《Molecules》:Quality Evaluation of Commercial Products Marketed as Thymus vulgaris L. Essential Oil According to European Pharmacopoeia 10.0 Criteria
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精油是由化学成分组成多变的复杂次生代谢产物混合物,其化学组成决定了治疗效果。百里香油(Thyme oil)是通过水蒸气蒸馏法从百里香属(Thymus spp.)植物的新鲜或干燥叶片及花朵中提取获得,因其具有抗菌、镇咳和抗氧化等特性,被广泛应用于食品、制药及香水
精油是由化学成分组成多变的复杂次生代谢产物混合物,其化学组成决定了治疗效果。百里香油(Thyme oil)是通过水蒸气蒸馏法从百里香属(Thymus spp.)植物的新鲜或干燥叶片及花朵中提取获得,因其具有抗菌、镇咳和抗氧化等特性,被广泛应用于食品、制药及香水-化妆品行业。确保精油质量对公共健康至关重要,因为全球范围内普遍存在的偏离既定标准的情况对消费者构成风险。本研究依据欧洲药典(European Pharmacopoeia, EP)10.0标准,对来自土耳其市场药房及其他渠道的12个不同胸腺(Thymus vulgaris L.)精油(TVEO)样品的质量进行了评价,重点关注其合规性。在对外观、溶解性、相对密度和折射率进行初步评估后,研究人员对每个TVEO样品进行了高效薄层色谱(HPTLC)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析,以描绘其植物化学成分谱。结果表明,所有样品均未完全满足EP 10.0规定的全部标准。药房来源样品平均满足EP标准的比例为46.9%,非药房来源样品为41.9%。本研究发现提示,未来对土耳其市场TVEO样品的质量控制分析应将综合化学谱分析与先进分析策略相结合。
论文解读文章
一、研究背景与意义
精油作为天然植物次生代谢产物,已深度融入全球日常生活,在化妆品、食品调味和健康产业中需求巨大。胸腺(Thymus vulgaris L.,唇形科)在历史上长期用于支气管炎、哮喘和咳嗽等呼吸系统疾病的治疗,其药理活性主要归因于主要成分百里酚(thymol)及其异构体香芹酚(carvacrol),二者分别具有抗真菌、抗菌、抗氧化以及乙酰胆碱酯酶抑制、抗炎和抗血栓等作用。2020年全球精油产量达19.145万吨,预计至2027年市场将增长7.8%。然而,市场需求的快速增长引发了关于市售产品质量真实性的担忧。
根据欧洲药典(EP)规定,胸腺精油应通过水蒸气蒸馏法从胸腺(Thymus vulgaris L.)、扎伊吉斯百里香(T. zygis L.)或其混合物的新鲜开花地上部分获得。精油组成对植物来源、采收条件、提取技术和储存方式等变量高度敏感,若缺乏充分的质量评估,可能出现标签错误、掺假、污染、氧化或降解等问题。不符合EP标准的产品不仅可能无法发挥预期的生物活性,还可能引发过敏反应或其他不良副作用。尽管文献中已有大量分析研究,但据研究人员所知,此前尚无专门以EP标准为核心评估市售胸腺精油产品质量的研究。因此,本研究旨在填补这一文献空白,为精油生产行业潜在的质量与安全挑战提供见解。
二、研究设计与结论概述
研究人员从土耳其不同渠道收集了12个不同品牌的胸腺精油样品,其中2个样品购自药房,10个样品购自草药店或网络零售商。所有样品标签均声称100%纯胸腺精油,且在土耳其共和国卫生部数据库中记录已验证。样品按购买渠道编码,药房来源以“P”编码,其他渠道以“A”编码。研究依据EP 10.0版本(样品收集时适用的版本)对全部样品进行了系统质量评价。
