新疆紫草的毛細(xì)管電泳指紋圖譜研究

張 蕾 張愛(ài)芹 王 嫚 申剛義*

1(中央民族大學(xué) 中國(guó)少數(shù)民族傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究院，北京 100081)2(中央民族大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 北京市食品環(huán)境與健康工程技術(shù)研究中心，北京 100081)

新疆紫草的毛細(xì)管電泳指紋圖譜研究

張 蕾1張愛(ài)芹2王 嫚1申剛義*1

1(中央民族大學(xué) 中國(guó)少數(shù)民族傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究院，北京 100081)2(中央民族大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 北京市食品環(huán)境與健康工程技術(shù)研究中心，北京 100081)

建立了基于毛細(xì)管電泳技術(shù)的新疆紫草指紋圖譜的質(zhì)量控制方法。優(yōu)化后的電泳條件：分離柱為50 μm×40 cm未涂層毛細(xì)管柱，運(yùn)行緩沖液為pH 8.0、100 mmol/L硼酸鹽緩沖液(含25 mmol/L SDS及20%(V/V)無(wú)水乙醇)，進(jìn)樣量0.5 psi×5 s，分離電壓25 kV，檢測(cè)波長(zhǎng)214 nm。應(yīng)用此條件，35 min內(nèi)可實(shí)現(xiàn)新疆紫草有效成分的高效分離。在方法學(xué)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，建立了新疆紫草指紋圖譜。以新疆紫草對(duì)照藥材指紋圖譜為對(duì)照?qǐng)D譜，通過(guò)特征指紋峰、SF′相似度評(píng)價(jià)、聚類(lèi)分析對(duì)不同購(gòu)買(mǎi)地的新疆紫草進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)和鑒別。此研究結(jié)果與其它中藥鑒定方法對(duì)照結(jié)果一致。本方法準(zhǔn)確、可靠、用時(shí)短，且具有良好的重現(xiàn)性，為新疆紫草的質(zhì)量控制與評(píng)價(jià)提供了一種新的快速有效的鑒別方法。

指紋圖譜； 新疆紫草； 毛細(xì)管電泳； 質(zhì)量控制

2017-07-22收稿；2017-08-29接受

本文系國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(Nos. 81573834、81001595)、國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(No.2014BAC15B04)和中央民族大學(xué)一流大學(xué)一流學(xué)科項(xiàng)目(No.YLDX01013)資助

* E-mail: shengy@muc.edu.cn

1 引 言

紫草(Radix Arnebiae)是我國(guó)傳統(tǒng)中藥材，有清熱解毒、涼血止痛之功效。紫草類(lèi)型豐富多樣，藥性因產(chǎn)地不同而差異明顯。2015版《中華人民共和國(guó)藥典》只收載了新疆紫草(Arnebiaeuchroma(Royle) Johnst)和內(nèi)蒙紫草(ArnebiaGuttataBunga)兩種[1]。其中產(chǎn)自新疆的新疆紫草質(zhì)量最優(yōu)，為我國(guó)傳統(tǒng)名藥，有道地藥材之譽(yù)[2]。新疆紫草的活性成分包括萘醌類(lèi)紫草素衍生物、生物堿、黃酮類(lèi)及多糖等。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，新疆紫草的脂溶性萘醌類(lèi)活性成分能影響多種腫瘤細(xì)胞的增殖和凋亡，是一種很有前景的抗腫瘤特色藥材[2,3]。近年來(lái)，隨著醫(yī)藥行業(yè)的科技創(chuàng)新，新疆紫草應(yīng)用領(lǐng)域拓寬，需求量增大，加之資源日益減少，供需矛盾加大，醫(yī)藥市場(chǎng)出現(xiàn)了以次充好、以假亂真等現(xiàn)象。為保護(hù)新疆紫草，我國(guó)已將其列為國(guó)家二級(jí)保護(hù)植物。深入開(kāi)展新疆紫草的質(zhì)量控制和鑒別研究，對(duì)于我國(guó)民族地區(qū)特色藥用資源的可持續(xù)發(fā)展和開(kāi)發(fā)利用具有重要意義。

