基于主成分分析的不同產(chǎn)地兩面針?biāo)幉馁|(zhì)量評(píng)價(jià)

吳祿祥，黃若干，藍(lán)曉東，馬恩耀，陳俊禧，楊詩慧，劉奇越，周首婷

（1.廣西白云山盈康藥業(yè)有限公司，南寧 530000；2.廣州采芝林藥業(yè)有限公司，廣州 510360；3.廣東漢潮中藥科技有限公司，廣州 510360；4.梅州廣藥采芝林藥業(yè)有限公司，廣東梅州 514000）

兩面針為蕓香科植物兩面針［Zanthoxylum nitidum（Roxb.）DC.］的干燥根［1］，有抗腫瘤、抗炎止痛、抗菌、抗寄生蟲、抗瘧疾等藥理作用［2-10］。兩面針盛產(chǎn)于中國南方，主要分布于廣東、廣西、貴州、云南、福建等亞熱帶季風(fēng)氣候地區(qū)［11］，各地藥材質(zhì)量參差不齊，為了能更安全有效地利用兩面針，優(yōu)化兩面針種植條件，提高兩面針的種植品質(zhì)，本研究收集了廣東、廣西、云南10 個(gè)不同產(chǎn)地的兩面針?biāo)幉淖鳛檠芯繉?duì)象，按《中華人民共和國藥典（2020 版）》（簡(jiǎn)稱《藥典》）的要求對(duì)不同產(chǎn)地的兩面針?biāo)幉倪M(jìn)行研究［12-14］，包括顯微和薄層鑒別，測(cè)定水分、總灰分、浸出物、氯化兩面針堿含量，為兩面針規(guī)范化種植、采收、產(chǎn)地選擇及質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的提升提供參考［15］。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試劑與對(duì)照品 試劑：乙醇、甲醇、三氯甲烷、濃氨試液、硫酸、甲酸、三乙胺（廣州化學(xué)試劑廠）；水合氯醛、甘油（天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司），均為分析純；乙腈（美國Fisher 公司）和甲酸（科密歐化學(xué)試劑有限公司）為色譜純，水為超純水。

對(duì)照品：氯化兩面針堿對(duì)照藥品（批號(hào)：CHB190122，含量以≥98%計(jì)）購于成都克洛瑪生物科技有限公司；乙氧基白屈菜紅堿對(duì)照品（批號(hào)：110847-200601）、兩面針對(duì)照藥材（批號(hào)：121014-201715）購于中國食品藥品檢定研究院。

1.1.2 樣品信息 兩面針?biāo)幉臉悠沸畔⒃斠姳?。

表1 兩面針?biāo)幉臉悠沸畔?/p>

1.2 儀器設(shè)備

LC-40D 型島津液相色譜儀（日本島津公司）；RHP-100 型高速多功能粉碎機(jī)（浙江永康榮浩工貿(mào)有限公司）；BSA224S-CW 型萬分之一電子天平（廣州授科儀器科技有限公司）；BM-20 型百萬分-微量分析天平、Fastreport100 型薄層成像系統(tǒng)（廣州市錦泉儀器科技有限公司）；HH-4 型數(shù)顯恒溫水浴鍋（常州澳華儀器有限公司）；TH-II 型薄層加熱器（上?？普苌萍加邢薰荆?；KQ-300DA 型數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；GZX-9070型數(shù)顯鼓風(fēng)恒溫干燥箱、SX2-4-10Z 型箱式電阻爐（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；CX51RF 型生物數(shù)碼攝影顯微鏡（日本奧林巴斯公司）；ComfortⅠ型超純水機(jī)［賽多利斯斯泰迪生物設(shè)備（北京）有限公司］。

1.3 方法

1.3.1 薄層鑒別 取不同產(chǎn)地的兩面針粉末各1 g，加乙醇40 mL，超聲處理1 h，過濾，濾液蒸干，殘?jiān)右掖? mL 使其溶解，作為供試品溶液。取兩面針對(duì)照藥材1 g，同法制成對(duì)照藥材溶液。取氯化兩面針堿對(duì)照品，加乙醇制成每1 mL 含1 mg 的溶液，作為對(duì)照品溶液。用毛細(xì)管吸取上述3 種溶液各2 μL，分別點(diǎn)于同一硅膠G 薄層板上，以三氯甲烷-甲醇-濃氨試液（30.0∶1.0∶0.2）為展開劑展開，取出晾干，噴10%硫酸乙醇溶液，在105 ℃加熱至斑點(diǎn)顯色清晰，置于紫外光燈（365 nm）下進(jìn)行觀察。

