容 蓉, 邱麗麗, 呂青濤, 蔣海強(qiáng), 王 薇, 李 峰
(1.山東中醫(yī)藥大學(xué),山東濟(jì)南 250355;2.勝利油田中心醫(yī)院,山東東營 257000)
中藥寒、熱、溫、涼的藥性是其所含成分作用于機(jī)體的客觀反映,是區(qū)別于植物藥和天然藥的重要標(biāo)志[1]。自上世紀(jì)70年代以來,很多學(xué)者對(duì)中藥四性的物質(zhì)基礎(chǔ)進(jìn)行了探索研究,但哪些成分起寒涼作用、哪些起溫?zé)嶙饔?,藥性是中藥單一成分的作用、還是多種成分的綜合表現(xiàn),尚須深入研究[2]。在總結(jié)近40年研究工作的基礎(chǔ)上,歐陽兵等提出“組群中藥四性組合性效譜”假說,認(rèn)為中藥的起效機(jī)制是整體調(diào)節(jié),中藥調(diào)治寒熱二證的物質(zhì)基礎(chǔ)應(yīng)是組成中藥的所有化學(xué)成分的整體協(xié)同作用[3]。
通過測(cè)定寒性、熱性中藥的HPLC圖譜,盡可能獲得其化學(xué)成分的整體信息,將有助于比較其物質(zhì)基礎(chǔ)的共性和差異。本實(shí)驗(yàn)選取藥性明確的二味寒性中藥(蒲公英、金銀花)和二味熱性中藥(干姜、仙茅),采用HPLC法測(cè)定,以未知成分的HPLC特征峰數(shù)據(jù)(總色譜峰數(shù)量和總色譜峰面積)為指標(biāo),通過正交試驗(yàn)優(yōu)選這四味中藥的提取方法,為后續(xù)的以HPLC圖譜表征寒性、熱性中藥的物質(zhì)信息奠定基礎(chǔ)。
Agilent 1100高效液相色譜儀(DAD檢測(cè)器,二元高壓梯度泵,柱溫箱;美國安捷倫公司);KQ-250E型醫(yī)用超聲波清洗器(江蘇省昆山市超聲儀器有限公司);Mettler AE 240電子天平(瑞士梅特勒公司)。
蒲公英Taraxacum mongolicumHand.Mazz.、金銀花Lon-icera japonicaThunb.藥材購自山東省臨沂市,干姜Zingiber officinaleRosc.、仙茅Curculigo orchioidesGaertn.藥材分別購自四川省犍為市和宜賓市,經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院李峰教授鑒定,均為道地藥材;乙腈(色譜純,美國TEDIA公司);水為娃哈哈純凈水;其它試劑均為分析純(天津科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心)。
2.1 提取方法的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 本實(shí)驗(yàn)對(duì)粉碎粒度(A)、提取時(shí)間(B)、提取溫度(C)、甲醇濃度(D)等對(duì)提取效果影響較大的因素,通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行考察,結(jié)果見表1。
表1 正交試驗(yàn)因素水平
2.2 供試藥液的制備 分別取二味寒性中藥-蒲公英(1#)、金銀花(2#)、二味熱性中藥-干姜(3#)、仙茅(4#)粉末0.5 g各9份,按照表1設(shè)計(jì)的因素水平進(jìn)行L9(34)試驗(yàn),試驗(yàn)樣品編號(hào)見表2、表3,超聲提取,提取完畢,放至室溫,再次稱定質(zhì)量,用相應(yīng)濃度的甲醇溶液補(bǔ)足減失的質(zhì)量,搖勻,0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,作為HPLC供試藥液。
2.3 HPLC圖譜色譜條件的建立 色譜柱:Agilent XDB-C18柱(4.6 mm ×250 mm,5 μm);流動(dòng)相:乙腈-水(3 ∶97)→乙腈-水(100∶0),90 min,線性梯度洗脫;體積流量:1.0 mL/min;進(jìn)樣量:20 μL;柱溫:35℃。檢測(cè)波長分別為1#:366 nm、2#:236 nm、3#:220 nm、4#:206 nm。
表2 二味寒性中藥正交試驗(yàn)結(jié)果
表3 二味熱性中藥正交試驗(yàn)結(jié)果
2.4 指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理 以各藥材供試液在相應(yīng)波長下的色譜峰總數(shù)量(total peak number,簡(jiǎn)稱TPN)和色譜峰總面積(total peak area,簡(jiǎn)稱TPA)為考察指標(biāo)。因各指標(biāo)變量單位和量綱不同且變量范圍相差懸殊,對(duì)不同性質(zhì)指標(biāo)直接加和不能正確反映不同作用力的綜合結(jié)果,故對(duì)這兩組數(shù)據(jù)按照公式(1)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理;將標(biāo)準(zhǔn)化后的各指標(biāo)數(shù)據(jù)求和,即得綜合評(píng)價(jià)值Y,寒性和熱性中藥樣品試驗(yàn)結(jié)果分別見表2、表3。
xi,j為第i個(gè)樣品的指標(biāo)j的測(cè)定值,j為1-9號(hào)樣品指標(biāo)j的平均測(cè)定值,x′i,j為第i個(gè)樣品的指標(biāo)j的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)。
2.5 正交試驗(yàn)結(jié)果分析 正交試驗(yàn)的極差分析結(jié)果見表2、表3。直觀分析結(jié)果表明,四味中藥皆以因素D(甲醇濃度)為主要影響因素,通過直觀分析優(yōu)選各藥味的最佳提取條件見表4。
表4 正交試驗(yàn)優(yōu)選結(jié)果