2015版中國(guó)藥典中新疆紫草的鑒別及含量測(cè)定主要針對(duì)萘醌類(lèi)成分，包括薄層色譜(TLC)、紫外-可見(jiàn)分光光度法(UV-vis)和高效液相色譜法(HPLC)法。但這些方法評(píng)價(jià)指標(biāo)單一，如UV-vis法以羥基萘醌類(lèi)總色素混合物的含量為質(zhì)控指標(biāo)，HPLC法則以總色素單一成分的含量為指標(biāo)，無(wú)法全面反映藥材質(zhì)量特征。近年來(lái)，中藥指紋圖譜作為一種符合中藥特色，且國(guó)際公認(rèn)的現(xiàn)代中藥及天然藥物質(zhì)量控制模式，逐漸引起研究者的重視[4～8]。特別是基于色譜技術(shù)的中藥指紋圖譜研究最為廣泛。如華勇麗等[5]建立了生當(dāng)歸GC-MS指紋圖譜。趙春芳等[6]建立了返魂草HPLC指紋圖譜。眾多學(xué)者也先后建立了新疆紫草HPLC指紋圖譜[9～11]。研究表明，來(lái)自新疆的新疆紫草指紋圖譜主要特征大致相同，而非新疆產(chǎn)地的硬紫草及內(nèi)蒙紫草等與新疆紫草差異明顯。目前所建立的新疆紫草HPLC指紋圖譜法準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好，但分析時(shí)間通常較長(zhǎng)(約1 h)，且采用單一指紋圖譜評(píng)價(jià)方法，對(duì)比性有待提高。相對(duì)HPLC運(yùn)行成本高、分析時(shí)間長(zhǎng)，色譜柱易污染等問(wèn)題，毛細(xì)管電泳(CE)作為一種高效分離技術(shù)，其快速、微量、綠色環(huán)保和抗污染能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在中藥指紋圖譜方面有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)[12～16]。而迄今尚未見(jiàn)基于CE新疆紫草指紋圖譜的研究。本研究在前期相關(guān)研究基礎(chǔ)上[17,18]，以不同購(gòu)買(mǎi)地、標(biāo)示為新疆紫草名的藥材為鑒別對(duì)象，以新疆紫草對(duì)照藥材為對(duì)照品，開(kāi)展了新疆紫草的CE指紋圖譜研究?；谥讣y圖譜同時(shí)運(yùn)用多種評(píng)價(jià)體系對(duì)樣品進(jìn)行綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)，以期為新疆紫草明辨優(yōu)劣、去偽存真提供依據(jù)。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1儀器與試劑

P/ACE MDQ型毛細(xì)管電泳儀(美國(guó)BECKMAN COULTER公司)，配DAD檢測(cè)器；未涂層熔融石英毛細(xì)管(內(nèi)徑為50 μm，總長(zhǎng)為50 cm，有效長(zhǎng)度為40 cm，河北永年銳灃色譜器件有限公司)；XP205型電子分析天平(瑞士METTLER TOLEDO公司)；pH計(jì)(SARTORIUS PB-10)；KQ-500B型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)；NW10VF超純水系統(tǒng)(上海康雷分析儀器有限公司)。

對(duì)照品：左旋紫草素(中國(guó)食品藥品檢定研究院)；乙酰紫草素(上海源葉生物科技有限公司)。

供試品：新疆紫草對(duì)照藥材(S1，北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院)；6種標(biāo)示為新疆紫草的藥材分別購(gòu)自新疆霍城(S2)、新疆阿克蘇(S3)、河北安國(guó)(S4)、四川成都荷花池(S5)、新疆伊寧(S6)、云南鎮(zhèn)雄(S7)；內(nèi)蒙紫草對(duì)照藥材(S8，北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院)。

