莢麗麗,魏嵐,趙健,賈玉迪,邱雨,杜超穎,孫立新#(.沈陽(yáng)藥科大學(xué)藥學(xué)院,遼寧本溪7004;.沈陽(yáng)藥科大學(xué)無(wú)涯學(xué)院,沈陽(yáng) 006)
了哥王藥材中7種成分的含量測(cè)定及其主成分、聚類(lèi)分析Δ
莢麗麗1*,魏嵐1,趙健1,賈玉迪2,邱雨2,杜超穎1,孫立新1#(1.沈陽(yáng)藥科大學(xué)藥學(xué)院,遼寧本溪117004;2.沈陽(yáng)藥科大學(xué)無(wú)涯學(xué)院,沈陽(yáng) 110016)
目的:建立同時(shí)測(cè)定了哥王藥材中7種成分含量的方法,同時(shí)對(duì)其進(jìn)行主成分分析及聚類(lèi)分析。方法:采用高效液相色譜法。色譜柱為Diamonsil Platisil ODS,流動(dòng)相為乙腈-0.15%三乙胺溶液(磷酸調(diào)pH至6.0)(梯度洗脫),流速為1.0 mL/min,檢測(cè)波長(zhǎng)為280 nm,柱溫為40℃,進(jìn)樣量為10 μL。采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)含量測(cè)定結(jié)果進(jìn)行主成分分析與聚類(lèi)分析。結(jié)果:柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素和西瑞香素檢測(cè)質(zhì)量濃度線性范圍分別為2.688~53.76 μg/mL(r=0.999 8)、5.052~101.00 μg/mL(r=0.999 9)、2.052~41.04 μg/mL(r=0.999 9)、2.108~42.16 μg/mL(r=0.999 9)、5.112~102.20 μg/mL(r=0.999 9)、0.820~16.42 μg/mL(r=0.999 9)、2.070~41.40 μg/mL(r=0.999 9);定量限≤1.072 0 μg/mL,檢測(cè)限≤0.331 8 μg/mL;精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性試驗(yàn)的RSD<2.0%;加樣回收率分別為97.8%~102.5%(RSD=1.8%,n=6)、97.2%~102.0%(RSD=2.0%,n=6)、95.2%~100.1%(RSD=1.7%,n=6)、95.2%~99.3%(RSD=1.6%,n=6)、97.0%~100.8%(RSD=1.3%,n=6)、95.5%~98.6%(RSD=1.1%,n=6)、95.0%~99.3%(RSD=1.8%,n=6)。10批藥材樣品有3個(gè)主成分。10個(gè)產(chǎn)地的藥材樣品可聚為2類(lèi);廣東清遠(yuǎn)和貴州貴陽(yáng)產(chǎn)地的藥材樣品質(zhì)量較好。結(jié)論:該方法操作簡(jiǎn)便,精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性好,可用于了哥王藥材中7種成分含量的同時(shí)測(cè)定;不同產(chǎn)地的了哥王藥材質(zhì)量差異較大。
了哥王;高效液相色譜法;含量測(cè)定;主成分分析;聚類(lèi)分析
了哥王為瑞香科蕘花屬植物南嶺蕘花Wikstroemia indica(L.)C.A.Mey.的干燥根或根皮,其性寒、味苦、微辛、有毒,入肝、肺經(jīng),具有清熱解毒、化痰散結(jié)、消腫利水等作用[1]。了哥王藥材廣泛分布于我國(guó)長(zhǎng)江以南地區(qū),盛產(chǎn)于廣東、廣西、福建等地,為民間常用中草藥[2],其化學(xué)成分主要為黃酮類(lèi)、香豆素類(lèi)、木脂素類(lèi)、蒽醌類(lèi)等?,F(xiàn)代藥理研究表明,了哥王藥材具有抗炎、鎮(zhèn)痛、抑菌、抗腫瘤、抗病毒等作用[3-4]。目前關(guān)于了哥王藥材高效液相色譜法(HPLC)的定量報(bào)道大多側(cè)重單一或某一類(lèi)成分的測(cè)定,難以全面控制其質(zhì)量。如熊友香等[5]測(cè)定了不同產(chǎn)地藥材中西瑞香素的含量;孫立新等[6]同時(shí)測(cè)定了藥材中羅漢松脂酚和牛蒡子苷元的含量;孫麗霞等[7]同時(shí)測(cè)定了藥材中楊梅素等4種黃酮類(lèi)成分的含量;盧雪飛等[8]同時(shí)測(cè)定了藥材中西瑞香素等4種香豆素類(lèi)成分的含量。但目前尚未見(jiàn)HPLC法同時(shí)測(cè)定了哥王藥材中不同類(lèi)別多種成分含量的報(bào)道,且該藥材產(chǎn)地較廣,不同產(chǎn)地藥材質(zhì)量可能存在差異,進(jìn)而影響其藥效。因此,筆者建立HPLC法同時(shí)測(cè)定不同產(chǎn)地了哥王藥材中柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素和西瑞香素7種活性成分的含量,并通過(guò)SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)其進(jìn)行主成分分析及系統(tǒng)聚類(lèi)分析,對(duì)不同產(chǎn)地了哥王藥材質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),為合理評(píng)價(jià)該藥材質(zhì)量及指導(dǎo)臨床用藥提供依據(jù)。
L-2130型HPLC儀,包括L-2400紫外檢測(cè)器、D-2000 Elite色譜工作站(日本Hitachi公司);JF1004型電子分析天平(余姚市金諾天平儀器有限公司);TG332A型微量電子分析天平(湘儀天平儀器設(shè)備有限公司);PB-10型pH計(jì)(德國(guó)Sartorius公司);RE2000A型旋轉(zhuǎn)揮發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);KQ-500E型超聲波清洗儀(昆山市超聲儀器有限公司)。
