王東晗, 梁宇飛, 張欣欣, 趙麗艷, 李亞鑫, 張丹參, 張萬明
(河北北方學(xué)院藥學(xué)系,河北省神經(jīng)藥理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 張家口075000)
刺五加為五加科植物刺五加Acanthopanax seuticosus(Rupr.et Maxim.)Harms 的干燥根、根莖及莖,又名五加參、西伯利亞參,別名刺拐棒、老虎潦、一百針等[1]。刺五加主要分布在我國北方的東三省、河北和山西。其性味辛、溫、微苦,有益氣健脾、補(bǔ)腎安神的功效,常用于治療脾肺氣虛、體虛乏力、食欲不振、肺腎兩虛、久咳虛喘、腎虛腰膝酸痛、心脾不足、失眠多夢[2]?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明, 刺五加具有抗腫瘤[3-5]、 抗抑郁[6-7]、 抗 疲 勞[8]、 擴(kuò) 張 心 腦 血 管[9]、 免 疫 調(diào)節(jié)[10-11]等作用。于麗云等[12]通過高效液相色譜法測定了不同生長年限、不同環(huán)境、不同部位刺五加中異嗪皮啶的含有量;姚慧敏等[13]采用超高效液相色譜-紫外檢測器同時(shí)測定了野生刺五加中紫丁香苷、綠原酸、刺五加苷E、異嗪皮啶和槲皮素-3-鼠李糖苷的含有量。幾種化學(xué)成分表征中藥質(zhì)量的質(zhì)控方法,無法全面表征中藥材化學(xué)成分群的整體性和復(fù)雜性,難以全面控制刺五加的內(nèi)在質(zhì)量[14]。中藥指紋圖譜立足于中藥化學(xué)成分系統(tǒng)研究,在中藥材及中藥制劑的質(zhì)量控制與評(píng)價(jià)方面應(yīng)用廣泛[15-16]。已有的對刺五加指紋圖譜的研究中[17-18],所建立的HPLC 指紋圖譜分析時(shí)間長,藥材選用的產(chǎn)地比較少,沒有很好的代表性。本研究收集了24 批刺五加樣品來源于主產(chǎn)地,建立其UPLC 指紋圖譜,共有峰數(shù)目多,分析時(shí)間大大縮短,并對不同產(chǎn)地該藥材進(jìn)行比較,以期明確各產(chǎn)地藥材相似度,為其質(zhì)量控制奠定基礎(chǔ)。
1.1 儀器 Waters ACQUITY 超高效液相色譜儀(自動(dòng)進(jìn)樣器,在線脫氣系統(tǒng),二極管陣列檢測器,Empower3 色譜工作站, 美國Waters 公司);ME235P 型電子分析天平(1/10 萬,德國Sartorius公司);UPT-I-60 L 優(yōu)普系列超純水機(jī)(成都超純科技有限公司); 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱DHG-9140AS(寧波江南儀器廠);GAOKE 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(鞏義市英峪高科儀器廠);Sigma4-15 低速冷凍離心機(jī)(美國Sigma 公司);CY-5000 型數(shù)控超聲波發(fā)生器(寧波新芝儀器有限公司)。
1.2 試藥 異嗪皮啶對照品 (批號(hào)110837-201608,含有量100.0%)、原兒茶酸對照品(批號(hào)110809-201205,含有量99.9%)、綠原酸對照品(批號(hào)110753-201716,含有量99.3%) 均購自中國食品藥品檢定研究院;紫丁香苷對照品(批號(hào)16060805,含有量大于98%,上海安奈德化學(xué)技術(shù)中心)。乙腈為色譜純,水為超純水,其他試劑均為分析純。刺五加樣品來源于該藥材主產(chǎn)地黑龍江、吉林、遼寧、河北、山西等地,見表1。經(jīng)河北北方學(xué)院中藥研究所馬淑蘭教授鑒定為正品,刺五加藥材于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中干燥后,中藥粉碎機(jī)粉碎,過3 號(hào)篩,備用。
表1 樣品信息Tab.1 Information of samples
2.1 色譜條件 Waters BEH C18色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);流動(dòng)相乙腈(A) -0.3%冰乙酸水溶液(B),梯度洗脫(0 ~7 min,95%→80%B;7 ~11 min,80%→70%B;11 ~12 min,70%→60%B);檢測波長為原兒茶酸257 nm、綠原酸324 nm、紫丁香苷267 nm、異嗪皮啶220 nm;體積流量0.3 mL/min;柱溫30 ℃;進(jìn)樣量2 μL。