β-乙酰氧基異戊酰紫草素和β,β-二甲基丙烯酰紫草素由本實(shí)驗(yàn)室前期分離制備獲得，結(jié)構(gòu)經(jīng)NMR和MS鑒定確認(rèn)。其它化學(xué)試劑(國(guó)藥集團(tuán))除特殊說(shuō)明外均為分析純；實(shí)驗(yàn)用水為超純水；所用溶液均經(jīng)過(guò)0.22 μm尼龍66膜過(guò)濾。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1對(duì)照品溶液精密稱(chēng)定0.5 mg左旋紫草素和2.5 mg乙酰紫草素，以運(yùn)行緩沖溶液定容至10 mL， 得0.05 mg/mL左旋紫草素和0.25 mg/mL乙酰紫草素的對(duì)照品溶液，于4℃避光保存?zhèn)溆谩?/p>

2.2.2供試品溶液參考文獻(xiàn)[19]，S1～S8粉碎過(guò)篩，分別稱(chēng)取2.00 g，每次加入無(wú)水乙醇30 mL，超聲2次，每次30 min。減壓抽濾，將兩次濾液合并，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得濃縮液，于4℃避光保存?zhèn)溆?，?shí)驗(yàn)前將濃縮液以運(yùn)行緩沖液定容至20 mL，得0.05 mg/mL供試品溶液。

2.2.3儀器工作條件電泳條件：毛細(xì)管柱用前依次用0.1 mol/L NaOH溶液、水、運(yùn)行緩沖液分別沖洗10 min，進(jìn)樣前用運(yùn)行緩沖液沖洗5 min。系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)處理由32Karat軟件完成。樣品進(jìn)樣量為0.5 psi×5 s，實(shí)驗(yàn)溫度25℃。

圖1 不同類(lèi)型運(yùn)行緩沖液中新疆紫草對(duì)照藥材提取液的電泳圖Fig.1 Electrophoregrams of Arnebia euchroma (Royle) Johnst. by capillary electrophoresis in different buffersRunning buffer: a. pH 8.0 and 100 mmol/L NaH2PO4-Na2HPO4+20% (V/V) C2H5OH; b. pH 8.0 and 100 mmol/L Tris-HCl+20% (V/V) C2H5OH; c. pH 8.0 and 100 mmol/L H3BO3-Na2B4O7+20% (V/V) C2H5OH, separation voltage: 25 kV

3 結(jié)果與討論

3.1電泳條件考察

3.1.1檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇用DAD檢測(cè)器對(duì)新疆紫草對(duì)照藥材提取液進(jìn)行波長(zhǎng)掃描(200～600 nm)。結(jié)果表明，200 nm時(shí)，圖譜的峰數(shù)多但基線噪音大；516 nm的圖譜峰數(shù)少且信號(hào)弱；而214 nm的圖譜基線噪音明顯降低，峰數(shù)多信號(hào)強(qiáng)，且重現(xiàn)性增強(qiáng)，利于質(zhì)量控制，因此最終確定檢測(cè)波長(zhǎng)為214 nm。

3.1.2運(yùn)行緩沖液的選擇新疆紫草主要有效成分為萘醌類(lèi)化合物，常以左旋紫草素的含量為測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)。左旋紫草素的pKa=7.59，原則上pH=pKa±1的緩沖液可以作為候選的緩沖液[19]。參照之前的研究[17]發(fā)現(xiàn)，增加緩沖液的pH值，可以提高分離效果。本實(shí)驗(yàn)選擇了pH 8.0的磷酸鹽緩沖液、Tris-HCl緩沖液和硼酸鹽緩沖液，考察運(yùn)行緩沖液的種類(lèi)對(duì)紫草提取液分離效果的影響。

