孫慶妹，王瓊曉，尤金玲，王洪珂，郭坤元，朱 波*，秦路平*

基于HPLC指紋圖譜和多成分定量的玄參質量評價研究

孫慶妹1，王瓊曉1，尤金玲1，王洪珂2，郭坤元3，朱 波1*，秦路平1*

1. 浙江中醫(yī)藥大學藥學院，浙江 杭州 310053 2. 時珍堂巴東藥業(yè)有限公司，湖北 恩施 444300 3. 湖北民族大學生物與食品工程學院，湖北 恩施 445000

建立玄參的HPLC指紋圖譜及多成分定量測定方法。采用HPLC法建立浙江、湖北、四川、安徽等9個省份116批玄參指紋圖譜，進行相似度評價，結合聚類分析（hierarchical cluster analysis，HCA）、正交偏最小二乘法-判別分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）對玄參進行化學模式識別分析。同時對8個活性成分（桃葉珊瑚苷、哈巴苷、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、類葉升麻苷、安格洛苷C、哈巴俄苷）進行含量測定，分析其與生境因子的相關性。建立了116批玄參的指紋圖譜，相似度為0.746～0.997，共標定34個共有峰。聚類分析將116批玄參分為4類，OPLS-DA分析能有效地將3個傳統(tǒng)道地產區(qū)玄參與非道地產區(qū)玄參進行區(qū)分（2＞0.5）。不同產地玄參中化學成分含量存在差異，與海拔、經緯度存在相關性。建立的玄參HPLC指紋圖譜及多成分含量分析方法穩(wěn)定、可靠，結合化學識別模式可為玄參藥材的產地判別及質量評價提供參考。

玄參；指紋圖譜；桃葉珊瑚苷；哈巴苷；咖啡酸；對香豆酸；阿魏酸；類葉升麻苷；安格洛苷C；哈巴俄苷；化學模式識別；質量評價；相關性分析

玄參為玄參屬植物玄參Hemsl.的干燥根，為“浙八味”之一[1-2]。玄參作為傳統(tǒng)大宗藥材，始載于《神農本草經》，被列為中品[3]。性微寒，味甘、苦、咸，具有清熱涼血、滋陰降火、解毒散結的功效，常用于熱病傷陰、舌絳煩渴、津傷便秘等癥[4]?，F(xiàn)代研究表明，玄參中含有環(huán)烯醚萜苷類、苯丙素苷類、有機酸類等成分，具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化、保護心血管、保肝、解熱、神經保護以及抑菌等作用[5-10]。

中藥材產區(qū)直接影響藥材的質量以及有效成分的含量，玄參傳統(tǒng)道地產區(qū)為浙江、湖北、四川等地[11]。玄參種植廣泛，因不同產地經緯度、海拔等生態(tài)因子的不同，進而導致不同產地間玄參有效成分的含量差異較大[12]。中藥化學成分復雜，目前《中國藥典》2020年版、《浙江省中藥炮制規(guī)范》2015年版等對玄參有效成分檢測僅包括哈巴苷、哈巴俄苷2個環(huán)烯醚萜苷類成分[1,13]，而玄參中含有的苯丙素苷類以及有機酸類同樣具有藥理作用[14-17]。因此，研究不同產地玄參多成分含量的差異對保障藥材質量、臨床療效以及規(guī)范化種植等具有重要意義。

指紋圖譜技術能夠體現(xiàn)有效成分的整體性、穩(wěn)定性以及不同產地間的共有性，在成分鑒別、質量控制等方面應用廣泛[18-21]?；瘜W識別方法結合指紋圖譜信息，能夠快速篩選出不同產地差異性成分，達到區(qū)分質量差異的目的[22]。為了合理評價玄參的質量，本研究在玄參的主產地收集了116批玄參樣品，采用HPLC法建立了玄參的指紋圖譜，并測定了8個活性成分桃葉珊瑚苷、哈巴苷、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、類葉升麻苷、安格洛苷C、哈巴俄苷的含量，結合聚類分析（hierarchical cluster analysis，HCA）、正交偏最小二乘法-判別分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）和生境因子的相關性分析等，擬從化學角度闡明不同產地玄參的質量特征，為玄參產地判別、質量評價和資源利用提供依據(jù)。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Waters e2695高效液相色譜儀（PDA檢測器）（美國Waters公司）；色譜柱Symmetry C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）（美國Waters公司）；KQ-300DV型數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；CPA225D型電子分析天平（賽多利斯公司）；超純水儀（默克Millipore公司）；SUS304型粉碎機（杭州泥宿科技有限公司）；DHG-9080A型電熱鼓風干燥箱（上海哈偉實業(yè)有限公司）。

