郭駿騏,張 淼,曹文正,于 澎,高紅梅
(長春中醫(yī)藥大學藥學院,長春 130117)
中藥飲片系指在中醫(yī)藥理論指導下,根據(jù)辨證施治及調(diào)劑、制劑的需要,將中藥材加工炮制成具有一定形狀、規(guī)格的制成品[1]。作為直接原料藥,飲片的質(zhì)量至關重要[2]。多組分含量測定[3]、指紋圖譜一致性評價[4]、化學計量學[5]等多種模式被廣泛應用于中藥原料及其相關產(chǎn)品的質(zhì)量評價中。關于飲片等級劃分的依據(jù),多以外觀性狀結(jié)合化學成分含量為主。此外,基于成分-生物活性的評價指標也在飲片分級研究中得到應用[6-8]。防風為傘形科植物防風Szposhnikvia divaricata(Turcz.) Schischk.未抽花莖的干燥根,具有祛風解表、勝濕止痛、止痙之功效[9]。目前關于藥材的等級標準只在《七十六種藥材商品規(guī)格標準》中有收載,指標比較單一[10]。研究[11-13]依照不同的分類依據(jù)和分級方法,建立了對于防風的不同質(zhì)量評價標準。本研究選取不同批次的防風飲片為研究對象,對飲片外觀性狀及內(nèi)在質(zhì)量中的多個指標進行考察,并進行統(tǒng)計學分析,對防風飲片的質(zhì)量進行全面評價,篩選表征內(nèi)在質(zhì)量的外觀性狀指標,采用聚類分析對所選飲片進行等級劃分,以期為防風飲片的質(zhì)量和等級研究提供合理依據(jù)。
1.1 儀器與試劑 儀器:LC-2030型高相液相色譜儀,日本島津公司;Hypersil ODS2 色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),大連依利特分析儀器有限公司;FA1204B型萬分之一電子天平,上海精密科學儀器有限公司;AB135-S型十萬分之一分析天平,瑞士梅特勒-托利多公司;3NH-TS6010 臺式分光測色儀,深圳市三恩時科技有限公司;標康SL01-22 數(shù)顯游標卡尺(杭州標康科技有限公司)。試劑:升麻素苷對照品,上海源葉生物科技有限公司,批號Y24S6H3805,純度98%;5-O-甲基維斯阿米醇苷對照品,上海源葉生物科技有限公司,批號P05M8F35478,純度98%。甲醇為色譜純,賽默飛世爾科技(中國)有限公司,批號 185366;乙腈為色譜純,賽默飛世爾科技(中國)有限公司,批號 186341;水為娃哈哈純凈水,其余試劑均為分析純。
1.2 樣品 本研究收集的30 批防風飲片,經(jīng)長春中醫(yī)藥大學蔡廣知副教授鑒定均為傘形科植物防風Szposhnikvia divaricata(Turcz.)Schischk.的干燥根的炮制加工品。其中,來自安國市一方藥業(yè)有限公司的產(chǎn)于河北的藥材批號是18120203、CP17051901、18110606;安國市聚藥堂藥業(yè)有限公司的產(chǎn)于內(nèi)蒙的藥材批號是1805006、1803001、1809002;安國市譽林藥業(yè)有限公司的產(chǎn)于吉林的藥材批號是180301、180902、180503;安國祁安藥業(yè)有限公司的產(chǎn)于河北的藥材批號是180403、181102、181201;安徽省金芙蓉中藥飲片有限公司的產(chǎn)于內(nèi)蒙的藥材批號是03-19010101、180101、02-19010101;河北仁心藥業(yè)有限公司的產(chǎn)于內(nèi)蒙的藥材批號是13017024、13018003、13017029;安國市同義中藥飲片有限公司的產(chǎn)于河北的藥材批號是18040047、19010002、18110154;河北安國振宇藥業(yè)有限公司的產(chǎn)于河北的藥材批號是190101、171201、181202;河北祁新中藥顆粒飲片有限公司的產(chǎn)于內(nèi)蒙的藥材批號是20170902、20181201、20180501;安國市祁澳中藥飲片有限公司產(chǎn)于內(nèi)蒙的藥材批號是1711541111、1803541113、1805541132。共30 批,編號是1-30。
2.1 防風飲片外觀性狀參數(shù)測定
2.1.1 形態(tài)學測定 防風飲片為圓形或橢圓形的厚片,每批樣品隨機選取3組,每組100個飲片作為測量對象,以飲片外周最寬處兩端的距離作為直徑,測量并記錄,并計算每批樣品的平均直徑。結(jié)果見表1。
2.1.2 顏色測定 1)測色模式,反射光;2)測色空間,采用L*、a*、b*色空間,其中L*代表亮度,a*代表紅-綠色,b*代表藍-黃色,E*ab 代表總色差,公式為E*ab=(L*2+a*2+b*2)1/2;3)測定徑,4 mm;4)觀察視野,10°;5)觀察光源,D65 光(代表自然日光,色溫度6504 k),光源為CIE(國際照明委員會)認可。取防風飲片細粉適量,在D65 光、A 光(代表白熾燈光,2856 k)光源下分別測定顏色,其他參數(shù)設定同上,每份樣品平行測定3 次,取平均值。結(jié)果見表1。
