基于TOPSIS模型的不同產(chǎn)地桔梗藥材質(zhì)量的綜合評價

羅益遠，蔡中齊，蔡 偉，季 濤，潘 萍

（浙江醫(yī)藥高等?？茖W校中藥學院·浙江寧波·315100）

桔梗為桔梗科植物桔梗Platycodon grandiflorus(Jacq.)A.DC.的干燥根，具有宣肺，利咽，祛痰，排膿的功效。主要用于咳嗽痰多，胸悶不暢，咽痛音啞，肺癰吐膿[1]。桔梗中化學成主要含有皂苷類、黃酮類、多糖類、酚類化合物等化學成分[2～4]。安徽、內(nèi)蒙、山東、吉林為桔梗的傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)；湖南、重慶、江蘇及浙江亦有栽培[5]。2015版《中國藥典》中僅以桔梗皂苷D含量多少來評價桔梗藥材的質(zhì)量優(yōu)劣，單一的化學成分無法準確的反映藥材質(zhì)量的優(yōu)劣，也不符合中藥多組分協(xié)同的作用。查閱文獻發(fā)現(xiàn)目前僅有采用多個主要成分的含量來評價桔梗藥材的質(zhì)量也只是對同一省份不同產(chǎn)地的桔梗進行評價，對不同產(chǎn)地的桔梗質(zhì)量綜合評價少見[4]。為不同產(chǎn)地桔梗藥材質(zhì)量的優(yōu)劣，進一步擴大桔梗資源，保證商品藥材及相應制劑的穩(wěn)定性，本實驗通過測定不同產(chǎn)地桔梗藥材中總皂苷、總黃酮、多糖、多酚、磷脂、水分、灰分、醇溶性浸出物含量，并對不同產(chǎn)地藥材進行TOPSIS綜合評價[6～8]，可為桔梗藥材內(nèi)在質(zhì)量的綜合評價和全面控制提供新的方法參考。

1 儀器與試藥

THC型數(shù)控超聲波提取機 （濟寧天華超聲電子儀器有限公司，功率250W、頻率50kHz）；752紫外可見分光光度計（上海奧普儀器有限公司）；數(shù)顯電熱恒溫水浴鍋（常州諾基儀器有限公司）；F80高速型粉碎機（金壇市金城國勝實驗儀器廠）；JY2002電子天平 （上海順宇恒平科學儀器有限公司）；TD6K離心機 （東旺儀器）；真空干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）；DZTW調(diào)溫電熱套（北京市光明醫(yī)療儀器廠）；國家統(tǒng)一標準篩（浙江上虞市道墟五四儀器廠）。

蘆?。ㄅ枺?080-9705，購于中國藥品生物制品檢定所）、葡萄糖、沒食子酸、磷酸二氫鉀、鉬酸鈉、磷酸二氫鉀、稀鹽酸、乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、甲醇、苯酚、濃硫酸、無水乙醇、碳酸氫鈉、蒸餾水、無水乙醇、鎢酸鈉、溴水、硫酸鋰水、磷酸、濃鹽酸、Folin-Ciocalteu試劑、Na2CO3、氯仿、甲醇、鉬酸銨、高氯酸、濃硫酸、無水醋酸鈉。

實驗桔梗藥材樣品為2017年實地采集，藥材采集后凈制，趁鮮剝?nèi)ネ馄ず蟾稍?，即的。所有樣品均?jīng)吉林農(nóng)業(yè)科技學院奚廣生教授鑒定為桔?？浦参锝酃latycodon grandiflorum(Jacq.)A.DC.的干燥根。留樣保存于吉林農(nóng)業(yè)科技學院藥物分析實驗室。

2 方法

2.1 總皂苷的含量測定[3]

2.1.1 對照品溶液的制備

精密稱取4.2 mg桔梗皂苷D，加入甲醇溶解并定容至1 mL容量瓶中，搖勻，即得桔梗皂苷D的對照品溶液。

2.1.2 供試品溶液制備

精密稱取2.0g干燥恒重的樣品粉末（80目），置于100 mL具塞錐形瓶中，加入90%甲醇20 mL，稱其質(zhì)量后，室溫下超聲提取30 min，放置冷卻，再稱其質(zhì)量，并以90%甲醇補足質(zhì)量損失，靜置冷卻，以12000 r/min離心10 min，取上清液，濾液經(jīng)0.22 μm微孔濾膜，即得供試品溶液。