2.2 供試品溶液制備 精密稱定各產(chǎn)地刺五加粉末1 g, 置于錐形瓶中, 加入72%甲醇15 mL,67 ℃超聲(功率560 W) 提取2 次,2 h/次,合并上清液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干燥,再用10 mL 20%乙醇溶解,備用。
2.3 對照品溶液制備 精密稱取原兒茶酸、綠原酸、紫丁香苷和異嗪皮啶對照品各適量,用20%乙醇溶解并稀釋成質(zhì)量濃度分別為118、198、186、98 μg/mL 的溶液,作為貯備液,備用。
2.4 方法學(xué)考察[19]
2.4.1 精密度試驗(yàn) 精密稱定吉林產(chǎn)刺五加藥材粉末適量,按“2.2” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在“2.1” 項(xiàng)色譜條件下,連續(xù)進(jìn)樣6 針,以紫丁香苷的色譜峰為參照峰,得17 個(gè)共有峰相對保留時(shí)間和相對峰面積RSD 分別小于1.0%、2.0%,表明該儀器精密度良好。
2.4.2 穩(wěn)定性試驗(yàn) 精密稱定吉林產(chǎn)刺五加藥材粉末適量,按“2.2” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,室溫放置,在“2.1” 項(xiàng)色譜條件下,分別于0、3、6、9、12、15 h 進(jìn)樣2 μL。以紫丁香苷色譜峰為參照峰進(jìn)行測定。17 個(gè)共有峰在15 h 內(nèi)的相對峰面積RSD 小于3.0%,相對保留時(shí)間RSD 小于1.0%,表明供試品溶液在15 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.4.3 重復(fù)性試驗(yàn) 精密稱取同一產(chǎn)地刺五加藥材粉末(產(chǎn)地吉林) 6 份,按“2.2” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在“2.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣,以紫丁香苷為參照峰,得到刺五加藥材17 個(gè)共有峰的相對峰面積和相對保留時(shí)間的RSD 分別小于5.0%、1.0%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.5 指紋圖譜建立[19-20]
2.5.1 共有峰標(biāo)定及參照峰選擇 精密稱取24 批不同產(chǎn)地樣品粉末各1 g,按“2.2” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在“2.1” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣,提取各產(chǎn)地刺五加335 nm 處的色譜圖,將色譜圖導(dǎo)入“中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件(2012 版) ”,生成指紋圖譜共有模式和對照指紋圖譜,并標(biāo)定共有峰17 個(gè),見圖1 ~2。精密吸取混合對照品溶液進(jìn)行測定,通過與對照品保留時(shí)間比對,指認(rèn)了指紋圖譜17 個(gè)共有峰中的原兒茶酸(1 號(hào)峰)、綠原酸 (5 號(hào)峰)、紫丁香苷 (6 號(hào)峰)、異嗪皮啶(11 號(hào)峰),見圖3。6 號(hào)峰紫丁香苷峰形好,峰面積穩(wěn)定,分離度較好,且為刺五加中主要藥理活性成分之一,故選定為UPLC 特征圖譜的參照峰。以紫丁香苷為參照峰,計(jì)算17 個(gè)共有峰相對保留時(shí)間和相對峰面積,結(jié)果見表2~3。
圖1 24 批樣品UPLC 指紋圖譜Fig.1 UPLC fingerprints of twenty-four batches of samples
