黃嬌++姜登軍

摘要：對重慶不同產(chǎn)區(qū)桔梗多個指標成分的含量進行測定，并對其質(zhì)量進行綜合評價。按照《中國藥典》方法測定水分、總灰分、醇浸出物，采用UV法測定總黃酮、總皂苷、總多糖的含量，采用HPLC-ELSD法測定桔梗皂苷D的含量，并運用主成分分析法和相關(guān)性分析法對各個指標進行綜合評價。相關(guān)性分析表明，不同指標間有一定的相關(guān)性。對多個指標成分進行評價，運用主成分得分得出開縣產(chǎn)桔梗質(zhì)量最優(yōu)。通過主成分分析法和相關(guān)性分析法對不同產(chǎn)區(qū)桔梗藥材質(zhì)量進行綜合評價，可為重慶產(chǎn)桔梗資源的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：桔梗；綜合評價；相關(guān)性分析；主成分分析

中圖分類號： S567.02文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）06-0301-05-0389-04

收稿日期：2015-04-15

基金項目：重慶市教委科學技術(shù)研究項目（編號：K131801）。

通信作者：黃嬌（1982—），女，海南?？谌耍T士，講師，主要從事中藥質(zhì)量分析研究。E-mail：huangjiao1108@126.com。中藥材桔梗為桔?？浦参锝酃Platycodon grandiflorum （Jacq.） A. DC.]的干燥根[1]，是藥食兩用的藥材品種，主要用于治療咳嗽痰多、胸悶不暢、咽痛、音啞、肺癰吐痰、瘡瘍膿成不潰等癥[2]。桔梗的化學成分主要含有皂苷類、黃酮類、酚類化合物、聚炔類化合物、甾醇類、多聚糖、揮發(fā)油、脂肪油及脂肪酸、維生素、氨基酸及微量元素[3]。相關(guān)學者對桔梗中多種成分，特別是三萜皂苷類成分的藥理活性進行了較多研究[4-6]，目前，藥典單以桔梗皂苷D含量來判斷桔梗藥材的質(zhì)量優(yōu)劣并不能反映真實情況，因為中藥療效是多種成分協(xié)同作用的結(jié)果。已有關(guān)于不同產(chǎn)地桔梗有效成分含量方面的研究報道[7-9]，但多指標應(yīng)用于桔梗藥材質(zhì)量綜合的評價尚未見報道。

桔梗在中國主產(chǎn)于安徽、河南、湖北、遼寧、吉林、河北及內(nèi)蒙古等?。▍^(qū)），以東北、華北產(chǎn)量較大，稱為北桔梗，華東地區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量最佳，稱為南桔梗，南北皆適于種植[10]。重慶地處西南，地形垂直高差大，生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)多樣性，生態(tài)類型豐富多樣，生物物種非常豐富。由于其得天獨厚的地理氣候條件，中藥資源非常豐富，素有中草藥王國和天然藥庫之稱。重慶有不少區(qū)縣種植桔梗，為了進一步擴大重慶產(chǎn)桔梗資源的開發(fā)，保證商品藥材及相應(yīng)制劑的穩(wěn)定性，本試驗擬對收集的桔梗藥材進行多指標成分的測定，為重慶產(chǎn)桔梗藥材資源的合理使用及GAP種植提供借鑒和參考。

1材料與方法

1.1材料與試劑

桔梗皂苷D標準品（批號：MusT-13082211），購自成都曼思特生物科技有限公司；乙腈，色譜純；甲醇、乙醇、正丁醇、甲酸、冰醋酸、高氯酸、香草醛，分析純，川東化工集團有限公司化學試劑廠；超純水，自制。

本試驗桔梗藥材樣品采自2013年重慶8個區(qū)縣（表1）共20批，藥材采集后清洗去除泥沙，刮去根皮后干燥，即得桔梗樣品，并經(jīng)重慶萬州食品藥品檢驗所鑒定為桔?？平酃僦参锝酃Platycodon grandiflorum （Jacq. ） A. DC.]的根。