柚皮苷對(duì)照品(寶雞市辰光生物科技有限公司,批號(hào):20150119,純度:≥98%);楊梅素對(duì)照品(批號(hào):130924,純度:>99%)、牛蒡苷對(duì)照品(批號(hào):130120,純度:>98%)均購(gòu)自上海融禾醫(yī)藥科技有限公司;木犀草素對(duì)照品(成都曼思特生物科技有限公司,批號(hào):MUST-12100401,純度:≥98%);槲皮素對(duì)照品(中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào):100081-200903,純度:≥98%);芹菜素對(duì)照品、西瑞香素對(duì)照品(沈陽(yáng)藥科大學(xué)藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)室自制,經(jīng)核磁共振檢測(cè)確定結(jié)構(gòu),HPLC測(cè)定純度均>99%);甲醇、乙腈為色譜純,其余試劑均為分析純,水為蒸餾水。
試驗(yàn)收集不同來(lái)源的了哥王藥材10批(見(jiàn)表1),經(jīng)沈陽(yáng)藥科大學(xué)中藥學(xué)院路金才教授鑒定為真品。
表1 了哥王藥材來(lái)源Tab 1 Resource of W.indica
色譜柱:Diamonsil Platisil ODS(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相:乙腈(A)-0.15%三乙胺溶液(磷酸調(diào)pH至 6.0)(B),梯度洗脫(0~4 min,8%→10%A;4~17 min,10%→14%A;17~23 min,14%→17%A;23~35 min,17%→18%A;35~45 min,18%→19.5%A;45~60 min,19.5%→20%A;60~80 min,20%A;80~96 min,20%→22%A;96~100 min,22%→23%A;100~125 min,23%→31%A;125~135 min,31%→35%A);流速:1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng):280 nm;柱溫:40 ℃;進(jìn)樣量:10 μL。
2.2.1 混合對(duì)照品溶液 取待測(cè)成分對(duì)照品各適量,精密稱定,加75%甲醇溶液超聲(功率:250 W,頻率:40 kHz)處理20 min,濾過(guò),取續(xù)濾液,即得單一對(duì)照品貯備液。精密量取上述單一對(duì)照品貯備液適量,加75%甲醇溶液制成柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素、西瑞香素質(zhì)量濃度分別為134.4、252.6、102.6、105.4、255.6、41.04、103.5 μg/mL的混合對(duì)照品溶液。
2.2.2 供試品溶液 取藥材樣品粉碎,過(guò)40目篩,取約0.5 g,精密稱定,加水15 mL,加熱回流2次,每次2 h,濾過(guò),取續(xù)濾液,合并2次濾液,于80℃下旋轉(zhuǎn)蒸干,殘?jiān)糜? mL量瓶中,加75%甲醇溶液溶解并定容,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過(guò),取續(xù)濾液,即得。
取“2.2”項(xiàng)下混合對(duì)照品溶液、供試品溶液各適量,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄色譜,詳見(jiàn)圖1。結(jié)果,理論板數(shù)以柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素、西瑞香素峰計(jì)均>3 000;分離度>1.5,各成分基線分離良好。
分別精密量取“2.2.1”項(xiàng)下混合對(duì)照品溶液0.2、0.8、1.6、2.4、3.2、4.0 mL,分別置于10 mL量瓶中,加75%甲醇溶液定容,制成系列混合對(duì)照品溶液。精密量取上述系列混合對(duì)照品溶液各10 μL,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。以柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素、西瑞香素質(zhì)量濃度(x,μg/mL)為橫坐標(biāo)、峰面積(y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸?;貧w方程與線性范圍見(jiàn)表2。
圖1 高效液相色譜圖Fig 1 HPLC chromatograms
表2 回歸方程、線性范圍與定量限、檢測(cè)限Tab 2 Regression equations,linear ranges and limits of quantify,limits of detection
分別精密量取“2.2.1”項(xiàng)下混合對(duì)照品溶液適量,倍比稀釋,并按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,當(dāng)信噪比為10∶1時(shí),得定量限;當(dāng)信噪比為3∶1時(shí),得檢測(cè)限,詳見(jiàn)表2。
