中藥材中常見真菌毒素分析方法學(xué)及代謝動力學(xué)研究.pdf

1、近年來,隨著中藥材在國際市場上的持續(xù)升溫,其安全性越來越引起人們的關(guān)注。真菌毒素殘留作為中藥材微量外源性有毒有害物質(zhì),一般不表現(xiàn)出急性毒性,但通常有較強(qiáng)的蓄積性,致癌、致畸、致突變作用明顯,嚴(yán)重影響中藥材的安全性。本論文系統(tǒng)地研究了中藥材中真菌毒素的檢測方法,考察儲存條件對真菌毒素產(chǎn)生的影響,并對易污染中藥材中典型的真菌毒素進(jìn)行代謝動力學(xué)研究,旨在為提升中藥質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),改善中藥材的采收和儲存方法,預(yù)防真菌毒素污染,保證中藥用藥安全提供

2、理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。本論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1.首次采用超高壓液相色譜與多級質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(UHPLC-MS/MS),建立了中藥材中5大類主要真菌毒素(黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、伏馬毒素、B-型單端孢霉烯族類毒素和玉米赤霉烯酮類毒素)的專屬性分析方法和35種真菌毒素同時高效檢測的通用性分析方法,構(gòu)建了中藥材中常見真菌毒素多殘留檢測體系。由于中藥材種類繁多、成分復(fù)雜,基質(zhì)效應(yīng)成為影響LC-MS/MS法準(zhǔn)確度的主要因素。通過優(yōu)化提取溶劑與提

3、取方法,研制新型復(fù)合多層固相萃取凈化柱并結(jié)合同位素內(nèi)標(biāo)校正,消除了基質(zhì)干擾,達(dá)到了準(zhǔn)確定量的目的。通過線性、靈敏度、準(zhǔn)確度、精密度及質(zhì)控樣品的考察進(jìn)一步對建立的分析方法進(jìn)行驗(yàn)證。與現(xiàn)有的方法相比,本研究建立的檢測體系在靈敏度、分析速度和專屬性方面均得到了顯著提高,適合大批量樣本的檢測。2.采用建立的UHPLC-MS/MS方法對201份常用中藥材中的38種真菌毒素進(jìn)行檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在201份樣品中,157份被真菌毒素污染,含量范圍是0.

4、1-166.0μg kg-1。在針對每類毒素進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn):(1)黃曲霉毒素容易污染種子果實(shí)類(污染率62.2％,含量范圍是0.2-23.8μg kg-1)、根莖類(污染率為31.4%,含量范圍是0.1-27.5μg kg-1)及葉全草類中藥材(污染率為37.1%,含量范圍是0.1-62.6μg kg-1),而對花類中藥材的污染則很輕(污染率為12.8%,含量范圍是0.5-2.4μgkg-1);(2)赭曲霉毒素主要污染根莖類中藥材(污染

5、率是27.9%,含量范圍是0.1-70.0μg kg-1),葉全草類中藥材也很容易被赭曲霉毒素污染(污染率為25.7%,含量范圍是0.2-62.3μg kg-1),種子果實(shí)類中藥材中赭曲霉毒素的污染率為18.9%,含量范圍是0.3-10.1μg kg-1,而花類中藥材中赭曲霉毒素污染很少(污染率為5.1%,含量范圍是0.2-1.5μgkg-1);(3)伏馬毒素容易污染根莖類(污染率是18.6%,含量范圍是0.4-60.2μgkg-1)和

6、葉全草類中藥材(污染率為22.9%,含量范圍是1.1-83.2μg kg-1),而種子果實(shí)類和花類中藥材很少被污染,污染率分別是13.5%和7.7%,含量范圍分別是0.6-8.2μg kg-1和4.8-19.2μg kg-1;(4)B-型單端孢霉烯族類毒素也在中藥材中檢出,但是污染量比較低(≤88.4μgkg-1),均在歐盟或者中國相關(guān)限量標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi);(5)玉米赤霉烯酮只有少量存在于根莖、種子果實(shí)和葉全草類中藥材中(含量≤33.7μg