1.2儀器與設(shè)備

島津LC-20A高效液相色譜儀；ELSD-LTII檢測器；島津工作站；KQ-250B型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；梅特勒ME215S十萬分之一電子天平；梅特勒CP224S萬分之一電子天平；紫外UV-2550，日本島津公司；超聲波清洗儀SD3200，昆山市超聲儀器有限公司；LK-COOA搖擺式高速中藥粉碎機。

1.3方法

1.3.1水分測定按照《中國藥典》2010版1部附錄ⅨH第1法，取不同批次的桔梗樣品（過2號篩）2.0 g測定。

1.3.2總灰分測定精確稱取桔梗粉末（過2號篩）3.0 g，按照《中國藥典》2010版1部附錄ⅨK灰分測定法測定。

1.3.3浸出物測定精確稱取桔梗粉末（過2號篩）2.0 g，置于150 mL錐形瓶中，精確加水100 mL，按照《中國藥典》2010版1部附錄XA項下醇溶性浸出物測定法的熱浸法測定。

1.3.4桔?？傇碥蘸繙y定[11]精確稱取桔梗皂苷D 5.65 mg，加甲醇溶解并稀釋制成濃度為0.565 mg/mL的標準品溶液。精確稱取干燥桔梗藥材粉末2.0 g，加入11倍90%乙醇，超聲提取30 min，超聲溫度為45 ℃進行提取，殘留物加甲醇溶解定容于容量瓶中備用。分別吸取200 μL，在473 nm處測定吸收度，計算出總皂苷的含量。

1.3.5桔梗總黃酮含量測定[11]精確稱取蕓香苷對照品15.70 mg，加甲醇溶解并稀釋制成濃度為0.157 mg/mL的標準品溶液，精確稱取1.0 g桔梗粗粉，置于100 mL錐形瓶中，加入90%甲醇溶液50 mL，超聲提取45 min，放冷過濾定容于100 mL容量瓶中，作為供試品溶液。在510 nm處測定吸收度，計算出總黃酮的含量。

1.3.6桔梗總多糖含量測定[7]精確稱取葡萄糖標準品15.23 mg，加蒸餾水溶解并稀釋制成0.152 3 mg/mL的標準品溶液。精確稱取桔梗樣品1.0 g，置于100 mL容量瓶中，超聲提取45 min。精確量取續(xù)濾液20 mL蒸干，加水溶解，加10 mL無水乙醇放置12 h，抽濾，沉淀用90%乙醇洗滌，沉淀用水溶解定容至50 mL量瓶，搖勻，即得供試品溶液。在486 nm 處測定吸收度，計算出總多糖的含量。

1.3.7桔梗皂苷D含量測定

1.3.7.1色譜條件色譜柱：phenomenex-C18色譜柱；流動相：流動相乙腈（A）-0.05%磷酸溶液（B）；流速：0.8 mL/min；進樣量：20 μL。梯度洗脫程序：0.01～10 min，20%A；10～54 min，33%A；54～66min，4%A。

1.3.7.2標準品溶液的制備精確稱取桔梗皂苷D標準品4.93 mg置于10 mL量瓶中，加90%甲醇稀釋至刻度，過 0.45 μm 微孔濾膜濾過即得，進樣20 μL。

1.3.7.3供試品溶液的制備[12]取各桔梗藥材粉末（過2號篩），精確稱取2 g，置錐形瓶中，精確加入90%甲醇50 mL，超聲提取30 min，放冷，取續(xù)濾液過0.45 μm微孔濾膜濾過即得。

2結(jié)果與分析

2.1桔梗皂苷D含量測定方法學考察

2.1.1線性關(guān)系的考察分別精確吸取標準品溶液1、5、10、15、20、25 μL注入液相色譜儀。按“1.3.7.1”節(jié)下色譜條件，測得桔梗皂苷D峰面積積分值，以標準品溶液進樣量的自然對數(shù)為橫坐標（x），峰面積積分值的自然對數(shù)為縱坐標（y）進行回歸，得到桔梗皂苷D的線性回歸方程為：y=0985x+11.886，r=0.999 2；表明桔梗皂苷D在0.491～12276 μg范圍內(nèi)峰面積與進樣量呈良好的線性關(guān)系。

