紀 亮，雷敬衛(wèi)，張維方，賈 豪，李瑩瑩，王心樂（.河南中醫(yī)藥大學藥學院，鄭州 450046；2.中國中醫(yī)科學院中藥研究所，北京 00700；3.河南省中藥質量控制與評價工程技術研究中心，鄭州 450046）

香附為常用大宗中藥材，為莎草科植物莎草Cyperus rotundusL.的干燥根莖，具有疏肝解郁、調經止痛的功效，臨床常用于治療肝郁氣滯、痛經等癥[1]，有“氣病之總司、女科之主帥”之稱。查閱歷代炮制古籍發(fā)現(xiàn)，不同歷史時期香附的加工方法各不相同[2]，現(xiàn)代產地加工多為火燎后直接曬干、蒸制或煮制后曬干，廣大學者對香附的研究多集中于其醋制、酒制等炮制過程和炮制品的質量評價[3－5]，而未對具體產地加工方法進行系統(tǒng)研究。2020 年版《中國藥典》（一部）規(guī)定揮發(fā)油為香附藥材的質量評價指標，也有研究證實該類成分為香附的主要藥效活性成分[6]，但在產地加工中所使用的蒸、煮等高溫處理方法勢必影響香附的藥效成分，其具體變化如何、對藥材質量產生何種影響并未詳細闡述。有學者利用高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）指紋圖譜結合化學成分含量測定，評價了香附加工炮制過程中化學成分變化與道地藥材的質量差異[7－9]，較好闡釋了藥材炮制過程中品質變化及道地藥材的優(yōu)選，這為香附產地加工研究提供了參考。本課題組前期產地調研發(fā)現(xiàn)，各地區(qū)對香附的產地加工手段不一（如河南省對香附產地加工以直接曬干為主，其他省份在保留曬干基礎上，先將香附蒸、煮再于日光下曬干），加工工藝也不盡相同。同時根據本課題組前期預實驗發(fā)現(xiàn)，不同產地加工方法所得香附樣品的化學成分存在明顯差異?；诖?，本研究采用HPLC法建立香附的指紋圖譜并進行化學計量學分析，同時采用HPLC 法測定α-香附酮、香附烯酮、木犀草素和阿魏酸的含量，多角度研究產地加工方法對香附化學成分的影響，探討香附適宜的產地加工方法。

1 材料

1.1 主要儀器

本研究所用主要儀器有ME204E 型萬分之一分析天平、AB135-S 型十萬分之一分析天平[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司]，HH-S6 型電子恒溫水浴鍋（鞏義市予華儀器有限責任公司），1260 型HPLC 儀（美國Agilent公司），Milli-Q型超純水處理系統(tǒng)[默克密理博實驗室設備（上海）有限公司]，KQ-700DB型數控超聲波清洗器（昆山超聲儀器有限公司），C21-RT2170 型電磁爐（美的集團股份有限公司）等。

1.2 主要藥品與試劑

α-香附酮對照品（批號MUST-19041104）、香附烯酮對照品（批號MUST-19103001）、阿魏酸對照品（批號MUST-19032928）、木犀草素對照品（批號DST191020-032）均購于成都曼斯特生物科技有限公司，純度均大于98%；甲醇、磷酸為色譜純，超純水為實驗室自制。

香附藥材均于2019年10月采集于河南省開封市尉氏縣，經河南中醫(yī)藥大學藥學院陳隨清教授鑒定為莎草科植物莎草C.rotundusL.的干燥根莖。取香附藥材5 kg，除去雜質，火燎去毛須及節(jié)上毛狀物，分別采用蒸、煮、曬干等方法處理，每個方法處理3批樣品。具體樣品處理信息見表1。

表1 樣品處理信息表

2 方法與結果

2.1 香附HPLC指紋圖譜的建立

2.1.1 供試品溶液的制備 取香附藥材粉末約0.5 g，精密稱定，置于具塞錐形瓶中，精密加入甲醇25 mL，稱定質量，超聲（功率250 W，頻率40 kHz，下同）處理30 min，放冷，稱定質量，用甲醇補足減少的質量，搖勻，經0.22 μm濾膜濾過，即得。

