魏家保 唐雙燕* 趙偉志 鄭曉英 張 輝 譚 沛
1.華潤三九醫(yī)藥股份有限公司,廣東 深圳 518000;2.華潤三九現(xiàn)代中藥制藥有限公司,廣東 惠州 516000
南五味子為木蘭科植物華中五味子S.sphenantheraRehd.et Wils.的干燥成熟果實(shí)。秋季果實(shí)成熟時采摘,曬干,除去果梗和雜質(zhì)[1]。目前,中國藥典及相關(guān)文獻(xiàn)[2-6]以五味子酯甲作為南五味子的質(zhì)量控制指標(biāo),南五味子化學(xué)成分復(fù)雜,含有較多的木脂素類成分,因此用單一指標(biāo)成分的質(zhì)量控制容易以偏概全,無法全方位、多范圍地準(zhǔn)確控制飲片的質(zhì)量[7-10]。文獻(xiàn)[11-13]記載的華中五味子分布區(qū)有:江蘇、安徽、河南、山西、陜西、甘肅、湖北、四川、江西、湖南、貴州、云南和福建等省份,且市場商品南五味子主要來源于野生,野生南五味子資源分布較為廣泛[14-15]。不同產(chǎn)地的生態(tài)環(huán)境差異較大。因此本研究通過收集不同產(chǎn)地南五味子,建立南五味子特征圖譜方法,并同時對南五味子中五味子酯甲、安五脂素、五味子甲素的含量進(jìn)行多指標(biāo)測定,對不同產(chǎn)地的藥材質(zhì)量進(jìn)行綜合質(zhì)量評價。
1.1 儀器 高效液相色譜儀:Agilent 1290 Infinity II,包括G7104A型四元泵、132位自動進(jìn)樣器、G7116B型柱溫箱、二極管陣列檢測器;METTLER TOLEDO ME36S百萬分之一分析天平、METTLER TOLEDO XS204十萬分之一分析天平;SK5200H型超聲波清洗器(上??茖?dǎo)超聲儀器有限公司)。Milli-Q超純水系統(tǒng)(美國Millipore公司)。
1.2 試劑 試藥五味子酯甲(批號:111529-201706;純度:95.2%);五味子甲素(批號:110764-201915;純度:99.5%);5-羥甲基糠醛(批號:111626-202114;純度:98.7%);原兒茶酸(批號:110809-201906;純度:97.7%),均購于中國食品藥品檢定研究院。五味子酯乙(批號:DST201218-011;純度:98%)、五味子酯丙(批號:DST211112-066;純度:98%),均購于成都德思特生物技術(shù)有限公司。五味子酯丁(批號:21110102;純度:98%)購于成都埃法生物科技有限公司;安五脂素(批號:STD7390120;純度:98%)購于上海詩丹德標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司;乙腈為色譜純,水為超純水;磷酸、甲醇等其它試劑均為分析純。
1.3 樣品研究 用15批南五味子分別來源于陜西安康、四川綿陽、陜西西安、河南南陽以及山西運(yùn)城,收集的藥材經(jīng)安徽中醫(yī)藥大學(xué)劉守金教授鑒定均為木蘭科華中五味子S.sphenantheraRehd.et Wils.的干燥成熟果實(shí)。詳細(xì)信息見表1。
表1 15批南五味子信息表
2.1 色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗(yàn) 色譜柱:ACQUITY BEH C18(150 mm×2.1 mm,1.7 μm),以乙腈為流動相A,以0.1%磷酸溶液為流動相B,梯度洗脫(0~6 min,5%A;6~7 min,5%→45%A;7~25 min,45%→50%A;25~35 min,50%→70%A;35~40 min,70%→90%A);檢測波長:280 nm(12 min前),220 nm(12 min后);柱溫為35 ℃;流速為0.3 mL/min;進(jìn)樣量2 μL;理論板數(shù)按五味子酯甲峰計(jì)算應(yīng)不低于6000。
2.2 特征圖譜參照物溶液的制備 取南五味子對照藥材約2.0 g,置具塞錐形瓶中,加水50 mL,加熱回流30 min,濾過,取濾液蒸干,加入甲醇25 mL超聲處理(功率250 W,頻率40 kHz)30 min,放冷,濾過,取續(xù)濾液,即得對照飲片參照物溶液。取5-羥甲基糠醛、原兒茶酸對照品適量,加50%甲醇制成每1 mL各含50 μg的溶液,另取含量測定對照品溶液作為對照品參照物溶液。
