胡金婉,原江鋒,2,王大紅,2,李佩艷,龔明貴
(1.河南科技大學 食品與生物工程學院,河南 洛陽 471023;2.東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 藥理科,江蘇 南京 210002)
連翹(Forsythiasuspensa(Thunb.) Vahl)為木犀科連翹屬落葉灌木,以野生為主。根據(jù)連翹果實成熟程度,商品中有青翹和老翹之分[1]。連翹在中國分布廣泛,根據(jù)連翹資源的歷史收購情況[2],山西收購量約占總收購量的40%,河南約占30%,陜西約占20%,此外,湖北和安徽也是連翹資源的主產(chǎn)區(qū)。雖然同種藥材的遺傳特性具有相似性,然而由于地域和氣候等自然條件的差異,其化學成分的含量會有差異。中藥連翹因產(chǎn)地和采收時間的不同,其化學成分的含量也會有差異?!吨袊幍洹芬赃B翹苷和連翹酯苷A 的含量作為連翹質(zhì)量控制指標[3],但是連翹中還含有苯乙醇苷類、木脂素類、黃酮醇苷類和五環(huán)三萜類[4-5]等活性成分,連翹苷和連翹酯苷A 的含量并不能全面評價連翹的質(zhì)量。因此,測定連翹中高豐度的代表性活性成分的含量來全面評價連翹質(zhì)量具有重要意義。本試驗收集了連翹主產(chǎn)區(qū)的5省13批連翹藥材,采用高效液相色譜(high performance liquid chromatography, HPLC)法,對樣品中的蘆丁、連翹酯苷A、連翹苷、齊墩果酸和熊果酸等5種活性成分進行了含量測定,并對測定結(jié)果進行主成分分析和聚類分析,比較不同產(chǎn)地青翹和老翹中5種活性成分的綜合差異,旨在為連翹資源的綜合利用提供一定的科學依據(jù)。
儀器:1260型高效液相色譜儀(美國安捷倫公司);HZK2064B型鼓風干燥箱(重慶漢瞻儀器有限公司);BS-124S 型萬分之一天平(賽多利斯科學儀器有限公司);KQ-500DE 型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);DL-5-B型粉碎機(上海安亭科學儀器廠)。
試劑:甲醇、乙腈均為色譜純(美國Fisher 化學試劑公司);蘆丁(批號100080-201408,質(zhì)量分數(shù)>98.5%)、連翹酯苷A(批號111810-201304,質(zhì)量分數(shù)>98.0%)、連翹苷(批號110821-201615,質(zhì)量分數(shù)>98.5%)、齊墩果酸(批號110709-201206,質(zhì)量分數(shù)>98.5%)和熊果酸(批號110742-201220,質(zhì)量分數(shù)>98.5%)均購于中國食品藥品檢定研究院;其他試劑均為分析純。
13批連翹藥材(編號為S1~S13),2018 年收集于河南、山西、陜西、湖北和安徽,其中:S1和S3分別為河南盧氏和河南信陽青翹,S4、S5、S6、S7和S9分別為山西太原、山西長治、陜西太白、陜西洛南和陜西西安青翹,S10和S12分別為湖北武漢和安徽六安青翹,S2、S8、S11和S13分別為河南盧氏、陜西洛南、湖北武漢和安徽六安老翹。以上藥材經(jīng)河南科技大學農(nóng)學院侯小改教授鑒定為木犀科植物連翹(Forsythiasuspensa(Thunb.) Vahl)的干燥果實。試驗材料在室溫下避光存放于干燥器中,使用前用粉碎機粉碎。
