姚 靜, 楊曉寧*, 朱 平, 張 超, 王玉龍, 孫欣光*
(1.北京振東光明藥物研究院有限公司,北京 100085;2.山西振東道地藥材開(kāi)發(fā)有限公司,山西 長(zhǎng)治 047100)
中藥所含成分復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多樣,具有多組分、多靶點(diǎn)的特點(diǎn)[1-3]。中藥指紋圖譜通過(guò)對(duì)中藥化學(xué)成分輪廓進(jìn)行描述,可整體、宏觀地進(jìn)行質(zhì)量控制,能較全面地反映其種類(lèi)及數(shù)量,是具有系統(tǒng)性、特征性的一種方法[4-7]。
黃芪始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,列為上品,為豆科黃芪屬植物蒙古黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.var.ongholicus(Bge.)Hsiao 或膜莢黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根,具有補(bǔ)氣升陽(yáng)、固表止汗、利水消腫等功效[8],主要含有皂苷、黃酮、多糖等成分,具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、抗病毒、抗心腦損傷等藥理活性[9-11],藥用歷史悠久,臨床應(yīng)用廣泛,市場(chǎng)需求大,種植廣泛,并且不同產(chǎn)地黃芪中黃酮、皂苷等6種成分含量具有一定差異[12]。
目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)黃芪指紋圖譜已有較多報(bào)道[13-18],大多采用高效液相串聯(lián)紫外檢測(cè)器(HPLC-UV)[15]、高效液相串聯(lián)蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(HPLC-ELSD)[17,19],少數(shù)采用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS)[16],但皂苷采用HPLC-UV分析時(shí)很難達(dá)到理想的響應(yīng)和檢測(cè),而HPLC-ELSD靈敏度較低,都不能全面表征該藥材所含成分的整體性。電霧式檢測(cè)器(CAD)作為通用型檢測(cè)器,其響應(yīng)不依賴于化合物的分子結(jié)構(gòu),靈敏度比HPLC-ELSD更高,尤其適于紫外吸收較弱的皂苷等成分[12]。因此,本實(shí)驗(yàn)建立黃芪HPLC-CAD指紋圖譜結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué),分析不同產(chǎn)地藥材質(zhì)量差異,以期其質(zhì)量評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。
U3000高效液相色譜儀(美國(guó)賽默飛公司,配置LPG-3400SD泵、WPS-3000TRS自動(dòng)進(jìn)樣器、TCC-3200柱溫箱、Corona Veo RS電霧式檢測(cè)器);Agilent 385-ELSD型蒸發(fā)光散射檢測(cè)器、Agilent 1260 VWD紫外檢測(cè)器(美國(guó)安捷倫公司);XSE205DU電子分析天平(瑞士Mettler-Toledo公司);KQ-500DE型數(shù)控超聲清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);Milli-Q純水機(jī)(美國(guó)Millipore公司)。
毛蕊異黃酮葡萄糖苷(批號(hào)111920-201606,純度97.6%)、黃芪甲苷(批號(hào)110781-201717,純度96.9%)、芒柄花素(批號(hào)3523,純度98.2%)、黃芪皂苷Ⅰ(批號(hào)6107,純度99.0%)、黃芪皂苷Ⅱ(批號(hào)3258,純度100.0%)對(duì)照品(上海詩(shī)丹德生物技術(shù)有限公司);7,2′-二羥基-3′,4′-二甲氧基異黃烷(批號(hào)Y31D10H107318,純度98%)、美的紫檀苷(批號(hào)P21N9F75533,純度98%)、黃芪異黃烷苷(批號(hào)P31D10F107320,純度98%)對(duì)照品(上海源葉生物科技有限公司);芒柄花苷(批號(hào)PS000671,純度98%)、異黃芪皂苷Ⅰ(批號(hào)PS020461,純度98%)對(duì)照品(成都普斯生物科技有限公司)。甲酸為色譜純(批號(hào)190284,美國(guó)賽默飛公司);乙腈、甲醇為色譜純(德國(guó)默克公司);其他試劑均為分析純。
