李國超,盧慧娟,姬生國(廣東藥科大學(xué)中藥學(xué)院,廣州 510006)
夏枯草為唇形科植物夏枯草Prunella vulgarisL.的干燥果穗,以其夏季果穗呈棕紅色時(shí)采收,除去雜質(zhì),曬干入藥,該藥材性寒、味辛、苦,歸肝、膽經(jīng),具有清肝明目、消腫散結(jié)的功效[1],臨床常用于治療甲狀腺腫大、淋巴結(jié)核、乳腺增生、肺結(jié)核、急性黃疸型傳染性肝炎、高血壓等癥[2-3]。夏枯草現(xiàn)收載于2020年版《中國藥典》(一部),以迷迭香酸為指標(biāo)成分[1]?,F(xiàn)代研究表明,夏枯草主要含有黃酮類、酚酸類、三萜類、甾體類等化合物,具有降血壓、降血糖、抗菌、抗病毒、抗炎和抗腫瘤等活性[3-4]。其中黃酮類化合物為夏枯草的主要活性成分之一,具有抗氧化、抗菌、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫及保護(hù)心血管等藥理作用[5],與夏枯草藥理作用有較大關(guān)聯(lián)性。目前夏枯草的質(zhì)量研究主要為傳統(tǒng)生藥學(xué)鑒別[6]、指紋圖譜[7]等,但傳統(tǒng)生藥學(xué)鑒別的主觀影響較大,干擾因素較多;指紋圖譜只能從化學(xué)成分方面進(jìn)行考察,無法全面、綜合地評價(jià)夏枯草質(zhì)量。基于此,本研究以10個(gè)產(chǎn)地的117批夏枯草飲片為研究對象,以迷迭香酸、水分、水溶性浸出物及總黃酮含量為評價(jià)指標(biāo),采用熵權(quán)法計(jì)算權(quán)重,同時(shí)結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度分析法計(jì)算關(guān)聯(lián)度,旨在為全面、客觀評價(jià)夏枯草的質(zhì)量提供參考。
本研究所用主要儀器有1120型高效液相色譜儀、BIY211b型電子天平、AY120型十萬分之一天平(日本Shimadzu公司),LK-400型手提式高速中藥粉碎機(jī)(溫嶺市創(chuàng)力藥材器械廠),KQ-500DE型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司),UV-1800 型紫外分光光度計(jì)(北京北分瑞利分析儀器公司),SHB-Ⅲ型循環(huán)式多用真空泵(鄭州長城科工貿(mào)有限公司)。
迷迭香酸對照品(批號14020115,純度≥98%)、蘆丁對照品(批號12040302,純度≥98%)均購自成都曼思特生物科技有限公司;甲醇為色譜純,其余試劑均為分析純,水為雙蒸水。
117批夏枯草飲片于2019年6月購自江蘇南京、安徽亳州、河南新鄉(xiāng)等10個(gè)產(chǎn)地,經(jīng)廣東藥科大學(xué)中藥學(xué)院姬生國教授鑒定為唇形科植物夏枯草P. vulgarisL.的干燥果穗。樣品經(jīng)干燥后粉碎,過24 目篩,保存于自封袋中,置于干燥器中備用。夏枯草飲片的信息來源見表1。
表1 夏枯草飲片的信息來源
2.1.1 色譜條件 以O(shè)DS-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm)為色譜柱,以甲醇-0.1%三氟乙酸溶液(42∶58,V/V)為流動相;流速為0.6 mL/min;柱溫為30 ℃;檢測波長為330 nm;進(jìn)樣量為5 μL。
2.1.2 對照品溶液的制備 取迷迭香酸對照品5.09 mg,精密稱定,置于10 mL容量瓶中,加稀乙醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,制成迷迭香酸質(zhì)量濃度為0.509 0 mg/mL的對照品溶液。
2.1.3 供試品溶液的制備 取樣品0.25 g,精密稱定,置于具塞錐形瓶中,精密加入稀乙醇25 mL,超聲(功率90 W,頻率59 kHz)處理30 min,放冷,再次稱定質(zhì)量,用稀乙醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量,搖勻,濾過,取續(xù)濾液,即得。
2.1.4 系統(tǒng)適用性試驗(yàn) 取上述對照品溶液、供試品溶液及空白溶液(稀乙醇),按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄色譜圖(圖1,空白圖略)。結(jié)果顯示,迷迭香酸峰形穩(wěn)定,與供試品中的其他色譜峰達(dá)到基線分離,理論板數(shù)為17 718。
