S)-kingianoside E,cyrtonemoside A,(25S)-spirostan-5-en-12-one-3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→2)-O-[β-Dglucopyranosyl-(1→3)]-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-β-D-galactopyranoside为多花黄精中响应较高的特征成分,滇黄精与多花黄精中皂苷类成分在C-3位糖链内侧多为半乳糖,在C-12位多存在羰基;分析鉴定的植物黄精中皂苷类成分大多存在乙酰基,同时在C-3位糖链内侧多为岩藻糖,C-1位和C-12位多为羟基取代,以此可以阐明不同基原黄精的成分结构特点与差异.第三部分:黄精通常需要炮制来消除麻味,改善功效,传统炮制工艺为"九蒸九制",探究炮制过程中主要成分的含量变化,有助于了解成分变化规律,使炮制工艺规范化,标准化.通过HPLC-UV-CAD对滇黄精中3种主要特征性成分进行相对含量比较,其中黄酮苷代表成分disporopsin和皂苷类代表成分protodioscin在蒸制后含量显著降低,美拉德反应产物五羟甲基糠醛(5-HMF)含量随着炮制次数不断升高;对糖类成分进行表征和半定量分析,发现蒸制过程使滇黄精中寡糖降解,部分单糖含量增加,如葡萄糖和果糖;随着炮制次数的增加,醇浸出物含量降低,水浸出物先升高后减低;基于液质数据的PCA分析结果表明5次蒸制后的炮制品能够聚类.本研究阐述了蒸制过程中的各类成分的变化,同时指出在一定蒸制次数后各类成分含量变化无明显差异.缩短炮制过程可以提高效率,减小成本,为炮制终点指标的确定和工艺条件的优化提供了理论依据.通过定性和半定量的分析技术,了解了玉竹的成分组成,确定了不同规格玉竹间的差异成分,建立了UHPLC-CAD半定量指纹图谱,根据Timosaponin H1/Polygodoraside G的相对含量比值区分湘玉竹和关玉竹.通过对不同基原黄精成分的系统分析,明确了3种不同基原黄精的成分异同,相同成分主要为生物碱类成分,差异成分主要在于皂苷类成分及其相对含量的不同,植物黄精皂苷类成分乙酰化较为普遍,滇黄精特征成分为protodioscin,而多花黄精特征成分为cyrtonemoside A.通过多种分析方法,明确了滇黄精在九蒸九制炮制过程中原生皂苷和黄酮苷成分减少,5-HMF增加,寡糖降解,部分单糖增加,以及无论是浸出物还是小分子化合物在蒸制5次后不再有明显变化.综上所述,本课题对黄精属中药材玉竹和黄精进行了全面质量分析,为两者的质量控制和利用开发奠定了基础.

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