莢麗麗,魏嵐,趙健,賈玉迪,邱雨,杜超穎,孫立新#(.沈陽藥科大學藥學院,遼寧本溪7004;.沈陽藥科大學無涯學院,沈陽 006)
了哥王藥材中7種成分的含量測定及其主成分、聚類分析Δ
莢麗麗1*,魏嵐1,趙健1,賈玉迪2,邱雨2,杜超穎1,孫立新1#(1.沈陽藥科大學藥學院,遼寧本溪117004;2.沈陽藥科大學無涯學院,沈陽 110016)
目的:建立同時測定了哥王藥材中7種成分含量的方法,同時對其進行主成分分析及聚類分析。方法:采用高效液相色譜法。色譜柱為Diamonsil Platisil ODS,流動相為乙腈-0.15%三乙胺溶液(磷酸調(diào)pH至6.0)(梯度洗脫),流速為1.0 mL/min,檢測波長為280 nm,柱溫為40℃,進樣量為10 μL。采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件對含量測定結(jié)果進行主成分分析與聚類分析。結(jié)果:柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素和西瑞香素檢測質(zhì)量濃度線性范圍分別為2.688~53.76 μg/mL(r=0.999 8)、5.052~101.00 μg/mL(r=0.999 9)、2.052~41.04 μg/mL(r=0.999 9)、2.108~42.16 μg/mL(r=0.999 9)、5.112~102.20 μg/mL(r=0.999 9)、0.820~16.42 μg/mL(r=0.999 9)、2.070~41.40 μg/mL(r=0.999 9);定量限≤1.072 0 μg/mL,檢測限≤0.331 8 μg/mL;精密度、穩(wěn)定性、重復性試驗的RSD<2.0%;加樣回收率分別為97.8%~102.5%(RSD=1.8%,n=6)、97.2%~102.0%(RSD=2.0%,n=6)、95.2%~100.1%(RSD=1.7%,n=6)、95.2%~99.3%(RSD=1.6%,n=6)、97.0%~100.8%(RSD=1.3%,n=6)、95.5%~98.6%(RSD=1.1%,n=6)、95.0%~99.3%(RSD=1.8%,n=6)。10批藥材樣品有3個主成分。10個產(chǎn)地的藥材樣品可聚為2類;廣東清遠和貴州貴陽產(chǎn)地的藥材樣品質(zhì)量較好。結(jié)論:該方法操作簡便,精密度、穩(wěn)定性、重復性好,可用于了哥王藥材中7種成分含量的同時測定;不同產(chǎn)地的了哥王藥材質(zhì)量差異較大。
了哥王;高效液相色譜法;含量測定;主成分分析;聚類分析
了哥王為瑞香科蕘花屬植物南嶺蕘花Wikstroemia indica(L.)C.A.Mey.的干燥根或根皮,其性寒、味苦、微辛、有毒,入肝、肺經(jīng),具有清熱解毒、化痰散結(jié)、消腫利水等作用[1]。了哥王藥材廣泛分布于我國長江以南地區(qū),盛產(chǎn)于廣東、廣西、福建等地,為民間常用中草藥[2],其化學成分主要為黃酮類、香豆素類、木脂素類、蒽醌類等?,F(xiàn)代藥理研究表明,了哥王藥材具有抗炎、鎮(zhèn)痛、抑菌、抗腫瘤、抗病毒等作用[3-4]。目前關(guān)于了哥王藥材高效液相色譜法(HPLC)的定量報道大多側(cè)重單一或某一類成分的測定,難以全面控制其質(zhì)量。如熊友香等[5]測定了不同產(chǎn)地藥材中西瑞香素的含量;孫立新等[6]同時測定了藥材中羅漢松脂酚和牛蒡子苷元的含量;孫麗霞等[7]同時測定了藥材中楊梅素等4種黃酮類成分的含量;盧雪飛等[8]同時測定了藥材中西瑞香素等4種香豆素類成分的含量。但目前尚未見HPLC法同時測定了哥王藥材中不同類別多種成分含量的報道,且該藥材產(chǎn)地較廣,不同產(chǎn)地藥材質(zhì)量可能存在差異,進而影響其藥效。因此,筆者建立HPLC法同時測定不同產(chǎn)地了哥王藥材中柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素和西瑞香素7種活性成分的含量,并通過SPSS 22.0統(tǒng)計軟件對其進行主成分分析及系統(tǒng)聚類分析,對不同產(chǎn)地了哥王藥材質(zhì)量進行綜合評價,為合理評價該藥材質(zhì)量及指導臨床用藥提供依據(jù)。
L-2130型HPLC儀,包括L-2400紫外檢測器、D-2000 Elite色譜工作站(日本Hitachi公司);JF1004型電子分析天平(余姚市金諾天平儀器有限公司);TG332A型微量電子分析天平(湘儀天平儀器設備有限公司);PB-10型pH計(德國Sartorius公司);RE2000A型旋轉(zhuǎn)揮發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);KQ-500E型超聲波清洗儀(昆山市超聲儀器有限公司)。
