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硫磺熏蒸对亳白术药材质量影响的初步研究

辽宁中医药大学学报 2024年

作者：徐倩胡云飞王振华张博涛谢若男安徽中医药大学第二附属医院亳州学院中药学院天津中医药大学中药制药工程学院安徽世茂中药股份有限公司

目的对硫磺熏蒸前后亳白术药材的质量评价进行初步研究，并建立硫磺熏蒸前后质量评价方法。方法根据市场调研情况，制备不同程度硫磺熏蒸亳白术样品，采用表里综合比较理念，对硫磺熏蒸前后亳白术药材的色度、二氧化硫残留量、亚硫酸... 详细信息

目的对硫磺熏蒸前后亳白术药材的质量评价进行初步研究，并建立硫磺熏蒸前后质量评价方法。方法根据市场调研情况，制备不同程度硫磺熏蒸亳白术样品，采用表里综合比较理念，对硫磺熏蒸前后亳白术药材的色度、二氧化硫残留量、亚硫酸盐残留量进行测定，采用液相特征图谱表征硫磺熏蒸前后亳白术药材的物质基础变化，并采用ATR-FTIR光谱结合模式识别技术比较中红外光谱吸收差异。结果本实验制备了无硫熏及低、中、高浓度硫熏的亳白术药材，实验结果表明，随着硫熏程度升高，亮度增加，总色值增加，二氧化硫残留量、亚硫酸盐残留量升高，醇溶性浸出物及主要成分含量降低，ATR-FTIR光谱出现明显的亚硫酸根的伸缩振动吸收峰，同时-OH吸收峰逐步下降，结合PCA及OPLS-DA分析能够实现硫熏及非硫熏样品有效区分。结论硫磺熏蒸严重影响了亳白术药材的品质。本研究全面和客观评价了硫磺熏蒸对亳白术的品质影响，可为亳白术药材的产地加工、质量评价等提供参考。

关键词：硫磺熏蒸白术质量评价亚硫酸盐指纹图谱

硫磺熏蒸对天麻多糖结构及抗氧化活性影响研究

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硫磺熏蒸对天麻多糖结构及抗氧化活性影响研究

作者：徐婷婷昆明理工大学

学位级别：硕士

天麻是我国传统中草药,是云南省道地药材,具有悠久的药用历史和广泛的使用范围。多糖作为天麻主要成分物质,是除天麻素和4-羟基苄醇外的一类重要活性大分子物质。为了达到防霉变和增白的目的,天麻加工中普遍存在硫磺熏蒸操作。而目前有... 详细信息