2.1.3 標準曲線的制備

精密吸取桔梗皂苷 D 標準品溶液 1、2、3、4、5 mL，置10mL具塞磨口試管中，于70℃水浴蒸發(fā)至干，精密加入5%香草醛-冰醋酸0.20 m L，高氯酸0.8 mL，搖勻，于60℃水浴加熱15 min，冰水浴中冷卻3 min，加冰醋酸5 m L，隨行試劑做空白，在470 nm處測定吸收度，以對照品濃度為橫坐標，吸收度為縱坐標，繪制標準曲線y=3.61x+0.325，r=0.9988。表明桔梗皂苷D在 0.35～3.5 mg/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好線性關(guān)系。

2.1.4 樣品測定

精密稱取不同批次桔梗樣品，按“2.1.2”項下制備供試品溶液，分別吸取200 μL供試品溶液，按“1.3.3”項下測定吸收度，根據(jù)線性回歸方程，計算總皂苷含量.

2.2 總黃酮含量測定

2.2.1 標準溶液制備

取一個將精密稱取的4.1 mg蘆丁對照品，加甲醇溶解，定容于10mL容量瓶中，配制得濃度為0.41 mg/mL蘆丁對照品溶液。

2.2 供試品溶液制備

精密稱取2.0 g干燥恒重的樣品（80目），置100 mL具塞錐形瓶中，加入60 mL甲醇，稱其質(zhì)量后，室溫超聲提取60 min，放置冷卻，再稱其質(zhì)量，并以甲醇補足質(zhì)量損失，以12000 r/min離心10 min，取上清液，濾液經(jīng)0.22 μm微孔濾膜，即的供試品溶液。

2.2.3 標準曲線制備

分別精確吸取蘆丁標準品溶液1、2、3、4、5 mL于10 mL容量瓶中，分別加入0.4 mL 5%NaNO2溶液，混合均勻后放置6 min，再加10%Al(NO3)3溶液0.4 mL，混合均勻后放置6 min，再加4%NaOH溶液4.0 mL，加蒸餾水定容，搖晃震蕩混合均勻后放置12 min，試劑作空白參比液，于510 nm處測吸收度值。以對照品濃度為橫坐標，吸收度為縱坐標，標準曲線方程y=2.5805x+0.0178，r=0.9978；表明 0.04～0.21mg/mL 之間線性關(guān)系良好。

2.2.4 樣品測定

精密稱取不同批次桔梗樣品，按“2.2.2”項下制備供試品溶液，分別吸取2 mL供試品溶液，按“2.2.3”項下測定吸收度，根據(jù)線性回歸方程，計算黃酮含量.

2.3 多糖含量測定

2.3.1 標準溶液的制備

精密稱取的16 mg葡萄糖（105℃條件下干燥至恒重），加蒸餾水溶解后定容于100mL容量瓶，得到葡萄糖濃度為0.16 mg/mL的標準溶液。

2.3.2 供試品溶液制備

精密稱取10 g干燥恒重的樣品（80目），置于250 mL三角瓶中，水提溫度80℃，加入25倍量水超聲提取3次，每次60min，冷卻至室溫后過濾，合并三次濾液，濃縮為100 mL，加入100 mL的無水乙醇，靜置24 h，將上清液去除，用真空抽濾器抽濾后濾餅放入繞杯中加入蒸餾水放在電磁爐上加熱到完全溶解，在加入60 mL95%乙醇，放置24 h后抽濾，濾餅在50℃真空條件下干燥，干燥后得桔梗粗多糖。將得到的粗多糖準確稱取5 mg置100 mL容量瓶中，用蒸餾水溶解并定容，得到多糖待測液。