柚皮苷對照品(寶雞市辰光生物科技有限公司,批號:20150119,純度:≥98%);楊梅素對照品(批號:130924,純度:>99%)、牛蒡苷對照品(批號:130120,純度:>98%)均購自上海融禾醫(yī)藥科技有限公司;木犀草素對照品(成都曼思特生物科技有限公司,批號:MUST-12100401,純度:≥98%);槲皮素對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:100081-200903,純度:≥98%);芹菜素對照品、西瑞香素對照品(沈陽藥科大學藥學院實驗室自制,經(jīng)核磁共振檢測確定結(jié)構(gòu),HPLC測定純度均>99%);甲醇、乙腈為色譜純,其余試劑均為分析純,水為蒸餾水。
試驗收集不同來源的了哥王藥材10批(見表1),經(jīng)沈陽藥科大學中藥學院路金才教授鑒定為真品。
表1 了哥王藥材來源Tab 1 Resource of W.indica
色譜柱:Diamonsil Platisil ODS(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:乙腈(A)-0.15%三乙胺溶液(磷酸調(diào)pH至 6.0)(B),梯度洗脫(0~4 min,8%→10%A;4~17 min,10%→14%A;17~23 min,14%→17%A;23~35 min,17%→18%A;35~45 min,18%→19.5%A;45~60 min,19.5%→20%A;60~80 min,20%A;80~96 min,20%→22%A;96~100 min,22%→23%A;100~125 min,23%→31%A;125~135 min,31%→35%A);流速:1.0 mL/min;檢測波長:280 nm;柱溫:40 ℃;進樣量:10 μL。
2.2.1 混合對照品溶液 取待測成分對照品各適量,精密稱定,加75%甲醇溶液超聲(功率:250 W,頻率:40 kHz)處理20 min,濾過,取續(xù)濾液,即得單一對照品貯備液。精密量取上述單一對照品貯備液適量,加75%甲醇溶液制成柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素、西瑞香素質(zhì)量濃度分別為134.4、252.6、102.6、105.4、255.6、41.04、103.5 μg/mL的混合對照品溶液。
2.2.2 供試品溶液 取藥材樣品粉碎,過40目篩,取約0.5 g,精密稱定,加水15 mL,加熱回流2次,每次2 h,濾過,取續(xù)濾液,合并2次濾液,于80℃下旋轉(zhuǎn)蒸干,殘渣置于5 mL量瓶中,加75%甲醇溶液溶解并定容,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,即得。
取“2.2”項下混合對照品溶液、供試品溶液各適量,按“2.1”項下色譜條件進樣測定,記錄色譜,詳見圖1。結(jié)果,理論板數(shù)以柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素、西瑞香素峰計均>3 000;分離度>1.5,各成分基線分離良好。
分別精密量取“2.2.1”項下混合對照品溶液0.2、0.8、1.6、2.4、3.2、4.0 mL,分別置于10 mL量瓶中,加75%甲醇溶液定容,制成系列混合對照品溶液。精密量取上述系列混合對照品溶液各10 μL,按“2.1”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積。以柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素、西瑞香素質(zhì)量濃度(x,μg/mL)為橫坐標、峰面積(y)為縱坐標進行線性回歸。回歸方程與線性范圍見表2。
圖1 高效液相色譜圖Fig 1 HPLC chromatograms
表2 回歸方程、線性范圍與定量限、檢測限Tab 2 Regression equations,linear ranges and limits of quantify,limits of detection
分別精密量取“2.2.1”項下混合對照品溶液適量,倍比稀釋,并按“2.1”項下色譜條件進樣測定,當信噪比為10∶1時,得定量限;當信噪比為3∶1時,得檢測限,詳見表2。
取“2.2.1”項下混合對照品溶液適量,按“2.1”項下色譜條件連續(xù)進樣測定6次,記錄峰面積。結(jié)果,柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素、西瑞香素峰面積的RSD分別為1.2%、1.2%、1.0%、1.1%、0.9%、1.5%、1.4%(n=6),表明儀器精密度良好。
取“2.2.2”項下供試品溶液(No.S2),適量,分別于室溫下放置0、4、8、12、24 h時按“2.1”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積。結(jié)果,柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素、西瑞香素峰面積的RSD分別為1.8%、1.5%、1.7%、1.0%、1.6%、1.8%、1.6%(n=5),表明供試品溶液室溫放置24 h內(nèi)基本穩(wěn)定。