2.3 含量測定對照品溶液的制備 取五味子酯甲、安五脂素、五味子甲素對照品適量,精密稱定,加甲醇制成每1 mL各含0.10 mg的溶液,作為含量測定對照品溶液。
2.4 供試品溶液的制備 取本品粉末(過三號篩)2.0 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,加甲醇25 mL,稱定重量,加熱回流30 min,取出,放冷,再稱定重量,加甲醇補(bǔ)足減失的重量,搖勻,濾過,取續(xù)濾液,即得。
3.1 方法學(xué)驗(yàn)證
3.1.1 專屬性 按照供試品溶液制備方法制備供試品溶液,并考察空白溶劑是否會造成干擾。按上所述色譜條件進(jìn)行UPLC分析,記錄色譜圖,如圖1所示。結(jié)果表明,陰性無干擾,方法專屬性好。
A.專屬性;B.混合對照;C.南五味子藥材圖譜
3.1.2 精密度考察 取同一份南五味子供試品溶液,連續(xù)進(jìn)樣6次,記錄共有峰的保留時間和峰面積,結(jié)果表明了各共有峰與參照峰的相對保留時間、相對峰面積RSD值均小于2.0%;并計(jì)算含量結(jié)果RSD%,五味子酯甲、安五脂素、五味子甲素含量RSD%分別1.9%、0.8%、0.8%,結(jié)果表明儀器精密度良好。
3.1.3 重復(fù)性考察 取同一批南五味子6份,按供試品溶液的制備方法制備,記錄共有峰的保留時間和峰面積,結(jié)果表明了各共有峰與參照峰的相對保留時間、相對峰面積RSD值均小于2.0%,并計(jì)算含量結(jié)果RSD%,五味子酯甲、安五脂素、五味子甲素含量RSD%分別0.9%、0.5%、0.7%,本方法重復(fù)性良好。
3.1.4 溶液穩(wěn)定性考察 取南五味子供試品溶液,配制后在第0 h、4 h、8 h、12 h、16 h、24 h進(jìn)樣,記錄共有峰的保留時間和峰面積,結(jié)果表明了各共有峰與參照峰的相對保留時間、相對峰面積RSD值均小于2.0%,并計(jì)算含量結(jié)果RSD%,五味子酯甲、安五脂素、五味子甲素含量RSD%分別1.0%、1.1%、0.9%。結(jié)果表明供試品溶液在24 h內(nèi)基本穩(wěn)定,可以滿足測定的需要。
3.1.5 線性關(guān)系考察 精密吸取濃度儲備液依次配制濃度為0.42 mg/mL、0.21 mg/mL、0.08 mg/mL、0.13 mg/mL、0.004 mg/mL五味子酯甲溶液、濃度為0.99 mg/mL、0.55 mg/mL、0.22 mg/mL、0.05 mg/mL、012 mg/mL安五脂素溶液、濃度為0.98 mg/mL、0.58 mg/mL、0.21 mg/mL、0.05 mg/mL、0.01 mg/mL五味子甲素溶液。精密吸取2 μL,注入液相色譜儀,按上述色譜條件測定峰面積,以進(jìn)樣量(μg)為橫坐標(biāo),峰面積積分值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程為,五味子酯甲:y=17079697.464x-143949.426,R2=0.999,安五脂素:y=9863991.036x-397671.591,R2=0.999,五味子甲素:y=12808394.387x+35291.424,R2= 1.000。五味子酯甲、安五脂素、五味子甲素的進(jìn)樣量分別在0.0085~1.5388 μg、0.0246~3.1944 μg、0.0216~2.7705 μg范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
3.1.6 準(zhǔn)確度考察 精密稱取9份南五味子各約 1.0 g,分別精密加入五味子酯甲對照品溶液(甲醇溶解;0.0494 mg/mL、0.0988 mg/mL、0.1482 mg/mL)、安五脂素對照品溶液(甲醇溶解;0.1156 mg/mL、0.2312 mg/mL、0.3468 mg/mL)及五味子甲素對照品溶液(甲醇溶解;0.0734 mg/mL、0.1468 mg/mL、0.2202 mg/mL)25 mL,按供試品制備方法處理,進(jìn)行含量測定。結(jié)果五味子酯甲平均回收率為99.42%,RSD值為3.4%,安五脂素平均回收率為99.36%,RSD值為3.2%,五味子甲素平均回收率為98.37%,RSD值為1.7%,表明方法準(zhǔn)確性良好。