由圖1可知，磷酸鹽緩沖液作為運(yùn)行緩沖液，體系電導(dǎo)高，基線噪音大，各峰峰形不對(duì)稱(chēng)(圖1a)；Tris-HCl緩沖液作為運(yùn)行緩沖液，有明顯溶劑峰出現(xiàn)，峰信號(hào)低(圖1b)。硼酸鹽緩沖液作為運(yùn)行緩沖液的電泳圖中，峰數(shù)多，峰信號(hào)明顯，組分分離效果最好(圖1c)。

實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步考察了硼酸鹽緩沖液濃度(100～200 mmol/L)的影響。在不同濃度下，電泳圖沒(méi)有明顯差別，高濃度硼酸鹽會(huì)產(chǎn)生更多的焦耳熱， 影響分離效果，故選擇100 mmol/L硼酸鹽緩沖液。

3.1.3有機(jī)改性劑的影響萘醌類(lèi)化合物極性低，當(dāng)緩沖溶液含有機(jī)溶劑時(shí)可改善其溶解性，利于分離。且有機(jī)溶劑可減小背景電解質(zhì)的極性，降低Zeta電位，電滲流減小。實(shí)驗(yàn)考察了不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇(0～30%)對(duì)分離的影響。結(jié)果表明，當(dāng)運(yùn)行緩沖液不含乙醇或含10%乙醇時(shí)，各組分分離效果差；當(dāng)乙醇含量高于10%時(shí)，分離效果明顯改善；但當(dāng)乙醇含量高于20%時(shí)，分析時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。綜合分離檢測(cè)效果，優(yōu)選含20%乙醇的硼酸鹽緩沖液作為運(yùn)行緩沖溶液，此體系下各組分峰面積及遷移時(shí)間重現(xiàn)性良好，基線明顯改善。

圖2 運(yùn)行緩沖液中添加SDS前(a)、后(b)新疆紫草對(duì)照藥材提取液的電泳圖Fig.2 Effect of sodium dodecyl sulfonate (SDS) on separation of Arnebia euchroma (Royle) JohnstRunning buffer: a. pH 8.0 and 100 mmol/L H3BO3-Na2B4O7·10H2O +20% (V/V) C2H5OH; b. pH 8.0 and 100 mmol/L H3BO3-Na2B4O7·10 H2O+25 mmol/L SDS+20% (V/V)C2H5OH, separation voltage: 25 kV

3.1.4添加劑的影響表面活性劑不僅對(duì)改善和優(yōu)化CE分離具有重要作用，也可以提高檢測(cè)的靈敏度。實(shí)驗(yàn)考察了常用表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)對(duì)分離的影響。如圖2所示，運(yùn)行緩沖液加入SDS后，各峰信號(hào)明顯增強(qiáng)，峰面積增大，基線平穩(wěn)，分離度明顯增加且重現(xiàn)性良好。

進(jìn)一步考察了不同濃度(15～35 mmol/L)的SDS對(duì)分離效果的影響。發(fā)現(xiàn)隨SDS濃度增大，分離度也隨之增大，但同時(shí)分析時(shí)間延長(zhǎng)。當(dāng)SDS濃度大于25 mmol/L時(shí)， 1號(hào)峰和3號(hào)峰遷移時(shí)間差值趨于穩(wěn)定。因此，優(yōu)選含25 mmol/L SDS的緩沖溶液。

3.1.5分離電壓的選擇分別以13、16、19、22和25 kV作為分離電壓，考察分離電壓對(duì)分離效果的影響。實(shí)驗(yàn)表明，隨著電壓的增加，柱效明顯提高，分離時(shí)間縮短且基線保持平穩(wěn)。在保證分離度的前提下，為縮短分析時(shí)間，最終選擇25 kV電壓。