精密稱取樣品(No.S2)適量,按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液,共6份,再按“2.1”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積并計算含量。結(jié)果,柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素、西瑞香素含量平均值分別為162.6、220.6、305.8、408.2、964.2、115.1、318.5 μg/g,RSD分別為1.5%、1.7%、1.1%、1.4%、1.2%、1.4%、1.5%(n=6),表明本方法重復性良好。
取已知含量樣品(No.S2)適量,共6份,分別加入一定質(zhì)量的待測成分對照品,按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液,再按“2.1”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積并計算加樣回收率,結(jié)果見表3。
表3 加樣回收率試驗結(jié)果(n=6)Tab 3 Results of recovery tests(n=6)
續(xù)表3Continued tab 3
取10批藥材樣品各適量,分別按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液,再按“2.1”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積并計算樣品含量,結(jié)果見表4。
表4 藥材樣品含量測定結(jié)果(±s,n=3,μg/g)Tab 4 Results of content determination of samples(±s,n=3,μg/g)
表4 藥材樣品含量測定結(jié)果(±s,n=3,μg/g)Tab 4 Results of content determination of samples(±s,n=3,μg/g)
No.S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10柚皮苷467.5±6.428 162.6±2.378 277.0±3.037 314.9±3.928 186.5±2.122 435.9±3.601 339.6±4.694 278.5±4.350 147.5±2.706 114.8±2.077楊梅素706.2±7.959 220.6±3.857 343.3±5.164 449.2±5.311 178.4±3.105 331.3±5.764 306.2±3.467 761.1±10.85 212.5±4.122 356.3±3.816牛蒡苷161.4±2.610 305.8±3.499 120.4±1.680 68.68±0.686 179.0±2.150 114.0±1.058 145.8±1.779 148.6±1.442 186.9±3.027 140.1±2.230木犀草素299.5±5.701 408.2±5.623 107.9±2.193 258.3±2.691 227.0±2.558 217.2±2.606 270.0±2.120 225.7±3.301 162.5±3.053 283.3±3.055槲皮素940.7±10.900 964.2±11.620 726.1±10.700 661.8±8.099 991.5±9.403 699.2±11.690 971.7±11.650 928.2±8.924 831.3±12.580 862.2±12.140芹菜素126.3±1.550 115.1±1.650 80.44±1.338 115.4±2.311 95.35±1.616 92.31±1.294 74.57±1.307 76.56±1.275 85.20±1.640 95.42±1.404西瑞香素351.0±4.493 318.5±4.881 370.4±5.690 260.4±4.204 344.3±4.382 210.6±2.593 324.9±3.478 380.5±5.012 337.2±5.084 285.9±5.262
通過SPSS 22.0統(tǒng)計軟件對10批藥材樣品的含量測定結(jié)果進行主成分分析[9-10]。結(jié)果,特征值>1的主成分有3個,且累積方差貢獻率為84.074%,基本可以客觀反映藥材樣本信息。藥材樣品主成分分析結(jié)果見表5。由表5可見,牛蒡苷、槲皮素和西瑞香素對主成分1貢獻較大,木犀草素和芹菜素對主成分2貢獻較大,柚皮苷和楊梅素對主成分3貢獻較大。根據(jù)各主成分得分,以各主成分相應的方差貢獻率占累積方差貢獻率的百分比為權(quán)重,對3個主成分進行線性組合,可反映原樣本信息的綜合主成分得分[11],用F值表示(即:F=0.351×F1+0.341×F2+0.308×F3),F(xiàn)值越大說明了哥王藥材中各待測成分綜合含量越高,了哥王藥材質(zhì)量越好。綜合主成分評價結(jié)果見表6。由表6可知,S1、S8藥材樣品的質(zhì)量較好。