圖1 供試品溶液、迷迭香酸對照品溶液的HPLC圖
2.1.5 線性關(guān)系考察 取“2.1.2”項(xiàng)下對照品溶液1.0、1.0、1.0、2.0、1.0、1.0、1.0 mL,分別置于2、5、10、25、25、50、100 mL容量瓶中,用稀乙醇定容,搖勻,得系列線性溶液。取上述系列線性溶液及對照品溶液,按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積。以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X)、峰面積為縱坐標(biāo)(Y)進(jìn)行線性回歸。結(jié)果顯示,迷迭香酸的回歸方程為Y=2×107X-65 910(r=0.999 9),表明迷迭香酸的檢測質(zhì)量濃度在0.005 09~0.509 0 mg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.1.6 方法學(xué)考察 (1)精密度試驗(yàn):取“2.1.2”項(xiàng)下對照品溶液,按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件連續(xù)進(jìn)樣測定6次,記錄峰面積。結(jié)果顯示,迷迭香酸峰面積的RSD為0.27%(n=6),表明儀器精密度良好。(2)穩(wěn)定性試驗(yàn):取“2.1.3”項(xiàng)下供試品溶液(編號S93),于室溫下放置0、2、4、6、12、24 h時(shí),按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積。結(jié)果顯示,迷迭香酸峰面積的RSD為2.6%(n=6),表明供試品溶液于室溫下放置24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。(3)重復(fù)性試驗(yàn):取樣品(編號S93)0.25 g,共6份,按“2.1.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積并按標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算迷迭香酸的含量。結(jié)果顯示,迷迭香酸含量的RSD為0.80%(n=6),表明方法的重復(fù)性良好。(4)加樣回收率試驗(yàn):精密稱取已知含量的樣品(編號S93,迷迭香酸含量為0.504 6%)0.1 g,共6份,分別精密加入對照品0.5 mg,按“2.1.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積并計(jì)算加樣回收率。結(jié)果顯示,迷迭香酸的平均加樣回收率為100.14%(RSD=0.48%,n=6),表明方法的準(zhǔn)確度良好。
2.1.7 樣品中迷迭香酸含量測定 取117批樣品,按“2.1.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.1.1” 項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積并按標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算含量。每批樣品平行測定2次。結(jié)果見表2。
表2 迷迭香酸、總黃酮、水分和水溶性浸出物含量的測定結(jié)果(n=2,%%)
2.2.1 對照品溶液的制備 精密稱定蘆丁對照品4.970 0 mg,用50%乙醇溶解并定容,制得蘆丁質(zhì)量濃度為0.198 8 mg/mL的對照品溶液。
2.2.2 供試品溶液的制備 精密稱定樣品粉末0.5 g,精密加入50%乙醇15 mL,超聲(功率300 W,40 KHz)提取75 min,濾過,即得。
2.2.3 檢測波長的選擇 精密移取上述對照品溶液1 mL,置于10 mL容量瓶中,加入1% AlCl3溶液3 mL、醋酸鈉-冰醋酸緩沖液1 mL,然后用50%乙醇定容,搖勻,于40 ℃恒溫水浴加熱10 min;取上述供試品溶液同法操作。以50% 乙醇為空白對照,在250~800 nm波長范圍內(nèi)掃描,結(jié)果顯示,對照品和供試品溶液均在285 nm波長處有最大吸收,故選擇檢測波長為285 nm(圖略)。