2.3.3 標準曲線的制備

分別精密加入“2.3.1”項下標準溶液 1、2、3、4、5mL于10mL容量瓶，用蒸餾水定容并搖勻。從上述溶液中各取1mL于干燥具塞試管中，在每只試管中都加入1mL 5%苯酚和5 mL濃H2SO4，混合均勻后放置5 min，水浴加熱10 min后冰浴5 min。同法用蒸餾水做空白，于495 nm處測定吸光度，以吸光度y為縱坐標與葡萄糖濃度x為橫坐標繪制標準曲線，得標準曲線y=0.0068x+0.0576，r=0.9952表明在 0.03～0.09mg/mL 范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。

2.3.4 樣品測定

將“2.3.2”項下所得的待測液各精密吸取2 mL置10 mL容量瓶中，加入蒸餾水定容，搖勻。將以上所得的溶液各取1mL于干燥的帶塞試管中，在每只試管中都迅速加入1mL5%苯酚和5mL濃H2SO4，混合均勻放置5 min后，水浴加熱10 min，冰浴5 min。相同的方法用蒸餾水做空白，在495nm處測定吸光度。根據(jù)線性回歸方程計算多糖含量。

2.4 總多酚含量測定[9]

參照《中國藥典》2015版第四部附錄2202中“總鞣質(zhì)含量測定方法”，取2.0g不同產(chǎn)地桔梗樣品（80目）測定。

2.5 桔?？偭字繙y定

2.5.1 磷顯色液、消化劑、Folch試劑的配制

磷顯色劑的配制：a液：精密稱取4.1 g無水醋酸鈉、1.25 g鉬酸銨于500 mL容量瓶中，用蒸餾水溶解并定容。b液：10 g抗壞血酸用蒸餾水溶解后定容到100 mL容量瓶中。用時將a液：b液=9：1的比例混合即得磷顯色液。

消化劑的配制：將140 mL濃H2SO4加入盛有250 mL水的500 mL容量瓶中，混勻，再把32.5mL70%的高氯酸加入其中，加蒸餾水至刻度即得。

Folch試劑的配制：將氯仿和甲醇以2：1的比例混合即得Folch試劑。

2.5.2 標準磷溶液制備

精密稱取49.8 mg干燥至恒重的KH2PO3，置50 mL容量瓶中，加水溶解并定容，得到每1 mL含磷0.227 mg的標準磷溶液。

2.5.3 供試品溶液制備

精密稱取2.0 g干燥恒重樣品粉末（80目），置錐形瓶中，加入Folch試劑20 mL，稱定總重量，超聲提取1 h，冷卻至室溫，稱定總重量，加入Folch試劑補回缺失重量，用離心機（3000 r/min）離心5 min，取上清液置于25 mL量瓶中，用Folch試劑定容后搖勻即得供試品溶液。

2.5.4 標準曲線的制備

分別精密量取標準磷溶液 10、15、20、25、30 μL 放置于標有刻度試管中，各精密加入0.25 mL“2.4.2”項下消化劑，待消化劑將標準磷溶液消化為無色，放冷至室溫，精密加入4.0 mL磷顯色液放于70℃水浴中水浴顯色10 min，冷卻至室溫，于波長700 nm處測定各標準磷溶液的吸光度，以標準磷溶液的含量（x）為橫坐標，以吸收度 (y)為縱坐標繪制標準曲線，得到標準曲線：y=0.0087x-0.078，r=0.9944，表明在 23～69 μg/mL 濃度范圍內(nèi)有良好線性關(guān)系。

2.5.5 樣品測定

精密移取1mL供試品溶液至帶有刻度的試管中，每只試管中都精密加入0.25 mL消化劑，待測液變?yōu)闊o色后，冷卻，精密加入4.0 mL磷顯色液，70℃水浴10 min顯色，冷卻，于紫外分光光計700 nm處測定吸光度值。根據(jù)線性回歸方程計算總磷脂的含量。

2.6 水分含量測定[10]

參照《中國藥典》2015版第四部附錄0832中“水分測定法”，取2.0g不同產(chǎn)地桔梗樣品（80目）測定。

2.7 總灰分測定[11]

參照《中國藥典》2015版第四部附錄2302中“灰分測定方法”，取3.0 g不同產(chǎn)地桔梗樣品（80目）測定。

2.8 醇溶性浸出物測定[12]