取“2.2.1”項(xiàng)下混合對(duì)照品溶液適量,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件連續(xù)進(jìn)樣測(cè)定6次,記錄峰面積。結(jié)果,柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素、西瑞香素峰面積的RSD分別為1.2%、1.2%、1.0%、1.1%、0.9%、1.5%、1.4%(n=6),表明儀器精密度良好。
取“2.2.2”項(xiàng)下供試品溶液(No.S2),適量,分別于室溫下放置0、4、8、12、24 h時(shí)按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。結(jié)果,柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素、西瑞香素峰面積的RSD分別為1.8%、1.5%、1.7%、1.0%、1.6%、1.8%、1.6%(n=5),表明供試品溶液室溫放置24 h內(nèi)基本穩(wěn)定。
精密稱取樣品(No.S2)適量,按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,共6份,再按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積并計(jì)算含量。結(jié)果,柚皮苷、楊梅素、牛蒡苷、木犀草素、槲皮素、芹菜素、西瑞香素含量平均值分別為162.6、220.6、305.8、408.2、964.2、115.1、318.5 μg/g,RSD分別為1.5%、1.7%、1.1%、1.4%、1.2%、1.4%、1.5%(n=6),表明本方法重復(fù)性良好。
取已知含量樣品(No.S2)適量,共6份,分別加入一定質(zhì)量的待測(cè)成分對(duì)照品,按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積并計(jì)算加樣回收率,結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=6)Tab 3 Results of recovery tests(n=6)
續(xù)表3Continued tab 3
取10批藥材樣品各適量,分別按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積并計(jì)算樣品含量,結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 藥材樣品含量測(cè)定結(jié)果(±s,n=3,μg/g)Tab 4 Results of content determination of samples(±s,n=3,μg/g)
表4 藥材樣品含量測(cè)定結(jié)果(±s,n=3,μg/g)Tab 4 Results of content determination of samples(±s,n=3,μg/g)
No.S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10柚皮苷467.5±6.428 162.6±2.378 277.0±3.037 314.9±3.928 186.5±2.122 435.9±3.601 339.6±4.694 278.5±4.350 147.5±2.706 114.8±2.077楊梅素706.2±7.959 220.6±3.857 343.3±5.164 449.2±5.311 178.4±3.105 331.3±5.764 306.2±3.467 761.1±10.85 212.5±4.122 356.3±3.816牛蒡苷161.4±2.610 305.8±3.499 120.4±1.680 68.68±0.686 179.0±2.150 114.0±1.058 145.8±1.779 148.6±1.442 186.9±3.027 140.1±2.230木犀草素299.5±5.701 408.2±5.623 107.9±2.193 258.3±2.691 227.0±2.558 217.2±2.606 270.0±2.120 225.7±3.301 162.5±3.053 283.3±3.055槲皮素940.7±10.900 964.2±11.620 726.1±10.700 661.8±8.099 991.5±9.403 699.2±11.690 971.7±11.650 928.2±8.924 831.3±12.580 862.2±12.140芹菜素126.3±1.550 115.1±1.650 80.44±1.338 115.4±2.311 95.35±1.616 92.31±1.294 74.57±1.307 76.56±1.275 85.20±1.640 95.42±1.404西瑞香素351.0±4.493 318.5±4.881 370.4±5.690 260.4±4.204 344.3±4.382 210.6±2.593 324.9±3.478 380.5±5.012 337.2±5.084 285.9±5.262
通過(guò)SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)10批藥材樣品的含量測(cè)定結(jié)果進(jìn)行主成分分析[9-10]。結(jié)果,特征值>1的主成分有3個(gè),且累積方差貢獻(xiàn)率為84.074%,基本可以客觀反映藥材樣本信息。藥材樣品主成分分析結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可見(jiàn),牛蒡苷、槲皮素和西瑞香素對(duì)主成分1貢獻(xiàn)較大,木犀草素和芹菜素對(duì)主成分2貢獻(xiàn)較大,柚皮苷和楊梅素對(duì)主成分3貢獻(xiàn)較大。根據(jù)各主成分得分,以各主成分相應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率占累積方差貢獻(xiàn)率的百分比為權(quán)重,對(duì)3個(gè)主成分進(jìn)行線性組合,可反映原樣本信息的綜合主成分得分[11],用F值表示(即:F=0.351×F1+0.341×F2+0.308×F3),F(xiàn)值越大說(shuō)明了哥王藥材中各待測(cè)成分綜合含量越高,了哥王藥材質(zhì)量越好。綜合主成分評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可知,S1、S8藥材樣品的質(zhì)量較好。