1.2 試劑

桃葉珊瑚苷（批號B21238）、哈巴苷（批號B20481）、咖啡酸（批號B20660）、對香豆酸（批號B20335）、阿魏酸（批號B20007）、類葉升麻苷（批號B20715）、安格洛苷C（批號B20012）、哈巴俄苷（批號B20480）均購于上海源葉生物科技有限公司，以上對照品質量分數(shù)均≥98%。乙腈、甲醇（色譜級，美國天地公司），磷酸（上海麥克林生化科技有限公司）。

1.3 藥材

116批玄參藥材采集于浙江、湖北、四川、安徽、河南、陜西、湖南、重慶、山東9個省份，經浙江中醫(yī)藥大學張巧艷教授鑒定為玄參科植物玄參Hemsl.的根。樣品信息見表1。

2 方法與結果

2.1 指紋圖譜的建立

2.1.1 供試品溶液的制備 將洗凈后的玄參根切片，置于60 ℃烘箱烘干至恒重，粉碎后過3號篩。精密稱取玄參樣品粉末0.5 g，置于具塞錐形瓶中，加入50%甲醇10 mL，密塞，搖勻，稱定質量，室溫靜置1 h，超聲提取（300 W，40 kHz）45 min，放冷，再稱定質量，用50%甲醇補足減失之量，搖勻，離心（12 000 r/min、5 min），取上清液，0.45 μm微孔濾膜濾過，取續(xù)濾液，即得。

2.1.2 對照品溶液的制備 精密稱取各對照品適量，加甲醇制成桃葉珊瑚苷、哈巴苷、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、類葉升麻苷、安格洛苷C、哈巴俄苷質量濃度分別為2.06、1.56、0.59、0.59、0.56、0.59、0.67、0.90 mg/mL的混合對照品溶液。

2.1.3 色譜條件 Symmetry C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相為乙腈（A）-0.03%磷酸水（B），梯度洗脫：0～8 min，5% A；8～20 min，5%～16% A；20～28 min，16%～24% A；28～38 min，24%～44% A；38～39 min，44%～5% A；39～44 min，5% A；體積流量1.0 mL/min；柱溫35 ℃；進樣量10 μL；程序變化波長：0～19 min，210 nm；19～44 min，280 nm。

2.1.4 精密度試驗 精密稱定玄參樣品（S105），按“2.1.1”項下方法制備供試品溶液，按“2.1.3”項下色譜條件連續(xù)進樣6次，以分離度較好且峰面積較大的32號色譜峰哈巴俄苷為參照峰，計算各共有峰的相對保留時間與相對峰面積。結果表明各共有峰的相對保留時間以及相對峰面積的RSD值均小于3.0%，表明儀器精密度良好。

2.1.5 穩(wěn)定性試驗 精密稱定玄參樣品（S105），按“2.1.1”項下方法制備供試品溶液，分別于制備后的0、2、4、8、12、24 h按“2.1.3”項下色譜條件進樣，以哈巴俄苷為參照峰，結果表明各共有峰相對保留時間以及相對峰面積的RSD值均小于3.0%，表明供試品溶液在24 h內穩(wěn)定性良好。

2.1.6 重復性試驗 精密稱定玄參樣品（S105），按“2.1.1”項下方法平行制備6份供試品溶液，按“2.1.3”項下色譜條件進樣，以哈巴俄苷為參照峰，結果表明各共有峰相對保留時間以及相對峰面積的RSD值均小于3.0%，表明該方法重復性良好。

2.1.7 指紋圖譜的建立 將116批玄參樣品按“2.1.1”項下方法制備供試品溶液，按“2.1.3”項下色譜條件進樣檢測，記錄色譜圖。將116批色譜圖導入“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)”，以S1為參照圖譜，中位數(shù)為基準，時間窗口為0.5，得到116批玄參樣品指紋圖譜共有模式以及對照指紋圖譜（圖1、2）。經匹配后共標定34個共有峰，通過與混合對照品溶液色譜圖比對共指認出8個色譜峰，其中5號峰為桃葉珊瑚苷、6號峰為哈巴苷、12號峰為咖啡酸、16號峰為對香豆酸、18號峰為阿魏酸、19號峰為類葉升麻苷、21號峰為安格洛苷C、32號峰為哈巴俄苷。

