不同產(chǎn)地皂角刺多指標(biāo)定量檢測及質(zhì)量差異評價

中圖分類號 R917；R284 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1001-0408（2025）05-0568-06

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2025.05.11

摘要 目的 建立不同產(chǎn)地皂角刺的多指標(biāo)定量檢測方法，并評價其質(zhì)量差異。方法 采用高效液相色譜-一測多評（HPLCQAMS）法同時檢測皂角刺中原兒茶酸、香草酸、異東莨菪內(nèi)酯、濱蒿內(nèi)酯、異牡荊素、黃顏木素、花旗松素、漆黃素、槲皮素、山柰酚、刺囊酸、白樺脂酸、β-谷甾醇、豆甾醇的含量，色譜柱為Kromasil C18，流動相為0.2% 磷酸-乙腈溶液（梯度洗脫），檢測波長針對不同指標(biāo)成分分別為254、360、210 nm，柱溫為30 ℃，流速為1.0 mL/min，進(jìn)樣量為10 μL；按照《中國藥典》方法檢測浸出物和總灰分含量；利用化學(xué)計量學(xué)、加權(quán)逼近理想解排序（TOPSIS）分析、Logistic 回歸模型對不同產(chǎn)地30 批（編號S1～S30）皂角刺樣品進(jìn)行質(zhì)量差異評價。結(jié)果 上述14 種成分依次在1.55～77.50、0.71～35.50、0.28～14.00、0.96～48.00、1.77～88.50、0.09～4.50、4.65～232.50、1.49～74.50、0.37～18.50、1.18～59.00、7.35～367.50、3.58～179.00、0.49～24.50、0.21～10.50 μg/mL 質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好（r 均大于0.999），精密度、穩(wěn)定性（24 h）及重復(fù)性的RSD 均小于2.00%，平均加樣回收率為96.99%～100.13%（RSD均小于2.00%），相對校正因子重復(fù)性良好。浸出物和總灰分含量分別為4.2%～12.5% 和0.5%～2.3%。QAMS法與外標(biāo)法所測得的14 種成分的含量差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）?；瘜W(xué)計量學(xué)分析結(jié)果顯示，30 批皂角刺樣品可聚為3 類，其中S1～S11聚為一類，S12～S20 聚為一類，S21～S30 聚為一類；刺囊酸、白樺脂酸、花旗松素、山柰酚、異牡荊素、濱蒿內(nèi)酯和原兒茶酸可能是影響不同產(chǎn)地皂角刺質(zhì)量的差異成分。加權(quán)TOPSIS 分析結(jié)果顯示，30 批皂角刺的相對貼近度（Jb）為0.144 5～0.721 8，其中樣品S27 的質(zhì)量最優(yōu)（Jb值為0.721 8）。Logistic 回歸模型分析結(jié)果顯示，樣品S21～S30 為優(yōu)級，S1～S11 為中級，S12～S20 為差級。結(jié)論 所建立的HPLC-QAMS法操作簡便、結(jié)果準(zhǔn)確，綜合評價方法客觀、全面，可用于不同產(chǎn)地皂角刺的質(zhì)量差異評價。

關(guān)鍵詞 皂角刺；高效液相色譜法；一測多評法；化學(xué)計量學(xué)；加權(quán)TOPSIS分析；Logistic回歸模型；質(zhì)量差異評價

皂角刺為豆科植物皂莢Gleditsia sinensis Lam. 的干燥棘刺，主產(chǎn)于河南、河北、山東、江蘇等地[1]，具有消腫脫毒、排膿的功效，臨床用于治療癰疽初起或膿成不潰[2]。皂角刺主要含有黃酮類、三萜類、酚酸類、香豆素類化合物等[3―4]。現(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)，皂角刺具有抗腫瘤、抗菌、調(diào)節(jié)免疫、抗炎等作用[3]。皂角刺收載于2020年版《中國藥典》（一部），但是該標(biāo)準(zhǔn)僅制定了性狀、顯微鑒別和理化鑒別項，未涉及任何成分的定量檢測[2]。高效液相色譜-一測多評（HPLC-QAMS）法檢驗成本低、周期短，不僅可用于同類型化學(xué)成分的同時測定，還可用于不同類型化學(xué)成分的同時測定，因此近年來該法在中藥質(zhì)量控制中得到廣泛應(yīng)用[5―6]。