表2 24 批樣品共有峰相對保留時(shí)間Tab.2 Relative retention time of common peaks of twenty-four batches of samples
續(xù)表2
表3 24 批樣品共有峰相對峰面積Tab.3 Relative peak areas of common peaks of twenty-four batches of samples
圖2 樣品對照UPLC 指紋圖譜Fig.2 Reference UPLC fingerprint of samples
2.5.2 相似度評(píng)價(jià) 應(yīng)用“中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件 (2012 版) ” 對24 批樣品UPLC 指紋圖譜進(jìn)行相似性分析,結(jié)果表明,16 批樣品的相似度在0.950 以上,其余8 批相似度小于0.950,表明不同產(chǎn)地間的刺五加具有一定的差異性。見表4。
表4 24 批樣品相似度Tab.4 Similarities of twenty-four batches of samples
2.5.3 聚類分析 以所測24 批樣品中標(biāo)定的共有峰峰面積為變量,運(yùn)用SPSS 21.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件中的離差平方和法進(jìn)行聚類分析,標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)選擇全距從0~1,樣品測度選擇平均歐氏距離,見圖4。結(jié)果表明,24 批樣品被分為4 類,S1、S2、S4、S5、S8、S9、S11、S16 聚為一類;S12、S15、S24 聚為一類;S14 單獨(dú)為一類;其余樣品聚為一類,此結(jié)果與指紋圖譜相似度分析結(jié)果相似。
圖4 24 批樣品聚類樹狀圖Fig.4 Dendrogram of twenty-four batches of samples
本研究在樣本收集方面覆蓋了多數(shù)刺五加產(chǎn)地,包括河北、山西、黑龍江、吉林、遼寧等。樣本收集具有地域代表性、收集范圍廣泛,從而確保了刺五加藥材指紋圖譜生成的科學(xué)性。
在單因素考察的基礎(chǔ)上運(yùn)用Box-Behnken 中心組合設(shè)計(jì),以提取時(shí)間、提取溫度和甲醇體積分?jǐn)?shù)為自變量,進(jìn)行3 因素3 水平響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì),最終確定了“2.2” 項(xiàng)下刺五加供試品溶液的制備方法。
在刺五加藥材的指紋圖譜研究中,應(yīng)用光電二極管陣列檢測器比較了在210 ~400 nm 之間不同掃描波長對吸收峰的數(shù)量、強(qiáng)弱及分離情況。結(jié)果表明,在335 nm 檢測波長下,吸收峰數(shù)量多、峰強(qiáng)度大、各色譜峰分布均勻、峰形大小合適、基線平穩(wěn),可以表達(dá)刺五加各類成分的出峰情況。此外,還比較了乙腈-水、甲醇-水、乙腈-0.1%磷酸水、乙腈-0.1%冰乙酸水、乙腈-0.2%冰乙酸水等不同流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫時(shí)峰的分離度和峰形。顯示乙腈-0.3%冰乙酸水為流動(dòng)相時(shí)峰的分離度與峰形良好。實(shí)驗(yàn)時(shí),以梯度洗脫程序運(yùn)行12 min,為確保色譜圖基線的穩(wěn)定,每次進(jìn)樣前用初始流動(dòng)相平衡5 min。
本研究首次對刺五加藥材UPLC 指紋圖譜進(jìn)行了相似度評(píng)價(jià)和聚類分析,標(biāo)定了17 個(gè)共有峰,4個(gè)已確認(rèn)成分;通過對比不同產(chǎn)地刺五加指紋圖譜的相似度發(fā)現(xiàn),24 批樣品相似度存在一定差異;聚類結(jié)果將24 批樣品分為4 類。分析結(jié)果顯示,不同產(chǎn)地刺五加藥材受地域影響較大。該方法專屬性強(qiáng)、精密度高、重復(fù)性好,操作簡便,有利于確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定、均一,以期為刺五加的質(zhì)量控制提供指導(dǎo)和依據(jù)。