圖1 116批玄參藥材HPLC指紋圖譜

5-桃葉珊瑚苷 6-哈巴苷 12-咖啡酸 16-對香豆酸 18-阿魏酸 19-類葉升麻苷 21-安格洛苷C 32-哈巴俄苷

2.1.8 相似度分析 將116批玄參樣品指紋圖譜與對照圖譜進行相似度評價，如表2所示，116批玄參樣品相似度范圍是0.746～0.997，不同產地間玄參樣品整體化學成分類似，藥材質量穩(wěn)定，但可能由于受到環(huán)境因素影響，導致藥材內在化學成分的含量存在一定差異。

2.2 化學模式識別分析

2.2.1 HCA 以指紋圖譜中34個共有峰的峰面積為變量，應用SPSS 25.0軟件，以平方歐式距離為區(qū)間，采用組間聯(lián)接法進行聚類分析，結果見圖3。116批玄參可以被分為4類，Ⅰ類包括S1～S28、S30～S83、S85～S94、S99～S116，Ⅱ類包括S95、S98、S29，Ⅲ類包括S96、S97，Ⅳ類包括S84。結果表明，不同產地玄參的質量存在一定地域差異性，除四川和陜西的個別產地外，其余產地的玄參具有一定的相似性。

表2 116批玄參藥材HPLC圖譜的相似度

圖3 116批玄參藥材聚類樹狀圖(僅顯示部分產地)

2.2.2 OPLS-DA 為進一步分析浙江、湖北、四川傳統(tǒng)道地產地與其他產地玄參的差異標志物，以116批玄參樣品指紋圖譜的34個共有峰峰面積為變量，應用SIMCA 14.1軟件進行OPLS-DA分析，建立OPLS-DA模型，該模型2＝0.796，Q2＝0.576，均大于0.5，表明模型穩(wěn)定可靠，可用于玄參傳統(tǒng)道地產地與其他產地間的分析（圖4）。結合變量重要性投影值（variable importance for the projection，VIP），以VIP＞1篩選出差異成分，結果見圖5，標記出貢獻較大的成分，分別為峰32（哈巴俄苷）、峰5（桃葉珊瑚苷）、峰18（阿魏酸）、峰6（哈巴苷）、峰19（類葉升麻苷）、峰1、峰21（安格洛苷C）、峰4、峰2、峰8，以上成分是引起差異的主要標志性成分，故此，可為玄參多成分含量測定提供依據(jù)。

2.3 不同產地玄參藥材8種成分含量測定

2.3.1 色譜條件及供試品溶液、混合對照品溶液的制備 同“2.1.1”“2.1.2”“2.1.3”項下方法。

2.3.2 線性關系考察 精密移取“2.1.2”項下混合對照品溶液適量，分別用甲醇稀釋成不同質量濃度的對照品溶液，按照“2.1.3”項下色譜條件進樣分析，以對照品溶液質量濃度為橫坐標（），峰面積為縱坐標（）進行線性回歸，以信噪比為10∶1計算定量限（LOQ），信噪比為3∶1計算檢測限（LOD），結果表明各成分在濃度范圍內線性關系良好，見表3。

圖4 不同產地玄參OPLS-DA散點圖

2.3.3 精密度試驗 精密移取“2.1.2”項下混合對照品溶液，按“2.1.3”項下色譜條件連續(xù)進樣 6 次，記錄峰面積，計算桃葉珊瑚苷、哈巴苷、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、類葉升麻苷、安格洛苷C、哈巴俄苷的各成分峰面積的RSD值分別為0.66%、0.53%、0.21%、0.19%、0.33%、0.36%、0.16%、0.22%，表明該儀器精密度良好。

圖5 116批玄參34個共有峰在OPLS-DA模型中的VIP值

表3 線性關系考察

2.3.4 穩(wěn)定性試驗 精密稱取玄參樣品（S105），按照“2.1.1”項下方法制備供試品溶液，分別在制備后0、2、4、8、12、24 h按“2.1.3”項下色譜條件進樣分析，記錄峰面積，計算桃葉珊瑚苷、哈巴苷、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、類葉升麻苷、安格洛苷C、哈巴俄苷的峰面積的RSD值分別為0.96%、0.31%、0.63%、0.90%、0.30%、1.71%、0.57%、0.65%，表明供試品溶液24 h內穩(wěn)定性良好。

2.3.5 重復性試驗 精密稱取玄參樣品（S105）6份，按照“2.1.1”項下方法制備供試品溶液，按“2.1.3”項下色譜條件進樣分析，記錄峰面積，計算桃葉珊瑚苷、哈巴苷、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、類葉升麻苷、安格洛苷C、哈巴俄苷的質量分數(shù)的RSD值分別為0.81%、0.24%、1.30%、1.43%、1.40%、1.63%、0.66%、0.64%，表明該方法重復性良好。

