孫仁爽,隋艷艷,閆 紅,張立秋,顧地周,陳新連
基于指紋圖譜結(jié)合一測多評法評價(jià)不同產(chǎn)地牻牛兒苗質(zhì)量
孫仁爽1,隋艷艷2,閆 紅3,張立秋1,顧地周4,陳新連5*
1. 通化師范學(xué)院醫(yī)藥學(xué)院,吉林 通化 134002 2. 吉林省通化振國藥業(yè)有限公司,吉林 通化 134002 3. 吉林玉仁制藥股份有限公司,吉林 通化 134002 4. 通化師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,吉林 通化 134002 5. 中山大學(xué)藥學(xué)院,廣州 廣東 510006
建立牻牛兒苗的指紋圖譜,并同時(shí)建立其中4個(gè)酚酸類成分含量的一測多評分析(quantitative analysis of multi-components by singlemarker,QAMS)方法,以期對牻牛兒苗藥材進(jìn)行整體質(zhì)量控制。以沒食子酸為參照峰確定共有峰,建立牻牛兒苗的高效液相色譜指紋圖譜;以沒食子酸為內(nèi)標(biāo),確定柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸的相對校正因子并計(jì)算含量,實(shí)現(xiàn)一測多評。同時(shí)采用外標(biāo)法測定4個(gè)成分的含量,比較計(jì)算值和實(shí)測值的差異。建立了牻牛兒苗的HPLC指紋圖譜,10批樣品相似度均在0.891以上;以沒食子酸為內(nèi)標(biāo)建立的柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸的相對校正因子分別為0.751、0.214和0.444,重現(xiàn)性良好,10批牻牛兒苗樣品QAMS法計(jì)算值與實(shí)測值無顯著差異。所建立的指紋圖譜結(jié)合QAMS簡便可行,可為牻牛兒苗藥材整體質(zhì)量控制提供參考和依據(jù)。
牻牛兒苗;指紋圖譜;一測多評法;相對校正因子;沒食子酸;柯里拉京;老鸛草素;鞣花酸
牻牛兒苗是牻牛兒苗科牻牛兒苗屬牻牛兒苗Willd.植物的干燥地上部分[1],用于風(fēng)濕痹痛、麻木拘攣、筋骨酸痛、泄瀉痢疾。牻牛兒苗的主要化學(xué)成分為鞣質(zhì)和黃酮類,包括老鸛草素、柯里拉京、鞣花酸、沒食子酸、山奈酚和槲皮素苷等[2]。近年來,隨著人們對牻牛兒苗及鞣質(zhì)藥理活性研究的深入,越來越多的鞣質(zhì)新活性被發(fā)掘出來,鞣質(zhì)的藥理活性已不止于收斂固澀,而廣泛應(yīng)用于抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肝病、止血及抗腫瘤等領(lǐng)域[3]。沒食子酸、柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸是牻牛兒苗主要鞣質(zhì)類成分[4-5],是牻牛兒苗抗病毒、抗腫瘤等作用的藥效物質(zhì)基礎(chǔ),因此本實(shí)驗(yàn)選擇沒食子酸、柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸作為指標(biāo)成分進(jìn)行測定?!吨袊幍洹?020年版對牻牛兒苗藥材定量指標(biāo)僅有水溶性浸出物“不得少于18.0%”。目前使用常規(guī)方法以多成分含量測定來評價(jià)牻牛兒苗藥材質(zhì)量的研究已有報(bào)道[6],但這些方法所需對照品量大,長期以來面臨著對照品難求、價(jià)格昂貴、貨源緊缺等問題,難以推廣至牻牛兒苗藥材質(zhì)量控制的實(shí)際應(yīng)用中。一測多評法(quantitative analysis of multi-components by singlemarker,QAMS)采用單一對照品同時(shí)測定多個(gè)成分的含量,是實(shí)現(xiàn)中藥多成分質(zhì)控的一種經(jīng)濟(jì)、簡便的分析方法[7]。而中藥指紋圖譜是中藥整體質(zhì)量控制的核心技術(shù)之一,可以反映不同樣品質(zhì)量的均一性[8]。為解決對照品的缺乏導(dǎo)致的多組分同時(shí)定量的矛盾,本實(shí)驗(yàn)采用高效液相色譜方法,建立了指紋圖譜結(jié)合QAMS法的牻牛兒苗質(zhì)量評價(jià)方法,在較全面表征牻牛兒苗化學(xué)成分整體輪廓、評價(jià)牻牛兒苗藥材整體質(zhì)量的基礎(chǔ)上,同時(shí)對主要成分進(jìn)行含量測定,為牻牛兒苗多指標(biāo)質(zhì)量控制推廣提供參考[9-11]。
戴安U3000高效液相色譜儀(含P680泵、ASI-100自動(dòng)進(jìn)樣器、PDA100紫外二級管陣列檢測器和變色龍工作站)、Agilent1260高效液相色譜儀(含四元梯度泵、自動(dòng)進(jìn)樣器、柱溫箱和DAD檢測器)、Waters E2695高效液相色譜儀(含alliance 2695型泵、alliance 2695型自動(dòng)進(jìn)樣器、2489型紫外檢測器和empower3型工作站)、島津20A高效液相色譜儀(含LC-20AD泵、SPD-20A紫外檢測器、LCsolution色譜工作站、SIL20A自動(dòng)進(jìn)樣器、CTO-10A柱溫箱)、大連依利特1100梯度高效液相色譜儀(含恒流泵D1100、紫外-可見檢測器1100、色譜柱恒溫箱、Elitapex色譜數(shù)據(jù)工作站)和上海伍豐LC-100高效液相色譜儀(P100高壓恒流泵、UV100紫外檢測器、恒溫柱箱和WS100工作站);KQ3200超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公溫司);CPA225D型十萬分之一電子天平(賽多利斯公司)。