綜上分析，最終確定的CE分離條件為：進(jìn)樣量：0.5 psi×5 s；檢測(cè)波長(zhǎng)：214 nm；分離電壓：25 kV；實(shí)驗(yàn)溫度25℃；pH 8.0、100 mmol/L的含25 mmol/L SDS及20%無(wú)水乙醇(V/V)的硼酸鹽緩沖液為運(yùn)行緩沖液。在此條件下，分別對(duì)新疆紫草對(duì)照藥材和內(nèi)蒙紫草對(duì)照藥材提取液進(jìn)行分離。如圖3所示，分析時(shí)間縮至約30 min， 比HPLC法(>60 min)明顯縮短[9,10]，且基線和分離度都明顯優(yōu)于已有報(bào)道[17,18]。與文獻(xiàn)[17,18]相比，樣品無(wú)需先行預(yù)分離制備萘醌類(lèi)成分，前處理步驟大大簡(jiǎn)化，可操作性更強(qiáng)。對(duì)比圖3a和3b還可知，新疆紫草和內(nèi)蒙紫草的峰數(shù)和峰面積都有顯著差異。

圖3 新疆紫草對(duì)照藥材提取液(a)、內(nèi)蒙紫草對(duì)照藥材提取液(b)、左旋紫草素和乙酰紫草素對(duì)照品(b)的電泳圖；1和1′. 左旋紫草素，3和3′. 乙酰紫草素，4.β-乙酰氧基異戊酰紫草素，6.β,β-二甲基丙烯酰紫草素，2和5.未鑒定成分。

Fig.3 Electrophoregrams of (a)Arnebiaeuchroma(Royle) Johnst., (b)ArnebiaguttataBunge and (c) the mixture of shikonin and acetyl shikonin reference substance solution (c).1 and 1′. Shikonin, 3 and 3′. acetyl shikonin, 4.β-acetoxy isovaleryl shikonin, 6.β,β-dimethylacryl shikonin, 2 and 5：unidentified chemicals.

Running buffer: pH 8.0 and 100 mmol/L H3BO3-Na2B4O7+25 mmol/L SDS+20% (V/V) C2H5OH, separation voltage: 25 kV.

3.2方法學(xué)考察

3.2.1專(zhuān)屬性實(shí)驗(yàn)取左旋紫草素和乙酰紫草素對(duì)照品溶液，按上述條件檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖3C，兩組分實(shí)現(xiàn)了基線分離，表明本方法具有良好的專(zhuān)屬性。采用添加法在新疆紫草對(duì)照藥材提取液中加入對(duì)照品溶液，峰信號(hào)增益結(jié)果可確定左旋紫草素峰(1號(hào)峰)和乙酰紫草素峰(3號(hào)峰)。鑒于左旋紫草素與相鄰峰分離良好、峰型穩(wěn)定，且是常見(jiàn)參照物[19]，故本實(shí)驗(yàn)選左旋紫草素峰作為參照峰。

3.2.2穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)取同一批次的S1藥材，按2.2.2節(jié)制備供試品溶液，室溫密閉保存，分別在0、2、4、8和12 h進(jìn)行檢測(cè)，其電泳圖共有6個(gè)峰，各峰相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積的RSD分別在1.4%～4.4%、3.1%～5.0%之間，表明供試品在12 h內(nèi)基本穩(wěn)定。

3.2.3精密度實(shí)驗(yàn)取同一批次的S1藥材，按2.2.2節(jié)制備供試品溶液，連續(xù)進(jìn)樣5次，各峰相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積的RSD分別在1.0%～3.7%和1.2%～4.3%之間，表明本方法的精密度良好。

3.2.4重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)取同一批次的S1藥材，按2.2.2節(jié)制備供試品溶液，同法制備5個(gè)供試品進(jìn)行檢測(cè)。各峰相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積的RSD分別在1.2%～4.7%和1.5%～3.3%之間，表明本方法的重現(xiàn)性良好。