取乙氧基白屈菜紅堿對(duì)照品，加乙醇制成每1 mL 含1 mg 的溶液，作為對(duì)照品溶液。用毛細(xì)管吸取薄層鑒別上述的供試品溶液、對(duì)照藥材溶液和對(duì)照品溶液各2 μL，分別點(diǎn)于同一硅膠G 薄層板上，以三氯甲烷-甲醇（25∶1）為展開劑展開，取出晾干，置于紫外光燈（365 nm）下檢視。

1.3.2 水分、總灰分和浸出物測(cè)定 水分、總灰分和浸出物的測(cè)定均參照《藥典》，其中浸出物采用熱浸法，用乙醇作溶劑進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 含量測(cè)定 按照《藥典》中兩面針含量測(cè)定項(xiàng)的方法，采用色譜柱Agilent ZORBAXSB-C18（4.5 mm×250 mm，5 μm，美國安捷倫公司），以乙腈為流動(dòng)相A，以0.1%甲酸-三乙胺（pH 4.5）為流動(dòng)相B，按表2 中的程序進(jìn)行梯度洗脫，檢測(cè)波長(zhǎng)為273 nm。

表2 流動(dòng)相梯度洗脫程序

2 結(jié)果與分析

2.1 兩面針顯微鑒別結(jié)果

結(jié)果顯示，10 個(gè)產(chǎn)地兩面針樣品顯微鑒別結(jié)果均符合《藥典》的規(guī)定。由圖1 可見，單粒淀粉粒（圖1a）寬卵形或類圓形，偏光顯微鏡下（圖1b）呈黑十字狀；石細(xì)胞（圖1f）呈淡黃綠色，類長(zhǎng)方形，相對(duì)較大，壁厚薄不均，具壁厚者有明顯紋理。草酸鈣方晶（圖1c）單個(gè)散在薄壁細(xì)胞中，有多種形狀，偏光顯微鏡下（圖1d）呈亮橙色，導(dǎo)管為具緣紋孔導(dǎo)管（圖1e）。木栓細(xì)胞（圖1i）呈棕色，表面觀察呈多邊形或長(zhǎng)多邊形，壁稍厚，有的胞腔含棕色物。纖維（圖1g）較長(zhǎng)，壁稍厚，木化，偏光顯微鏡下呈多彩狀（圖1h）。

圖1 兩面針粉末顯微結(jié)構(gòu)

2.2 兩面針薄層鑒別結(jié)果

由圖2 可知，在紫外光燈（365 nm）下進(jìn)行觀察，10 個(gè)產(chǎn)地兩面針?biāo)幉臉悠分信c氯化兩面針堿對(duì)照品、乙氧基白屈菜紅堿對(duì)照品的相應(yīng)位置檢出對(duì)應(yīng)的相同顏色的熒光斑點(diǎn)，即不同產(chǎn)地兩面針均含氯化兩面針堿、乙氧基白屈菜紅堿。

圖2 10 個(gè)產(chǎn)地兩面針薄層色譜（紫外光365 nm）

2.3 兩面針?biāo)帧⒖偦曳趾徒鑫锖?/h3>

《藥典》規(guī)定，兩面針?biāo)植坏贸^10.0%，總灰分不得超過7.0%，浸出物不得少于5.5%。對(duì)10 個(gè)產(chǎn)地兩面針樣品進(jìn)行水分測(cè)定，結(jié)果（表3）顯示，所有樣品兩面針?biāo)趾繙y(cè)定結(jié)果為4.27%～5.86%，平均值為4.82%，總灰分含量測(cè)定結(jié)果為3.44%～4.77%，平均值為4.01%，浸出物含量測(cè)定結(jié)果為7.10%～13.86%，平均值為11.22%，說明所有樣品3種物質(zhì)測(cè)定結(jié)果均在正常范圍內(nèi)。

表3 兩面針?biāo)?、總灰分、浸出物和氯化兩面針堿含量測(cè)定結(jié)果（單位：%）

2.4 兩面針氯化兩面針堿含量測(cè)定

《藥典》規(guī)定，氯化兩面針堿含量不得少于0.13%。兩面針樣品的氯化兩面針堿含量測(cè)定結(jié)果（表3）顯示，所有樣品測(cè)定結(jié)果為0.14%～0.19%，平均值為0.15%，測(cè)定結(jié)果均在正常范圍內(nèi)。兩面針供試品氯化兩面針堿的色譜見圖3。