天麻是我国传统中草药,是云南省道地药材,具有悠久的药用历史和广泛的使用范围。多糖作为天麻主要成分物质,是除天麻素和4-羟基苄醇外的一类重要活性大分子物质。为了达到防霉变和增白的目的,天麻加工中普遍存在硫磺熏蒸操作。而目前有关天麻硫磺熏蒸的研究热点仅集中于对以天麻素为代表的小分子药效物质含量的影响,却忽视了对多糖类活性生物大分子物质影响;并且有研究报道天麻多糖具有较好的抗氧化活性,但硫磺熏蒸对天麻多糖的抗氧化活性是否会产生影响亦无人报道。基于此,本文对硫熏和未硫熏天麻多糖的提取工艺进行优化,其次对最佳提取工艺条件下得到的粗多糖进行分离纯化,进而对纯化后的硫熏和未硫熏天麻多糖的结构进行表征鉴定,并对其抗氧化活性进行测定。本研究结果如下:1.硫磺熏蒸天麻多糖的提取工艺研究在单因素实验的基础上进行了正交实验和响应面实验,以天麻多糖提取率为评价指标,对硫熏和未硫熏天麻多糖提取率进行考察,确定最佳提取工艺为硫熏天麻多糖提取温度67℃,提取时间31 min,液料比16 m L/g,多糖提取率达15.04%;未硫熏天麻多糖提取温度64℃,提取时间32 min,液料比17 m L/g,提取率达25.67%。2.硫磺熏蒸天麻多糖的分离纯化及理化性质研究通过醇沉、除蛋白、透析、DEAE-52纤维素柱和Sephadex G-50凝胶柱层析等方法纯化天麻粗多糖,分别得到4个组分(硫熏天麻多糖SGCP2和SGCP3,未硫熏天麻多糖NSGCP2和NSGCP3)。发现硫熏天麻多糖SGCP2和SGCP3的总糖含量分别为94.2%±0.7%和89.5%±1.8%;未硫熏天麻多糖NSGCP2和NSGCP3的总糖含量分别为81.0%±2.9%和85.1%±0.4%,表明硫磺熏蒸加工后的天麻多糖总糖含量比未硫熏的高。通过热稳定性分析,发现硫熏天麻多糖比未硫熏天麻多糖的热分解温度低12.8～28.5℃,表明硫熏天麻多糖的热稳定性差。扫描电镜观察发现硫熏天麻多糖在片状的一面分布有较多的孔洞连接成的网状结构,而未硫熏天麻多糖表面较光滑,呈现为具有杆和球形实体的链状结构。3.硫磺熏蒸对天麻多糖结构的影响通过HPGPC法测定多糖的相对分子质量,发现4个多糖组分都为均一性多糖,且硫熏天麻多糖SGCP3的分子量比未硫熏天多糖麻NSGCP3高18倍。通过单糖组成、红外光谱和刚果红实验等分析,发现4个组分多糖均主要由葡萄糖组成,并均属于α-D-吡喃型葡聚糖,糖链均没有三螺旋结构。采用甲基化分析多糖的糖苷键类型,确定硫熏天麻多糖(SGCP2,SGCP3)和未硫熏天麻多糖(NSGCP2,NSGCP3)均由三种糖苷键组成,分别是:D-Glcp-1→、→4)-D-Glcp-(1→和→4,6)-D-Glcp-(1→。通过核磁图谱分析,确定多糖SGCP3和NSGCP3的主链连接方式均为→4)-α-D-Glcp-(1→,而端基α-D-Glcp-(1→通过O-6键连接在主链上。但SGCP3的糖苷键(D-Glcp-1→+→4)-D-Glcp-(1→)之和与→4,6)-D-Glcp-(1→的比例为16:1,而NSGCP3为10:1。表明硫磺熏蒸使天麻多糖的重复单元结构→4)-D-Glcp-(1→数量变多,天麻多糖结构改变。4.硫磺熏蒸对天麻多糖体外抗氧化活性的影响抗氧化活性实验研究了硫熏和未硫熏天麻多糖的DPPH自由基、羟基自由基、ABTS·自由基清除能力和亚铁离子螯合能力、总还原力,以及多糖对HO诱导的RAW264.7细胞损伤的保护作用,结果发现硫熏天麻多糖比未硫熏天麻多糖清除活性分别低2.72～46.37%、10.52～11.01%、1.63～22.32%和6.06～9.37%,总还原力低0.142～0.263 nm,未硫熏天麻多糖NSGCP2和NSGCP3组对HO诱导的RAW264.7细胞损伤的细胞存活率比HO处理组分别提高18.82%和24.70%,说明其具有保护作用,而硫熏天麻多糖SGCP2和SGCP3组则未表现出保护作用。说明硫磺熏蒸使天麻多糖的抗氧化活性下降。硫磺熏蒸使天麻多糖的热稳定性降低,微观结构由光滑片状变得多孔洞,分子量增大,化学结构发生改变,抗氧化活性降低。这为进一步规范合理开发和生产天麻多糖产品提供了理论依据,也为以天麻为代表的其他需熏硫加工的中药材的产品安全保障与开发和市场监管提供借鉴。

