華若辰,拓文靜,宋自娟,劉建書,盧聞*(.西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部藥學(xué)院,西安 7006;.陜西省功能食品工程技術(shù)研究中心,西安 70054)
中藥提取是中成藥及中藥相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)的重要工藝環(huán)節(jié),優(yōu)良的中藥提取工藝可以降低成本,減少對(duì)環(huán)境的污染,提高提取效率。目前對(duì)于中藥提取工藝的研究多采用正交[1-3]或均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)[4],設(shè)置料液比、提取時(shí)間、提取次數(shù)等考察因素和水平,以浸膏得率和指標(biāo)成分轉(zhuǎn)移率為指標(biāo),評(píng)價(jià)和篩選提取工藝[5-6]。然而,中藥來(lái)源廣泛、組成復(fù)雜,容易造成產(chǎn)品執(zhí)行生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)較大偏差,質(zhì)量波動(dòng)大,因此,建立較為全面的綜合評(píng)價(jià)方法非常有必要。沙棘銀花顆粒是由金銀花、沙棘、甘草3種藥食同源藥材組成的中藥組方。本文以提取溶劑種類、用量和提取時(shí)間為考察因素,結(jié)合HPLC 特征圖譜定性分析、相似度分析、聚類分析及指標(biāo)成分定量分析,建立一種沙棘銀花顆粒提取工藝及過(guò)程研究的綜合評(píng)價(jià)方法。
維采寧-2(批號(hào):HR1254W1)、異綠原酸B(批號(hào):H1021136198)、芹糖甘草苷(批號(hào):HR12311W2)(寶雞市辰光生物科技有限公司,純度均為98%);槲皮素(批號(hào):100081-200907,純度:97.5%,中國(guó)食品藥品檢定研究院);甘草、金銀花、沙棘均購(gòu)自北京同仁堂(西安小寨店,經(jīng)西安交通大學(xué)藥學(xué)院牛曉峰教授鑒定為正品)。色譜甲醇(美國(guó)TEDIA 試劑公司);試驗(yàn)用水為超純蒸餾水(優(yōu)普超純水機(jī)制備);其他分析純?cè)噭┡c試藥購(gòu)自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。
取維采寧-2、芹糖甘草苷、異綠原酸B 和槲皮素對(duì)照品,精密稱定,甲醇溶解并制成維采寧-2、異綠原酸B 和槲皮素質(zhì)量濃度均為100.0 μg·mL-1、芹糖甘草苷質(zhì)量濃度為1.00 mg·mL-1的對(duì)照品儲(chǔ)備液。精密吸取各對(duì)照品儲(chǔ)備液適量置100 mL 量瓶中,甲醇稀釋、定容,制得含維采寧-2 為2.0 μg·mL-1、異綠原酸B為3.0 μg·mL-1、槲皮素為1.0 μg·mL-1、芹糖甘草苷為40.0 μg·mL-1的混合對(duì)照品溶液。
金銀花、甘草、沙棘經(jīng)粉碎后,稱定金銀花粗粉7.0 g、沙棘粗粉6.0 g、甘草粗粉3.0 g,置圓底燒瓶中,加入提取溶劑,稱定質(zhì)量,回流提?。ㄌ崛∪軇┓N類、用量及提取時(shí)間見(jiàn)表1)?;亓鹘Y(jié)束放至室溫,稱定質(zhì)量,新鮮提取溶劑補(bǔ)足減失的質(zhì)量,濾過(guò),減壓回收溶劑。濃縮至干,稱定所得干膏質(zhì)量。按如下公式計(jì)算浸膏得率:
表1 提取工藝參數(shù)Tab 1 Extraction process parameters
浸膏得率(%)=浸膏量/生藥投入量×100%
粉碎所得干膏,取適量,精密稱定,置量瓶中,甲醇超聲溶解,室溫定容,即得供試品溶液。
應(yīng)用LC-2030C 3D 高效液相色譜儀(SHIMADZU,Japan)和LC Solution 色譜工作站進(jìn)行HPLC分析。色譜柱:Diamonsil C18(5 μm,4.6 mm×150 mm)(美國(guó)Welch 公司);流動(dòng)相:0.02%磷酸水溶液(A)-甲醇(B),梯度洗脫(見(jiàn)表2);流速:1.0 mL·min-1;檢測(cè)波長(zhǎng):維采寧-2 為339 nm,芹糖甘草苷為276 nm,異綠原酸B 為327 nm,槲皮素為304 nm;柱溫:25℃;進(jìn)樣量:10 μL。
表2 梯度洗脫程序Tab 2 Gradient elution program
