基于主成分分析的不同產(chǎn)地蔓荊子的質(zhì)量評價(jià)研究

劉奇越，馬恩耀,2，周勁松*，張路娣，楊詩慧，周首婷

（1.廣東漢潮中藥科技有限公司，廣東廣州，510360；2.廣州采芝林藥業(yè)有限公司，廣東廣州，510360）

0 引言

蔓荊子，又名“蔓荊實(shí)”，為馬鞭草科植物單葉蔓荊（Vitex trifolia L.var.simplicifolia Cham.）或蔓荊（Vitex trifolia L.）的干燥成熟果實(shí)，辛、苦，微寒，歸膀胱、肝、胃經(jīng)［1］。蔓荊子為我國重要的藥材之一，始記于東漢時(shí)期的《神農(nóng)本草經(jīng)》，擁有二千多年的用藥歷史。蔓荊子是一味辛涼解表常用藥，臨床上可以用于治療風(fēng)熱感冒、頭暈頭痛、牙齦腫痛等疾病，還具有抗發(fā)炎、降血壓、除細(xì)菌、祛老痰、抵抗惡性腫瘤等特殊效用［2］。蔓荊子的化學(xué)成分主要含有揮發(fā)油、黃酮類、環(huán)烯醚萜類、雙萜類、脂肪酸、生物堿、甾體、氨基酸等化學(xué)成分［3］?，F(xiàn)代藥理研究表明，蔓荊子具有抗腫瘤、解熱、鎮(zhèn)痛、抗炎、抗菌、降壓及改善微循環(huán)、抗氧化等藥理作用［4］。蔓荊子生產(chǎn)原料年需求量在6 000 噸左右，《中國藥典》2020 版本收載七味榼藤子丸、天菊腦安膠囊、芎菊上清丸、婦科養(yǎng)坤丸、撥云退翳丸、黃連上清丸等多種含有蔓荊子的中成藥。蔓荊子在全國分布廣泛，產(chǎn)地在我國山東、廣西、廣東、云南、福建、臺灣等省區(qū)均有分布。在質(zhì)量評價(jià)方面，蔓荊子的藥用價(jià)值正在開發(fā)的過程中，在蔓荊子化學(xué)成分的分離鑒定、活性成分的藥理作用、含量測定、定性鑒別等研究方向上均有很多的報(bào)道［4，5］，但是系統(tǒng)地從鑒別、檢查、含量測定來對蔓荊子進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)的報(bào)道較少，而水分、灰分、浸出物、含量等是衡量中藥材品質(zhì)的一個(gè)重要因素。

蔓荊子原料產(chǎn)地在我國的分布一直比較廣泛，但由于其生長條件和環(huán)境不同，存在各地氣候和栽培工藝等因素影響，不同原料產(chǎn)地的蔓荊子藥材質(zhì)量可能會有較大的差異，而蔓荊子的質(zhì)量優(yōu)劣會直接影響其藥理功能和臨床治療效果。所以，對不同原料產(chǎn)地的蔓荊子藥材質(zhì)量進(jìn)行研究評價(jià)，對提高蔓荊子資源的有效利用率有益。本研究收集了江西省、云南省、安徽省、山東省、福建省5 個(gè)省份不同產(chǎn)地的10 批蔓荊子藥材作為研究對象，按《中國藥典》2020 版的要求對不同產(chǎn)地的蔓荊子藥材進(jìn)行研究，采用定性及定量的分析方法對其質(zhì)量進(jìn)行檢測。同時(shí)，全面評價(jià)不同產(chǎn)地蔓荊子的質(zhì)量，為蔓荊子藥材的產(chǎn)地選擇及標(biāo)準(zhǔn)提升提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試劑與對照品