关键词：硫磺熏蒸天麻多糖提取纯化结构表征抗氧化

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硫磺熏蒸对杭白菊化学品质的影响

中国中药杂志 2014年第8期39卷 1457-1462页

作者：王珊郝丽娟朱晶晶张启伟王智民张宪陆兔林陕西中医学院药学院陕西西安712046 中国中医科学院中药研究所北京100700 中国绿色食品发展中心北京100081 南京中医药大学药学院江苏南京210023

该文采用HPLC对硫熏前后杭白菊中的8种化学成分进行定量比较,发现硫熏前后的杭白菊化学组成有较明显的差异,黄酮苷类及奎宁酸类成分的含量降低,而黄酮苷元的含量升高,酚酸类成分含量降低,进一步采用SMCA P+11.0软件对硫熏前后的杭白菊... 详细信息

该文采用HPLC对硫熏前后杭白菊中的8种化学成分进行定量比较,发现硫熏前后的杭白菊化学组成有较明显的差异,黄酮苷类及奎宁酸类成分的含量降低,而黄酮苷元的含量升高,酚酸类成分含量降低,进一步采用SMCA P+11.0软件对硫熏前后的杭白菊进行主成分分析(PCA)及偏最小二乘聚类判别模式分析(PLS-DA);PCA分析结果显示,6批杭白菊样品分别聚成2组,分别为杭白菊热风干燥组和硫熏组;通过PLS-DA分析提取出对硫熏前后杭白菊分组贡献率大于1(VIP>1)的3个成分,分别为木犀草素,芹菜素,木犀草苷;同时采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)与电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)相结合对硫熏前后杭白菊中硫,锰,铁,铜,铅4种元素进行测定。结果表明,硫磺熏蒸后杭白菊中S含量显著高于未熏组(P硫磺熏蒸使杭白菊中的化学成分发生改变,硫残留量增加,因此,认为硫磺熏蒸对杭白菊的化学品质具有一定程度的负面影响。化学成分定量分析与多元统计分析相结合的方法,可快速、直观地分析硫熏前后杭白菊化学成分的变化情况,研究结果为规范杭白菊的加工工艺及其质量控制提供参考。

关键词：硫磺熏蒸杭白菊含量测定微量元素 PCA PLS—DA

硫磺熏蒸金银花中断马钱子酸亚硫酸衍生物产生的机制探讨

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中国中药杂志 2014年第9期39卷 1639-1643页

作者：郭爱丽高慧敏陈两绵张启伟王智民首都医科大学中医药学院北京100069 中国中医科学院中药研究所北京100700 中药质量控制技术国家工程实验室北京100700

为了探讨硫磺熏蒸金银花中断马钱子酸亚硫酸衍生物的生成机制,该研究采用柱色谱技术从未硫熏金银花中目标性制备分离了断马钱子酸以进行后续模拟反应,断马钱子酸在有水条件下与二氧化硫反应生成了其亚硫酸衍生物,反应机制可能涉及了断... 详细信息

为了探讨硫磺熏蒸金银花中断马钱子酸亚硫酸衍生物的生成机制,该研究采用柱色谱技术从未硫熏金银花中目标性制备分离了断马钱子酸以进行后续模拟反应,断马钱子酸在有水条件下与二氧化硫反应生成了其亚硫酸衍生物,反应机制可能涉及了断马钱子酸的酯化反应或者是酸化开环后亚硫酸根对羰基的加成反应。该研究为支持硫磺熏蒸导致金银花中断马钱子酸转变成其亚硫酸衍生物提供了实验依据。

关键词：硫磺熏蒸金银花断马钱子酸

硫磺熏蒸前后菊花的HPLC指纹图谱比较研究

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中药材 2012年第5期35卷 705-708页

作者：刘晓蔡皓马晓青裴科蔡宝昌南京中医药大学药学院江苏南京210046 南京中医药大学国家教育部中药炮制规范化及标准化工程研究中心江苏南京210029

目的:建立菊花药材指纹图谱检测方法,并对硫磺熏蒸前后菊花药材的指纹图谱进行分析比较。方法:采用高效液相色谱法,色谱柱为Waters C18(250 mm×4.6 mm,5μm);流动相为乙腈-0.5%磷酸水溶液,梯度洗脱;柱温35℃,检测波长268 nm。结果:测... 详细信息