2.4.1 精密度試驗(yàn) 取同一批(S2)供試品溶液,連續(xù)進(jìn)樣6 次,結(jié)果各共有峰相對(duì)保留時(shí)間RSD均小于1.5%,相對(duì)峰面積RSD均小于2.4%,表明儀器精密度良好。
2.4.2 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一批(S2)供試品粉末6份,精密稱定,甲醇溶解定容,進(jìn)樣測(cè)定,結(jié)果各共有峰相對(duì)保留時(shí)間RSD均小于2.1%,相對(duì)峰面積RSD均小于2.7%,表明方法重復(fù)性良好。
2.4.3 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取同一批(S2)供試品溶液,分別于0、4、8、12 和24 h 進(jìn)樣測(cè)定,結(jié)果各共有峰相對(duì)保留時(shí)間RSD均小于2.2%,相對(duì)峰面積RSD均小于2.9%,表明供試品溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
取各工藝所得樣品(S1 ~S7),按“2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,進(jìn)樣分析,記錄色譜圖。將所得色譜圖導(dǎo)入中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)2012A,以S1 為參照?qǐng)D譜,中位數(shù)法生成7 組樣品的對(duì)照特征圖譜,通過(guò)多點(diǎn)校正和色譜峰匹配,確定20 個(gè)共有峰,HPLC 特征圖譜疊加圖見(jiàn)圖1。以共有峰2 為參照峰,計(jì)算20 個(gè)共有峰的相對(duì)保留值,相對(duì)保留時(shí)間RSD均小于0.7%,而共有峰的相對(duì)峰面積RSD值波動(dòng)較大,除參照峰2 外,跨度在11.5%~214.5%,可見(jiàn)峰面積受提取工藝影響較大。
圖1 7 種工藝提取物HPLC 特征圖譜疊加圖(248 nm)Fig 1 HPLC characteristic chromatogram of extraction products from 7 extraction processes(248 nm)
利用指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)軟件[7]進(jìn)行相似度分析,結(jié)果表明,7 種工藝整體相似度高于0.80,其中醇提工藝S1 與S2 相似度大于0.99,水提工藝S3 ~S7 相似度均大于0.98,見(jiàn)表3。
表3 7 種工藝提取物相似度Tab 3 Similarity of 7 extraction processes
采用系統(tǒng)聚類分析法[8]對(duì)7 種工藝的色譜數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析,以保留時(shí)間為7.84 min 的2 號(hào)峰為參照峰,計(jì)算20 組共有峰的相對(duì)峰面積(見(jiàn)表4)。將20 組相對(duì)峰面積導(dǎo)入SPSS 23 軟件,采用組間連接法,以歐式距離作為測(cè)度,得到水平方向上的聚類分析譜系圖(見(jiàn)圖2),觀察7 種工藝之間的差異。聚類分析結(jié)果表明,當(dāng)分類距離為25 時(shí),醇提工藝(S1、S2)和水提工藝(S3、S4、S5、S6、S7)分別聚為一類;當(dāng)分類距離小于20 時(shí),水提工藝中的S7 單獨(dú)為一小類,S3、S4、S5、S6 為另一小類。
表4 7 種工藝提取物HPLC 特征圖譜共有峰的相對(duì)峰面積Tab 4 Relative area of HPLC characteristic chromatogram common peaks of 7 extraction processes
圖2 7 種工藝聚類分析譜系圖Fig 2 Cluster analysis diagram of fingerprint for 7 extraction processes