為評價不同產(chǎn)地的了哥王藥材的質(zhì)量差異,采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件對藥材樣品進行系統(tǒng)聚類分析,選用組間聯(lián)結(jié)法,采用歐式距離作為藥材樣品的測度,結(jié)果10個產(chǎn)地的了哥王藥材可分為2類,第一類:S1和S8;第二類:S2、S3、S4、S5、S6、S7、S9和S10。聚類分析樹狀圖見圖2。
表5 藥材樣品主成分分析結(jié)果Tab 5 Results of principal component analysis of medicinal materials samples
表6 綜合主成分評價結(jié)果Tab 6 Results of comprehensive principal component evaluation
圖2 聚類分析樹狀圖Fig 2 Cluster analysis tree diagram
筆者選擇有機相時考察了甲醇和乙腈,結(jié)果顯示,乙腈的洗脫效果和分離效果較好;選擇水相時考察了磷酸、甲酸、三氟乙酸、磷酸鹽、醋酸鹽、三乙胺等,結(jié)果顯示,加入三乙胺后,可明顯增加色譜峰的分離度并改善峰形。預試驗進行了三乙胺的加入量(0.1%、0.15%、0.2%)與pH(2.5~7)優(yōu)選,結(jié)果顯示,三乙胺的加入量為0.15%(pH 6.0)時,色譜峰分離度較大,峰形較好。
本試驗對供試品的提取方式進行了優(yōu)化,結(jié)果,在加熱回流法下供試品的提取率為20.17%,超聲提取法下供試品提取率為11.46%,可見加熱回流法較超聲提取法的提取效率更高,提取更加完全。本試驗繼而考察了提取時間(1、2、3 h)、提取次數(shù)(1、2、3次)和料液比(1∶10、1∶20、1∶30),結(jié)果顯示,在料液比為1∶30,提取2次,2 h/次時供試品提取率較高,待測成分的響應值較大。筆者選擇復溶溶劑時分別考察了水和體積分數(shù)分別為25%、50%、75%和100%的甲醇,結(jié)果顯示采用75%的甲醇溶液復溶藥材樣品時,待測成分色譜峰的響應值較大。
主成分分析是使用較廣泛的多指標線性降維變換的多元統(tǒng)計分析方法。它是將原來具有一定相關(guān)關(guān)系的較多指標重新組合成一組新的相互無關(guān)的綜合指標來概括原指標信息,從而以最少的主成分數(shù)盡可能多地反映原來指標信息的方法。由研究結(jié)果可知,不同產(chǎn)地藥材樣品中7種化學成分的含量具有較大差異,其中槲皮素的含量相對于其他6種成分的含量在10個產(chǎn)地中較高;芹菜素的含量較低,與文獻[7]報道的了哥王藥材中芹菜素質(zhì)量分數(shù)明顯高于木犀草素、楊梅素的結(jié)果不同,原因可能為二者的提取方式與提取溶劑不同,供試品提取率也不同;而西瑞香素在各個產(chǎn)地中的含量較穩(wěn)定,與文獻[12]報道的不同產(chǎn)地了哥王藥材中西瑞香素的含量差異較小相一致。
本研究通過系統(tǒng)聚類分析將10個產(chǎn)地的藥材樣品分為2類,S1和S8被聚為一類,結(jié)合主成分分析,在綜合主成分得分排序中分別為第1、2位,且有效成分含量較高,表明廣東清遠、貴州貴陽產(chǎn)地的藥材樣品質(zhì)量較好;其余藥材樣品被聚為另一類,在綜合主成分得分排序中為第3~10位,這與主成分分析結(jié)果一致,表明該類藥材質(zhì)量稍差,二者相互驗證,共同評價不同產(chǎn)地了哥王藥材的質(zhì)量。造成以上藥材質(zhì)量不同的原因可能與藥材生長的氣候條件、土壤質(zhì)量、采收時間、儲存條件等因素有關(guān)。
綜上所述,本方法操作簡便,精密度、穩(wěn)定性、重復性好,可用于了哥王藥材中7種成分含量的同時測定;不同產(chǎn)地的了哥王藥材質(zhì)量差異較大。
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Content Determination of 7 Constituents in Wikstroemia indica and Its Principal Component and Cluster Analysis
JIA Lili1,WEI Lan1,ZHAO Jian1,JIA Yudi2,QIU Yu2,DU Chaoying1,SUN Lixin1(1.School of Pharmacy,Shenyang Pharmaceutical University,Liaoning Benxi 117004,China;2.Wuya College,Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang 110016,China)