2.1.2精密度試驗取1號供試品溶液重復(fù)進樣5次，進樣20 μL，計算桔梗皂苷D的峰面積RSD為1.26%，表明方法精密度良好。

2.1.3穩(wěn)定性試驗分別取1號供試品溶液0、2、4、8、12、24 μL，進樣20 μL，桔梗皂苷D的峰面積RSD為093%，表明樣品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。

2.1.4重復(fù)性試驗取同一批藥材（1號），按照“1.3.7.3”節(jié)下制備6份供試品溶液，依照同樣色譜條件測定桔梗皂苷D含量平均值為0.56%，RSD為2.83%，表明此方法符合方法學要求。

2.1.5加樣回收率試驗精確稱取2 g 1號桔梗藥材粉末5份（桔梗皂苷D含量為0.56%），分別精確加入桔梗皂苷D標準品1 mL（含桔梗皂苷D 0.491 mg），按供試品的制備方法處理，計算回收率，桔梗皂苷D 5份樣品的平均回收率為9958%，RSD為1.09%，表明此法的回收率較高。

2.2系統(tǒng)適應(yīng)性試驗

在“1.3.7.1”節(jié)下色譜條件對對照品進行測定，記錄色譜圖（圖1）。

2.3桔梗皂苷D的含量測定

分別取不同產(chǎn)區(qū)的桔梗藥材，按照“1.3.7.3”節(jié)下方法制成樣品溶液，精確吸取供試品溶液20 μL，注入色譜儀（圖2），桔梗皂苷D含量測定結(jié)果見表1。

2.4不同產(chǎn)地桔梗各項指標測定結(jié)果分析

從表1可以看出，20批桔梗樣品水分和總灰分均符合現(xiàn)行《中國藥典》的規(guī)定，醇浸出物的含量在17.84%～35.62%，

總多糖的含量在13.06%～58.70%，總皂苷的含量在6.99%～12.47%，總黃酮的含量在0.26%～0.53%，桔梗皂苷D的含量在0.41%～0.77%，不同產(chǎn)區(qū)的桔梗指標性成分含量有明顯差異。

2.5相關(guān)性分析

采用SPSS 19.0對上述指標間進行相關(guān)性分析（表2），從表2可以看出，桔梗藥材的水分和總灰分與其他指標之間的相關(guān)不顯著；總多糖和浸出物之間呈極顯著相關(guān)；總皂苷和浸出物之間呈極顯著相關(guān)；總黃酮和浸出物之間呈顯著相關(guān)；桔梗皂苷D和浸出物之間呈顯著相關(guān)；總多糖和總黃酮之間呈極顯著相關(guān)，總皂苷和總黃酮之間呈極顯著相關(guān)；總皂苷和桔梗皂苷D之間呈極顯著相關(guān)；總黃酮和桔梗皂苷D間呈極顯著相關(guān)。

2.6主成分分析

大量研究表明，應(yīng)用主成分分析和模糊數(shù)學方法建立的數(shù)學模型進行中藥材的質(zhì)量評價是可行的[13-16]。本研究采用SPSS 19.0對20批桔梗藥材的水分、總灰分、醇浸出物、總黃酮、總皂苷、總多糖以及桔梗皂苷D的含量等測定數(shù)據(jù)進行主成分分析。成分1、2的特征值占總方差的百分比為 74.927%，選取了前2個因子作為主成分，代表主要的桔梗質(zhì)量指標。第1主成分以醇浸出物、總黃酮、總皂苷、總多糖以及桔梗皂苷D的含量貢獻較大；第2主成分以水分含量貢獻較大。從圖3可以看出，距離原點較遠的幾個點就是主成分1和2中權(quán)重值大的成分，表明其在決定產(chǎn)地差異中的重大作用。