色譜柱為安捷倫ZORBAX SB-C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),蘆丁、連翹酯苷A和連翹苷流動相Ⅰ為乙腈(A)-水(B,含有質(zhì)量分數(shù)為0.2%的磷酸),按照乙腈與水的體積比梯度洗脫,0~5 min,5%~15% A;5~10 min,15%~20% A;10~20 min,20%~22% A;20~35 min,22%~50% A;36~46 min,95% A。體積流量1.0 mL/min,檢測波長275 nm,柱溫30 ℃,進樣量10 μL;齊墩果酸和熊果酸流動相Ⅱ為V(甲醇)∶V(質(zhì)量分數(shù)1%的磷酸)=85∶15,流速0.6 mL/min,檢測波長210 nm,柱溫30 ℃,進樣量10 μL。
精密稱取蘆丁、連翹酯苷A和連翹苷標準品,分別為10.0 mg、8.5 mg和9.5 mg,用甲醇溶解后定容于25 mL容量瓶中,用0.45 μm微孔濾膜過濾,即得蘆丁、連翹酯苷A和連翹苷質(zhì)量濃度分別為0.40 mg/mL、0.34 mg/mL和0.38 mg/mL 的混合對照品溶液Ⅰ。精密稱取齊墩果酸對照品13.5 mg,熊果酸對照品14.3 mg,用甲醇溶解后定容于25 mL容量瓶中,用0.45 μm 微孔濾膜過濾,得到齊墩果酸和熊果酸質(zhì)量濃度分別為0.54 mg/mL和0.57 mg/mL 的混合對照品溶液Ⅱ。
精密稱取青翹和老翹(S1~S13)粉末(過40目篩)2.00 g,分別置于具塞錐形瓶中,精密加入70%(體積分數(shù),下同)甲醇50 mL,密塞,稱量質(zhì)量,浸漬3 h,超聲(250 W,40 kHz)處理30 min,放冷,再稱量,用70%甲醇補足損失質(zhì)量,搖勻,過濾,取續(xù)濾液,用0.45 μm微孔濾膜過濾,即得供試品溶液。樣品平行處理3次。
2.1.1 線性關系考察
分別精密吸取混合對照品溶液Ⅰ 0.25 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL和8.00 mL,用甲醇分別定容于10 mL容量瓶中;分別精密吸取混合對照品溶液Ⅱ 0.20 mL、0.40 mL、0.80mL、1.60 mL、3.20 mL和5.00 mL,用甲醇分別定容于10 mL容量瓶中。按1.3小節(jié)的色譜測定條件檢測,以對照品的峰面積為縱坐標(Y),進樣質(zhì)量濃度為橫坐標(X),得到線性回歸方程及線性范圍,見表1。
表1 線性回歸方程及線性范圍
2.1.2 精密度試驗
取編號為S3樣品粉末1份,按1.5小節(jié)的步驟制備供試品溶液,按1.3小節(jié)的色譜測定條件連續(xù)進樣6次,記錄峰面積,計算相對標準偏差(relative standard deviation, RSD)。經(jīng)計算,5種活性成分峰面積的RSD為1.52%~1.89%,表明儀器精密度良好。
2.1.3 穩(wěn)定性試驗
取編號為S2樣品粉末1 份,按1.5小節(jié)的步驟制備供試品溶液,按1.3小節(jié)的色譜測定條件,分別在0 h、3 h、6 h、9 h、12 h和24 h進行檢測,記錄峰面積,計算RSD。經(jīng)計算,5種活性成分峰面積的RSD為1.37%~1.98%,表明樣品在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.1.4 重復性試驗
取編號為S3粉末6份,按1.5小節(jié)的步驟制備供試品溶液,按1.3小節(jié)的色譜測定條件進樣, 記錄峰面積,并計算RSD。經(jīng)計算,5種活性成分峰面積的RSD為1.24%~1.86%,表明此方法重復性良好。