表1 防風飲片外觀性狀測定結(jié)果
2.2 浸出物測定 照醇溶性浸出物測定法《中國藥典》2020 版四部通則2201 項下的熱浸法測定[15],用乙醇作溶劑。結(jié)果見表2。
2.3 指標性成分含量測定 按《中國藥典》2020 版一部防風項下含量測定方法進行測定,測定結(jié)果見表2,對照品及供試品圖譜見圖1。
表2 浸出物及指標性成分含量測定結(jié)果 %
圖1 混合對照品(A)和供試品(B)HPLC 圖
2.4 相關性分析 采用SPSS 22.0 軟件對防風飲片直徑、顏色(L*、a*、b*、E*ab)、浸出物含量及升麻素苷和5-O-甲基維斯阿米醇苷含量進行相關性分析。結(jié)果見表3。
表3 相關性分析結(jié)果
2.5 主成分分析(PCA)以防風飲片的直徑、顏色(L*、a*、b*、E*ab)、浸出物含量及升麻素苷和5-O-甲基維斯阿米醇苷含量為變量,進行主成分分析。計算特征值及方差貢獻率,以特征值>1為標準,提取到2 個主成分,累計方差貢獻率達到80.765%,可以代表樣品的大部分信息,結(jié)果表明不同產(chǎn)地的樣品之間有較大差異。詳細結(jié)果見表4、表5。
表4 主成分分析特征值及方差貢獻率 %
表5 主成分分析因子載荷矩陣
圖2 防風飲片PCA 得分圖
2.6 正交偏最小二乘法判別分析(OLPS-DA)以防風飲片的直徑、顏色(L*、a*、b*、E*ab)、浸出物含量及升麻素苷和5-O-甲基維斯阿米醇苷含量為變量,導入SIMCA 14.1 軟件進行正交偏最小二乘法判別分析。在構(gòu)建的OLPS-DA 模型中,累計解釋能力參數(shù)RX2cum 和RY2cum 分別為0.724 和0.878,預測能力參數(shù)Q2cum 為0.785,表明模型的穩(wěn)定性和預測能力較好,可用于樣品差異的分析。由OLPS-DA得分圖可知,與主成分分析結(jié)果相似,30 批樣品能夠被明顯地區(qū)分開,見圖3。繪制變量重要性投影圖(variable importance in projection,VIP),以VIP 值>1為度,篩選關鍵變量。在所測定的所有指標中,浸出物(VIP=1.80)、L*(VIP=1.62)及E*ab(VIP=1.45)均大于1,可以認為在2 組樣品差異產(chǎn)生中發(fā)揮重要作用。見圖4。
圖3 防風飲片OLPS-DA 得分圖
圖4 防風飲片各指標的VIP 值
2.7 防風飲片等級劃分 初步選擇直徑、L*及E*ab3個指標參與防風飲片的等級劃分,采用SPSS 22.0 軟件,采用組間聯(lián)接法,以歐式平方距離為測度,對30批樣品進行進行系統(tǒng)聚類分析和K-均值聚類分析。由圖5 可知,當聚類距離為15 時,所有樣品被分為2 類,與PCA 分析及OLPS-DA 分析結(jié)果相似。其中FF-4~FF-6、FF-16~FF-18、FF-25~FF-30 等12 個樣品被聚為一類,其余18 個樣品被聚為另一類。見圖5。根據(jù)K-均值聚類分析結(jié)果,可初步將30 批防風飲片劃分為2 個等級。其中,一等防風飲片:直徑≤8.4cm,L*≤45.49,E*ab ≤60.27。二等防風飲片:直徑為8.4~10.6 cm,L*為45.49~54.19,E*ab 為60.27~67.03,見表6。按照最低定級原則,在所研究的30 批防風飲片中,無一等品;二等品有14 批(FF-4~FF-6,F(xiàn)F-9,F(xiàn)F-16~FF-9、FF-25~FF-30),其中僅FF-9 的藥材產(chǎn)地為吉林,F(xiàn)F-9 的藥材產(chǎn)地為河北,其余二等防風飲片的藥材產(chǎn)地均為內(nèi)蒙古。剩余的16批飲片均為統(tǒng)貨。分級結(jié)果經(jīng)過獨立樣本t檢驗,所劃分等級樣品質(zhì)量有顯著性差異(P<0.01),表明分級依據(jù)合理、可靠。
圖5 防風飲片聚類分析圖
表6 防風飲片最終聚類中心
本研究結(jié)果表明,防風飲片的直徑與其內(nèi)在含量有顯著的負相關關系。有學者發(fā)現(xiàn),防風中4 種色原酮含量與根的直徑呈明顯的負相關[14]。本研究旨在尋找防風飲片中能夠表征內(nèi)在質(zhì)量的外觀性狀,將其作為指標參與等級劃分。結(jié)果表明,直徑以及顏色中的L*、E*ab 與內(nèi)在質(zhì)量相關性較大,可作為防風飲片分級研究的重要參考依據(jù)。
本研究對不同批次防風飲片的外觀性狀指標和內(nèi)在質(zhì)量指標進行檢測,并結(jié)合化學計量學方法,對所測內(nèi)、外指標進行分析。結(jié)果表明飲片間的差異主要是因為飲片來源藥材的產(chǎn)地不同。因此,對不同批次防風飲片的分析,揭示了飲片質(zhì)量與其來源藥材的產(chǎn)地具有一定的相關性,可為防風飲片質(zhì)量評價以及防風藥材種植基地選擇提供依據(jù)。