中藥所含化學(xué)成分復(fù)雜，且易受產(chǎn)地環(huán)境、氣候、種屬、采收時間、炮制方法、貯藏方式等因素影響。隨著中醫(yī)藥的發(fā)展，化學(xué)計量學(xué)在中藥質(zhì)量評價中的利用度越來越高，其可解決中藥質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)化、標(biāo)準(zhǔn)化難題[7]。加權(quán)逼近理想解排序（technique for order preferenceby similarity to an ideal solution，TOPSIS）分析可解決多目標(biāo)決策問題，具有科學(xué)性和便捷性，在中藥質(zhì)量評價中逐漸被應(yīng)用[8]；Logistic 回歸可將多個質(zhì)量控制指標(biāo)和生物活性指標(biāo)納入模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，從而全面反映中藥的質(zhì)量等級，為中藥質(zhì)量評價提供了新的思路和方法 [9]。為評價皂角刺的整體質(zhì)量，本研究采用HPLCQAMS法同時檢測皂角刺中14 種成分含量，同時檢測其浸出物和總灰分含量，并利用化學(xué)計量學(xué)、加權(quán)TOPSIS分析、Logistic 回歸模型對不同產(chǎn)地30 批皂角刺藥材進(jìn)行質(zhì)量差異評價，以期為皂角刺的質(zhì)量控制提供參考。

1 材料

1.1 主要儀器

e2695 型HPLC 儀購自美國Waters 公司；1100 型HPLC 儀購自美國Agilengt 公司；BT-125D 型電子天平（精度0.01 mg）、BSA124S-CW 型電子天平（精度0.1mg）均購自德國Sartorius公司。

1.2 主要藥品與試劑

對照品濱蒿內(nèi)酯（ 批號111511-201704，純度99.9%）、香草酸（批號110776-201503，純度99.8%）、槲皮素（批號100081-201610，純度99.1%）、花旗松素（批號111816-202403，純度98.2%）、原兒茶酸（批號110809-202207，純度97.5%）、山柰酚（批號110861-202214，純度97.4%）和β-谷甾醇（批號110851-201909，純度92.7%）均購自中國食品藥品檢定研究院；對照品異東莨菪內(nèi)酯（批號CFS202201，純度98.3%）、異牡荊素（批號CFS201502，純度98.0%）、黃顏木素（批號CFS202101，純度98.5%）、漆黃素（批號CFS202201，純度98.2%）、刺囊酸（批號CFS202201，純度99.1%）、白樺脂酸（批號CFS201501，純度98.0%）和豆甾醇（批號CFS201502，純度98.0%）均購自武漢天植生物技術(shù)有限公司。30 批（編號S1～S30）皂角刺藥材分別收集于浙江、安徽、江蘇、湖北、廣西、云南、四川、河南、山西、山東和河北11 個省份，經(jīng)武漢科技大學(xué)附屬華潤武鋼總醫(yī)院藥學(xué)部萬雄飛副主任藥師鑒定，均為豆科植物皂莢G. sinensis Lam.的干燥棘刺，藥材詳細(xì)信息見表1。

2 方法與結(jié)果

2.1 多指標(biāo)定量檢測

2.1.1 混合對照品溶液的制備

取各對照品適量，準(zhǔn)確稱定后用50% 甲醇超聲混勻，制成原兒茶酸、香草酸、異東莨菪內(nèi)酯、濱蒿內(nèi)酯、異牡荊素、黃顏木素、花旗松素、漆黃素、槲皮素、山柰酚、刺囊酸、白樺脂酸、β-谷甾醇、豆甾醇質(zhì)量濃度分別為0.310、0.142、0.056、0.192、0.354、0.018、0.930、0.298、0.074、0.236、1.470、0.716、0.098、0.042 mg/mL 的混合對照品貯備液；精密吸取該貯備液1 mL，置于同一20 mL容量瓶中，用50% 甲醇稀釋至刻度，搖勻，即得混合對照品溶液。