2.1.2 混合對照品溶液的制備 精密稱取α-香附酮和香附烯酮對照品適量，置于25 mL 量瓶中，加甲醇溶解并定容，得到上述2種成分質量濃度分別為0.277、0.278 mg/mL的混合對照品溶液。

2.1.3 色譜條件 以Venusil C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）為色譜柱，以甲醇（A）-水（B）為流動相進行梯度洗脫（0～10 min，40%A→48%A；10～50 min，48%A→59%A；50～70 min，59%A；70～100 min，59%A→70%A；100～110 min，70%A；110～120 min，70%A→80%A）；采用二極管陣列檢測器，檢測波長為254 nm；柱溫為30 ℃；進樣量為20μL；流速為1.0 mL/min。

2.1.4 精密度試驗 取樣品（編號A5-1），精密稱定，按“2.1.1”項下方法制備供試品溶液，再按“2.1.3”項下色譜條件連續(xù)進樣測定6次，以香附烯酮為參照峰，計算各共有峰的相對峰面積和相對保留時間。結果顯示，各共有峰相對保留時間的RSD均小于2.00%（n＝6），相對峰面積的RSD均小于3.00%（n＝6），表明儀器精密度良好。

2.1.5 重復性試驗 取樣品（編號A5-1），精密稱定，按“2.1.1”項下方法平行制備6 份供試品溶液，再按“2.1.3”項下色譜條件進樣測定，以香附烯酮為參照峰，計算各共有峰的相對峰面積和相對保留時間。結果顯示，各共有峰相對保留時間的RSD均小于2.00%（n＝6），相對峰面積的RSD 均小于3.00%（n＝6），表明方法重復性良好。

2.1.6 穩(wěn)定性試驗 取樣品（編號A5-1），精密稱定，按“2.1.1”項下方法制備供試品溶液，分別在室溫下放置0、2、4、8、12、24 h 時按“2.1.3”項下色譜條件進樣測定，以香附烯酮為參照峰，計算各共有峰的相對峰面積和相對保留時間。結果顯示，各共有峰相對保留時間的RSD均小于2.00%（n＝6），相對峰面積的RSD 均小于3.00%（n＝6），表明供試品溶液在室溫下放置24 h內穩(wěn)定。

2.1.7 指紋圖譜的建立、共有峰指認及相似度評價 取27批采用蒸、煮、曬干等方法處理的樣品，按“2.1.1”項下方法制備供試品溶液，再按“2.1.3”項下色譜條件進樣測定，記錄色譜圖。將色譜數據導入《中藥色譜指紋圖譜相似度評價軟件（2012版）》，以Z-1樣品圖譜為參照（因其色譜峰峰形較好，峰信號強度適中），設定時間窗寬度為0.1 min，采用中位數法，經多點校正和全峰匹配后生成27 批樣品的HPLC 疊加指紋圖譜和對照指紋圖譜R（圖1）。結果顯示，27批樣品有22個共有峰，其中16號和20號共有峰分別是香附烯酮和α-香附酮（混合對照品溶液的HPLC圖見圖2）。將各樣品與對照指紋圖譜進行相似度評價，結果顯示，27 批樣品的相似度均大于0.9。結果見表2。

圖1 香附的HPLC疊加指紋圖譜及對照指紋圖譜（R）

圖2 混合對照品溶液的HPLC圖

表2 香附HPLC指紋圖譜與對照指紋圖譜的相似度評價結果

2.2 化學計量學分析

2.2.1 聚類分析 將22 個共有峰峰面積進行標準化處理，采用Origin 2017軟件繪制聚類分析（cluster analysis，CA）的熱圖，結果見圖3。由圖3可知，27批樣品可聚為2類：B4-1～B4-3、B8-1～B8-3、B12-1～B12-3（即煮制4、8、12 min）香附樣品聚為一類，其余樣品聚為一類。