綜合主成分得分越高，相應(yīng)的評價樣本質(zhì)量就越優(yōu)。由得分圖可見不同產(chǎn)地的桔梗藥材得分不同，提示桔梗藥材的質(zhì)量與地域分布有關(guān)，不同產(chǎn)地桔梗藥材的質(zhì)量之間存在著明顯的差異。綜合得分11號開縣關(guān)面鄉(xiāng)產(chǎn)的桔梗藥材質(zhì)量最優(yōu)，15號樣品質(zhì)量最差（圖4）。

2.7聚類分析驗證

為了驗證綜合主成分分析結(jié)果的可靠性及客觀性，采用系統(tǒng)聚類法對其進行驗證。對20批桔梗藥材的水分、總灰分、醇浸出物、總黃酮、總皂苷、總多糖以及桔梗皂苷D原始數(shù)據(jù)標準化處理后進行系統(tǒng)聚類分析，本試驗的綜合主成分分析結(jié)果與原始數(shù)據(jù)的聚類分析結(jié)果呈現(xiàn)相似規(guī)律，20批桔梗樣品可以分為2類，其中 10、11、19號樣品聚為一類，在綜合排名中排名前3，得分比其他樣品略高，質(zhì)量最優(yōu)；在剩下的樣品中，綜合排名較后，質(zhì)量較差（圖5）。

3結(jié)論與討論

本研究對桔梗的水分、總灰分及醇溶性浸出物進行檢測，同時對總黃酮、總皂苷、總多糖以及桔梗皂苷D的含量測定，建立全面的桔梗藥材質(zhì)量評價體系，并通過此體系綜合分析不同產(chǎn)區(qū)桔梗藥材的質(zhì)量差異。通過對此體系進行分析，不同產(chǎn)區(qū)桔梗醇溶性浸出物都在17%以上，水分不超過15%，總灰分不超過5%，桔梗皂苷D的含量都大于0.1%，所有樣品都能符合《中國藥典》2010 版標準，質(zhì)量較好。

運用相關(guān)性分析對20批桔梗藥材進行分析評價，結(jié)果表明，20批桔梗中水分、總灰分、浸出物以及指標性成分都有明顯差異。相關(guān)性分析中可以得到桔梗藥材的水分和總灰分與其他指標之間的相關(guān)性不顯著；總多糖和浸出物之間呈極顯著相關(guān)；總皂苷和浸出物之間呈極顯著相關(guān)；總黃酮和浸出物之間呈顯著相關(guān)；桔梗皂苷D和浸出物之間呈顯著相關(guān)；總多糖和總黃酮之間呈極顯著相關(guān)，總皂苷和總黃酮之間呈極顯著相關(guān)；總皂苷和桔梗皂苷D之間呈極顯著相關(guān)。三萜皂苷類是桔梗的主要活性成分與特征性成分[3]，不同產(chǎn)區(qū)的桔?？傇碥蘸蛦误w皂苷的含量有差異，符合藥用植物體內(nèi)總皂苷含量的積累和皂苷的組成與植物生長發(fā)育緊密相關(guān)，藥用

植物體內(nèi)的皂苷是動態(tài)變化的，來源不同產(chǎn)區(qū)的同種中藥材，含有的特定的藥效成分皂苷含量就有可能不同，包括皂苷總含量和皂苷的組成[17]。黃酮類化合物具有降血壓、抑制血小板聚集、抗骨質(zhì)疏松、抗心律失常、抗過敏、抗缺氧等多種藥理及保健作用[18]?，F(xiàn)代藥理學研究發(fā)現(xiàn)桔梗多糖具有很好的抗腫瘤和增強機體免疫活性的作用[19-20]，多糖含量直接影響其藥效的發(fā)揮，多糖也是桔梗食用品質(zhì)的主要評價指標。本試驗得到的總多糖、總黃酮、總皂苷之間呈極顯著相關(guān)性，可能和桔梗體內(nèi)代謝的生物合成過程有關(guān)。影響桔梗體內(nèi)多種成分積累的因素比較復(fù)雜，可能是多種生態(tài)因子如溫度、土壤等協(xié)同作用的結(jié)果。

