基于LC-TOF/MS 和LC-QqQ/MS技术研究硫磺熏蒸对大黄药材中化学成分的影响
试验背景及文献综述:
硫磺熏蒸药材是一种古老的药材养护方法,在药材的储存和保管上曾发挥着一定作用。中药材通过硫磺熏蒸,可以达到防霉、防腐、杀螨、杀菌和杀虫等作用,硫磺熏蒸普遍应用于中药材的产地储存、加工、运输以及饮片的加工炮制等环节,有利于药材干燥以及长期保存。不可否认,硫磺蒸熏对药材加工与储存有着积极的作用,其工艺技术的现实存在也表明其客观存在具有合理性。但是在中药材初加工以及中药饮片储存、加工和运输过程中,近年来硫磺熏蒸中药材也出现了诸多严重性问题。
- 滥用情况严重,由于对商业利益的过分追求,少数药材商为了追求药材的好看,利用硫磺反复的熏蒸,来达到以次充好、以旧充新的效果。而且经过反复熏蒸,能使得药材中的水分高达20%~30%并且其外表不会腐败和发霉,通过这种非正常方法增重从而得到更多的利润。
- 硫磺熏蒸对中药材的质量产生影响。硫磺蒸熏会使得药材的理化性质和有效成分的化学结构产生变化。有实验研究资料表明,部分中药材及饮片通过硫磺熏蒸会使其中的某些化学成分的量升高或者降低,硫磺熏蒸后残留的二氧化硫是一种强还原剂,可能与中药材中含有的酮基、羟基等成分发生化学反应,导致有效成分失效。该加工过程也会有新化合物生成的可能,所以加工后药材的药效和毒理的变化情况还需进一步研究[1]。
- 硫熏后的中药材可能出现严重的二氧化硫残留量超标的现象,二氧化硫遇水可解离成亚硫酸,二氧化硫在肠内能部分转化为硫化氢,引起硫化氢中毒。此外,还可能存在的重金属残留,危害人体健康[2]。
介于此等情况,2005版《中国药典》取消了山药、葛根等中药的硫磺熏蒸工艺。2010版《中国药典》还专门增加了二氧化硫含量的检测方法。2010年9月,国家食品药品监督管理局对中药材采用硫磺熏蒸保存问题做了明确批复,除“山药”外,其他所有中药材不能用硫磺熏蒸或浸泡,否则按照违反《药品管理法》第四十九条、第七十五条的规定进行查处。可见国家层面已不再提倡用硫磺熏蒸作为药材养护的方法[3]。
经大量文献查阅发现,硫磺熏蒸中药材,对二氧化硫残余量和中药材中有效活性成分,确实存在一定的影响。卢晓琳、马逾英等采用HPLC法对不同硫磺熏蒸程度的白芷进行欧前胡素和氧化前胡素的含量测定,结果发现,随着硫磺用量和熏蒸时间的增加,二氧化硫残留量升高,氧化前胡素和欧前胡素的含量下降,且二者随二氧化硫残留量增加而降低[4]。此外,也有文献报道,硫磺熏蒸对杭白菊中挥发油[5]、黄芪中黄酮和皂苷[6]、当归中阿魏酸[7]、白芍中芍药苷[8]、银耳中有害金属元素[9]、杭白菊中总黄酮苷[10]、山药中二氧化硫[11]及黄芪中二氧化硫[12]等中药材的有效活性成分及二氧化硫的含量均有明显影响。而通过硫磺熏蒸前后白芍HPLC-UV特征图谱[13]、金银花HPLC指纹图谱[14]、菊花HPLC指纹图谱的比较[15],可发现硫磺熏蒸会使中药材中化学成分发生变化,从而影响中药材的品质。此外,通过对硫磺熏蒸白芷配伍所成的桂枝汤中十种指标性成分的检测,发现白芍硫熏后使桂枝汤中的主要成分发生了量变[16]。综上可以看出,硫磺熏蒸后可能会导致药材中有效成分的含量及结构发生变化。
大黄作为常用药材,为蓼科植物掌叶大黄Rheum palmatum L.、唐古特大黄Rheum tanguticuˊMaxim.ex Balf.或药用大黄Rheum officinale Baill.的干燥根和根茎。味苦性寒,有泻下攻积,清热泻火,凉血解毒,逐瘀通经,利湿退黄的功效。用于实热积滞便秘,血热吐衄,目赤咽肿,痈肿疔疮,肠痈腹痛,瘀血闭经,产后瘀阻,跌打损伤,湿热痢疾,黄疸尿赤,淋证,水肿;外治烧烫伤。酒大黄善清上焦血分热毒。用于目赤咽肿,齿龈肿痛。熟大黄泻下力缓,泻火解毒。用于火毒疮疡。大黄炭凉血化瘀止血。用于血热有瘀出血症。
硫熏时产生的二氧化硫常常与中药材中挥发性成分的不饱和键、内酯结构的酯键、苷类成分的羟基、酚酸类成分的酚羟基、糖类等的成分发生化学反应[17]。据文献报道菊花经熏蒸后发生黄酮苷水解生成其相应苷元现象,白芍、白芷、金银花等中药材经硫熏后出现一些活性成分转变为相应的亚硫酸酯等,严重影响药材的药效。而大黄中亦含有鞣质类、二苯乙烯类、苯丁酮类、蒽醌及二蒽酮类等可能与二氧化硫发生降解或转化反应的化学成分,但目前几乎并未发现有文献报道,硫磺熏蒸对大黄中化学成分的影响,故本课题在充分进行文献调研和整理的基础上,拟建立LC-TOF/MS 和LC-QqQ/MS方法,研究硫磺熏蒸大黄药材后化学成分的变化,为该药材质量控制提供依据。
实验内容:
1、文献检索
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