2.1.2 供試品溶液的制備

取皂角刺藥材，潤透，切厚片，干燥，粉碎，過三號篩；取粉末約0.6 g，置于具塞錐形瓶中，加入50% 甲醇25 mL，稱定質(zhì)量；加熱回流40 min，冷卻，以50% 甲醇補足減失的質(zhì)量，搖勻，靜置，過濾，即得。

2.1.3 色譜條件及方法學(xué)考察

采用Kromasil C18 色譜柱（250 mm×4.6 mm，5μm），檢測波長為254 nm（檢測原兒茶酸和香草酸）、360nm（檢測異東莨菪內(nèi)酯、濱蒿內(nèi)酯、異牡荊素、黃顏木素、花旗松素、漆黃素、槲皮素和山柰酚）、210 nm（檢測刺囊酸、白樺脂酸、β-谷甾醇和豆甾醇）；流動相為0.2% 磷酸（A）-乙腈（B）溶液，梯度洗脫（0～10 min，15.0%B；10～18 min，15.0%B→26.0%B；18～31 min，26.0%B→48.0%B；31～47 min，48.0%B→55.0%B；47～61 min，55.0%B→72.0%B；61～65 min，72.0%B→15.0%B）；柱溫為30 ℃；流速為1.0 mL/min；進(jìn)樣量為10 μL。取混合對照品溶液和供試品溶液各適量，按上述色譜條件進(jìn)樣分析，結(jié)果顯示，各成分色譜峰均能達(dá)到基線分離，供試品溶液中各成分的色譜峰位置和出峰時間與混合對照品溶液一致（圖1）。參考2020 年版《中國藥典》（四部）9101 分析方法驗證指導(dǎo)原則[10]進(jìn)行方法學(xué)考察，結(jié)果顯示，原兒茶酸、香草酸、異東莨菪內(nèi)酯、濱蒿內(nèi)酯、異牡荊素、黃顏木素、花旗松素、漆黃素、槲皮素、山柰酚、刺囊酸、白樺脂酸、β-谷甾醇、豆甾醇的質(zhì)量濃度分別在1.55～77.50、0.71～35.50、0.28～14.00、0.96～48.00、1.77～88.50、0.09～4.50、4.65～232.50、1.49～74.50、0.37～18.50、1.18～59.00、7.35～367.50、3.58～179.00、0.49～24.50、0.21～10.50 μg/mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好（r 均大于0.999）；精密度試驗（n＝6）、重復(fù)性試驗（n＝6）、穩(wěn)定性試驗（24 h，n＝7）的RSD 均小于2.00%；平均加樣回收率分別為98.68%、97.95%、97.01%、99.28%、99.02%、97.26%、100.03%、99.29%、96.99%、98.58%、100.09%、100.13%、98.47%、97.57%，RSD均小于2.00%（n＝9），表明上述結(jié)果均符合2020 年版《中國藥典》相關(guān)指導(dǎo)原則要求。