3.3指紋圖譜構(gòu)建與分析

3.3.1指紋圖譜建立按2.2.2節(jié)制備10批S1供試品溶液，溶液連續(xù)進(jìn)樣3次，記錄圖譜，確定6個(gè)出峰穩(wěn)定且重現(xiàn)性良好的峰為指紋特征峰，見(jiàn)圖3a，其為新疆紫草對(duì)照?qǐng)D譜。計(jì)算列出S1～S8供試品各峰的保留時(shí)間(RT)和相對(duì)保留時(shí)間(以左旋紫草素峰為參照峰，RRT)見(jiàn)表1，峰面積(PA)和相對(duì)峰面積(以對(duì)照指紋圖譜各峰面積為特征指紋向量，RPA)見(jiàn)表2。由表1可知，供試品各峰的RRT的RSD值均小于3%，表明不同供試品中各化學(xué)組峰與對(duì)照藥材重疊性良好。表2則反映出不同來(lái)源的新疆紫草各組分的含量差異較大。

表1 不同供試品各峰的保留時(shí)間和相對(duì)保留時(shí)間

Table 1 Retention time (RT) and relative retention time (RRT) of samples from 8 sources

供試品Peak1RT(min)RRT(min)Peak2RT(min)RRT(min)Peak3RT(min)RRT(min)Peak4RT(min)RRT(min)Peak5RT(min)RRT(min)Peak6RT(min)RRT(min)S115．211．0019．191．2620．631．3625．611．6826．641．7529．171．91S215．731．0019．271．2321．351．3626．361．6827．241．7329．321．86S315．321．0019．861．3020．961．3726．721．7427．761．8130．371．98S415．151．0019．001．2520．321．3425．431．6826．291．7428．541．88S515．111．0018．471．2220．651．3725．651．7026．281．7428．841．91S614．771．0019．901．3520．641．4026．631．80--29．441．99S715．341．0019．531．2720．611．3426．061．7027．091．7729．421．92S815．061．00--20．281．35--26．741．7829．201．94RSD(%)-0．00-2．4-1．4-1．7-1．6-2．3注：“-”表示未檢出，下同。Note：“-”meansthepeakwasundetectable，Thesameasbelow．

表2 不同供試品各峰的峰面積和相對(duì)峰面積

Table 2 Peak area (PA) and the relative peak area (RPA) of samples from 8 sources

供試品Peak1PARPAPeak2PARPAPeak3PARPAPeak4PARPAPeak5PARPAPeak6PARPAS1205291．00110421．002621481．00746661．001440481．008540911．00S2349301．7071100．651339500．51861301．151568811．095015550．59S3218151．0653880．49896860．341108231．481226830．854601280．54S4308581．0651910．472997771．14357770．481609551．124625520．54S5503072．45129711．182450760．94778521．041625841．136475740．76S6266741．30243992．2161580．02208760．28--2574700．30S759750．2941830．38127760．05708080．95642140．45113740．01S878330．38--3054401．17--238120．172540930．30

3.3.2特征指紋峰特征指紋峰的RT及數(shù)目能反映樣品特有的化學(xué)成分及相關(guān)性?；趯?duì)照指紋圖譜并結(jié)合表1，計(jì)算供試品特征指紋峰的檢出數(shù)、檢出率和重疊率[20]。

由表3可見(jiàn)，除S6(購(gòu)自新疆伊寧的新疆紫草)特征峰檢出率為88.3%，S8(內(nèi)蒙紫草)的特征峰檢出率為66.7%，其余供試品均為100%。特征峰重疊率結(jié)果也類(lèi)似。由此可初步得出S2～S5(新疆霍城、新疆阿克蘇、河北安國(guó)、四川成都荷花池)和S7(云南鎮(zhèn)雄)5種新疆紫草的化學(xué)組成與標(biāo)準(zhǔn)品一致。而S6及S8則有較大差異。