目的:建立菊花药材指纹图谱检测方法,并对硫磺熏蒸前后菊花药材的指纹图谱进行分析比较。方法:采用高效液相色谱法,色谱柱为Waters C18(250 mm×4.6 mm,5μm);流动相为乙腈-0.5%磷酸水溶液,梯度洗脱;柱温35℃,检测波长268 nm。结果:测定未经硫磺熏蒸和经过硫磺熏蒸的菊花药材样品共11批,建立了菊花药材HPLC指纹图谱的共有模式,确立12个共有峰,并且采用聚类分析方法对11批样品进行分析比较。结论:该方法准确可靠,重复性好,可用于硫磺熏蒸前后菊花药材的质量评价与控制。

关键词：菊花指纹图谱硫磺熏蒸高效液相色谱

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硫磺熏蒸知母的化学标志物分析

中国中药杂志 2017年第18期42卷 3530-3536页

作者：郑伟王芳旭孙欣光康利平赵阳张洁马百平天津中医药大学天津300193 军事医学科学院放射与辐射医学研究所北京100850 中国中医科学院中药资源中心北京100700

中药知母经硫磺熏蒸制备成含硫知母饮片,利用UPLC-Q-TOF-MS^E结合UNIFI数据分析平台、主成分分析法(PCA)及正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA),分析并在线鉴定了硫磺熏蒸前后知母饮片中的16个主要的差异性成分,其中9个主要存在于熏蒸后知... 详细信息

中药知母经硫磺熏蒸制备成含硫知母饮片,利用UPLC-Q-TOF-MS^E结合UNIFI数据分析平台、主成分分析法(PCA)及正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA),分析并在线鉴定了硫磺熏蒸前后知母饮片中的16个主要的差异性成分,其中9个主要存在于熏蒸后知母饮片中;确定了熏蒸后知母饮片中的化学标志物,为硫熏后新产生的亚硫酸酯化衍生物。同时利用UPLC-Q-TOF-MS^E寻找主要化学标志物——知母皂苷BⅡ亚硫酸酯(m/z 983)的手段,建立了知母饮片硫磺熏蒸的快速筛查方法,该方法便捷准确,可作为知母质量控制的有效辅助手段。这是首次分析鉴定了甾体皂苷类成分的亚硫酸酯化衍生物,并应用这一方法筛查硫磺熏蒸的知母饮片。

关键词：知母硫磺熏蒸 UPLC-Q-TOF-MS^E 化学标志物

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硫磺熏蒸对黄芩药材及饮片质量影响分析

中国中药杂志 2016年第12期41卷 2216-2220页

作者：肖凌姜涛聂晶程樱湖北省食品药品监督检验研究院湖北武汉430075

硫磺熏蒸会导致中药材化学成分发生改变,国家对于中药材及饮片的加工贮藏已不再建议使用硫磺熏蒸的方法。该文为分析硫磺熏蒸对黄芩药材质量的影响,采用蒸馏-离子色谱法对180批黄芩饮片,26批黄芩药材,测定二氧化硫残留量;采用LC-MS结合... 详细信息

