唐志強 程雪梅 劉謙 李佳 劉振華 張永清 劉紅燕 蒲高斌
關(guān)鍵詞:金銀花;外觀性狀:有效成分:相關(guān)性分析
金銀花為忍冬科植物忍冬(Lonicerae japonzcaThunb.)的干燥花蕾及初開的花,是我國傳統(tǒng)大宗中藥材之一,具有清熱解毒、疏散風(fēng)熱等功效,被廣泛應(yīng)用于中藥臨床及中成藥復(fù)方制劑。金銀花主產(chǎn)于山東、河南、河北等地,主要有效成分為黃酮類、有機酸類及萜類等,其中木犀草苷和綠原酸類化合物是2020版《中華人民共和國藥典》規(guī)定的金銀花指標性成分。
中藥材質(zhì)量一直是制約中醫(yī)臨床合理用藥的瓶頸問題之一.傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗通過藥材外觀進行品質(zhì)鑒別,即所謂的“辨狀論質(zhì)”,目前仍是中藥材真?zhèn)蝺?yōu)劣鑒別的主要方法。如細辛以色白者為善;知母以根黃白、脂潤者為好;黃芪以大而肥潤箭直者良。然而,“辨狀論質(zhì)”主要依靠專家經(jīng)驗,受人為主觀因素及判別標準等的影響,很難形成統(tǒng)一、客觀的標準。如何解析“辨狀論質(zhì)”背后的科學(xué)道理成為中藥現(xiàn)代化發(fā)展亟需解決的問題。為此,有學(xué)者從外觀性狀與有效成分間相關(guān)性的角度對中藥材“辨狀論質(zhì)”的科學(xué)性進行探討,已在多個物種中得到驗證,但尚未見金銀花的相關(guān)研究。因此,本試驗選用顏色、花蕾直徑和長度等金銀花外觀指標,分析其與金銀花主要有效成分(木犀草苷和綠原酸類物質(zhì))含量之間的相關(guān)性,以期為金銀花“優(yōu)形”“優(yōu)質(zhì)”研究提供新思路,進而為金銀花藥材質(zhì)量標準制定提供參考依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗材料與試劑
供試的50批金銀花于2022年3月分別收集于山東、河南和河北三省份,經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)蒲高斌教授鑒定,為忍冬科多年生木質(zhì)藤本植物忍冬(Lonicerae japonica Thunb.)的花蕾。
木犀草苷(批號Y13JIOH93050)、綠原酸(批號20130415)、異綠原酸A(批號20130816)、異綠原酸C(批號20130924)對照品均由上海源葉生物科技有限公司提供,質(zhì)量分數(shù)均大于98%。乙腈、甲酸為色譜純,其他試劑為分析純。
1.2調(diào)查項目及方法
1.2.1金銀花顏色值測定每批金銀花隨機抽取10個完整花蕾,用CM-600D型色差儀(杭州柯盛行儀器有限公司)進行掃描,使用光源為D65,照明口徑為50mm,波長掃描范圍為380~780nm,標準觀察角度為10°,掃描速度為600nm/min。所測數(shù)據(jù)用色空間法表示,其中,L*為亮度值,值越大表示亮度越高;a表征紅一綠色軸,正值為紅,負值為綠;b表征黃-藍色軸,正值為黃,負值為藍。以標準白板作為標準樣品,測得L*=17.53,a=13.76,b=45.64。將所測得的金銀花樣品色度值與標準樣品的測定值做差,即為樣品的色度值;其中,Aa值越大樣品顏色越紅,反之越綠,而Ab值越大樣品顏色越黃,反之越藍。每個花蕾掃描10次,取平均值。
1.2.2花蕾外觀性狀測量每批金銀花隨機抽取10個完整花蕾,用游標卡尺分別測量其長度及上、中、下部直徑,取平均值。
1.2.3金銀花有效成分含量的測定使用Agi-lent 1260高效液相色譜儀進行測定。
混合對照品溶液的制備:精密稱取綠原酸、木犀草苷、異綠原酸A和異綠原酸C對照品適量,用50%的甲醇制成單個對照品儲備液,分別精密量取各儲備液適量,配制成系列濃度的混合對照品溶液。
供試品溶液的制備:精密稱取金銀花樣品粉末(過3號篩)1.0g,置100mL具塞錐形瓶中,精密加入50%甲醇50mL,密塞,稱重,超聲處理(100W,100kHz) 30min,放冷,用50%甲醇補足失重,搖勻,4000r/min離心10min,取上清,過0.22um微孔濾膜,即得供試品溶液。