表3 不同供試品的特征峰檢出率及重疊率

Table 3 Detection of characteristic fingerprint peaks

3.3.3相似度評(píng)價(jià)特征指紋峰只是簡(jiǎn)單對(duì)指紋圖譜定性比較，相似度則通過(guò)客觀定量描述指紋圖譜反映樣品的整體特征，是評(píng)價(jià)樣品和標(biāo)準(zhǔn)品一致性程度、控制藥材質(zhì)量的常用方法。

中藥指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)方法主要有距離系數(shù)法、夾角余弦法和相關(guān)系數(shù)法等。國(guó)家藥典委員會(huì)推薦的《中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件2012版》采用夾角余弦法(SF)作為相似度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，能揭示供試品化學(xué)成分與對(duì)照品化學(xué)成分在分布比例上的相似程度，但無(wú)法消除系統(tǒng)中大峰的影響。而在此基礎(chǔ)上改進(jìn)的比率定性相似度SF′，評(píng)價(jià)時(shí)則更為靈敏，對(duì)各峰具有等權(quán)性，可定性兼定量[21,22]。由圖3及表2可知，新疆紫草中各組分的峰面積含量懸殊，差異顯著。為消除大峰等因素影

表4 相似度評(píng)價(jià)

Table 4 Similarity evaluation

供試品SamplesS1S2S3S4S5S6S7S8SF′1．000．920．900．910．910．650．780．64

響，實(shí)驗(yàn)采用SF′計(jì)算相似度，結(jié)果見(jiàn)表4。

相似度值可反映出不同來(lái)源藥材的品質(zhì)真假以及優(yōu)劣。其結(jié)果在0.9～1.0符合要求，小于0.8則有顯著差異[23]。由表4可知，4個(gè)購(gòu)買(mǎi)地的新疆紫草S2～S5與對(duì)照指紋圖譜的相似度均≥0.90，表明這4種與對(duì)照藥材有很好的一致性。結(jié)合共有峰率，表明它們的主要化學(xué)成分及總體特征與新疆紫草對(duì)照藥材一致。而S6、S8則差異明顯。S7雖然在化學(xué)成分上與標(biāo)準(zhǔn)品一致，但相似度差異較大。

圖4 樣品系統(tǒng)聚類(lèi)分析圖Fig.4 Cluster analysis of samples

3.4系統(tǒng)聚類(lèi)分析

基于合理的相似度評(píng)價(jià)并結(jié)合數(shù)學(xué)識(shí)別模式，可以相互補(bǔ)充和印證，對(duì)中藥質(zhì)控評(píng)價(jià)更具實(shí)際意義[21,24]。在特征指紋峰、相似度評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，本研究進(jìn)一步運(yùn)用聚類(lèi)分析數(shù)學(xué)識(shí)別模式方法，對(duì)不同供試品進(jìn)行品種差異的識(shí)別區(qū)分。

應(yīng)用SPSS軟件對(duì)各供試品圖譜的相對(duì)峰面積(表2)進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析。采用組間聯(lián)接法，以?shī)A角余弦為測(cè)度，結(jié)果見(jiàn)圖4。從樹(shù)狀聚類(lèi)圖可以看到聚類(lèi)趨勢(shì)，8批供試品分成3類(lèi)，S1、S2、S4和S5聚為一類(lèi)，為同一品種; S7和S3品種類(lèi)似; S6、S8各自成一類(lèi)。此結(jié)果和前兩種分析結(jié)果相似。

綜合特征指紋峰、相似度評(píng)價(jià)和系統(tǒng)聚類(lèi)分析，可得出S2～S5(新疆霍城、新疆阿克蘇、河北安國(guó)和四川成都荷花池)與新疆紫草對(duì)照藥材品質(zhì)一致，質(zhì)量均勻，為新疆紫草; S6(云南鎮(zhèn)雄)和S8(內(nèi)蒙紫草)則差異顯著，非新疆紫草; S7(新疆伊寧)和新疆紫草存在差異。