2.3.6 加樣回收率試驗 精密稱取已知含量的玄參樣品6份，每份0. 25 g，精密加入與樣品含量相當?shù)奶胰~珊瑚苷、哈巴苷、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、類葉升麻苷、安格洛苷C、哈巴俄苷對照品溶液，按“2.1.1”項下方法制備供試品溶液，按“2.1.3”項下色譜條件進樣分析，計算各成分的加樣回收率，結果桃葉珊瑚苷、哈巴苷、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、類葉升麻苷、安格洛苷C、哈巴俄苷的加樣回收率分別為99.79%、101.20%、99.22%、100.96%、98.74%、99.69%、101.02%、97.97%，RSD值分別為2.32%、1.63%、2.52%、4.04%、2.72%、2.99%、1.92%、0.99%。

2.3.7 樣品測定 精密稱取116批玄參樣品，按“2.1.1”項下方法制備供試品溶液，按“2.1.3”項下色譜條件進樣分析，記錄峰面積，計算8種化學成分在樣品中的質量分數(shù)，平行重復3次，見圖6。不同產地間8個成分的含量以及哈巴苷、哈巴俄苷的總量均存在顯著差異（＜0.01），桃葉珊瑚苷、哈巴苷、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、類葉升麻苷、安格洛苷C、哈巴俄苷以及哈巴苷與哈巴俄苷總量平均含有量分別為24.905、9.500、0.199、0.054、0.527、1.199、4.392、3.409、12.908 mg/g，所有產地玄參中哈巴苷與哈巴俄苷總量在5.016～23.330 mg/g，均符合《中國藥典》2020年版規(guī)定的哈巴苷與哈巴俄苷總量不低于0.45%的質量標準。湖北玄參中8個成分的總量整體較高，四川玄參次之。

圖6 不同產地間玄參藥材中8種活性成分含量測定

2.4 生境因子相關性分析

對不同產地間有效成分含量與生境因子之間進行Pearson相關性分析，結果見表4。桃葉珊瑚苷、阿魏酸、安格洛苷C與海拔呈極顯著正相關（＜0.01），哈巴苷與海拔呈顯著正相關（＜0.05）；咖啡酸、類葉升麻苷與海拔呈極顯著負相關（＜0.01）?？Х人崤c經度呈極顯著正相關（＜0.01）；桃葉珊瑚苷、阿魏酸與經度呈極顯著負相關（＜0.01）?？Х人帷㈩惾~升麻苷與緯度呈極顯著正相關（＜0.01）；阿魏酸與緯度呈極顯著負相關（＜0.01）。

表4 玄參中8種活性成分與生境因子相關性分析

*表示在＜0.05水平（雙側）上顯著相關；**表示＜0.01水平（雙側）上極顯著相關

*Denotes significant correlation atlevel of< 0.05 (bilateral);**Denotes significant correlation at level of< 0.01 (bilateral)

3 討論

對玄參樣品提取方式（超聲、旋蒸）、不同體積分數(shù)（50%、80%）甲醇以及不同料液比（1∶20、1∶40、1∶60、1∶80、1∶100）進行了綜合考察。結果表明最佳提取條件為超聲提?。?00 W，40 kHz），50%甲醇，料液比為1∶20。通過HPLC全波長掃描分析發(fā)現(xiàn)，相較于單一波長，在雙波長切換（0～19 min，210 nm；19～44 min，280 nm）的條件下色譜基線平穩(wěn)，色譜峰分離度較好，可兼顧各個色譜峰的吸收波長，獲取更多的色譜峰信息，能夠較為全面地體現(xiàn)出玄參中的化學成分信息。

據(jù)考證，浙江、湖北、四川為玄參的傳統(tǒng)道地產地[11]。玄參適應性較強，在平原、丘陵和低山坡均可栽培，所以玄參在我國多省份均有種植。僅從外觀性狀很難明確其產地來源和內在差異。市場上，傳統(tǒng)道地產區(qū)的玄參與非道地產區(qū)玄參易混淆，常以次充好。因此本實驗采集了湖北、浙江、四川傳統(tǒng)道地產地以及安徽、陜西、湖南等其他產地共9個省份116批玄參樣品，使取樣具有全面性、代表性。OPLS-DA結果顯示浙江、湖北、四川3個傳統(tǒng)道地產地與其他產地樣品可以明顯分開。VIP值篩選出10個引起差異的主要成分，為含量測定成分的選擇提供參考。含量測定結果表明，湖北玄參以及四川玄參8個活性成分的含量整體高于其他地區(qū)。