2.1.5 回收率試驗
精密稱定已知含量的同一連翹樣品1.00 g,平行6份,分別加入一定量的對照品溶液,制備供試品溶液,按1.3小節(jié)的色譜測定條件,計算回收率和RSD。經(jīng)計算,5種活性成分的回收率為97.6%~102.3%,RSD為1.15%~1.84%,表明所建立的方法準確度良好。
稱取連翹(S1~S13)粉末,按照1.5小節(jié)的方法制備供試品溶液,在1.3小節(jié)的色譜測定條件下進樣,記錄5種活性成分的保留時間和峰面積,用外標法分別計算蘆丁、連翹酯苷A、連翹苷、齊墩果酸和熊果酸的含量。
13批不同產(chǎn)地連翹樣品的HPLC圖見圖1。混合流動相Ⅰ的連翹樣品色譜圖見圖1a,混合流動相Ⅱ的連翹樣品色譜圖見圖1b。由圖1可知:指標成分與其他成分的色譜峰分離良好,且與對照品保留時間一致。13批不同產(chǎn)地連翹中5種活性成分含量測定結(jié)果見表2。由表2可知:連翹中連翹酯苷A含量為2.77~48.20 mg/g,連翹苷含量為0.81~5.12 mg/g?!吨袊幍洹芬赃B翹酯苷A 和連翹苷的含量作為連翹質(zhì)量控制指標[3],規(guī)定連翹藥材中連翹酯苷A 的含量不得低于2.50 mg/g,連翹苷含量不得低于1.50 mg/g,河南盧氏老翹(S2)中連翹苷的含量僅為0.81 mg/g,低于此質(zhì)量控制標準,也有文獻報道過河南盧氏老翹中連翹苷含量較低[6],因此建議盧氏地區(qū)的連翹使用青翹入藥為宜。其余12批連翹中連翹苷和連翹酯苷A的含量均高于《中國藥典》規(guī)定的限量標準,這些地區(qū)的青翹和老翹均可入藥。蘆丁具有抗自由基、保護胃腸道黏膜等生物活性[7];齊墩果酸具有抗病毒、消炎等功效[8-9];熊果酸在保肝、降血糖等方面作用顯著[10-11]。由表2可知:連翹中蘆丁含量為1.47~5.74 mg/g,齊墩果酸含量為2.00~10.41 mg/g,熊果酸含量為2.96~14.50 mg/g,說明連翹除了具有連翹酯苷A和連翹苷的抗氧化、抑菌等生理活性外[12-13],還具有蘆丁、齊墩果酸和熊果酸化合物的生理活性。
本試驗檢測的13批不同產(chǎn)地連翹中連翹酯苷A的含量明顯高于連翹苷,文獻[14]也發(fā)現(xiàn)連翹提取物中活性成分以連翹酯苷A為主。同一產(chǎn)地青翹中蘆丁、連翹酯苷A和連翹苷的含量基本均高于老翹,這與文獻[15-16]所報道的結(jié)果趨勢相同。安徽六安青翹中齊墩果酸和熊果酸的含量高于老翹,但湖北武漢老翹中這兩種成分的含量高于青翹,說明齊墩果酸和熊果酸在青翹、老翹中的含量高低趨勢不固定。
(a) 流動相Ⅰ的樣品色譜圖
(b) 流動相Ⅱ的樣品色譜圖
圖1 不同產(chǎn)地連翹樣品的HPLC 圖
表3 成分矩陣
應用SPSS 25.0軟件,對13批不同產(chǎn)地連翹中5種活性成分的HPLC含量測定結(jié)果進行主成分分析。以初始特征值大于1為提取標準,總方差解釋結(jié)果顯示主成分1(principal component 1, PC1)和主成分2(principal component 2, PC2)的累積貢獻率達到80.68%,表明前兩個主成分代表了樣品組分的大部分信息,可用這兩個主成分對連翹藥材進行綜合評價,成分矩陣結(jié)果見表3。由表3可知:對PC1貢獻較大的是蘆丁、連翹酯苷A和連翹苷,對PC2貢獻較大的是齊墩果酸和熊果酸。根據(jù)兩個主成分(PC1、PC2)得分,以各主成分的方差貢獻率作為權(quán)重,進行線性加權(quán),構(gòu)建連翹質(zhì)量評價函數(shù),得出不同產(chǎn)地連翹的綜合得分值,見表4,分值越高表示品質(zhì)相對越好[17]。由表4可知:河南信陽青翹(S3)和安徽六安青翹(S12)的綜合評價較好,而河南盧氏老翹(S2)的綜合評價相對較差。