7、kg-1),未發(fā)現(xiàn)被該毒素污染的花類中藥材?？傊?中藥材容易被真菌毒素污染,高含量的甚至超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),必須更加深入地研究和調(diào)查,保證消費(fèi)者安全。3.考察了中藥材基質(zhì)、溫度、濕度條件對中藥材中真菌毒素產(chǎn)生的影響。共選擇8種干燥的中藥材:(1)種子果實(shí)類:桃仁、苦杏仁;(2)根莖類:何首烏、黃芩;(3)葉全草類:瀉葉、車前草;(4)花類:紅花、厚樸花。將選擇的中藥材置于不同的溫度(40℃、25℃和10℃)和相對濕度(31.6-33.5%、5

8、3.2-60.7%和82.3-86.8%)條件下,儲存一個月后,檢測中藥材中真菌毒素的含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過一段時間儲存后,大多數(shù)真菌毒素的含量均有明顯升高,最高的增長量可達(dá)56.7μg kg-1。中藥材的種類、儲存的溫度和濕度等條件均可不同程度地影響中藥材中真菌毒素的增長。其中,中藥材的種類是影響真菌毒素污染的主要因素,易污染的中藥材,在不同的溫、濕度條件下均可產(chǎn)生真菌毒素,但是量和種類各不相同。溫度和濕度條件也可以影響真菌毒素的增長,

9、如:黃曲霉毒素在不同的溫、濕度條件下均可以產(chǎn)生;赭曲霉毒素需要在濕度較高的條件下才能產(chǎn)生;等等。由于模擬的貯藏條件與實(shí)際條件有所不同,且選擇中藥材的種類也比較少,尚需做進(jìn)一步的研究。4.為了研究中藥材中典型真菌毒素的毒性,建立了一種可以同時測定心、肝、脾、肺、腎、腦、血等各種生物基質(zhì)中的黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A和T-2毒素的快速UHPLC-MS/MS分析方法。同現(xiàn)有的分析方法相比,該方法前處理過程簡單、分析速度快、靈敏度高、選擇性好

10、,并且同一種方法可以應(yīng)用于不同的樣品基質(zhì)中。然后,選擇白芍作為易污染的中藥材代表,將黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A和T-2毒素定量添加到白芍提取液中,模擬中藥材進(jìn)入人體的途徑即對大鼠灌胃給藥后,進(jìn)行代謝動力學(xué)研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A和T-2毒素在血漿中的達(dá)峰時間分別為0.78 h、2.01 h和1 h,半衰期分別為20.4 h、48.95 h和32.02 h。黃曲霉毒素B1和T-2毒素在組織中的消除速度明顯比赭曲霉毒素A

11、快。通過組織蓄積研究發(fā)現(xiàn),三種真菌毒素均具有組織蓄積效應(yīng),黃曲霉毒素B1在肝臟中的濃度最高,然后是腎臟;T-2毒素在脾中的濃度最高;而赭曲霉毒素A易在腎中蓄積。5.采用高分辨質(zhì)譜,對大鼠口服加標(biāo)的白芍提取液后,黃曲霉毒素B1和赭曲霉毒素A在大鼠體內(nèi)的代謝物進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃曲霉毒素B1進(jìn)入大鼠體內(nèi)后經(jīng)細(xì)胞色素P450氧化酶(CYP1A2、CYP3A4、CYP2A6等)氧化生成黃曲霉毒素M1及環(huán)氧化的黃曲霉毒素B1(不穩(wěn)定)。然后,高活

12、性的環(huán)氧黃曲霉毒素B1可以與血漿白蛋白反應(yīng),生成黃曲霉毒素B1與賴氨酸的結(jié)合物。高活性的環(huán)氧黃曲霉毒素B1還可以經(jīng)過水解反應(yīng)生成二醇類代謝物Dihydrodiol(或者Dialdehyde,分子量相同)、三醇類代謝物Monoalcohol和四醇類代謝物Dialcohol。赭曲霉毒素A可以通過解毒反應(yīng)轉(zhuǎn)換生成赭曲霉毒素B、赭曲霉毒素α、赭曲霉毒素β、羥基化的赭曲霉毒素A和羥基化的赭曲霉毒素B。同時,在大鼠的組織和尿液中還檢測到了赭曲霉毒素