3.2 含量測定 取15批南五味子,按上述方法檢測,結(jié)果見表2。由結(jié)果可知,不同產(chǎn)區(qū)南五味子藥材有效成分五味子酯甲、安五脂素、五味子甲素含量存在一定差異,各產(chǎn)區(qū)藥材五味子酯甲和五味子甲素含量陜西周至縣與山西平陸縣較高,陜西省旬陽縣、四川平武縣及河南西峽縣含量較低,安五脂素含量在陜西周至縣、山西平陸縣及河南西峽縣較低,陜西省旬陽縣、四川平武縣含量較高,不同產(chǎn)地南五味子指標(biāo)成分含量分布情況如圖2所示。其中,相同產(chǎn)區(qū)不同批次間藥材含量也有所不同,同產(chǎn)區(qū)不同批次藥材含量也存在一定波動,采用Graphpad Prism對不同產(chǎn)地之間的五味子酯甲含量、安五脂素、五味子甲素含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果見表3,分析結(jié)果顯示五味子酯甲含量在陜西省西安市周至縣、山西省運(yùn)城市平陸縣產(chǎn)區(qū)含量較高,相較其他產(chǎn)區(qū)具有顯著差異;安五脂素含量在陜西省安康市旬陽縣,四川省綿陽市平武縣產(chǎn)區(qū)含量較高,相較陜西西安周至縣具備顯著差異;五味子甲素含量在不同產(chǎn)區(qū)、相同產(chǎn)地不同批次間存在一定波動,各產(chǎn)區(qū)之間無顯著差異。
圖2 不同產(chǎn)地南五味子指標(biāo)成分含量分布圖
表2 不同批次南五味子含量測定結(jié)果表
表3 不同產(chǎn)地南五味子含量統(tǒng)計(jì)分析表
3.3 特征圖譜共有模式建立 取15批南五味子,按“2.4”項(xiàng)方法制備供試品溶液,再按“2.1”項(xiàng)色譜條件進(jìn)行測定,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)(2012版)”,將各色譜峰匹配,建立特征圖譜呈現(xiàn)10個共有特征峰,如圖3所示,10個峰占比色譜峰總面積的95%以上,提示該方法可用于南五味子藥材質(zhì)量的整體評價,其中1號、2號、5號、8號、9號峰的保留時間應(yīng)分別與5-羥甲基糠醛、原兒茶酸、五味子酯甲、安五脂素、五味子甲素對照品參照物峰的保留時間相對應(yīng),與五味子酯甲參照物相應(yīng)的峰為S峰,計(jì)算特征峰3、峰4、峰6、峰7、峰10與S峰的相對保留時間,分別為:0.85(峰3)、0.97(峰4)、1.02(峰6)、1.05(峰7)、1.52(峰10)。
(A)南五味子飲片對照圖譜
3.4 聚類分析 以15批次樣品中五味子酯甲、安五脂素、五味子甲素的含量為變量,采用SPSS 20.0進(jìn)行聚類分析,采用組間連接法,以歐氏距離作為樣品的測度,如圖4所示,當(dāng)距離為7時,結(jié)果15批藥材樣品可聚為3大類,1~3聚為一類,產(chǎn)地為陜西安康,4~6,11、13聚為一類,分布在陜西、山西一帶,7~10,12、14、15聚為一類,分布在河南陜西一帶,聚集類別與產(chǎn)地存在一定關(guān)聯(lián),結(jié)論與含量統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果基本一致。
圖4 聚類分析樹狀圖
結(jié)合所建立的特征圖譜共有模式,以15批次樣品中五味子酯甲參照物相應(yīng)的峰為S峰,計(jì)算各共有特征峰的相對峰面積,并以此為變量,采用SPSS 20.0進(jìn)行聚類分析,采用組間連接法,以歐氏距離作為樣品的測度,如圖5所示。當(dāng)距離為3時,結(jié)果15批藥材樣品可聚為3類,1~3聚為一類,產(chǎn)地為陜西安康;4~6,11~13聚為一類,分布在陜西、山西一帶;7、9、10、14、15聚為一類,分布在河南陜西一帶,特征聚類結(jié)果與含量聚類結(jié)果一致。
圖5 聚類分析樹狀圖