色譜條件:色譜柱ZORBAXSB-C18(250mmx4.6mm.5um);流速1.0mL/min;柱溫30℃;進樣量20uL;檢測波長327、350nm。流動相A為0.1%甲酸溶液,B為乙腈。洗脫梯度:0~10min,8%~10%B;10~20min,10%~15%B;20~30min,15%B;30~40min, 15%~25%B;40~60min,25%~100%B。
1.3數(shù)據(jù)處理與分析
采用SPSS 22.0軟件對金銀花外觀性狀指標及有效成分含量進行Pearson雙側(cè)相關(guān)性統(tǒng)計分析,并進行逐步回歸分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同批次金銀花顏色差異分析
為減小誤差,每批金銀花隨機選10個花蕾進行顏色值測定,然后取平均值,結(jié)果如表1所示,相對標準偏差(RSD)均<3%。50批次金銀花的AL*均為正值,說明花蕾亮度比較大;其中,山東13個批次金銀花除山東007的AL*值僅為4.86外,其他的AL*值均在10.15~18.65范圍內(nèi);河南21批次金銀花的AL*值大多在10.00左右,僅河南01 1較低,為2.80;河北16批次的金銀花除河北003(4.94)、河北006(2.88)、河北010(5.59)外,AL*值均大于10.00。50批次的金銀花中絕大多數(shù)的Aa*、△b為負值,說明花蕾顏色偏綠、偏藍;僅河北010的Aa*、△b值為正,山東007的Ab*值為正,說明這兩批次金銀花均偏黃,河北010金銀花偏紅。
2.2不同批次金銀花花蕾形態(tài)指標的差異分析
由表2可見,50批次金銀花的花蕾上、中、下部直徑分別分布在2.12~3.70、0.96~1.62、0.66~1.03mm,均表現(xiàn)為上部直徑>中部直徑>下部直徑,其中山東010金銀花的花蕾上部直徑最大,河北001金銀花的花蕾中、下部直徑最大。50批次金銀花的花蕾長度均在17.65~31.40mm范圍內(nèi),大多25mm左右,其中,河南009批次的金銀花最長,河南001批次的金銀花最短。
2.3不同批次金銀花的有效成分含量測定及差異分析
2.3.1線性關(guān)系考察在1.2.3中的方法條件下,各成分分離度良好(圖1)。分別吸取不同體積的混合對照品溶液,用50%的甲醇稀釋至10mL,制成10個質(zhì)量濃度梯度的系列溶液進行高效液相色譜(HPLC)測定,以對照品的質(zhì)量濃度為橫坐標、峰面積為縱坐標進行線性回歸分析,結(jié)果(表3)顯示,四種有效成分均存在線性區(qū)間,R2值達到0.9997~0.9999,線性關(guān)系良好。
2.3.2方法學(xué)考察(1)精密度試驗:精密吸取混合對照品溶液,按照上述色譜條件分別進行日內(nèi)精密度考察(1天內(nèi)連續(xù)分析5次)和日間精密度考察(每3天分析一次)。結(jié)果顯示,兩種考察方法下,4種有效成分峰面積的RSD均<1.5%,表明儀器精密度良好。
(2)重復(fù)性試驗:取同一供試品各1.0g,平行制備6份供試品溶液,進行HPLC分析,結(jié)果顯示各成分峰面積RSD在0.38%~0.96%,表明方法重復(fù)性良好。
(3)穩(wěn)定性試驗:取金銀花供試品溶液,分別于0、2、4、6、8、12、24 h進行HPLC分析,4種成分峰面積的RSD在0.86%~1.78%,表明供試品溶液在24h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
(4)加樣回收率試驗:精密稱取已知成分含量的金銀花供試品6份,分別加入一定量的對照品,進行HPLC分析,結(jié)果顯示,各成分平均加樣回收率為98.78%~103.66%,符合要求。
2.3.3有效成分含量測定由表4可見,河北001金銀花的綠原酸含量最高,為4.31%;有3批金銀花的綠原酸含量低于1.50%,其中河北010金銀花的最低,為0.58%。河北003金銀花的異綠原酸A和異綠原酸C含量最高,分別為2.12%和0.42%:河北010金銀花的異綠原酸A和異綠原酸C含量最低,分別為0.30%和0.05%。3種綠原酸類物質(zhì)總量最高的是河北003金銀花,為6.49%:有18批次金銀花的3種綠原酸類物質(zhì)總量低于3.80%,其中河北010的最低,為0.93%。