2.2.4 線性關(guān)系考察 精密量取上述對照品溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 mL,分別置于10 mL容量瓶中,按“2.2.3”項(xiàng)下方法顯色后,于285 nm波長處測定吸光度,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X)、吸光度為縱坐標(biāo)(Y)進(jìn)行線性回歸。結(jié)果顯示,蘆丁的回歸方程為Y=17.051 0X+0.041 4(r=0.999 8),表明蘆丁的檢測質(zhì)量濃度在0.009 9~0.079 5 mg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.2.5 方法學(xué)考察 (1)精密度試驗(yàn):取“2.2.2”項(xiàng)下供試品溶液(編號S104),按“2.2.3”項(xiàng)下方法顯色后,于285 nm波長處連續(xù)測定6次吸光度。結(jié)果顯示,吸光度的RSD為0.05%(n=6),表明方法精密度良好。(2)穩(wěn)定性試驗(yàn):取“2.2.2”項(xiàng)下供試品溶液(編號S104),按“2.2.3”項(xiàng)下方法顯色后,在室溫下靜置0、30、60、90、120、180 min時(shí),于285 nm波長處測定吸光度。結(jié)果顯示,吸光度的RSD為1.90%(n=6),表明樣品在室溫下放置180 min內(nèi)穩(wěn)定性良好。(3)重復(fù)性試驗(yàn):取“2.2.2”項(xiàng)下供試品溶液(編號S104),按“2.2.3”項(xiàng)下方法顯色后,于285 nm波長處測定吸光度并按標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算樣品含量。結(jié)果顯示,總黃酮含量的RSD為2.38%(n=6),表明方法重復(fù)性良好。(4)加樣回收率試驗(yàn):取已知含量的樣品(編號S104,總黃酮含量為4.133 1%),共6份,每份1 g,精密稱定,加入蘆丁對照品4.1 mg,按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.2.3”項(xiàng)下方法顯色后,于285 nm波長處測定吸光度并計(jì)算加樣回收率。結(jié)果顯示,蘆丁的平均加樣回收率為99.49%(RSD=1.03%,n=6),表明方法的準(zhǔn)確度良好。
2.2.6 樣品中總黃酮含量測定 取117批樣品,按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.2.3”項(xiàng)下方法顯色后,于285 nm波長處測定吸光度并按標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算含量。每批樣品平行測定2次。結(jié)果見表2。
按2020年版《中國藥典》(四部)通則“0832水分測定法”項(xiàng)下第二法“烘干法”測定水分含量[8]。每批樣品平行測定2次。結(jié)果見表2。
按2020年版《中國藥典》(四部)通則“2201浸出物測定法”項(xiàng)下水溶性浸出物測定法中的“熱浸法”測定水溶性浸出物含量[8]。每批樣品平行測定2次。結(jié)果見表2。
設(shè)有m個(gè)樣品,每個(gè)樣品有n項(xiàng)評價(jià)指標(biāo),由此組成單元序列{Xij}(i=1、2、3……m;j=1、2、3……n;本研究中n=4,m=117)。由于各指標(biāo)間量綱不統(tǒng)一,需對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。如果評價(jià)指標(biāo)為正向指標(biāo),則采用公式(1)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理;如果指標(biāo)為負(fù)向指標(biāo),則采用公式(2)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。Yij為標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù),Xij為第i個(gè)樣品的第j個(gè)指標(biāo)值。
根據(jù)信息論中信息熵的定義,按公式(3)、(4)計(jì)算各個(gè)指標(biāo)的信息熵(E),Ej為樣品第j個(gè)指標(biāo)的信息熵,若Pij=0,則定義lnPij=0;再按公式(5)計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重(W)j[9-10]。結(jié)果見表3。