定量分析了7 種工藝提取的浸膏得率和3 味藥材中指標(biāo)成分(維采寧-2、芹糖甘草苷、異綠原酸B 和槲皮素)含量(見(jiàn)圖3),根據(jù)浸膏中指標(biāo)成分含量計(jì)算生藥中的指標(biāo)成分含量,見(jiàn)表5。S4 ~S6 浸膏得率相近且較高;S1、S3 和S7 的浸膏得率相近且次之于S4 ~S6;S2 浸膏得率最低。以生藥量為基準(zhǔn)的指標(biāo)成分含量比較,維采寧-2 以工藝S4 得率最高,S2 最低;芹糖甘草苷以工藝S1 得率最高,S7 最低;異綠原酸B 以工藝S4 得率最高,S1 最低;槲皮素含量以工藝S2 最高,S6 最低。綜上分析可知,工藝S4 所得提取浸膏中維采寧-2 和異綠原酸B 成分含量為7 種工藝中最高;所得芹糖甘草苷和槲皮素含量?jī)H次于工藝S1 和S2,但均高于工藝S3 以及S5 ~S7。
表5 浸膏得率及指標(biāo)成分含量Tab 5 Extraction yield and principal component content
圖3 指標(biāo)成分HPLC 圖Fig 3 HPLC fingerprint of principal components
中藥指紋圖譜是一種國(guó)內(nèi)外廣泛接受的中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)模式,可以作為現(xiàn)代中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的核心技術(shù)和基石[9-10]。隨著《中藥注射劑指紋圖譜研究的技術(shù)要求》的推行實(shí)施,以及分析儀器和技術(shù)的不斷更新,中藥指紋圖譜技術(shù)已應(yīng)用到中藥材及中藥產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、貯存和流通各環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控[11-12]。然而,單一的指紋圖譜分析在中藥質(zhì)量監(jiān)控上顯得不足,應(yīng)用指紋圖譜技術(shù)結(jié)合指標(biāo)成分定量的評(píng)價(jià)方法逐漸成為主流[13-14]。近年來(lái),指紋圖譜結(jié)合化學(xué)模式識(shí)別的分析方法作為新的評(píng)價(jià)方法已應(yīng)用到中藥質(zhì)量監(jiān)控[15-16]。基于此,本文采用HPLC 特征圖譜定性分析和指標(biāo)成分定量分析,結(jié)合模式識(shí)別,對(duì)沙棘銀花顆粒提取工藝進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
本文采用梯度洗脫程序和二極管陣列檢測(cè)進(jìn)行HPLC 圖譜的共有峰識(shí)別和指標(biāo)成分定量分析,運(yùn)用中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)分析7 種工藝所得沙棘銀花浸膏的特征圖譜,并確定了20個(gè)共有峰。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行相似度及聚類分析,結(jié)果水提、醇提工藝分別聚為一類,可知提取溶劑是工藝差異的主要影響因素;而在水提工藝中,S3、S4、S5 和S6 的共有峰相對(duì)峰面積較為接近。綜合浸膏得率和指標(biāo)成分定量分析可知,工藝S4在7 種工藝中有相對(duì)高的成分轉(zhuǎn)移率,即12 倍量水為提取溶劑,提取時(shí)間為2 h。
進(jìn)一步分析考察因素的影響,不同提取溶劑工藝S1、S2 和S3(75%乙醇、95%乙醇和水),S1和S2 有較高相似度,而指標(biāo)成分維采寧-2 和芹糖甘草苷以S1 轉(zhuǎn)移率為高,指標(biāo)成分異綠原酸B 以S3 轉(zhuǎn)移率為高,槲皮素以S2 轉(zhuǎn)移率為高;不同提取溶劑用量工藝S3、S7 和S5(8、12 和15 倍量),三者的相似度較高,指標(biāo)成分維采寧-2、芹糖甘草苷和異綠原酸B 轉(zhuǎn)移率以S5 為高;不同提取時(shí)間工藝S7、S4 和S6(1 h、2 h 和3 h),三者同樣有較高的相似度,4 種指標(biāo)成分以S4 轉(zhuǎn)移率為高。
綜上,本文以基本的提取工藝參數(shù)為考察,應(yīng)用HPLC 特征圖譜定性分析結(jié)合相似度、聚類分析和指標(biāo)成分定量分析,對(duì)沙棘銀花顆粒提取工藝進(jìn)行了多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià),可為指紋圖譜技術(shù)在中藥產(chǎn)品各環(huán)節(jié)的拓展應(yīng)用提供參考。