2.4金銀花外觀性狀與主要有效成分的相關(guān)性分析
如表5所示,AL*與綠原酸含量極顯著負相關(guān),與木犀草苷含量極顯著正相關(guān),與3種綠原酸物質(zhì)總量顯著負相關(guān);△a、Ab、花蕾上部直徑與異綠原酸A和C含量及3種綠原酸物質(zhì)總量均呈極顯著負相關(guān);花蕾中、下部直徑與木犀草苷含量呈極顯著正相關(guān),與3種綠原酸物質(zhì)總量顯著正相關(guān):花蕾長度與木犀草苷含量和3種綠原酸物質(zhì)總量極顯著負相關(guān),與異綠原酸A顯著相關(guān)。
在相關(guān)性分析基礎(chǔ)上建立各有效成分含量與金銀花外觀性狀的線性回歸模型,并進行統(tǒng)計分析,結(jié)果見表6。以AL為自變量X,以綠原酸含量為因變量Y,建立回歸方程Y=10.481-0.536X,驗證其顯著性的F值和P值分別為6.820和0.009,達極顯著水平;以Aa*、△b、花蕾上部直徑、長度為自變量,以異綠原酸A含量為因變量,建立回歸方程Y=0.722-0.093Aa-0.007Ab-0.097X上部直徑+0.012X長度,其F值和P值分別為50.043和0.000,達極顯著水平;以Aa、Ab、花蕾上部直徑為自變量,以異綠原酸C含量為因變量,建立回歸方程Y=0.158-0.005Aa*-0.001△b-0.008X上部直徑,其F值和P值分別為17.286和0.000,達極顯著水平;以AL*、Aa*、Ab*及花蕾上、中、下部直徑為自變量,以3種綠原酸物質(zhì)總量為因變量,建立回歸方程Y= 2.553-0.027AL-0.316Aa-0.024Ab-0.144X上部直徑+0.179X+0.40IX下部直徑,其F值和P值分別為54.445和0.000,達極顯著水平;以AL*、Aa*、中部直徑、下部直徑、花蕾長度為自變量,以木犀草苷含量為因變量,建立回歸方程Y=0.041+其F值和P值分別為36.189和0.000,達極顯著水平。
3討論與結(jié)論
目前對中藥材質(zhì)量的評價方法多以主觀描述為主,因此外觀性狀是判斷藥材質(zhì)量等級和預(yù)測活性成分含量的重要依據(jù)。如巴戟天、紅花和甘草等可以通過色澤、大小、直徑等外在指標判斷藥材品質(zhì)和有效成分含量。本研究對50批次金銀花藥材“形”與“質(zhì)”的關(guān)系進行了初步探索,結(jié)果發(fā)現(xiàn),金銀花中綠原酸含量與AL*值具有顯著負相關(guān)性,亮度越大,綠原酸含量越低:異綠原酸A和C的含量及3種綠原酸物質(zhì)總量均與Aa*、Ab*、花蕾上部直徑極顯著負相關(guān),3種綠原酸物質(zhì)總量還與AL*和花蕾長度顯著負相關(guān),而與花蕾中、下部直徑顯著正相關(guān),說明花蕾顏色偏綠、偏藍、上部直徑偏小的金銀花藥材含有較多異綠原酸A、異綠原酸C,3種綠原酸物質(zhì)總量較高,這與王玲娜等的研究結(jié)果一致;木犀草苷含量與AL*和花蕾中、下部直徑呈極顯著正相關(guān),而與Aa*和花蕾長度呈極顯著負相關(guān),說明花蕾偏綠、偏亮、中下部直徑偏粗的金銀花藥材木犀草苷含量較高。上述結(jié)論使得借助信息化技術(shù)搭建金銀花人工智能鑒別平臺成為可能,從而實現(xiàn)短時間、低成本、高精度鑒定,為建立金銀花品質(zhì)快速鑒別和評價體系奠定基礎(chǔ),從而有效解決傳統(tǒng)中藥材鑒別人才流失和不足的問題。
在金銀花藥材形成過程中,色素積累是導(dǎo)致其色澤發(fā)生改變的主要原因。植物體內(nèi)色素的積累和代謝受基因型、代謝途徑、氣候條件等多種因素的影響。今后可圍繞金銀花色素合成基因的克隆、表達模式、功能鑒定、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)等方面展開研究,以從分子層面揭示金銀花外觀性狀與有效成分的相關(guān)性,為制定金銀花藥材質(zhì)量標準奠定基礎(chǔ)。