色譜甲醇和色譜乙腈(邁瑞達(dá)科技公司);甲醇和磷酸為分析純(天津市大茂化學(xué)試劑廠);娃哈哈純凈水。對照品沒食子酸(110831-201906,質(zhì)量分?jǐn)?shù)以91.5%計(jì))、柯里拉京(111623-200302,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98%)、鞣花酸(111959-201903,質(zhì)量分?jǐn)?shù)以98.8%計(jì))均購自中國食品藥品檢定研究院;老鸛草素(100503,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98%)購自上海融禾醫(yī)藥科技有限公司。10批牻牛兒苗藥材(表1)經(jīng)通化師范學(xué)院醫(yī)藥學(xué)院于俊林教授鑒定為牻牛兒苗Willd.的干燥地上部分。
分別精密稱沒食子酸、柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸對照品適量,加入甲醇制成含沒食子酸232.34 μg/mL、柯里拉京120.52 μg/mL、老鸛草素50.30 μg/mL、鞣花酸150.26 μg/mL的混合對照品儲備液。
表1 10批牻牛兒苗藥材產(chǎn)地信息
取牻牛兒苗藥材粉末1 g,置具塞錐形瓶中,加入70%丙酮溶液18 mL,精密稱定,超聲(頻率100 kHz)提取60 min,濃縮,用甲醇定容至100 mL量瓶中,得供試品溶液。
色譜柱:安捷倫XDB-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相為0.3%磷酸水溶液(A)-乙腈(B)-甲醇(C),梯度洗脫:0~5 min,95%A;0%~3% B,5%~2% C;5~10 min,95%~91% A;3%~8% B,2%~1% C;10~35 min,91%~89% A;8%~10% B,1% C;35~45 min,89%~86% A;10%~14% B,1%~0 C;45~65 min,86%~85% A;14%~15% B,0% C;65~80 min,85%~70% A;15%~16% B,0~14% C;80~90 min,70%~57% A;16%~17% B,14%~26% C;體積流量0.8 mL/min;進(jìn)樣量10 μL;檢測波長278 nm。
2.4.1 精密度試驗(yàn) 取同一供試品溶液,連續(xù)進(jìn)樣6次,以沒食子酸為參比峰,各共有峰的相對保留時(shí)間RSD為0.65%~2.74%和相對峰面積RSD為1.78%~2.69%。
2.4.2 重復(fù)性試驗(yàn) 精密稱取同一批藥材粉末6份,按照“2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液進(jìn)行測定,以沒食子酸為參比峰,各共有峰的相對保留時(shí)間RSD為0.87%~2.50%和相對峰面積RSD為0.32%~2.43%。
2.4.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)取同一供試品溶液,在室溫下放置,分別于0、4、8、12、24 h測定,以沒食子酸為參比峰,各共有峰的相對保留時(shí)間RSD為0.57%~3.28%和相對峰面積RSD為0.76%~4.26%。
2.4.4 指紋圖譜建立及相似度評價(jià) 將上述10批樣品的AIA數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入《中藥色譜指紋圖譜相似度評價(jià)系統(tǒng)研究版》軟件進(jìn)行相似度評價(jià)[12],設(shè)定S1為參照,多點(diǎn)校正、匹配,得到的10批牻牛兒苗HPLC疊加圖譜見圖1。生成的牻牛兒苗對照指紋圖譜見圖2,可作為牻牛兒苗鑒別的特征圖譜。牻牛兒苗樣品共有峰峰面積見表2,10批牻牛兒苗藥材有9個(gè)共有峰,通過對照品確認(rèn)1號峰為沒食子酸、6號峰為柯里拉京、7號峰為老鸛草素、8號峰為鞣花酸。共有峰的保留時(shí)間差異較小,保留時(shí)間RSD小于0.33%;峰面積差異較大,RSD為33.88%~158.15%??赡芘c牻牛兒苗屬于廣分布品種,不同的生長環(huán)境影響植物的次生代謝;所采集的樣品生長年限不同;果、莖葉和花等不同藥用部位比例差異較大,藥材的不同部位有效成分含量有著顯著的差異有關(guān)。10批樣品與對照圖譜比較,相似度評價(jià)結(jié)果分別為0.992、0.985、0.986、0.987、0.994、0.991、0.891、0.909、0.973、0.997,可為牻牛兒苗藥材的品質(zhì)評價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。
圖1 10批牻牛兒苗HPLC疊加圖譜
1-沒食子酸 6-柯里拉京 7-老鸛草素 8-鞣花酸
2.5.1 對照品溶液的制備 按照“2.1”項(xiàng)制備混合對照品溶液。
2.5.2 供試品溶液的制備 按照“2.2”項(xiàng)制備供試品溶液。