對照品：蔓荊子黃素對照藥品（批號：CHB180128，含量以≥98%計(jì)，成都克洛瑪生物科技有限公司）。

試劑：水合氯醛（麥克林公司）、甘油（麥克林公司），甲醇（廣州化學(xué)試劑廠）、石油醚（60~90℃，廣州化學(xué)試劑廠）、丙酮（廣州化學(xué)試劑廠）、乙醇（廣州化學(xué)試劑廠）、環(huán)己烷（廣州化學(xué)試劑廠）、乙酸乙酯（廣州化學(xué)試劑廠），氫氧化鈉（廣州化學(xué)試劑廠）、三氯化鋁（麥克林公司）、甲醇（美國Fisher 公司）、磷酸（廣州化學(xué)試劑廠）、超純水（實(shí)驗(yàn)室自制）。

1.1.2 樣品信息

蔓荊子藥材樣品信息詳見表1。

表1 蔓荊子藥材樣品信息

1.2 儀器與設(shè)備

島津高效液相色譜儀LC-20ADXR（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（賽多利斯斯泰迪生物設(shè)備（北京）有限公司），BM-20 型百萬分-微量分析天平（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?，F(xiàn)astreport 100 型薄層成像系統(tǒng)（廣州市錦泉儀器科技有限公司），KQ-300DA 型數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司），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），GZX-9070 型數(shù)顯鼓風(fēng)恒溫干燥箱（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），Comfort Ⅰ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 試驗(yàn)方法

1.3.1 顯微鑒別

取10 批次不同產(chǎn)地的蔓荊子，按照《中國藥典》2020 年版四部通則2001 顯微鑒別法進(jìn)行測定。

1.3.2 薄層鑒別

取10 批不同產(chǎn)地的蔓荊子粉末5 g，加石油醚（60~90℃）50 mL，加熱回流2h，濾過，棄去石油醚液，藥渣揮干，加丙酮80 mL，加熱回流1.5h，濾過，濾液蒸干，殘?jiān)蛹状? mL 使溶解，作為供試品溶液。另取蔓荊子黃素對照品，加甲醇制成每1 mL 含1 mg 的溶液，作為對照品溶液。照薄層色譜法（通則0502）試驗(yàn)，吸取上述兩種溶液各5 μL，分別點(diǎn)于同一用1%氫氧化鈉溶液制備的硅膠G 薄層板上，以環(huán)己烷-乙酸乙酯-甲醇（3：2：0.2）為展開劑，展開，取出，晾干，噴以10%三氯化鋁乙醇溶液后進(jìn)行檢視。

1.3.3 雜質(zhì)

取10 批次不同產(chǎn)地的蔓荊子，依照《中國藥典》2020 年版四部通則2301 項(xiàng)下雜質(zhì)測定法檢測。

1.3.4 水分

取10 批次不同產(chǎn)地的蔓荊子，依照《中國藥典》2020 年版四部通則0832 項(xiàng)下水分測定的第四法檢測。

1.3.5 總灰分

取10 批次不同產(chǎn)地的蔓荊子，依照《中國藥典》2020 年版四部通則2302 項(xiàng)下總灰分測定法檢測。

1.3.6 浸出物

取10 批次不同產(chǎn)地的蔓荊子，依照《中國藥典》2020 年版四部通則2201 項(xiàng)下醇溶性浸出物測定法項(xiàng)下的熱浸法測定，用甲醇作溶劑。

1.3.7 含量測定

1.3.7.1 色譜條件

采用Agilent ZORBAX SB-C18（4.6×250 mm，5 μm）色譜柱；流動相為甲醇-0.4%磷酸溶液（60：40）；檢測波長為258 nm；柱溫30 ℃；流速1.0 mL/min。

1.3.7.2 對照品溶液的制備

取蔓荊子黃素對照品適量，精密稱定，加甲醇制成每1mL 含30μg 的溶液，即得。

1.3.7.3 供試品溶液的制備

取10 批次不同產(chǎn)地的蔓荊子粉末（過三號篩）約2g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加入甲醇50mL，稱定重量，加熱回流1 小時(shí)，放冷，再稱定重量，用甲醇補(bǔ)足減失的重量，搖勻，濾過，取續(xù)濾液，即得。