2.1.4 相對校正因子的計算及重復(fù)性考察

量取“2.1.1”項下混合對照品貯備液適量，分別置于6 個不同的容量瓶中，用50% 甲醇稀釋4、10、20、40、100和200 倍制成系列溶液，按“2.1.3”項下色譜條件進(jìn)樣分析，記錄峰面積，再按下述公式計算相對校正因子（f）[5，11]：f＝（ρs×Ai）/（ρi×As），式中ρ 和A分別表示質(zhì)量濃度和峰面積，i 和s 分別表示內(nèi)參物和其他待測成分。本研究以香草酸為內(nèi)參物，計算原兒茶酸的? 值；以花旗松素為內(nèi)參物，計算異東莨菪內(nèi)酯、濱蒿內(nèi)酯、異牡荊素、黃顏木素、漆黃素、槲皮素和山柰酚的? 值；以β-谷甾醇為內(nèi)參物，計算刺囊酸、白樺脂酸和豆甾醇的? 值。結(jié)果顯示，原兒茶酸、異東莨菪內(nèi)酯、濱蒿內(nèi)酯、異牡荊素、黃顏木素、漆黃素、槲皮素、山柰酚、刺囊酸、白樺脂酸和豆甾醇的? 值分別為0.688 1、1.035 6、1.207 8、0.722 4、1.507 3、0.870 3、0.923 2、1.093 0、0.750 6、1.430 2 和1.497 8。進(jìn)一步考察色譜柱（Kromasil C18柱、SGE Jupiter300 C18柱和Alltima C18柱）、流速（0.8、1.0、1.2 mL/min）、柱溫（25、30、35 ℃）對? 值的影響，結(jié)果顯示，不同色譜柱、流速和柱溫對? 值的影響較小，RSD均小于2.00%。

2.1.5 含量測定

取30 批皂角刺樣品，分別按“2.1.2”項下方法制備供試品溶液（每批制備3 份），按“2.1.3”項下色譜條件進(jìn)樣分析，采用外標(biāo)法（external standard method，ESM）計算樣品中14 種成分的含量；采用QAMS 法，分別以香草酸、花旗松素、β-谷甾醇為內(nèi)參物，計算其他11 種成分的含量。運用SPSS 26.0 軟件中的獨立樣本t 檢驗比較兩種方法對含量測定結(jié)果的影響。結(jié)果顯示，兩種方法所測得的含量差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)果見表2。

2.1.6 浸出物和總灰分檢測

參照2020 年版《中國藥典》（四部）通則2201 浸出物測定法、2302 灰分測定法進(jìn)行測定[10]。結(jié)果顯示，30 批皂角刺樣品的浸出物含量分別為8.1%、8.8%、9.2%、10.3%、9.7%、9.1%、10.1%、8.8%、7.9%、7.4%、8.5%、7.3%、6.9%、5.2%、6.7%、4.2%、6.1%、5.8%、6.6%、4.9%、12.1%、11.7%、11.4%、10.9%、11.3%、10.5%、11.7%、10.2%、12.2% 和12.5%；總灰分含量分別為1.3%、0.8%、0.9%、1.1%、0.8%、0.9%、1.2%、1.4%、0.8%、0.9%、1.2%、1.5%、1.4%、1.6%、1.7%、2.3%、2.2%、1.9%、1.8%、2.1%、0.6%、0.5%、0.7%、0.6%、0.7%、0.9%、0.8%、0.7%、1.1%和1.0%。

2.2 不同產(chǎn)地皂角刺的質(zhì)量差異評價

2.2.1 化學(xué)計量學(xué)分析

以30 批皂角刺中14 種成分的含量測定結(jié)果（香草酸、花旗松素、β-谷甾醇取ESM 結(jié)果，其余成分均取QAMS法結(jié)果）、浸出物和總灰分檢測結(jié)果為變量，借助SIMCA 14.1 軟件進(jìn)行主成分分析，結(jié)果（圖2）顯示，30批皂角刺樣品可聚為3 類，其中S1～S11 聚為一類，S12～S20 聚為一類，S21～S30 聚為一類。進(jìn)一步運行正交偏最小二乘- 判別分析（orthogonal partial leastsquares discriminant analysis，OPLS-DA）程序，結(jié)果顯示，模型參數(shù)R2X＝0.928、R2Y＝0.861、Q2＝0.835，3 個參數(shù)值均接近1，表明所建模型的穩(wěn)定性和預(yù)測性較好[12]。以變量重要性投影（variable importance projection，VIP）值大于1 為標(biāo)準(zhǔn)，篩選不同產(chǎn)地皂角刺的差異成分，結(jié)果（圖3）顯示，刺囊酸、白樺脂酸、花旗松素、山柰酚、異牡荊素、濱蒿內(nèi)酯和原兒茶酸可能是影響不同產(chǎn)地皂角刺質(zhì)量的差異成分。