2.5.3 色譜條件 色譜條件同“2.3”項(xiàng)?;旌蠈φ掌啡芤汉凸┰嚻啡芤荷V圖見圖3。
表2 10批樣品共有峰峰面積
1-沒食子酸 2-柯里拉京 3-老鸛草素 4-鞣花酸
2.5.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 分別精密吸取混合對照品溶液,按上述色譜條件測定,以進(jìn)樣量為橫坐標(biāo)(),峰面積為縱坐標(biāo)(),得到各成分的回歸方程及線性范圍。結(jié)果表明4個(gè)酚酸類成分在線性范圍內(nèi)線性良好,結(jié)果見表3。
2.5.5 精密度試驗(yàn) 取混合對照品溶液,重復(fù)進(jìn)樣6次,計(jì)算各成分峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果沒食子酸的RSD為1.2%,柯里拉京的RSD為1.9%,老鸛草素的RSD為1.0%,鞣花酸的RSD為1.4%,表明儀器的精密度良好。
表3 4個(gè)酚酸類成分的標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.5.6 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取樣品溶液分別于0、4、8、12、24 h測定,樣品中沒食子酸、柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸不同時(shí)間峰面積的RSD分別為1.3%、1.7%、1.4%、1.9%。表明牻牛兒苗樣品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.5.7 重復(fù)性試驗(yàn) 取牻牛兒苗藥材,粉碎,取6份分別精密稱定,制備樣品溶液,測定,計(jì)算各樣品溶液中沒食子酸、柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸的含量。結(jié)果沒食子酸、柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸分別為2.05、1.24、0.42和1.45 mg/g,RSD分別為2.7%、2.3%、2.5%和2.8%,表明方法的重復(fù)性較好。
2.5.8 加樣回收率試驗(yàn) 取牻牛兒苗粉末約1 g,精密稱定6份,按藥材中的量和對照品量1∶1左右加入相應(yīng)的對照品溶液[13],制備樣品溶液,計(jì)算平均回收率,沒食子酸、柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸的平均回收率分別為101.3%、99.5%、103.1%、99.8%,RSD分別為2.3%、1.9%、2.5%、1.7%,表明方法的準(zhǔn)確性較高。
2.6.1 相對校正因子()計(jì)算 在一定的線性范圍,成分的量(質(zhì)量或濃度)與檢測器響應(yīng)成正比。在多指標(biāo)(s,a,b,…,,…)質(zhì)量評價(jià)時(shí),以藥材中某一典型有效成分作內(nèi)參物(s),建立內(nèi)參物與其它待測成分(a,b,…,,…)間的(sa、sb、sc,…),按下式計(jì)算:
si=s/f=s×C/s×A
s為內(nèi)參物對照品s峰面積,s為內(nèi)參物對照品s濃度,A為某待測成分對照品峰面積;C為某待測成分對照品濃度[15]
取混合對照品溶液進(jìn)樣,記錄各成分的峰面積,以沒食子酸為內(nèi)參物,計(jì)算其他組分與內(nèi)參物的。結(jié)果表明,以沒食子酸為內(nèi)參物,其他成分的的RSD均小于3%,結(jié)果見表4??吕锢⒗消X草素和鞣花酸對沒食子酸的分別為0.751、0.214和0.444。
2.6.2的耐用性考察
(1)不同儀器考察:精密吸取混合對照品溶液5 μL,進(jìn)樣分析。計(jì)算柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸對沒食子酸的相對校正因子。分別考察了戴安U3000、Agilent1260、Waters E2695、島津20A、依利特1100梯度和伍豐LC-100等6臺高效液相色譜儀,結(jié)果見表5,不同相對校正因子的RSD均在3%以下。
表4 牻牛兒苗中4個(gè)酚酸成分相對校正因子
表5 6臺儀器得到的相對校正因子
(2)不同實(shí)驗(yàn)室考察:考察了QAMS法在不同實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果,不同實(shí)驗(yàn)室測得相對校正因子見表6。相對校正因子的RSD在2.74%以下,說明不同實(shí)驗(yàn)室測定結(jié)果差異較小。
2.6.3 柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸色譜峰的定位 單獨(dú)用沒食子酸做對照品進(jìn)行含量測定,柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸的色譜峰準(zhǔn)確定位非常關(guān)鍵。以柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸對沒食子酸的保留時(shí)間差和相對保留值作為考察指標(biāo),并驗(yàn)證了二者在不同品牌儀器中的重復(fù)性。不同儀器目標(biāo)成分間保留時(shí)間差結(jié)果見表7,不同儀器保留時(shí)間差的RSD值在0.89%~2.25%。不同儀器目標(biāo)成分的相對保留