3.5中藥鑒定方法學(xué)驗(yàn)證

為驗(yàn)證本研究的可靠性和準(zhǔn)確性，選取了S2、 S3、 S4、 S6、 S7, 北京市藥品檢驗(yàn)所中藥室對(duì)其性狀鑒別、顯微鑒別和TLC進(jìn)行質(zhì)量鑒別。鑒定結(jié)果顯示S2～S4性狀一致，符合我國(guó)新疆紫草性狀特征; S6與我國(guó)新疆紫草性狀不符，為進(jìn)口種; S7與我國(guó)新疆紫草性狀不符，但同屬軟紫草屬植物，疑為進(jìn)口種。此驗(yàn)證結(jié)果表明本研究建立的新疆紫草CE指紋譜可有效鑒別新疆紫草藥材的品質(zhì)。

4 結(jié) 論

本研究建立了新疆紫草CE指紋圖譜。在本實(shí)驗(yàn)條件下，新疆紫草有效成分分離效率高、分析速度快，所得指紋圖譜穩(wěn)定好、可控性高。通過(guò)特征指紋峰、相似度評(píng)價(jià)和系統(tǒng)聚類(lèi)分析，對(duì)多個(gè)購(gòu)買(mǎi)地的新疆紫草進(jìn)行了質(zhì)量評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與北京市藥品檢驗(yàn)所結(jié)果一致。本方法可為新疆紫草藥材的品質(zhì)和來(lái)源鑒別提供參考。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也初步顯示，作為我國(guó)四大中藥材市場(chǎng)基地的河北安國(guó)和成都荷花池藥材市場(chǎng)所售的新疆紫草品質(zhì)好，質(zhì)量可靠，表明目前我國(guó)新疆紫草醫(yī)藥市場(chǎng)發(fā)展健康良好。

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CapillaryElectrophoresisFingerprintofArnebia
Euchroma(Royle)Johnst.

This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 81573834, 81001595), the National Science and Technology Support Program, China (No. 2014BAC15B04) and Minzu University of China of the World First-class University and the First-class Discipline (No. YLDX01013).

ZHANG Lei1, ZHANG Ai-Qin2, WANG Man1, SHEN Gang-Yi*1
1(InstituteofChineseMinorityTraditionalMedicine,TheKeyLaboratoryofChineseMinorityTraditionalMedicine
(MinistryofEducationofChina),MinzuUniversityofChina,Beijing, 100081)
2(CollegeofLifeandEnvironmentalScience,BeijingEngineeringResaerchCenterof
FoodEnvironmentandPublicHealthMinzuUniversityofChina,Beijing, 100081)

A method of capillary electrophoresis fingerprint was developed for evaluation of the quality ofArnebiaeuchroma(Royle) Johnst. The samples were separated on a 50 μm×40 cm uncoated capillary separation column at separation voltage of 25 kV with 100 mmol/L borate buffer (pH 8.0) containing 25 mmol/L SDS and 20% (V/V) dehydrated alcohol as running buffer. The injection volume of sample was 0.5 psi×5 s and the detection wavelength was 214 nm. The results indicated that the samples ofArnebiaeuchroma(Royle) Johnst were well separated and detected in 35 min. With Shikonin peak as reference peak, 6 characteristic peaks of standardArnebiaeuchroma(Royle) Johnst were determined. The quality discriminant analyses were accomplished for different kinds of samples namedArnebiaeuchroma(Royle) Johnst that purchased from eight sources by means of characteristic fingerprint peak analysis, similarity evaluation and cluster analysis. This method had good reproducibility, and could be used for the quality control ofArnebiaeuchroma(Royle) Johnst.

Fingerprint;Arnebiaeuchroma(Royle) Johnst; Capillary electrophoresis; Quality control

22 July 2017; accepted 29 August 2017)

10.11895/j.issn.0253-3820.171120