圖3 兩面針高效液相色譜

2.5 兩面針的聚類分析

聚類分析是用于分析樣品間相似性的分析方法，其以不同的觀測(cè)指標(biāo)作為依據(jù)將相似性較大的樣品劃分為一類，由此可以初步區(qū)分差異較大的樣品，降低詳細(xì)分析樣品間差異的難度。

將表3 所得數(shù)據(jù)錄入SPSS 25.0 軟件，經(jīng)處理后進(jìn)行聚類分析，結(jié)果顯示，當(dāng)系數(shù)值設(shè)置為5 時(shí)，所有樣品可分為兩類（圖4），其中云南省文山州、云南省臨滄市鎮(zhèn)康縣、廣東省潮州市饒平縣產(chǎn)地兩面針歸為一類，其余產(chǎn)地批次樣品歸為一類，由此可見云南省文山州、云南省臨滄市鎮(zhèn)康縣、廣東省潮州市饒平縣產(chǎn)地兩面針的相似性較大。

圖4 10 個(gè)產(chǎn)地兩面針樣品聚類結(jié)果

2.6 兩面針的主成分分析

將表3 所得數(shù)據(jù)錄入SPSS 25.0 軟件，經(jīng)處理后進(jìn)行主成分分析，結(jié)果見表4。如表4 所示，主成分1的貢獻(xiàn)率最髙，達(dá)54.993%，主成分2 的貢獻(xiàn)率次之，二者累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)82.041%，因此可用這2 個(gè)主成分代替原來的4 個(gè)指標(biāo)來評(píng)價(jià)10 個(gè)產(chǎn)地兩面針?biāo)幉牡木C合質(zhì)量情況。結(jié)果顯示，綜合考察不同產(chǎn)地評(píng)分，LMZYC01～LMZYC10 的排名分別為第8、6、10、9、1、2、4、3、5、7 位，以廣東省廣州市從化區(qū)（LMZYC05）產(chǎn)的兩面針?biāo)幉馁|(zhì)量最優(yōu)，其次是廣西壯族自治區(qū)南寧市邕寧區(qū)（LMZYC06）。

表4 兩面針主成分的特征值和貢獻(xiàn)率及評(píng)分系數(shù)矩陣

3 小結(jié)與討論

產(chǎn)地是影響中藥材質(zhì)量的重要因素。中藥材的生長(zhǎng)具有一定的地域性，與海拔、土壤、水質(zhì)、水分、光照、溫度、二氧化碳濃度、生物等因素相關(guān)［16］，采收加工方式和貯藏條件也會(huì)影響中藥材質(zhì)量。在貯藏過程中，由于貯藏環(huán)境的影響，可能出現(xiàn)有效成分自然分解的現(xiàn)象。

綜合對(duì)兩面針?biāo)幉馁|(zhì)量多方位評(píng)價(jià)結(jié)果得出以下結(jié)論，由性狀鑒別和薄層鑒別結(jié)果可知，10 個(gè)產(chǎn)地兩面針?biāo)幉木稀端幍洹芬?guī)定。對(duì)其進(jìn)行水分、總灰分、浸出物測(cè)定，水分含量為4.27%～5.86%，總灰分含量為3.44%～4.77%，浸出物含量為7.10%～13.86%，均符合《藥典》規(guī)定。HPLC 測(cè)定10 個(gè)產(chǎn)地兩面針?biāo)幉牡穆然瘍擅驷槈A含量，為0.14%～0.19%，也符合《藥典》規(guī)定。采用聚類分析法和主成分分析法對(duì)產(chǎn)地的兩面針?biāo)幉倪M(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，將不同產(chǎn)地的兩面針?biāo)幉姆譃閮深悾a(chǎn)地不同，質(zhì)量存在差異。比較10 個(gè)產(chǎn)地兩面針?biāo)幉陌l(fā)現(xiàn)，廣東省廣州市從化區(qū)所產(chǎn)的兩面針質(zhì)量最優(yōu)，其次是廣西壯族自治區(qū)南寧市邕寧區(qū)，南寧市馬山縣、欽州市靈山縣、崇左市大新縣產(chǎn)地的兩面針質(zhì)量也較優(yōu)。