研究得出以下核心结论:所有12个样品均未完全符合EP 10.0规定的全部标准。药房来源样品的平均标准符合率为46.9%,非药房来源样品为41.9%。最低合规性出现在A3和A9编码样品,仅满足16项标准中的4项;而A10编码样品合规性相对较高,满足16项标准中的11项。化学分析显示市售产品存在显著化学变异性,可归类为三种不同化学型:香芹酚富集型(大多数样品)、百里酚富集型(P2和A8编码样品)和芳樟醇富集型(A3编码样品)。由于EP明确要求百里香精油应为百里酚主导型谱,香芹酚主导型样品凸显了显著的组成偏差。这些偏差可能源于使用了不同于药典规定的胸腺化学型,或有意/无意地以具有相似气味的替代植物物种进行替换。
三、关键技术方法
本研究采用的主要技术方法包括:外观检查与溶解性测试(分别使用无水乙醇和轻石油进行混溶性评估);相对密度测定(在20.0 °C下采用重量分析法,一式三份);折射率测量(使用Anton Paar-Abbemat 3100折光仪,20 °C条件下);高效薄层色谱(HPTLC)分析(使用CAMAG HPTLC自动点样器ATS 4和自动展开仪ADC 2,硅胶F254板为固定相,二氯甲烷R为流动相);气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析(使用HP-5MS毛细管柱,氦气为载气,通过与NIST17和Wiley7数字谱库比对及相对保留指数(RRI)计算进行成分鉴定)。所有标准品均购自Sigma-Aldrich。
四、研究结果
4.1 外观
欧洲药典10.0标准规定胸腺精油应为澄清、黄色或极深红棕色、可流动液体。所有样品均符合EP 10.0标准。
4.2 溶解性
4.2.1 无水乙醇溶解性
根据欧洲药典规定,胸腺精油应与无水乙醇混溶。所有样品均符合EP 10.0标准。
4.2.2 轻石油溶解性
根据欧洲药典规定,胸腺精油应与轻石油混溶。所有样品均符合EP 10.0标准。
4.3 相对密度与折射率
EP 10.0规定胸腺精油相对密度应在0.915至0.935之间。仅有P1、A2、A4、A5、A10样品符合标准。EP 10.0规定折射率应在1.490至1.505之间。仅有P1、A2、A4、A5、A7和A10样品符合标准。超过一半的样品未通过折射率和相对密度标准,这两个参数被广泛用作精油纯度和质量的指标,其偏差首次提示了化学组成失衡的信号。
4.4 色谱特征分析
4.4.1 高效薄层色谱(HPTLC)
按照EP规定,百里酚应在色谱板顶部区域呈现浓烈的橙棕色斑点,香芹酚可能呈现淡橙灰色斑点。HPTLC结果显示,仅在A8和P2编码样品中观察到百里酚特征斑点。百里酚与香芹酚作为位置异构体,结构高度相似,可能表现出相似的色谱响应,导致共迁移或重叠,这解释了其余样品在该Rf区域呈现混合颜色的现象。
4.4.2 气相色谱-质谱联用(GC-MS)
GC-MS分析揭示了30种不同的化学成分,TVEO化学谱解析度最低96.3%,最高100.0%。在所有分析样品中,仅P2和A8编码样品含有符合EP规定水平的百里酚(30–55%)。A8编码样品以检测到10种化合物对应100%油含量且缺乏次要成分为特征,其非典型谱提示该产品可能是重组或掺假产品。九个样品(P1、A1、A2、A4、A5、A6、A7、A9和A10)以香芹酚为主要成分而非百里酚;A3编码样品以芳樟醇为主要成分。
五、讨论与结论
讨论部分指出,大多数样品中高香芹酚含量可能归因于土耳其商业上使用牛至属(Origanum)植物替代非本土的胸腺,因为香芹酚被认为是牛至属物种的主要成分。土耳其拥有21种牛至属本土物种,且当地超过50种分类群统称为“kekik”(百里香),涵盖多个不同属。这种命名上的模糊性在监管机构未解决命名问题的情况下极易导致植物学替代。然而,仅凭GC-MS组成分析不足以明确区分化学型变异、植物学替代或有意掺假。
药房来源产品比非药房来源产品表现出更高的平均EP标准符合率(46.9%对41.9%),尽管由于样本量不均衡,该数据应谨慎解读。研究强调,精油在不受监管的市场中自由可得,存在将低质量产品引入市场的风险。遵循药典标准可提高产品可靠性并保护全球消费者健康。研究结论指出,精油作为具有预防和治疗作用的植物源产品,在制药等多个行业具有重要价值,遵守国际标准对确保其作为高质量产品进入市场至关重要。本研究揭示的化学波动展示了天然产品制造中固有的复杂挑战,未来土耳其市场TVEO的质量控制法规应通过将系统化学谱分析与化学计量学分析相结合来加以扩展。