25批黃芪(編號(hào)S1~S25)具體信息見(jiàn)表1,經(jīng)山西醫(yī)科大學(xué)高建平教授鑒定為蒙古黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao的干燥根。
表1 樣品信息
2.1 溶液制備
2.1.1 對(duì)照品溶液 精密稱(chēng)取毛蕊異黃酮葡萄糖苷、黃芪甲苷、芒柄花素、黃芪皂苷I、黃芪皂苷Ⅱ、7,2′-二羥基-3′,4′-二甲氧基異黃烷、美的紫檀苷、黃芪異黃烷苷、芒柄花苷、異黃芪皂苷Ⅰ對(duì)照品適量,80%甲醇制成每1 mL含上述成分各約0.1 mg的溶液,搖勻,微孔濾膜過(guò)濾,即得。
2.1.2 供試品溶液 精密稱(chēng)取藥材粉末2 g(過(guò)4號(hào)篩),置于100 mL圓底燒瓶中,加入80%甲醇50 mL,加熱回流2 h,濾過(guò),濾渣以20 mL甲醇洗滌,回收甲醇,蒸干,殘?jiān)? mL純水復(fù)溶,加入已處理好的SP825柱上,用純水、甲醇各60 mL洗脫,分別收集洗脫液,蒸干,甲醇洗脫部位用80%甲醇溶解并定容至5 mL量瓶中,搖勻,0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾,取續(xù)濾液,即得。
2.2 色譜條件 Agilent SB-C18色譜柱(150 mm×4.6 mm,3.5 μm);流動(dòng)相乙腈(A)-0.1%甲酸(B),梯度洗脫(0~3 min,15%A;3~5 min,15%~17%A;5~8 min,17%~20%A;8~25 min,20%~43%A;25~35 min,43%~60% A;35~45 min,60%~98% A;45~55 min,98% A);體積流量1.5 mL/min;柱溫40 ℃;進(jìn)樣量10 μL;紫外檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm;蒸發(fā)光散射檢測(cè)器,漂移管溫度70 ℃,載氣體積流量1.5 L/min;Corona Ultra電霧式檢測(cè)器,霧化器氮?dú)?,霧化室溫度50 ℃。
2.3 方法學(xué)考察
2.3.1 精密度試驗(yàn) 取同一份供試品溶液,在“2.2”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定6次,測(cè)得各共有峰相對(duì)保留時(shí)間、相對(duì)峰面積RSD分別為0.02%~0.96%、1.43%~4.97%,說(shuō)明各主要色譜峰保留時(shí)間與峰面積基本一致,表明儀器精密度良好。
2.3.2 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一批藥材,按“2.1.2”項(xiàng)下方法平行制備6份供試品溶液,在“2.2”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,測(cè)得各共有峰相對(duì)保留時(shí)間、相對(duì)峰面積RSD分別為0.02%~0.23%、1.81%~4.94%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.3.3 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取同一份供試品溶液,于0、4、8、12、24、36 h在“2.2”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,測(cè)得各共有峰相對(duì)保留時(shí)間、相對(duì)峰面積RSD分別為0.02%~0.57%、1.28%~3.95%,表明溶液在36 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.4 HPLC-CAD指紋圖譜建立 將25批樣品色譜圖導(dǎo)入2012年《中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)》軟件,以S1為參照?qǐng)D譜,經(jīng)多點(diǎn)校正匹配生成共有模式,見(jiàn)圖1,發(fā)現(xiàn)有20個(gè)共有峰,通過(guò)與對(duì)照品比對(duì)后鑒定出10個(gè),其中14號(hào)峰(黃芪皂苷Ⅰ)峰形良好,峰面積穩(wěn)定,分離度理想,而且為主要藥理活性成分,故選擇其作為參照峰(S)。