OBJECTIVE:To establish a method for simultaneous determination of 7 constituents in Wikstroemia indica,and to conduct principal component analysis and cluster analysis.METHODS:HPLC method was adopted.The determination was performed on Diamonsil Platisil ODS column with mobile phase consisted of acetonitrile-0.15%triethylamine solution(pH adjusted to 6.0 with phosphoric acid,gradient elution)at the flow rate of 1.0 mL/min.The detection wavelength was set at 280 nm,and column temperature was 40 ℃.The sample size was 10 μL.The principal component analysis and cluster analysis were conducted for the results of content determination by SPSS 22.0 statistical software.RESULTS:The linear ranges were 2.688-53.76 μg/mL for naringin(r=0.999 8),5.052-101.00 μg/mL for myricetin(r=0.999 9),2.052-41.04 μg/mL for arctiin(r=0.999 9),2.108-42.16 μg/mL(r=0.999 9),5.112-102.20 μg/mL(r=0.999 9),0.820-16.42 μg/mL(r=0.999 9),2.070-41.40 μg/mL(r=0.999 9),respectively.The limits of quantitation were no higher than 1.072 0 μg/mL,the limits of detection were no higher than 0.331 8 μg/mL.RSDs of precision,stability and reproducibility tests were all lower than 2.0%.The recoveries were 97.8%-102.5%(RSD=1.8%,n=6),97.2%-102.0%(RSD=2.0%,n=6),95.2%-100.1%(RSD=1.7%,n=6),95.2%-99.3%(RSD=1.6%,n=6),97.0%-100.8%(RSD=1.3%,n=6),95.5%-98.6%(RSD=1.1%,n=6),95.0%-99.3%(RSD=1.8%,n=6),respectively.Three main components were belong to the samples of 10 batches of medicinal materials.The samples of medicinal materials from 10 producing area could be divided into 2 categories.The quality of W.indica from Qingyuan Guangdong and Guiyang Guizhou were better than others.CONCLUSIONS:The method is simple,precise,stable and reproducible,and it can be used for simultaneous determination of 7 constituents in medicinal material.The quality of W.indica from different regions are quite different.
Wikstroemia indica;HPLC;Content determination;Principal component analysis;Cluster analysis
R917
A
1001-0408(2017)33-4706-05
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2017.33.27
遼寧省教育廳“遼寧特聘教授”項目(No.遼教發(fā)〔2014〕187號)
*碩士研究生。研究方向:藥物分析。電話:024-43520599。E-mail:827227389@qq.com
#通信作者:教授,博士。研究方向:藥物分析。電話:024-43520600。E-mail:sunlixin67@yahoo.com
(編輯:張 靜)
2017-03-12
2017-06-25)