為評(píng)價(jià)不同產(chǎn)地的了哥王藥材的質(zhì)量差異,采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)藥材樣品進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析,選用組間聯(lián)結(jié)法,采用歐式距離作為藥材樣品的測(cè)度,結(jié)果10個(gè)產(chǎn)地的了哥王藥材可分為2類(lèi),第一類(lèi):S1和S8;第二類(lèi):S2、S3、S4、S5、S6、S7、S9和S10。聚類(lèi)分析樹(shù)狀圖見(jiàn)圖2。
表5 藥材樣品主成分分析結(jié)果Tab 5 Results of principal component analysis of medicinal materials samples
表6 綜合主成分評(píng)價(jià)結(jié)果Tab 6 Results of comprehensive principal component evaluation
圖2 聚類(lèi)分析樹(shù)狀圖Fig 2 Cluster analysis tree diagram
筆者選擇有機(jī)相時(shí)考察了甲醇和乙腈,結(jié)果顯示,乙腈的洗脫效果和分離效果較好;選擇水相時(shí)考察了磷酸、甲酸、三氟乙酸、磷酸鹽、醋酸鹽、三乙胺等,結(jié)果顯示,加入三乙胺后,可明顯增加色譜峰的分離度并改善峰形。預(yù)試驗(yàn)進(jìn)行了三乙胺的加入量(0.1%、0.15%、0.2%)與pH(2.5~7)優(yōu)選,結(jié)果顯示,三乙胺的加入量為0.15%(pH 6.0)時(shí),色譜峰分離度較大,峰形較好。
本試驗(yàn)對(duì)供試品的提取方式進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)果,在加熱回流法下供試品的提取率為20.17%,超聲提取法下供試品提取率為11.46%,可見(jiàn)加熱回流法較超聲提取法的提取效率更高,提取更加完全。本試驗(yàn)繼而考察了提取時(shí)間(1、2、3 h)、提取次數(shù)(1、2、3次)和料液比(1∶10、1∶20、1∶30),結(jié)果顯示,在料液比為1∶30,提取2次,2 h/次時(shí)供試品提取率較高,待測(cè)成分的響應(yīng)值較大。筆者選擇復(fù)溶溶劑時(shí)分別考察了水和體積分?jǐn)?shù)分別為25%、50%、75%和100%的甲醇,結(jié)果顯示采用75%的甲醇溶液復(fù)溶藥材樣品時(shí),待測(cè)成分色譜峰的響應(yīng)值較大。
主成分分析是使用較廣泛的多指標(biāo)線性降維變換的多元統(tǒng)計(jì)分析方法。它是將原來(lái)具有一定相關(guān)關(guān)系的較多指標(biāo)重新組合成一組新的相互無(wú)關(guān)的綜合指標(biāo)來(lái)概括原指標(biāo)信息,從而以最少的主成分?jǐn)?shù)盡可能多地反映原來(lái)指標(biāo)信息的方法。由研究結(jié)果可知,不同產(chǎn)地藥材樣品中7種化學(xué)成分的含量具有較大差異,其中槲皮素的含量相對(duì)于其他6種成分的含量在10個(gè)產(chǎn)地中較高;芹菜素的含量較低,與文獻(xiàn)[7]報(bào)道的了哥王藥材中芹菜素質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯高于木犀草素、楊梅素的結(jié)果不同,原因可能為二者的提取方式與提取溶劑不同,供試品提取率也不同;而西瑞香素在各個(gè)產(chǎn)地中的含量較穩(wěn)定,與文獻(xiàn)[12]報(bào)道的不同產(chǎn)地了哥王藥材中西瑞香素的含量差異較小相一致。
本研究通過(guò)系統(tǒng)聚類(lèi)分析將10個(gè)產(chǎn)地的藥材樣品分為2類(lèi),S1和S8被聚為一類(lèi),結(jié)合主成分分析,在綜合主成分得分排序中分別為第1、2位,且有效成分含量較高,表明廣東清遠(yuǎn)、貴州貴陽(yáng)產(chǎn)地的藥材樣品質(zhì)量較好;其余藥材樣品被聚為另一類(lèi),在綜合主成分得分排序中為第3~10位,這與主成分分析結(jié)果一致,表明該類(lèi)藥材質(zhì)量稍差,二者相互驗(yàn)證,共同評(píng)價(jià)不同產(chǎn)地了哥王藥材的質(zhì)量。造成以上藥材質(zhì)量不同的原因可能與藥材生長(zhǎng)的氣候條件、土壤質(zhì)量、采收時(shí)間、儲(chǔ)存條件等因素有關(guān)。
綜上所述,本方法操作簡(jiǎn)便,精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性好,可用于了哥王藥材中7種成分含量的同時(shí)測(cè)定;不同產(chǎn)地的了哥王藥材質(zhì)量差異較大。
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Content Determination of 7 Constituents in Wikstroemia indica and Its Principal Component and Cluster Analysis