表4 不同產(chǎn)地連翹的綜合得分值
聚類分析是將相似度大的樣品優(yōu)先聚合,最終按照類別的綜合性質(zhì)完成多個品種聚合的過程[18]。為了考察連翹中5種活性成分含量差異與產(chǎn)地、青老翹采摘時間之間的相互關系,以13批不同產(chǎn)地連翹中5種活性成分的含量為基準進行聚類分析,采用離差平方和法,以平方歐氏距離作為樣品相似性的
圖2 13批連翹樣品聚類分析圖
測度[19],分析結(jié)果見圖2。選擇閾值為25,則13批不同產(chǎn)地連翹樣品可分為4個大類:第1類,河南盧氏青翹(S1)、陜西太白青翹(S6)、陜西洛南青翹(S7)、陜西西安青翹(S9),這4個批次連翹中蘆丁、連翹酯苷A和連翹苷含量相當,聚為一類;第2類,河南盧氏老翹(S2)、陜西洛南老翹(S8)、湖北武漢青翹(S10)、湖北武漢老翹(S11),這4個批次連翹中熊果酸含量較高,聚為一類;第3類,河南信陽青翹(S3)、安徽六安青翹(S12),這2個批次連翹中蘆丁、連翹酯苷A和連翹苷的含量較高,聚為一類;第4類,山西太原青翹(S4)、山西長治青翹(S5)、安徽六安老翹(S13),這3個批次連翹中齊墩果酸和熊果酸含量接近,聚為一類。第3類中S3、S12聚成一類,這兩個樣品在主成分分析中綜合得分排序分別為第1位和第2位,表明聚類結(jié)果與主成分分析結(jié)果一致。聚類結(jié)果也發(fā)現(xiàn),除安徽六安老翹(S13)外,基本按地域性聚成4類,S1、S6、S7和S9屬于同一造山系的秦嶺山脈和伏牛山脈的青翹聚成一類,熊果酸含量較高的湖北武漢、陜西洛南和河南盧氏的老翹聚成一類,河南信陽和安徽六安同屬于大別山脈的青翹聚為一類,而山西太原和山西長治的青翹聚成一類,該分類符合地域分布特征。除了湖北武漢青翹和安徽六安老翹,聚類分析能夠區(qū)分樣品中的青翹和老翹。
(1)建立了不同產(chǎn)地連翹的HPLC指紋圖譜,在色譜條件下測定結(jié)果顯示5種活性成分的線性關系良好(r=0.999 3~0.999 7);穩(wěn)定性和重復性的RSD均小于2%;回收率為97.6%~102.3%,RSD為1.15%~1.84%。
(2)河南信陽青翹中的蘆丁、連翹酯苷A 和連翹苷的含量均為最高,同一產(chǎn)地青翹中這3 種活性成分的含量高于老翹,從活性成分的含量來看,建議采摘青翹入藥。
(3)主成分分析以5 種主要活性成分含量為基礎構(gòu)建了連翹的質(zhì)量評價函數(shù),能夠直觀評價不同產(chǎn)地連翹藥材的差異性,綜合質(zhì)量評價排序結(jié)果顯示河南信陽青翹排在第1位,安徽六安青翹排在第2位,表明這兩個產(chǎn)地青翹的綜合質(zhì)量評價相對較好。
(4)聚類分析將13批不同產(chǎn)地連翹分為4大類,主要是根據(jù)連翹的產(chǎn)地和青老翹采摘時間進行分類。除了安徽六安老翹,同屬于秦嶺和伏牛山脈的河南和陜西主產(chǎn)區(qū)的青翹和老翹各聚為一類,同屬于大別山脈的河南信陽和安徽六安的青翹聚為一類,而山西太原和山西長治的青翹聚成一類。聚類分析結(jié)果對于連翹資源的綜合利用具有一定的指導意義。