2.2.2 加權(quán)TOPSIS分析

14 種待測成分和浸出物屬于“越大越優(yōu)型”指標(biāo)，故根據(jù)公式Zbc＝Xbc -min（xc ）／max（xc ）-min（xc ）進(jìn)行歸一化處理；總灰分屬于“ 越小越優(yōu)型”指標(biāo)，故根據(jù)公式Zbc＝max（xc ）- Xbc／max（xc ）-min（xc ）進(jìn)行歸一化處理。上式中，Zbc 為歸一化后數(shù)據(jù)，Xbc 為原始數(shù)據(jù)，max（xc）為每一指標(biāo)原始數(shù)據(jù)的最大值，min（xc）為每一指標(biāo)原始數(shù)據(jù)的最小值。以“2.2.1”項下各指標(biāo)的VIP 值為權(quán)重，將各變量歸一化后數(shù)據(jù)與對應(yīng)權(quán)重相乘，得到加權(quán)決策矩陣。以矩陣中各成分的最大值為最優(yōu)向量（Z +c），最小值為最差向量（Z -c）。在加權(quán)TOPSIS 分析應(yīng)用中，通常以相對貼近度（Jb）為指標(biāo)且0＜Jb＜1，Jb 值越大，表示被評價樣品的質(zhì)量越優(yōu)[8]。按最優(yōu)向量歐氏距離（D+b）、最差向量歐氏距離（D-b）和Jb 的計算公式D+b＝根號下 Σc = 116 （Zbc - Z +c ）2、D-b＝根號下Σc = 116 （Zbc - Z -c ）2、Jb＝D-b／D+b +D-b分別計算30 批皂角刺樣品的D+b、D-b 和Jb 值，并根據(jù)Jb 值進(jìn)行排序。結(jié)果顯示，30 批皂角刺的Jb 值分別為0.428 1、0.492 0、0.486 3、0.565 3、0.505 3、0.532 8、0.531 2、0.536 8、0.551 8、0.523 6、0.511 5、0.272 7、0.164 1、0.267 9、0.231 6、0.197 0、0.193 3、0.188 8、0.243 9、0.144 5、0.708 3、0.595 7、0.708 4、0.706 2、0.702 8、0.707 5、0.721 8、0.601 1、0.705 4 和0.586 3。由此可知，S27、S23、S21、S26、S24、S29、S25、S28、S22 和S30 的Jb 值排名靠前，S4、S9、S8、S6、S7、S10、S11、S5、S2、S3 和S1 的Jb 值排名居中，S12、S14、S19、S15、S16、S17、S18、S13和S20的Jb值排名靠后。

2.2.3 Logistic回歸模型分析

按照“2.2.1”項下主成分分析結(jié)果，并結(jié)合上述各變量檢測結(jié)果，假設(shè)將30 批皂角刺樣品分為優(yōu)（S21～S30）、中（S1～S11）、差（S12～S20）3 個等級，再將各變量檢測結(jié)果導(dǎo)入SPSS 26.0 統(tǒng)計軟件以建立Logistic 回歸分析模型，然后按模型表達(dá)公式分別計算各批樣品屬于相應(yīng)等級的概率，以確定皂角刺的等級（接近100% 的則判定為該等級）。結(jié)果顯示，30 批皂角刺藥材中，樣品S21～S30 為優(yōu)級，S1～S11 為中級，S12～S20 為差級，各樣品屬于相應(yīng)等級的概率均大于98.0%。

3 討論

3.1 提取溶劑及方法的選擇

本研究進(jìn)行供試品溶液處理時，以上述14 種待測成分的綜合提取率為指標(biāo)，考察了以70% 乙醇、乙醇、50%甲醇、甲醇和水超聲提取和回流提取30、40、60 min 的結(jié)果。結(jié)果顯示，以50% 甲醇加熱回流40 min 可獲得14種成分最豐富的色譜信息，且雜質(zhì)不干擾檢測。