采用主成分分析法能夠篩選出共有的特征成分，指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)決定性要素，較以往單一評價指標得到的結(jié)果更為系統(tǒng)，能較為全面地反映桔梗藥材的質(zhì)量狀況，各主成分的貢獻率是通過分析原始數(shù)據(jù)計算得到，克服了其他綜合評價方法中人為確定各指標權(quán)重的問題，結(jié)果客觀公正[13]。從評價結(jié)果看，11號樣品綜合主成分F值最高，質(zhì)量最好；15號樣品綜合主成分F值最低，質(zhì)量最差。本試驗中運用 PCA-CA模式識別分析方法，能更全面地判別桔梗藥材的優(yōu)劣，為桔梗藥材的進一步利用提供了可靠的理論依據(jù)。

植物生存環(huán)境中的生態(tài)因子可分為生物因子和非生物因子。皂苷類和黃酮類化合物都是植物體內(nèi)重要的次生代謝物，其量和組成隨著植物的遺傳背景、組織類型、生長年齡、生理狀況以及環(huán)境因子的變化而發(fā)生顯著變化，而其量和組成的變化又取決于合成途徑中的一些關(guān)鍵酶及其在細胞中的表達水平[21-24]。植物的次生代謝產(chǎn)物，在植物體內(nèi)的積累很大程度上受生長環(huán)境各因素的直接或間接影響。后續(xù)將對影響桔梗次生代謝物積累的關(guān)鍵生態(tài)因子進行深入研究。

試驗結(jié)果表明，不同產(chǎn)區(qū)桔梗藥材的多指標含量之間存在不同程度的差異，相同產(chǎn)區(qū)也存在一定差異，可能與氣候、土壤、海拔、采集時間、生長年限等有一定的關(guān)系，在一定程度上反映了桔梗藥材的質(zhì)量特性。通過主成分分析發(fā)現(xiàn)，不同產(chǎn)區(qū)的樣品綜合主成分值存在較大差異，相同產(chǎn)區(qū)也存在一定差異，可能與產(chǎn)區(qū)栽培水平參差不齊有關(guān)，所以規(guī)范化栽培技術(shù)是確保中國藥材質(zhì)量的重要舉措[21]。擴大重慶桔梗資源的開發(fā)，就必須加強各產(chǎn)區(qū)規(guī)范化種植技術(shù)和管理。中藥材的品種具有“一脈相承”“沿革變遷”的特點，產(chǎn)地是影響中藥材質(zhì)量的重要因素[25]。桔梗在我國許多地區(qū)均有分布，而不同產(chǎn)地環(huán)境因子均有較大差異，這勢必會對桔梗的生長及藥材品質(zhì)造成影響。加大收集代表性桔梗樣品，采用質(zhì)譜等先進方法，進一步對桔梗體內(nèi)代謝產(chǎn)物成分篩選，并結(jié)合藥效、分子生物學等方面進行綜合比較研究，可使桔梗質(zhì)量評價體系更加完善。

參考文獻：

[1]周榮漢. 中藥資源學[M]. 北京：中國醫(yī)藥科技出版社，1993：486-489.

[2]國家藥典委員會. 中華人民共和國藥典：一部[M]. 北京：化學工業(yè)出版社，2005：259.

[3]張巖，劉穎，陶韻文，等. 傳統(tǒng)中藥材桔梗的研究進展[J]. 黑龍江醫(yī)學，2013，37（7）：638-640.

[4]Choi J H，Hwang Y P，Han E H，et al. Inhibition of acrolein-stimulated MUC5AC expression by Platycodon grandiflorum root-derived saponin in A549 cells[J]. Food and Chemical Toxicology，2011，49（9）：2157-2166.

[5]Kim M S，Kim W G，Chung H S，et al. Improvement of atopic dermatitis-like skin lesions by Platycodon grandiflorum fermented by Lactobacillus plantarum in NC/Nga mice[J]. Biological & Pharmaceutical Bulletin，2012，35（8）：1222-1229.