JIA Lili1,WEI Lan1,ZHAO Jian1,JIA Yudi2,QIU Yu2,DU Chaoying1,SUN Lixin1(1.School of Pharmacy,Shenyang Pharmaceutical University,Liaoning Benxi 117004,China;2.Wuya College,Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang 110016,China)
OBJECTIVE:To establish a method for simultaneous determination of 7 constituents in Wikstroemia indica,and to conduct principal component analysis and cluster analysis.METHODS:HPLC method was adopted.The determination was performed on Diamonsil Platisil ODS column with mobile phase consisted of acetonitrile-0.15%triethylamine solution(pH adjusted to 6.0 with phosphoric acid,gradient elution)at the flow rate of 1.0 mL/min.The detection wavelength was set at 280 nm,and column temperature was 40 ℃.The sample size was 10 μL.The principal component analysis and cluster analysis were conducted for the results of content determination by SPSS 22.0 statistical software.RESULTS:The linear ranges were 2.688-53.76 μg/mL for naringin(r=0.999 8),5.052-101.00 μg/mL for myricetin(r=0.999 9),2.052-41.04 μg/mL for arctiin(r=0.999 9),2.108-42.16 μg/mL(r=0.999 9),5.112-102.20 μg/mL(r=0.999 9),0.820-16.42 μg/mL(r=0.999 9),2.070-41.40 μg/mL(r=0.999 9),respectively.The limits of quantitation were no higher than 1.072 0 μg/mL,the limits of detection were no higher than 0.331 8 μg/mL.RSDs of precision,stability and reproducibility tests were all lower than 2.0%.The recoveries were 97.8%-102.5%(RSD=1.8%,n=6),97.2%-102.0%(RSD=2.0%,n=6),95.2%-100.1%(RSD=1.7%,n=6),95.2%-99.3%(RSD=1.6%,n=6),97.0%-100.8%(RSD=1.3%,n=6),95.5%-98.6%(RSD=1.1%,n=6),95.0%-99.3%(RSD=1.8%,n=6),respectively.Three main components were belong to the samples of 10 batches of medicinal materials.The samples of medicinal materials from 10 producing area could be divided into 2 categories.The quality of W.indica from Qingyuan Guangdong and Guiyang Guizhou were better than others.CONCLUSIONS:The method is simple,precise,stable and reproducible,and it can be used for simultaneous determination of 7 constituents in medicinal material.The quality of W.indica from different regions are quite different.
Wikstroemia indica;HPLC;Content determination;Principal component analysis;Cluster analysis
R917
A
1001-0408(2017)33-4706-05
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2017.33.27
遼寧省教育廳“遼寧特聘教授”項(xiàng)目(No.遼教發(fā)〔2014〕187號(hào))
*碩士研究生。研究方向:藥物分析。電話:024-43520599。E-mail:827227389@qq.com
#通信作者:教授,博士。研究方向:藥物分析。電話:024-43520600。E-mail:sunlixin67@yahoo.com
(編輯:張 靜)
2017-03-12
2017-06-25)