圖3 27批香附樣品的CA熱圖

2.2.2 主成分分析 主成分分析（principal components analysis，PCA）是從多個數值變量之間的相互關系入手，利用降維思想將多個變量化為少數幾個互不相關的綜合變量的統(tǒng)計方法，通常表示為原始變量的某種線性組合，能夠反映原始變量的絕大部分信息[10]。運用SPSS 21.0 軟件對22 個共有峰峰面積標準化處理后進行PCA。結果顯示，主成分特征值大于1 的因子有3 個，3個主成分的特征值分別為17.087、1.146和1.111，貢獻率分別為77.670%、5.207%和5.051%。利用相應數據計算其主成分得分（principal components score，PCS），并以此為基礎計算樣品的綜合得分（composite score，CS），CS 越高，表示樣品質量越好[11]。CS＝（PCS1×77.670+PCS2×5.207+PCS3×5.051）/87.928（權重系數分別為3個主成分的貢獻率，PCS代表主成分得分）。

從CS折線圖（圖4）可以看出，A10-1、A10-2、A10-3、A15-1、A15-2 和B2-2 樣品CS 較其他樣品更高，其次是“Z”樣品和“A20”樣品。由此推測，蒸制10、15 min和煮制2 min的香附樣品質量最佳。同時蒸制處理對樣品的質量影響較小，樣品的質量接近；而煮制處理對樣品的質量影響較大，煮制2 min后香附CS急劇下降。

圖4 主成分模型的CS圖

2.2.3 偏最小二乘法-判別分析 為了篩選對香附質量影響較大的成分，采用SIMCA14.1軟件進行偏最小二乘法-判別分析（partial least squares discriminant analysis，PLS-DA），建立PLS-DA模型。結果顯示，得分散點圖中不同樣品各自沿軸分開，具有明顯差異性。對模型進行置換驗證，R2擬合直線在Y軸截距小于0.3，說明所建模型可靠；Q2擬合直線在Y軸截距小于0.05，說明所建模型不存在過度擬合，可用于分析各樣品間的差異[12]。PLS-DA得分圖、模型驗證圖和變量重要性投影（variable important projection，VIP）圖見圖5。篩選VIP 值＞1 的共有峰[13]，找到對整體模型貢獻率高于平均值的共有峰，分別為20 號峰（α-香附酮）、16 號峰（香附烯酮）、22號峰、17 號峰和21 號峰，提示對應的5 種成分可能是影響香附質量的標志性差異成分。

圖5 PLS-DA結果圖

2.3 香附中4種化學成分含量的測定

2.3.1 供試品溶液的制備（1）測定α-香附酮與香附烯酮供試品溶液的制備：同“2.1.1”項。（2）測定木犀草素供試品溶液的制備：取香附藥材粉末約3.0 g，精密稱定，置于具塞錐形瓶中，精密加入甲醇50 mL，稱定質量，超聲處理30 min，放冷，稱定質量，用甲醇補足減失的質量，搖勻，濾過，取35 mL續(xù)濾液水浴蒸干，加甲醇溶解并定容至5 mL，經0.22 μm 微孔濾膜濾過，即得。（3）測定阿魏酸供試品溶液的制備：取香附藥材粉末約2.0 g，精密稱定，置于具塞錐形瓶中，精密加入70%甲醇40 mL，稱定質量，80 ℃水浴回流30 min，放冷，稱定質量，用70%甲醇補足減失的質量，搖勻，濾過，取30 mL續(xù)濾液水浴蒸干，加70%甲醇溶解并定容至5 mL，經0.22 μm 微孔濾膜濾過，即得。

2.3.2 對照品溶液的制備（1）α-香附酮與香附烯酮的混合對照品溶液的制備：同“2.1.2”項。（2）木犀草素對照品溶液的制備：精密稱取木犀草素對照品適量，置于25 mL量瓶中，加甲醇定容，得質量濃度為0.59 mg/mL的木犀草素對照品溶液。（3）阿魏酸對照品溶液的制備：精密稱取阿魏酸對照品適量，置于25 mL 量瓶中，加70%甲醇定容，得質量濃度為0.54 mg/mL 的阿魏酸對照品溶液。

2.3.3 色譜條件（1）α-香附酮與香附烯酮的色譜條件：以Venusil C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）為色譜柱，以甲醇-水（68∶32，V/V）為流動相；檢測波長為242 nm；流速為1.0 mL/min；柱溫為30 ℃；進樣量為20 μL。（2）木犀草素的色譜條件：以Venusil C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）為色譜柱，以甲醇-0.1%磷酸溶液（45∶55，V/V）為流動相；檢測波長為345 nm；流速為1.0 mL/min；柱溫為25 ℃；進樣量為20 μL。（3）阿魏酸的色譜條件：以Venusil C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）為色譜柱，以甲醇-0.2%醋酸溶液（25∶75，V/V）為流動相；檢測波長為320 nm；流速為1.0 mL/min；柱溫為30 ℃；進樣量為20 μL。在上述各色譜條件下，各目標色譜峰的分離度均大于1.5。結果見圖6。