1.3.7.4 樣品測定

分別精密吸取對照品溶液與供試品溶液各10μL，注入液相色譜儀，測定，即得。

2 結(jié)果與分析

2.1 顯微鑒別

結(jié)果顯示，10 批蔓荊子樣品顯微均符合《中國藥典》2020 版規(guī)定。由圖1 可見，花萼表皮細(xì)胞類圓形，壁多彎曲；非腺毛2~3 細(xì)胞，頂端細(xì)胞基部稍粗，有疣突。外果皮細(xì)胞多角形，有角質(zhì)紋理和毛茸脫落后的痕跡，并有腺毛與非腺毛。腺毛分頭部單細(xì)胞、柄1~2 細(xì)胞及頭部2~6 細(xì)胞、柄單細(xì)胞兩種；非腺毛2~4細(xì)胞，長14~68 μm，多彎曲，有壁疣。中果皮細(xì)胞長圓形或類圓形，壁微木化，紋孔明顯。油管多破碎，含分泌物，周圍細(xì)胞有淡黃色油滴。內(nèi)果皮石細(xì)胞橢圓形或近方形，直徑10~35 μm。種皮細(xì)胞圓形或類圓形，直徑42~73 μm，壁有網(wǎng)狀紋理，木化。

圖1 蔓荊子粉顯微圖

2.2 薄層鑒別

如圖2 所示，10 批蔓荊子樣品與蔓荊子黃素對照品在紫外光365 nm 下，在相應(yīng)位置上都出現(xiàn)了相同顏色的斑點(diǎn)和熒光斑點(diǎn)，即10 批蔓荊子樣品均含蔓荊子黃素。

圖2 10 批蔓荊子藥材薄層色譜圖

2.3 水分

對10 批蔓荊子藥材樣品進(jìn)行水分測定?！吨袊幍洹?020 年版規(guī)定，水分不得超過14.0 %。結(jié)果顯示，10 批蔓荊子樣品的水分測定結(jié)果均在正常范圍內(nèi)，結(jié)果見表2。

表2 蔓荊子水分、總灰分、浸出物、含量測定結(jié)果（，n=3）

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2.4 總灰分

《中國藥典》2020 版規(guī)定，總灰分不得超過7 %。對10 批不同產(chǎn)地蔓荊子樣品進(jìn)行總灰分測定，結(jié)果顯示，10 批蔓荊子樣品的總灰分結(jié)果均在正常范圍內(nèi)，結(jié)果見表2。

2.5 浸出物

《中國藥典》2020 版規(guī)定，浸出物不得少于8.0 %。對10 批不同產(chǎn)地蔓荊子樣品進(jìn)行浸出物測定，結(jié)果顯示，10 批蔓荊子樣品的浸出物結(jié)果均在正常范圍內(nèi)，結(jié)果見表2。

2.6 蔓荊子黃素含量測定

《中國藥典》2020 版規(guī)定，蔓荊子黃素含量不得少于0.030 %。對10 批不同產(chǎn)地蔓荊子樣品進(jìn)行含量測定，結(jié)果顯示，10 批蔓荊子樣品的蔓荊子黃素含量測定結(jié)果均在正常范圍內(nèi)，結(jié)果見表2，色譜圖如圖3所示。

圖3 蔓荊子高效液相色譜圖

2.7 聚類分析

分別以蔓荊子測定的水分、總灰分、浸出物及含量測定為變量，將表3 所得數(shù)據(jù)錄入SPSS25.0 軟件中經(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10 時(shí)，所有批次樣品可分為四類，具體見圖4。其中，云南省楚雄彝族自治州楚雄市、江西省九江市彭澤縣、福建省莆田市產(chǎn)的蔓荊子歸為一類，江西省宜春市豐城市、安徽省安慶市望江縣產(chǎn)地批次蔓荊子樣品歸為一類，江西省南昌市、安徽省亳州市譙城區(qū)、江西省宜春市樟樹市、山東省威海市文登區(qū)產(chǎn)地批次蔓荊子樣品歸為一類，云南省普洱市景谷傣族彝族自治縣產(chǎn)地蔓荊子樣品歸為一類。