再測(cè)定相似度,結(jié)果見(jiàn)表2,可知均大于0.83,表明藥材質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定,不同產(chǎn)地之間一致性較好。
表2 25批樣品相似度
2.5 化學(xué)計(jì)量學(xué)研究
2.5.1 聚類(lèi)分析 將20個(gè)共有峰峰面積導(dǎo)入SPSS 22.0軟件進(jìn)行聚類(lèi)分析,結(jié)果見(jiàn)圖2~3。由此可知,各批樣品可聚為3類(lèi),第1類(lèi)為內(nèi)蒙古產(chǎn)的7批(S19~S25),相似度0.931~0.979;第2類(lèi)為山西產(chǎn)的8批(S11~S18),相似度0.833~0.942;第3類(lèi)為甘肅產(chǎn)的10批(S1~S10),相似度0.914~0.977,表明HPLC-CAD指紋圖譜與產(chǎn)地具有較好的相關(guān)性,而且不同產(chǎn)地可被有效地區(qū)分開(kāi)[14,16]。
2.5.2 主成分分析(PCA)、偏最小二乘法-判別分析(PLS-DA)將20個(gè)共有峰峰面導(dǎo)入統(tǒng)計(jì)軟件Ezinfo,得到PCA、PLS-DA得分分布圖,見(jiàn)圖4。
由此可知,25批樣品可分為3類(lèi),第1類(lèi)為內(nèi)蒙古產(chǎn)的7批(S19~S25),第2類(lèi)為山西產(chǎn)的8批,第3類(lèi)為甘肅產(chǎn)的10批(S1~S10);甘肅、內(nèi)蒙產(chǎn)樣品分布比較靠近,而山西產(chǎn)樣品分布比較分散,可能是由于種植方式不同所致[20-21];變量重要性投影值(VIP值)大于1的共有峰有10個(gè),分別為1(毛蕊異黃酮葡萄糖苷)、17、18、13(黃芪皂苷Ⅱ)、4(美的紫檀苷)、11(芒柄花素)、9、3(芒柄花苷)、5(黃芪異黃烷苷)、2號(hào)色譜峰,其相對(duì)峰面積見(jiàn)圖5,可作為差異標(biāo)志物。
本實(shí)驗(yàn)建立了黃芪HPLC-CAD指紋圖譜,與HPLC-ELSD、HPLC-UV相比具有更高的靈敏度和重復(fù)性,能表征出更多的色譜峰信息,更適用于該藥材中無(wú)紫外吸收化合物的檢測(cè),并且HPLC-CAD檢測(cè)器中色譜峰峰面積與含量呈正比,可反映各成分含量占比[22]。通過(guò)與對(duì)照品進(jìn)行比對(duì),共指認(rèn)出10種成分,包括6種黃酮、4種皂苷,均為黃芪入血成分[23-24],前者具有抗炎、抗氧化、抗菌等功效[25-27],后者具有免疫調(diào)節(jié)、抗病毒、神經(jīng)保護(hù)等活性[28-30]。
結(jié)果顯示,不同產(chǎn)地黃芪化學(xué)成分存在差異[16],山西產(chǎn)樣品中毛蕊異黃酮葡萄糖苷含量顯著高于甘肅、內(nèi)蒙產(chǎn)樣品中,而黃芪皂苷含量與甘肅產(chǎn)樣品中相近,顯著高于內(nèi)蒙產(chǎn)樣品中[12];25批樣品中成分種類(lèi)基本一致,但其相對(duì)含量存在差異;黃芪HPLC-CAD指紋圖譜與產(chǎn)地具有較好的相關(guān)性;10種成分可作為區(qū)分不同產(chǎn)地黃芪的差異標(biāo)志物。
綜上所述,HPLC-CAD指紋圖譜結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)操作簡(jiǎn)便,專(zhuān)屬性強(qiáng),靈敏度高,重復(fù)性好,能有效分析不同產(chǎn)地黃芪質(zhì)量的差異性,可為該藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)及臨床使用提供參考。