圖6 供試品溶液與對照品溶液的HPLC圖

2.3.4 線性關系考察（1）α-香附酮與香附烯酮標準曲線的建立：分別精密吸取“2.3.2（1）”項下α-香附酮與香附烯酮的混合對照品溶液2.0、1.5、1.0、0.5、0.1、0.006 mL，置于5 mL量瓶中，用甲醇定容，按“2.3.3（1）”項下色譜條件進樣，記錄峰面積。（2）木犀草素標準曲線的建立：分別精密吸取“2.3.2（2）”項下木犀草素對照品溶液2.0、1.5、1.0、0.5、0.2、0.04 mL，置于5 mL量瓶中，用甲醇定容，按“2.3.3（2）”項下色譜條件進樣，記錄峰面積。（3）阿魏酸標準曲線的建立：分別精密吸取“2.3.2（3）”項下阿魏酸對照品溶液3.0、2.0、1.0、0.4、0.2、0.016 mL，置于10 mL量瓶中，用70%甲醇定容，按“2.3.3（3）”項下色譜條件進樣，記錄峰面積。以對照品質量濃度為橫坐標（X）、峰面積為縱坐標（Y）進行線性回歸。結果見表3。

表3 香附烯酮等成分的回歸方程與線性范圍

2.3.5 定量限與檢測限考察 精密吸取“2.3.2”項下對照品溶液適量，用甲醇或70%甲醇倍比稀釋，按“2.3.3”項下色譜條件進樣測定，以信噪比10∶1對應的質量濃度作為定量限，以信噪比3∶1 對應的質量濃度作為檢測限。結果顯示，香附烯酮、α-香附酮、木犀草素和阿魏酸的定量限分別為0.000 3、0.000 3、0.004 7、0.000 9 mg/mL，檢測限分別為0.0001、0.0001、0.001 4、0.000 2 mg/mL。

2.3.6 精密度試驗 取樣品（編號A5-1），精密稱定，按“2.3.1”項下方法制備供試品溶液，再按“2.3.3”項下色譜條件連續(xù)進樣測定6次，記錄峰面積。結果顯示，香附烯酮、α-香附酮、木犀草素和阿魏酸峰面積的RSD 分別為0.48%、0.74%、0.81%、2.15%（n＝6），表明儀器精密度良好。

2.3.7 穩(wěn)定性試驗 取樣品（編號A5-1），精密稱定，按“2.3.1”項下方法制備供試品溶液，分別在室溫下放置0、2、4、6、8、12、24 h 時按“2.3.3”項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積。結果顯示，香附烯酮、α-香附酮、木犀草素和阿魏酸峰面積的RSD 分別為0.22%、0.65%、0.82%、2.51%（n＝7），表明供試品溶液在室溫下放置24 h 內穩(wěn)定性較好。

2.3.8 重復性試驗 取樣品（編號A5-1），精密稱定，共6份，按“2.3.1”項下方法制備供試品溶液，再按“2.3.3”項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積并按標準曲線法計算各成分含量。結果顯示，香附烯酮、α-香附酮、木犀草素和阿魏酸含量的RSD 分別為2.17%、0.52%、0.55%、2.12%（n＝6），表明方法重復性較好。

2.3.9 加樣回收率試驗 分別精密稱取已知含量的樣品（編號A5-1）9份，分為3組，分別按樣品中成分含量的50%、100%和150%加入對應成分的單一對照品，按“2.3.1”項下方法制備供試品溶液，再按“2.3.3”項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積并計算加樣回收率。結果顯示，香附烯酮、α-香附酮、木犀草素和阿魏酸的平均加樣回收率分別為98.25%、98.98%、97.32%、98.08%（n＝9），RSD分別為1.36%、1.24%、1.78%、1.52%（n＝9），表明方法準確度良好。