3.5 主成分分析 利用SPSS 20.0軟件,將15批南五味子特征圖譜中10個共有峰的相對峰面積進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,再通過主成分法進(jìn)行因子分析??偡讲罱忉尳Y(jié)果顯示,共有2個主成分的特征值大于1,方差貢獻(xiàn)率分別為55.175%、18.974%,累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為55.175%、74.149%,表明其可代表南五味子特征圖譜共有峰的大部分信息。結(jié)果見表4。
表4 南五味子前2個主成分的特征值和方差貢獻(xiàn)率表
利用SPSS 20.0軟件,同時繪制碎石圖,如圖6所示。由圖可知,前2個主成分之間的坡度較陡,其余主成分之間的坡度逐漸趨于平緩,表明這10個主成分中,前2個主成分具有主導(dǎo)作用。
圖6 南五味子特征圖譜中10個共有峰的主成分碎石圖
利用SPSS 20.0軟件,以共有峰的相對峰面積為變量,同時進(jìn)行成分矩陣分析,詳見表5。由表5可知,第1主成分主要反映峰3~4,6~7,9對應(yīng)成分的信息,其中峰4為五味子酯丙、峰6為五味子酯乙、峰7為五味子酯丁、峰9為五味子甲素,峰3未知;同時對第一主成分,和第二主成分為變量,投影得到二維投影圖,如圖7所示。通過投影圖對特征進(jìn)行描述,絕對值越大,說明其對于主成分的影響越大,這種影響是可以通過所對應(yīng)的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離進(jìn)行衡量的,由以上圖表可知通過因子分析降維處理后所提取的2個主成分能代表南五味子特征圖譜中10個共有峰的主要信息。
圖7 南五味子主成分二維投影圖
表5 南五味子主成分矩陣表
綜上,通過單一含量指標(biāo)結(jié)果分析:五味子酯甲和五味子甲素含量陜西周至縣與山西平陸縣較高,相較其他產(chǎn)區(qū)具有顯著差異(P<0.05);安五脂素含量在陜西省安康市旬陽縣,四川省綿陽市平武縣產(chǎn)區(qū)含量較高,相較陜西西安周至縣具有顯著差異(P<0.05);五味子甲素含量在不同產(chǎn)區(qū)、相同產(chǎn)地不同批次間存在一定波動,各產(chǎn)區(qū)之間無顯著差異。但綜合3個成分及特征圖譜結(jié)果進(jìn)行聚類分析及主成分分析,結(jié)果顯示,不同產(chǎn)地及相同產(chǎn)地不同批次間含量及特征圖譜存在一定差異,樣品質(zhì)量與產(chǎn)地有一定關(guān)聯(lián)性。因此,所建立UPLC特征圖譜及多指標(biāo)含量測定方法簡便、易行,結(jié)合聚類分析和主成分分析可用于南五味子的質(zhì)量控制。
《中國藥典》中五味子酯甲為南五味子藥材的含量指標(biāo)成分,文獻(xiàn)中雖然對多種木質(zhì)素類成分進(jìn)行了(五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素等)定量分析。但結(jié)合南五味子特征圖譜研究發(fā)現(xiàn),五味子酯甲和五味甲素在特征圖譜中呈現(xiàn)且有較高的響應(yīng),安五脂素為南五味子與五味子區(qū)分成分,故參考藥典及相關(guān)文獻(xiàn)報道建立了UPLC特征圖譜方法同時測定五味子甲素、安五脂素和五味子酯甲3個指標(biāo)含量。
色譜條件考察時考慮南五味子中所含的有機(jī)酸類和木質(zhì)素類分別在280 nm和220 nm處有最大吸收,因此檢測波長選擇了切換波長的方式。同時對不同品牌的色譜柱進(jìn)行篩選,最終采用ACQUITY BEH C18色譜柱,通過對不同有機(jī)相體系(甲醇、乙腈)、不同緩沖鹽(0.1%磷酸、0.1%醋酸、0.1%甲酸)、不同柱溫(32 ℃、35 ℃、38 ℃)、不同流速(0.25 mL/min、0.30 mL/min、0.35 mL/min)、不同品牌儀器(waters H-class和Agilent 1290Ⅱ)的考察,確定以乙腈-0.1%磷酸溶液為流動相;柱溫為35 ℃;流速為0.30 mL/min,實(shí)現(xiàn)了對有機(jī)酸成分與木脂素成分的合并洗脫。此外,還考察了不同提取溶劑(水、30%甲醇、50%甲醇、70%甲醇、甲醇、乙醇提取效果,結(jié)果甲醇提取效果最好),不同提取方式(超聲和回流,結(jié)果回流提取效果較好),所建立UPLC特征圖譜10個共有峰主要定量峰達(dá)到基線分離,兼具定性和定量作用,為南五味子藥材的質(zhì)量控制及評價提供參考。