在正交設(shè)計(jì)中,如果沒有重復(fù)試驗(yàn),又無空白項(xiàng)時(shí),常取其中離均差平方和最小的因素項(xiàng)作為誤差估計(jì),用以檢驗(yàn)其他因素作用的顯著性[4]。本實(shí)驗(yàn)采用SPSS11.5軟件對(duì)表2、表3中的正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析[5]。首先不考慮試驗(yàn)誤差,將A、B、C、D四個(gè)因素都作為處理因素,進(jìn)行分析;根據(jù)分析結(jié)果,取各組數(shù)據(jù)分析結(jié)果中SS最小的因素作為誤差估計(jì),檢驗(yàn)其它因素作用的顯著性,再次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果見表5。
表5 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)方差分析
經(jīng)方差分析可知,因素D(甲醇濃度)對(duì)4種中藥的提取效率均有顯著性影響,因素A(粉碎粒度)、B(提取時(shí)間)、C(提取溫度)對(duì)各味中藥的提取效率作用不顯著。為了統(tǒng)一提取方法,以便平行比較寒性、熱性中藥物質(zhì)基礎(chǔ)的差異,綜合考慮各因素的影響,確定以A2B2C3對(duì)寒性、熱性中藥進(jìn)行提取。從表4可知,二味寒性中藥的最佳提取溶劑為50%甲醇。熱性中藥仙茅為70%甲醇;干姜雖為90%甲醇,但與70%甲醇提取效率相差不大。為了使提取液盡可能地反映寒性、熱性中藥物質(zhì)基礎(chǔ)信息,同時(shí)保證提取方法的一致性,確定同時(shí)用50%甲醇和70%甲醇兩種溶劑對(duì)2味寒性、2味熱性中藥進(jìn)行平行提取。綜上,4味中藥的最佳提取條件為:40目藥材粉末,平行采用50%和70%的甲醇,60℃水浴超聲提取30 min。
2.6 驗(yàn)證試驗(yàn) 按照以上確定的最佳提取條件,對(duì)4味中藥分別平行提取3批,測(cè)定其HPLC圖譜,計(jì)算其HPLC特征峰TPN和TPA,將其與正交試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)合并后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值Y,發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證試驗(yàn)綜合值Y均優(yōu)于正交試驗(yàn)的各次測(cè)定結(jié)果,見表6,證明該方法穩(wěn)定、可靠。
表6 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果
3.1 關(guān)于藥性作用物質(zhì)基礎(chǔ)的研究,若偏重于單一或幾種已知成分,將無法對(duì)其從整體上進(jìn)行把握。劉培勛等提出“中藥藥性物組學(xué)”觀點(diǎn)[6],建議采用現(xiàn)代色譜、光譜技術(shù),獲取中藥全化學(xué)成分的物質(zhì)組信息,以期闡明中藥藥性理論的本質(zhì)。針對(duì)不同藥性的中藥進(jìn)行分析、測(cè)定,獲取其盡可能全面的化學(xué)成分信息,進(jìn)而通過數(shù)據(jù)分析和信息挖掘,尋找寒性、熱性中藥化學(xué)信息的共性規(guī)律,可以有助于最終闡明寒性、熱性中藥藥性、藥效及物質(zhì)基礎(chǔ)的相關(guān)性。本實(shí)驗(yàn)通過建立HPLC圖譜盡可能反映中藥的整體化學(xué)信息,對(duì)2味寒性、2味熱性中藥的提取方法進(jìn)行了優(yōu)化。
3.2 實(shí)驗(yàn)過程中,首先比較了回流提取與超聲提取的優(yōu)劣,發(fā)現(xiàn)超聲提取的效率較高;其次分別對(duì)粉碎粒度、提取時(shí)間、提取溫度、甲醇濃度進(jìn)行單因素考察,發(fā)現(xiàn)粒度過細(xì)、時(shí)間過長、溫度過高對(duì)于提取效果并沒有太大影響;同時(shí),當(dāng)甲醇濃度過低時(shí)(30%、40%),并不能提高提取液中色譜峰的數(shù)目和峰面積,反而會(huì)因甲醇濃度過低,提取液中多糖含量增加,不利于HPLC分析;據(jù)此設(shè)定了各因素的水平。
3.3 建立中藥藥性指紋圖譜,將有助于實(shí)現(xiàn)指紋圖譜特征和藥性相關(guān)性研究[7]。本實(shí)驗(yàn)在提取效率的評(píng)定指標(biāo)選取方面,基于中藥部分成分已知、大部分成分未知的現(xiàn)實(shí),本實(shí)驗(yàn)在構(gòu)建供試藥液HPLC圖譜的基礎(chǔ)上,以其總色譜峰數(shù)量和總色譜峰面積為指標(biāo),嘗試針對(duì)未知結(jié)構(gòu)的多成分的模糊數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,優(yōu)選寒性、熱性中藥的共性提取方法,較以往更加注重多種成分的群體效應(yīng),為通過HPLC圖譜尋找不同藥性中藥物質(zhì)信息的共性規(guī)律奠定基礎(chǔ)。
3.4 由于每味中藥所含成分各不相同,若HPLC分析時(shí)采用相同檢測(cè)波長難免會(huì)有失偏頗,故本實(shí)驗(yàn)采用二極管陣列檢測(cè)器對(duì)樣品進(jìn)行全波長檢測(cè),以色譜峰數(shù)量和色譜峰總面積為指標(biāo),通過對(duì)光譜等勢(shì)圖的分析,優(yōu)選了對(duì)各味中藥供試液檢測(cè)靈敏度最高的檢測(cè)波長。
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