硫磺熏蒸会导致中药材化学成分发生改变,国家对于中药材及饮片的加工贮藏已不再建议使用硫磺熏蒸的方法。该文为分析硫磺熏蒸对黄芩药材质量的影响,采用蒸馏-离子色谱法对180批黄芩饮片,26批黄芩药材,测定二氧化硫残留量;采用LC-MS结合主成分分析法,比较硫黄熏蒸前后,黄芩中化学成分的变化;并分析硫熏前后黄酮类成分的含量。二氧化硫残留量测定结果,以《中国药典》2015年版四部二氧化硫残留限量≤150 mg·kg^(-1)计算,74批不合格,不合格率35.9%。不合格样品全部为饮片。通过指纹图谱对比及主成分分析结果表明,硫熏前后黄酮类成分未发生明显变化,但黄酮苷类成分呈下降趋势,黄芩苷含量变化明显。硫磺熏蒸过程中黄酮苷类成分水解成苷元,导致苷类成分下降,此问题对黄芩质量产生影响。黄芩饮片在炮制加工过程中的打硫现象非常严重,提示监管的重点环节在饮片生产过程。

关键词：黄芩硫磺熏蒸质量影响

硫磺熏蒸对中药材化学成分和药理作用影响的研究进展

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中国中药杂志 2014年第15期39卷 2796-2800页

作者：陆兔林宁子琬单鑫李林毛春芹季德殷放宙南京中医药大学药学院江苏南京210023 江苏省中药炮制重点实验室江苏南京210023

硫磺熏蒸是近现代中药材产地加工中的一种普遍现象,中药材在硫熏过程中因熏蒸作用、硫磺作用或两者的混合作用,某些活性成分发生了量变或质变,同时导致了二氧化硫与重金属残留,严重影响了中药材的品质,极大地限制了中药产业的良性发展... 详细信息

硫磺熏蒸是近现代中药材产地加工中的一种普遍现象,中药材在硫熏过程中因熏蒸作用、硫磺作用或两者的混合作用,某些活性成分发生了量变或质变,同时导致了二氧化硫与重金属残留,严重影响了中药材的品质,极大地限制了中药产业的良性发展。该文从中药化学成分分类的角度出发,初步阐述各类成分在硫熏过程中的变化,旨在结合中药材的不同性质,研究其化学成分的变化规律及对质量带来的影响,为优选其最佳的加工方法提供参考依据,以确保中药材质量的安全、稳定、可控。

关键词：硫磺熏蒸中药材化学成分药理作用研究进展

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黄瓜响应硫磺熏蒸的分子及代谢机制研究

黄瓜响应硫磺熏蒸的分子及代谢机制研究

作者：刘娟山西农业大学

学位级别：硕士

硫(S)是有机农业生产中重要的杀菌剂。利用定时控制硫磺蒸汽仪熏蒸硫磺是国内外设施园艺生产中常用的杀菌方式之一,可有效防治白粉病与霜霉病等多种真菌性病害的传播。黄瓜是一种重要的设施蔬菜,实践和报道表明,外源硫磺熏蒸会导致部分... 详细信息