參照《中國藥典》2015版第四部附錄2201中“醇溶性浸出物測定方法”，取4.0 g不同產(chǎn)地桔梗樣品（80目）測定。

2.9 TOPSIS分析

以各成分含量為分析指標，采用TOPSIS分析方法對不同產(chǎn)地桔梗藥材質(zhì)量進行綜合分析評價，得出排序結(jié)果。

3 結(jié)果與分析

3.1 方法學考察結(jié)果

所測定的分析方法均進行精密度實驗、穩(wěn)定性實驗、重復性實驗和加樣回收率試驗，結(jié)果顯示所建立的分析方法均符合方法學要求。

3.2 各指標成分的測定結(jié)果分析。

不同產(chǎn)地桔梗藥材中各指標成分含量測定結(jié)果見表1

表1 不同產(chǎn)地桔梗中多指標測定結(jié)果（%）Table1 Contents of multipleindex componentin Platycodongrandifloras（%）

3.3 TOPSIS分析

3.3.1 歸一化處理 將桔梗藥材中多指標含量數(shù)據(jù)矩陣進行歸一化處理，并建立相應矩陣，歸一化處理后的矩陣見表2。

注：式中Xij表示第i個評價對象在第j個指標上的取值。X′ij表示經(jīng)倒數(shù)轉(zhuǎn)換后的第i個評價對象在第j個指標上的取值，αij表示第i個評價指標在第j個評價指標上歸一化處理后的取值。

表2 歸一化處理后的矩陣Table 2 Matrix after mormalization

3.3.2 最優(yōu)方案與最劣方案

根據(jù)歸一化處理后的矩陣得到最優(yōu)值和最劣值向量，即有限方案中的最優(yōu)方案與最劣方案為：

最優(yōu)方案：

最劣方案：

3.3.3 Di+與Di-的計算

分別計算各評價對象與最優(yōu)方案及最劣方案的距離 Di+與 Di-：

注：式中Di+與Di-分別表示第i個評價指標與最優(yōu)方案及最劣方案的距離；αij表示某個評價對象i在第j個指標的取值。

3.3.4 Ci值的計算

計算各評價對象與最優(yōu)方案的接近程度：

3.3.5 TOPSIS分析結(jié)果

按照Ci大小將各評價對象排序，Ci值越大，表示綜合質(zhì)量越好。桔梗藥材的TOPSIS評價結(jié)果見表3。

表3 桔梗中多元指標成分TOPSIS評價結(jié)果Table3 Results of TOPSIS evaluation of multiple index components in Platycodon grandifloras

3.4 結(jié)果分析

從測定結(jié)果顯示：不同產(chǎn)地桔梗藥材中水分、總灰分測定結(jié)果均符合2015版《中國藥典》的要求，總皂苷的含量在6.15%～11.62%；總黃酮的含量在0.19%～0.52%；總多糖的含量在30.94%～48.61%；總多酚的含量在0.029%～0.041%；總磷脂的含量在0.0026%～0.0053%；醇溶性浸出物的含量在19.81%～33.61%，表明不同產(chǎn)地的桔梗藥材中各指標性成分的差異明顯?！吨袊幍洹?015版一部中僅以桔梗皂苷D的含量作為質(zhì)量評價標準，僅單一成分為評價指標難以反映藥材的整體質(zhì)量，測定多元指標成分的含量對中藥材的質(zhì)量控制更為全面。由于桔梗不同產(chǎn)地藥材中多元指標成分含量不一，難以直觀評價，因而用TOPSIS分析法進行綜合評價，以克服了人為確定權(quán)重系數(shù)的片面性及主觀性，從而提高分析方法的可靠性。綜合評價結(jié)果顯示，山東產(chǎn)桔梗樣品的綜合質(zhì)量較好，其次為安徽。

本實驗通過測定不同產(chǎn)地桔梗藥材中總皂苷、總黃酮、多糖、多酚、磷脂、水分、灰分、醇溶性浸出物含量，并對不同產(chǎn)地藥材進行TOPSIS綜合評價，可為桔梗藥材內(nèi)在質(zhì)量的綜合評價和全面控制提供新的方法參考。