[6]Yu J S，Kim A K. Platycodin D induces reactive Oxygen species-mediated apoptosis signal-regulating kinase 1 activation and endoplasmic reticulum stress response in human breast Cancer cells[J]. Journal of Medicinal Food，2012，15（8）：691-699.

[7]金傳山，張偉，桂雙英，等. 不同產(chǎn)地桔梗中桔梗皂苷D及總多糖的含量比較[J]. 安徽醫(yī)藥，2014，18（2）：246-249.

[8]李喜鳳，杜云鋒，謝新年，等. 不同產(chǎn)地桔梗藥材HPLC指紋圖譜及桔梗皂苷D含量測定研究[J]. 中成藥，2010，32（4）：529-532.

[9]葉靜，肖美添，湯須崇，等. HPLC-ELSD法測定桔梗中3種桔梗皂苷的含量[J]. 西安交通大學學報：醫(yī)學版，2010，31（5）：640-642.

[10]高峻，王應(yīng)軍，陳潁，等. 桔梗資源的研究[J]. 中國醫(yī)藥指南，2012，10（34）：421-423.

[11]周秀娟. 桔梗的質(zhì)量研究[D]. 合肥：安徽中醫(yī)藥大學，2013.

[12]李文庭，祝明，馬臨科，等. 桔梗的HPLC-ELSD指紋圖譜研究[J]. 中國實驗方劑學雜志，2011，17（22）：50-53.

[13]羅夫來，郭巧生. 百蕊草礦質(zhì)元素含量測定和主成分分析[J]. 中國中藥雜志，2010，35（10）：1226-1230.

[14]付紹智，王婷婷，高文遠，等. 基于主成分分析的不同初加工方法大黃的蒽醌及酚酸類成分比較研究[J]. 中國中藥雜志，2014，39（5）：833-837.

[15]汪云偉，鐘戀，焦小珂，等. 基于主成分及相關(guān)性分析的益母草綜合質(zhì)量評價[J]. 時珍國醫(yī)國藥，2014，25（7）：1777-1779.

[16]安開龍，李德坤，周大錚，等. 不同干燥方法對五味子藥材品質(zhì)的影響[J]. 中國中藥雜志，2014，39（15）：2900-2906.

[17]曾燕，郭蘭萍，楊光，等. 環(huán)境生態(tài)因子對藥用植物皂苷成分的影響[J]. 中國實驗方劑學雜志，2012，18（17）：313-318.

[18]張巖，曹國杰，張燕，等. 黃酮類化合物的提取以及檢測方法的研究進展[J]. 食品研究與開發(fā)，2008，29（1）：154-158.

[19]Han S B，Park S H，Lee K H，et al. Polysaccharide isolated from the radix of Platycodon grandiflorum selectively activates B cells and macrophages but not T cells[J]. International Immunopharmacology，2001，1（11）：1969-1978.

[20]Yoon Y D，Kang J S，Han S B，et al. Activation of mitogen-activated protein kinases and AP-1 by polysaccharide isolated from the radix of Platycodon grandiflorum in RAW 264.7 cells[J]. International Immunopharmacology，2004，4（12）：1477-1487.

[21]鄒元鋒，陳興福，楊文鈺，等. 不同種植區(qū)九寨刀黨綜合質(zhì)量比較研究[J]. 中草藥，2011，42（8）：1600-1604.

[22]焦曉林，高微微. 環(huán)境因子對藥用植物三萜皂苷合成影響的研究進展[J]. 中草藥，2011，42（2）：398-402.

[23]黃壯嘉，劉迪秋，葛鋒，等. 植物三萜皂苷生物合成中關(guān)鍵后修飾酶研究進展[J]. 西北植物學報，2014，34（10）：2137-2144.

[24]徐文燕，高微微，何春年. 環(huán)境因子對植物黃酮類化合物生物合成的影響[J]. 世界科學技術(shù)：中醫(yī)藥現(xiàn)代化，2006，8（6）：68-72.

[25]張鐵軍. 中藥質(zhì)量認識與質(zhì)量評價[J]. 中草藥，2011，42（1）：1-9.