硫(S)是有机农业生产中重要的杀菌剂。利用定时控制硫磺蒸汽仪熏蒸硫磺是国内外设施园艺生产中常用的杀菌方式之一,可有效防治白粉病与霜霉病等多种真菌性病害的传播。黄瓜是一种重要的设施蔬菜,实践和报道表明,外源硫磺熏蒸会导致部分黄瓜种质及品种叶片受害,丧失功能。这种现象限制了硫磺熏蒸杀菌在设施黄瓜生产中的推广和应用。因此,黄瓜硫磺熏蒸响应机制研究可为硫磺杀菌在设施园艺栽培中的应用提供理论依据。本研究以黄瓜‘9930’为材料,从生理学、转录组学、代谢组学等多个角度出发,分析黄瓜响应硫磺熏蒸的分子及代谢机制,获得了以下研究结果:黄瓜在硫磺熏蒸后,叶片中叶绿素含量、PSII实际光化学效率(ΦPSII)与气孔导度(Cond)等指标降低,胞间CO浓度(Ci)显著上升;超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(POD)活性在幼叶中上升,在成熟叶中降低;丙二醛含量在成熟叶中显著上升。此外,硫磺熏蒸下黄瓜果实长度、果实直径、商品瓜单果重、商品瓜果皮颜色没有显著差异,商品瓜中可溶性固形物显著降低,可溶性蛋白与维生素C含量显著提高。因此,硫磺熏蒸激活了黄瓜叶片中的逆境防御机制,其对果实发育影响较小。代谢组学分析表明,硫磺熏蒸下黄瓜成熟叶片中的差异代谢物最多,商品瓜中的差异代谢物最少。黄瓜叶片和果实中差异代谢物的KEGG富集分析表明,硫磺熏蒸显著影响黄瓜内多种糖类、有机酸类、氨基酸类物质在内的代谢过程。通过硫磺熏蒸下黄瓜叶片和果实中TCA循环通路构建,发现硫磺熏蒸显著下调了多种糖类、脂类代谢物含量,叶片中脯氨酸含量显著上调。因此,硫磺熏蒸显著影响了黄瓜叶片与果实中的碳氮代谢过程。基于Illumina平台进行转录组测序,共获得了约157.27 Gb的数据量。转录组分析表明,叶片中的差异基因的数量较果实中的多。通过对各组别中的差异基因进行GO富集分析发现,叶片与果实中差异基因主要富集在植物逆境响应相关途径中。利用加权共表达网络分析(WGCNA)鉴定出LECRK3、RLK5、pox N1、ASPG1、AMC1、PERK1、XA21、HPL、PHOS3和CYSK为黄瓜响应硫磺熏蒸的关键转录本。结合Cytoscape进行硫磺熏蒸下黄瓜逆境防御模型的构建,发现由脱落酸(ABA)介导的信号转导途径在幼叶中上调表达,在成熟叶中下调表达。因此,硫磺熏蒸显著激活了黄瓜转录水平的多种逆境防御机制,以提高其在硫磺熏蒸下的适应性。利用O2PLS(The bidirectional orthogonal projections to latent structures)进行黄瓜硫磺熏蒸下内源硫代谢的转录组学与代谢组学联合分析。结果表明,外源硫磺熏蒸下参与硫酸盐转运、活化与还原过程中的ST、APS与APR基因在短期硫磺熏蒸处理的叶片中上调,经长期硫磺熏蒸后其表达量下调,说明黄瓜在长期硫磺熏蒸下减少了对硫酸盐的吸收同化。与此同时,硫磺熏蒸下黄瓜中半胱氨酸合酶基因CYSK显著上调,促进了黄瓜中包括Cystathionine、Homocysteine、SAM等多种含硫次生代谢物含量的提高,提高了黄瓜的硫营养水平。通过PCR技术克隆了黄瓜半胱氨酸合酶基因CsCYSK,该基因c DNA全长共计1173bp。生物信息学分析表明,CsCYSK编码390个氨基酸,蛋白相对分子量为41199.52 Da;理论等电点(pI)为7.62;定位于叶绿体中;该蛋白为亲水蛋白,不具有跨膜结构域与信号肽;其主要结构为α-螺旋与无规则卷曲,且含有大量磷酸化位点。系统发育分析表明,黄瓜CsCYSK蛋白与甜瓜亲缘关系最近,与多种棉属植物亲缘关系较远。通过RT-q PCR进行CsCYSK在不同植物组织与果实组织中的表达分析可知,CsCYSK在叶片中的相对表达量最高,同时,硫磺熏蒸可显著上调叶片中CsCYSK的表达。此外,CsCYSK在果皮中的表达量较高,显著高于其在果肉与果瓤中的相对表达量。通过硫磺熏蒸下黄瓜CsCYSK的表达模式分析表明,CsCYSK在连续硫磺熏蒸后3 d达到最高值,其后表达量下降。本研究表明,硫磺熏蒸激活了黄瓜叶片中生理、转录以及代谢水平上多种防御机制的发生,其对果实的影响较小。同时,黄瓜CsCYSK基因在硫磺熏蒸后显著高表达,提高了黄瓜中的硫营养水平。

关键词：黄瓜硫磺熏蒸转录组学代谢组学逆境响应