表6 不同實(shí)驗(yàn)室得到的校正因子
表7 不同儀器目標(biāo)成分間保留時(shí)間差
值結(jié)果見表8,RSD值在1.23%~2.14%,柯里拉京、老鸛草素、鞣花酸和沒食子酸的DAD紫外光譜圖見圖4,4個(gè)成分在220 nm和270 nm左右均有2個(gè)吸收峰,其中220 nm左右為最大吸收波長,但是2個(gè)峰的形狀和峰高的比值不同,可用于4個(gè)成分的指認(rèn)。因此,采用柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸對沒食子酸的保留時(shí)間差或相對保留值結(jié)合二極管陣列檢測器的紫外光譜圖,可準(zhǔn)確指認(rèn)牻牛兒苗中的目標(biāo)色譜峰。
2.6.4 QAMS法與外標(biāo)法結(jié)果比較 為驗(yàn)證QAMS法的準(zhǔn)確性,本實(shí)驗(yàn)采用外標(biāo)法進(jìn)行比較。收集10批不同產(chǎn)地牻牛兒苗,分別采用QAMS法和外標(biāo)法測定其沒食子酸、柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸的含量,2種方法所得的各批次藥材的含量和相對誤差情況見表9。10批牻牛兒苗藥材中柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸的含量分別為0.258%~1.378%、0.284%~1.589%和0.299%~1.852%。不同產(chǎn)地和采收期4個(gè)成分的含量均呈現(xiàn)一定的動(dòng)態(tài)變化,但規(guī)律不一致。其中柯里拉京在黑龍江大慶的產(chǎn)地含量最低,大連瓦房店的產(chǎn)地含量最高。老鸛草素在吉林松原市產(chǎn)地含量最低,吉林白城產(chǎn)地含量最高。鞣花酸在河北沽原縣的產(chǎn)地含量最低,遼寧錦州黑山縣的產(chǎn)地含量最高[15]。兩法所得到的含量值之間用Pearson相關(guān)系數(shù)進(jìn)行比較,結(jié)果柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸計(jì)算值與實(shí)測值的簡單相關(guān)系數(shù)均為1,說明兩法得到的含量的相似性極高;兩種方法得到的柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸含量的相對誤差為 0.11%、0.29%和0.23%,說明QAMS法可準(zhǔn)確測定牻牛兒苗中沒食子酸、柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸的含量。
表8 不同儀器目標(biāo)成分的相對保留值
圖4 4個(gè)成分的DAD紫外光譜圖
本實(shí)驗(yàn)選用70%丙酮為溶劑對牻牛兒苗中的總鞣質(zhì)進(jìn)行提取,通過干酪素法對總鞣質(zhì)含量進(jìn)行測定,確定牻牛兒苗總鞣質(zhì)的最佳提取工藝[16]。鞣質(zhì)的經(jīng)典含量測定方法有很多種,最常用的有皮粉法、高錳酸鉀法、干酪素法、絡(luò)合滴定法、比色法和分光光度法。皮粉法適用的范圍非常廣,但是耗用樣品多,測定時(shí)間長,而且沒有選擇性,其測定結(jié)果往往偏高。同皮粉法一樣,高錳酸鉀法選擇性小,易受樣品中還原性物質(zhì)干擾,誤差較大。干酪素法測定鞣質(zhì)含量的優(yōu)點(diǎn)在于干酪素能有選擇性地結(jié)合有生理活性的鞣質(zhì),因此測出來的是有療效的鞣質(zhì),而無療效的鞣質(zhì),如鞣酐則不被測定。
表9 QAMS法和外標(biāo)法測定4種成分的含量與相對誤差
本實(shí)驗(yàn)通過高效液相色譜儀的二極管陣列檢測器得到的三維圖譜比較發(fā)現(xiàn),以278 nm檢測波長能夠較好地檢測出牻牛兒苗藥用植物的主要有效成分,故選擇278 nm作為測定波長。
本實(shí)驗(yàn)采用HPLC法建立了牻牛兒苗的指紋圖譜,采用QAMS的質(zhì)量控制方法,一次分析中可同時(shí)測定4個(gè)成分的含量。10批牻牛兒苗藥材共標(biāo)定了9個(gè)共有峰,所有樣品的相似度均高于0.891,所建立的指紋圖譜可用于牻牛兒苗藥材的整體質(zhì)量評價(jià)。本實(shí)驗(yàn)通過對照品確認(rèn)了4個(gè)共有峰,并同時(shí)建立了QAMS的含量測定方法。以沒食子酸為內(nèi)標(biāo),柯里拉京、老鸛草素和鞣花酸在278 nm下的校正因子分別為0.751、0.214和0.444。以QAMS法和外標(biāo)法計(jì)算得到的含量結(jié)果之間無明顯差異,表明所建立的QAMS方法準(zhǔn)確,可用于牻牛兒苗藥材的多成分含量測定。QAMS法結(jié)合指紋圖譜技術(shù),既發(fā)揮QAMS法簡便、易行、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn),又體現(xiàn)指紋圖譜整體、全面的優(yōu)勢。指紋圖譜與含量測定采用同一方法,簡化了分析過程,降低分析成本。所建立的方法同時(shí)達(dá)到定性、定量2個(gè)目的,可作為牻牛兒苗藥材的質(zhì)量評價(jià)方法。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