目前對玄參的質量控制研究著重于對環(huán)烯醚萜苷類成分的測定，《中國藥典》2020年版中對玄參質量標準制定也僅限于哈巴苷和哈巴俄苷[23]。玄參主要成分為環(huán)烯醚萜苷類、苯丙素苷類和有機酸類等多元功效成分[24]。藥理研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)烯醚萜苷類和苯丙素苷類成分具有抗炎、保護心血管和保肝作用等藥理活性[6, 25]，有機酸類具有解熱和神經保護的作用，對于常見的細菌如金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等具有較好的抑制作用[10]。因此，選擇文獻報道較多的桃葉珊瑚苷、哈巴苷、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、類葉升麻苷、安格洛苷C、哈巴俄苷以上8個活性成分進行含量測定，作為玄參質量評價的指標性成分是合理可靠的，可更加客觀地評價藥材質量。中藥材特定的外觀形狀與其品質密切相關，性狀特征是藥材內含有效成分的外在體現(xiàn)[26]。因此，外觀性狀也是判斷藥材質量的重要指標，在后續(xù)的工作中，將考察玄參外觀性狀，并結合本實驗化學成分綜合評價玄參藥材質量。

藥用植物的生長環(huán)境包括經緯度、海拔等因素，其對次生代謝產物的積累起著非常關鍵的作用[27]。玄參藥材原植物生長環(huán)境差別大，不同生境因子下玄參質量參差不齊，且在栽培過程中，栽培品系繁多混雜，嚴重阻礙了玄參產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)本實驗中玄參8個成分含量與生境因子的相關性分析結果，可為以特定成分為目標性狀的高含量玄參品種選育及栽培種植選擇不同生境因子提供參考。綜上，本實驗較為系統(tǒng)地對全國主產區(qū)玄參藥材資源進行收集，通過指紋圖譜、含量測定以及化學模式識別的方法對不同產地玄參藥材進行綜合分析，闡明玄參藥材質量特征，為玄參產地判別、質量評價和資源開發(fā)利用提供了參考依據(jù)。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Quality evaluation ofbased on HPLC fingerprint and multi-component content determination

SUN Qing-mei1, WANG Qiong-xiao1, YOU Jin-ling1, WANG Hong-ke2, GUO Kun-yuan3, ZHU Bo1, QIN Lu-ping1

1. School of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053, China 2. Shizhentang Badong Pharmaceutical Co., Ltd., Enshi 444300, China 3. College of Biological and Food Engineering, Hubei Minzu University, Enshi 445000, China

To establish the HPLC fingerprint and multi-component content determination method offrom different origins.The fingerprints of 116samples from nine provinces, including Zhejiang, Hubei, Sichuan, Anhui, Henan, Hunan, Shanxi, Chongqing and Shandong, were established by high performance liquid chromatography (HPLC), while their similarity was evaluated. Chemical pattern recognition ofwas studied by hierarchical cluster analysis (HCA) and orthogonal partial least squares-discriminant analysis (OPLS-DA). The contents of eight active ingredients were determined and their correlation with habitat factors was analyzed.The fingerprints of 116samples were established with similarities ranged from 0.746 to 0.997, and a total of 34 common peaks were identified. According to HCA, the samples were divided into four groups, and OPLS-DA can be used in distinguishing three traditional production origins offrom non-traditional production origins (2> 0.5). There were differences in the chemical component contents offrom different production origins, while the contents were correlated with altitude, latitude and longitude.The HPLC fingerprint combined with the simultaneous determination of multi-component content analysis method established in this study is stable and reliable . The fingerprint combined with the chemical pattern recognition can provide a basis for the identification of origins and quality evaluation of.

Hemsl.; fingerprints; aucubin; harpagide; caffeic acid;-coumaric acid; ferulic acid; cimicifugate like glycoside; angoroside C; habagoside; chemical pattern recognition; quality evaluation; correlation analysis

R286.2

A

0253 - 2670(2023)20 - 6827 - 09

10.7501/j.issn.0253-2670.2023.20.026

2023-02-03

浙江省重點研發(fā)項目（2021C04029）

孫慶妹（1997—），女，碩士研究生，研究方向為中藥材質量評價。E-mail: sunqingmei1018@163.com

通信作者：朱波（1986—），男，博士，副研究員，碩士生導師，研究方向為中藥資源與植物內生菌。E-mail: zhubo@zcmu.edu.cn

秦路平（1966—），男，博士，教授，博士生導師，研究方向為中藥資源與品質評價。E-mail: lpqin@zcmu.edu.cn

[責任編輯 時圣明]