2.3.10 樣品含量測定 取27批樣品，按“2.3.1”項下方法制備供試品溶液，再按“2.3.3”項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積并按標準曲線法計算各成分的含量，每批樣品測定1 次，取均值表示處理方法相同樣品的測定結果。結果顯示，與Z樣品比較，B4、B8和B12樣品中α-香附酮、香附烯酮和木犀草素的含量明顯降低，A15、A20樣品中香附烯酮和木犀草素含量也明顯降低，表明煮制對香附中化學成分含量影響較大，在煮制2 min 后有較多成分消失。結果見表4。

表4 不同產地加工方法香附中4種化學成分的含量測定結果（mg/g）

3 討論

香附作為大宗藥材，臨床應用十分廣泛，可與多種中藥配伍使用?，F(xiàn)行2020年版《中國藥典》（一部）中收載的以香附為原料的中藥制劑高達100 多種，市場對香附的需求呈增加趨勢。香附多為野生，廣泛生長于田野地頭，屬于農副產品。本課題組實地調研發(fā)現(xiàn)，農民因生產條件有限且藥材收益不高，往往不進行復雜的加工處理。故本研究充分模擬原始產地采收及后續(xù)加工方法，經蒸、煮后自然曬干，對不同產地加工香附的HPLC指紋圖譜及多成分含量進行對比分析。結果顯示，蒸制10、15 min和煮制2 min的香附樣品質量最佳，其次是直接曬干和蒸制20 min處理的香附樣品；CA結果顯示，煮制4、8、12 min 香附樣品聚為一類，與其余樣品明顯分開；PLS-DA 結果表明，指紋圖譜中VIP 值大于1 的共有峰有5 個，分別為20 號峰（α-香附酮）、16 號峰（香附烯酮）、22號峰、17號峰和21號峰。

HPLC 指紋圖譜作為中藥研究體系中的重要手段，雖然在提供較多成分信息的同時，可以供研究者以宏觀整體角度分析中藥樣品成分，提供全面的化學成分信息，但無法說明具體的成分含量值差異和變化。本研究發(fā)現(xiàn)，α-香附酮和香附烯酮可能為影響香附質量的標志性差異成分，但香附化學成分復雜，具有多種藥理作用，現(xiàn)代研究在證實α-香附酮和香附烯酮為香附抗痛經及鎮(zhèn)痛的物質基礎的同時，也表明香附中黃酮類成分木犀草素和苯丙素類成分阿魏酸具有顯著的抗菌、抗炎、抗血小板聚集、抗氧化等藥理活性[14－16]，具有較大的研究價值。由于HPLC 指紋圖譜研究時的提取方法和色譜條件存在局限性，使得指紋圖譜未能對木犀草素和阿魏酸進行綜合表征，故本研究在對指標性成分的定量分析中，綜合考慮其研究價值，選擇α-香附酮、香附烯酮、木犀草素和阿魏酸為定量分析的評價指標。結果顯示，不同產地加工方法對香附化學成分含量影響較大，隨著蒸、煮時間的增加，α-香附酮、香附烯酮和木犀草素的含量均呈明顯的降低趨勢，且煮制處理對其影響極大。

綜上所述，蒸制10、15 min和煮制2 min的香附樣品質量最佳，與藥典規(guī)定的“蒸透”和“略煮”的記載一致。查閱文獻發(fā)現(xiàn)，產地加工采取蒸煮處理可達到殺酶保苷、便于凈制、消殺蟲卵等目的，其中含淀粉、糖分多的藥材不易干燥，須先經蒸、煮或燙法處理，以便干燥及加工[17]。而香附藥材淀粉含量極高，且糖類含量達10%以上，鮮藥材攤曬過程較長，推測“略煮”及“蒸透”處理的目的是使藥材更易干燥，減少在干燥過程中有效成分損失。但由于蒸煮所處的高溫環(huán)境會影響藥材的化學成分，故蒸、煮時間過長也會影響藥材質量，而煮制處理較之蒸制處理更為猛烈，在煮制2 min 后樣品CS 急劇下降，所以在使用煮制處理香附藥材時，必須嚴格控制水煮時間，以防止過度水煮造成藥材有效成分的大幅減少。