3.2 指標(biāo)成分的選擇

皂角刺主要含有黃酮類、三萜類、酚酸類、香豆素類、甾醇類等化合物。其中，原兒茶酸和香草酸為酚酸類化合物，具有很強的抗氧化及自由基清除能力[3]。異東莨菪內(nèi)酯和濱蒿內(nèi)酯為香豆素類物質(zhì)，對多種腫瘤細(xì)胞有抑制作用[13]。異牡荊素、黃顏木素、漆黃素、花旗松素、槲皮素和山柰酚為黃酮類化合物，而皂角刺總黃酮是該藥抗腫瘤的主要有效部位[14]；異牡荊素具有很好的抗氧化、抗菌活性[15]；黃顏木素對肺癌細(xì)胞A549 的增殖有較強的抑制作用[13]；漆黃素可抑制支氣管上皮細(xì)胞的炎癥反應(yīng)，減緩氣道炎癥，抑制氣道高反應(yīng)性及氣道重塑，改善哮喘小鼠肺組織病理學(xué)損傷[16]；花旗松素具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗腫瘤、神經(jīng)保護、改善心肌細(xì)胞纖維化等作用[17]；山柰酚對多種常見癌癥如結(jié)腸癌、乳腺癌、白血病等具有明顯的預(yù)防和抑制作用[18]。刺囊酸和白樺脂酸屬于三萜類皂苷化合物，具有抗菌活性[19]。β-谷甾醇和豆甾醇為甾醇類化合物，具有抗炎、抗氧化和降血脂活性[3]。上述成分均為皂角刺抗腫瘤、抗氧化、抗菌等藥理作用的有效成分，故被選取作為檢測指標(biāo)。

3.3 質(zhì)量差異評價結(jié)果分析

本研究分別采用ESM和QAMS法對比了30 批皂角刺中14 種成分含量的差異，結(jié)果顯示，兩種方法所測結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但是每種成分的含量在不同批次間存在一定差異?；瘜W(xué)計量學(xué)分析結(jié)果顯示，各批次皂角刺可聚為3 類，也提示不同產(chǎn)地皂角刺的質(zhì)量存在差異。加權(quán)TOPSIS 分析結(jié)果顯示，30 批皂角刺的Jb 值為0.144 5～0.721 8，同樣提示皂角刺各批次間的質(zhì)量存在差異，其中樣品S27 的質(zhì)量最優(yōu)（Jb 值為0.721 8），且河南、山西、山東和河北產(chǎn)地皂角刺樣品的Jb 值高于其他產(chǎn)區(qū)樣品。河南嵩縣是著名的皂角刺道地產(chǎn)區(qū)之一，這與本研究結(jié)果基本一致。另外，根據(jù)VIP 值可知，刺囊酸、白樺脂酸、花旗松素、山柰酚、異牡荊素、濱蒿內(nèi)酯和原兒茶酸可能是影響不同產(chǎn)地皂角刺質(zhì)量的差異成分。進(jìn)一步Logistic 回歸模型分析結(jié)果顯示，各批樣品分級結(jié)果與加權(quán)TOPSIS 分析結(jié)果基本一致——樣品S21～S30 為優(yōu)級，S1～S11 為中級，S12～S20 為差級，表明Logistic回歸模型可用于皂角刺藥材的等級劃分。

綜上所述，本研究建立的HPLC-QAMS 法操作簡便、結(jié)果準(zhǔn)確，綜合評價方法客觀、全面，可用于不同產(chǎn)地皂角刺的質(zhì)量差異評價，為皂角刺的資源開發(fā)及道地性研究提供了科學(xué)依據(jù)。皂角刺分布區(qū)域較廣，筆者后續(xù)將擴大樣品采集產(chǎn)地，進(jìn)一步驗證所建方法的適用性。

參考文獻(xiàn)

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（收稿日期：2024-10-23 修回日期：2025-02-06）

（編輯：唐曉蓮）

基金項目湖北省中醫(yī)藥科研立項青年人才項目（No.ZY2019Q014）