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Application of fingerprint combined with quantitative analysis of multi-components with a single-marker in quality evaluation of
SUN Ren-shuang1, SUI Yan-yan2, YAN Hong3, ZHANG Li-qiu1, GU Di-zhou4, CHEN Xin-lian5
1. Medical College ,Tonghua Normal Univetsity,Tonghua 134002, China 2. Jilin Tonghua Zhenguo Pharmaceutical Co.,Ltd, Tonghua 134002, China 3. Jilin Yuren Pharmaceutical Co., Ltd, Tonghua 134002, China 4. College of Life Sciences,Tonghua Normal Univetsity, Tonghua 134002, China 5. School of Pharmaceutical Sciences, Sun Yat?sen University, Guangzhou 510006, China
To establish the fingerprint ofWilldand a single standard for determination of multiple components method was used to determine the content of four main components simultaneously, in order to control the overall quality ofUsing gallic acid as the reference peak, the common peaks were determined to establish HPLC fingerprint ofGallic acid was selected as internal reference and the relative correction factors (RCF) of four components were calculated and the contents were calculated by QAMS. Meanwhile, the contents of four components inwere determined by external standard method. The accuracy and feasibility of QAMS was evaluated by comparing the results between the measured values by external standard method and calculated values by QAMS.The HPLC fingerprint ofwas established and the similarity of fingerprints of 10 batches of test samples were above 0.891. The RCF of corilagin,geraniin and ellagic acid were 0.751, 0.214 and 0.444 and showed good reproducibility. The contents of four components showed no significant difference in the 10 batches ofdetermined by external standard method and QAMS.The established fingerprint combined with QAMS method are simple and feasible, which can provide some reference and basis for the overall quality control of
Willd.; fingerprint; QAMS; relative correction factor; gallic acid; corilagin;geraniin; ellagic acid
R286.2
A
0253 - 2670(2023)21 - 7186 - 07
10.7501/j.issn.0253-2670.2023.21.027
2023-05-16
國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(81973431);通化師范學(xué)院應(yīng)用研究項(xiàng)目—中藥質(zhì)量評價(jià)研究(01054)
孫仁爽,男,博士,副教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)橹兴幩幮镔|(zhì)基礎(chǔ)和質(zhì)量控制研究。
通信作者:陳新連,女,博士,研究方向?yàn)橹兴庂Y源及分子生藥學(xué)。E-mail: 804590217@qq.com
[責(zé)任編輯 時(shí)圣明]