圖4 10 個(gè)不同產(chǎn)地蔓荊子藥材聚類結(jié)果圖

表3 蔓荊子主成分的特征值和貢獻(xiàn)率

2.8 主成分分析

將表2 所得數(shù)據(jù)錄入SPSS25.0 軟件中經(jīng)處理后進(jìn)行主成分分析，結(jié)果見表3、表4。

表4 10 批樣品批蔓荊子藥材主成分得分（F1、F2）、綜合得分（F）、排名信息表

如表4 所示，主成分1 的貢獻(xiàn)率最高，主成分2的貢獻(xiàn)率次之，二者累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)81.154%，因此可用這兩個(gè)主成分代替原來的4 個(gè)指標(biāo)，用以評價(jià)10 批蔓荊子藥材的綜合質(zhì)量情況。結(jié)果顯示，綜合考察不同產(chǎn)地評分，云南省普洱市景谷傣族彝族自治縣產(chǎn)地的蔓荊子藥材質(zhì)量最優(yōu)。

3 結(jié)論

產(chǎn)地是影響中藥材質(zhì)量的重要因素之一，不同地區(qū)的某種中藥材的質(zhì)量往往與其他地區(qū)的相同種類藥材存在一定的差異，某些特定地區(qū)種植的某種藥材，質(zhì)量會優(yōu)于其他地區(qū)。中藥材的生長具有一定的地域性，與土壤、氣候、水質(zhì)等自然環(huán)境因素關(guān)聯(lián)緊密。同時(shí)，不同的采收、加工方式及不同的貯藏條件，也會造成中藥材質(zhì)量存在差異。如不同采收期及加工方式，會造成中藥材的雜質(zhì)、水分含量，有效成分含量的明顯差異；采用產(chǎn)地常規(guī)采收加工和產(chǎn)地趁鮮加工等不同方式，也會使藥材質(zhì)量產(chǎn)生一定的差異。藥材采收加工后的貯藏也是影響藥材質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，受貯藏環(huán)境的溫度、濕度等因素影響，藥材在貯藏過程中可能出現(xiàn)有效成分降解的情況。

綜上所述，綜合對蔓荊子藥材質(zhì)量多方位評價(jià)結(jié)果得出結(jié)論：10 批蔓荊子藥材，由性狀鑒別和薄層鑒別可知，均符合藥典要求。對其進(jìn)行水分、總灰分、醇溶性浸出物測定，水分含量在6.92%~11.92%，總灰分含量在3.59%~4.19%，醇溶性浸出物含量在10.27%~12.20%， 均符合藥典規(guī)定。HPLC 測定10 批蔓荊子藥材的蔓荊子黃素的含量，范圍在0.061%~0.079%，也符合藥典規(guī)定。10 批次不同產(chǎn)地的蔓荊子的水分含量、灰分含量、浸出物含量及蔓荊子黃素含量測定結(jié)果均符合《中國藥典》2020 版蔓荊子藥材的各項(xiàng)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。采用聚類分析法和主成分分析法對不同產(chǎn)地的蔓荊子藥材進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)，將不同產(chǎn)地的蔓荊子藥材進(jìn)行分類，結(jié)果表明不同產(chǎn)地的蔓荊子藥材的質(zhì)量存在一定的差異。比較10 批蔓荊子藥材發(fā)現(xiàn)，云南省普洱市景谷傣族彝族自治縣所產(chǎn)的蔓荊子的質(zhì)量最優(yōu)。