表3 各指標(biāo)的信息熵及權(quán)重結(jié)果
2.6.1 無量綱化處理 在灰色關(guān)聯(lián)度分析中,首先確定評價(jià)單元序列:設(shè)有m個(gè)樣品,每個(gè)樣品有n項(xiàng)評價(jià)指標(biāo),由此組成單元序列{Xik}(i=1、2、3……m;k=1、2、3……n)。多指標(biāo)評價(jià)中因各指標(biāo)單位、量級不同,無法進(jìn)行直接評價(jià),故需對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理,計(jì)算公式為Yik=Xik/Xk,Yik為處理后的數(shù)據(jù),{Xik}為原始數(shù)據(jù),{Xk}為樣品第k個(gè)指標(biāo)的平均值[10]。
2.6.2 相對關(guān)聯(lián)度的計(jì)算 迷迭香酸、總黃酮、水溶性浸出物含量為正向指標(biāo),關(guān)聯(lián)系數(shù)按公式(6)計(jì)算(n=3,m=117,ρ為“2.5”中熵權(quán)法計(jì)算所得的權(quán)重);水分含量為負(fù)向指標(biāo),關(guān)聯(lián)系數(shù)按公式(7)計(jì)算(n=1,m=117,ρ為“2.5”中熵權(quán)法計(jì)算所得的權(quán)重);再按公式(8)計(jì)算相對關(guān)聯(lián)度(r)i[11]。結(jié)果見表4。
表4 117批夏枯草的相對關(guān)聯(lián)度及排序結(jié)果
續(xù)表4
2020年版《中國藥典》僅以迷迭香酸為夏枯草質(zhì)量控制的唯一活性指標(biāo)[1]。但由于中藥成分復(fù)雜,其藥效的發(fā)揮往往是多個(gè)成分協(xié)同作用的結(jié)果,因此采用多指標(biāo)評價(jià)的方法能更加全面表征藥材的質(zhì)量[12]。有研究發(fā)現(xiàn),夏枯草中所含有的總黃酮具有抗腫瘤、抑菌、降血脂等活性[5],與夏枯草的藥理作用關(guān)聯(lián)度大,此外藥材中的水分與水溶性浸出物含量可從藥材儲藏期、霉變、蟲蛀等方面影響藥材的質(zhì)量[13-14],因此本研究選擇迷迭香酸、總黃酮、水分及水溶性浸出物作為夏枯草的指標(biāo)成分。含量測定結(jié)果顯示,從迷迭香酸、總黃酮和水溶性浸出物含量來看,以江蘇南京(S16~S25)、安徽亳州(S63~S88)等產(chǎn)地藥材的含量較高(質(zhì)量較優(yōu));從水分含量來看,以湖北隨州(S89~S97)、河南南陽(S54~S62)等產(chǎn)地藥材的含量較低(質(zhì)量較優(yōu))。不同指標(biāo)的含量測定結(jié)果存在差異,因此多指標(biāo)綜合評價(jià)夏枯草質(zhì)量更加科學(xué)。
本研究通過熵權(quán)法對迷迭香酸等4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行客觀賦權(quán),再根據(jù)各指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算相對關(guān)聯(lián)度,有效避免了因主觀判斷誤差對權(quán)重分配的影響。熵權(quán)法分析結(jié)果顯示,迷迭香酸、總黃酮、水分、水溶性浸出物含量的權(quán)重分別為0.297 1、0.277 5、0.163 7、0.261 6,以迷迭香酸含量的權(quán)重最大,表明其對夏枯草藥材的質(zhì)量影響最大??傸S酮含量權(quán)重排名第2位,提示總黃酮含量也是影響夏枯草藥材質(zhì)量的重要指標(biāo)。相對關(guān)聯(lián)度結(jié)果顯示,最大值為0.616 3,最小值為0.159 3,表明不同批次的藥材質(zhì)量存在差異,其中S16~S24批藥材質(zhì)量排名靠前,提示江蘇南京產(chǎn)夏枯草質(zhì)量較優(yōu)。
綜上所述,以迷迭香酸、總黃酮、水分及水溶性浸出物含量為評價(jià)指標(biāo),采用熵權(quán)法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法可用于夏枯草的質(zhì)量評價(jià);不同批次夏枯草質(zhì)量存在差異,以江蘇南京產(chǎn)夏枯草質(zhì)量最優(yōu)。