化學計量學結合加權TOPSIS模型評價不同產地野鴉椿質量

中圖分類號 R917；R284.1 文獻標志碼A 文章編號 1001-0408（2025）14-1755-05

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2025.14.11

ABSTRACTOBJECTIVEToevaluatethequalityof Euscaphis japonica fromdiferent habitats.METHODSTherelative correctinfactorsofgallcacid，protocatechuicacid，elagicacid，isoquercitrin，astragalinandapigeninwerecalculatedwith quercetias theinternalreference；therelativecorrction factorsofeuscaphicacid，oleanolicacid，stigmasteroland β -sitosterol werealsocalculatedwithursolicacidastheinternalreference.Thecontentsof12componentsin18batchesofsampleswere calculatedbyQAMSmethodandwerecomparedwithexternalstandardmethod.Atthesametime，thecontentsofwater-soluble extract，alcohol-soluble extract，total ash and acid-insoluble ash were detected.The quality of E ：japonica was evaluated by principalcomponentanalysis（PCA），orthogonalpartialleastsquares-discriminantanalysis（OPS-DA），andweightedtechnique fororderpreference bysimilaritytoidealsolution（TOPSIS）method.RESULTSTherewas no significant diferencebetweenthe resultsofQAMSmethodandexteralstandardmethodforthe12componentsinthe18batchesofsamples.However，notable content variations were observed among diferent batchesof samples.Theresultsof PCAand OPLS-DAshowedthat S1-S7，S8- S12，andS13-S18wereclustered intoonecategoryrespectively.Sevenkeycharacteristiccomponentsvariableimportancein projection values gt;1 ，euscaphic acid，ursolic acid，protocatechuic acid，apigenin， β -sitosterol， isoquercitrin，and oleanolic acid， respectively.Theanalysisresultsofthe weightedTOPSIS methodrevealedthattherelativeclosenessforevaluating thequalityof18 batches of samples ranged from 0.283 5 to 0.644 1，with the samples of E japonica from Fengjie，Chongqing，demonstrating the highestquality.CONCLUSIONS Theestablished methodisaccurateandfeasible，whichcanbeused forthequalityevaluationof E. japonica combined with chemometricsand weighted TOPSIS model.

KEYWORDS Euscaphis japonica；QAMS；chemometrics; weighted TOPSISmethod;quality evaluation

野鴉椿為省沽油科植物野鴉椿Euscaphisjaponica（Thunb.exRoem.amp;Schult.）Kanitz的干燥成熟果實，除西北各省外，全國均產]。野鴉椿主要含有酚酸類、黃酮類、三萜類等成分，具有理氣止痛、消腫散結、祛風止癢等作用，臨床可用于治療頭痛、眩暈、胃痛、脫肛、子宮下垂等[2]。野鴉椿收錄于地方標準[3-41，但這些標準均未涉及含量測定項。目前，雖然已有關于野鴉椿指紋圖譜或少數幾個成分定量分析的報道5-，但均不能表征其內在的整體質量。沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸等酚酸類，異槲皮昔、紫云英苷、槲皮素、芹菜素等黃酮類，野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸等三萜類及豆甾醇 B -谷甾醇等甾醇類為野鴉椿發(fā)揮臨床療效的主要活性成分，故本研究選取上述成分為含量測定指標。

一測多評（quantitative analysis of multi-componentsbysingle-marker，QAMS）法能實現(xiàn)多指標成分同時檢測，縮短檢測周期，降低成本。本研究以重慶、云南、四川等產地的18批野鴉椿藥材為樣品，采用QAMS法檢測野鴉椿中沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、槲皮素、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇和 β -谷甾醇的含量，同時測定水溶性浸出物、醇溶性浸出物、總灰分、酸不溶性灰分的含量；基于上述16個指標含量，結合化學計量學和加權逼近理想解排序（technique for order preference bysimilarity to ideal solu-tion，TOPSIS）法構建不同產地野鴉椿質量差異評估模型，旨在為野鴉椿質量評價提供參考。

1材料

1.1 主要儀器

本研究所用主要儀器包括Waters2690/5-2998型高效液相色譜（HPLC）儀（美國Waters公司）、Agilent1200型HPLC儀（美國Agilent公司）KQ-300DV型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）、MS205DU型電子分析天平（瑞士MettlerToledo公司）等。

1.2 主要藥品與試劑

熊果酸、槲皮素、芹菜素、原兒茶酸、沒食子酸、齊墩果酸、異槲皮苷 ，β -谷甾醇和鞣花酸對照品（批號分別為110742-202424、100081-202411、111901-202205、110809-202207、110831-202408、110709-202109、111809-202205、110851-201909、111959-201903，純度分別為 99.7%.98.7% 、98.496.97.5%.96.5%.95.8%.96.3%.92.7%.88.8% ）均購自中國食品藥品檢定研究院；紫云英苷、豆甾醇和野鴉椿酸對照品（批號分別為PRF9072622、PRF10032922、PRF22061404，純度均大于 95.0% ）均購自成都普瑞法科技開發(fā)有限公司；乙腈（色譜純）和磷酸均購自德國默克公司。18批野鴉椿藥材（編號 s1～S18 均經牡丹江醫(yī)科大學藥學院鄒桂華副教授根據重慶市中藥材質量標準鑒定，為省沽油科植物野鴉椿E.japonica（Thunb.exRoem.amp;Schult.Kanitz的干燥成熟果實。藥材的采集信息見表1。

表118批野鴉椿藥材的采集信息

2方法與結果

2.1 野鴉椿中12個成分的含量測定

2.1.1 供試品溶液的制備

取野鴉椿藥材粉末約 0.5g ，精密稱定，置于具塞錐形瓶中，精密加入 70% 甲醇 25mL ，稱重，超聲 45min ，冷卻，用 70% 甲醇補足減失的質量，搖勻，過濾，即得。

2.1.2 混合對照品溶液的制備

取沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、槲皮素、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇和 β -谷留醇對照品各適量，精密稱定，用 70% 甲醇稀釋后混勻，制成上述各成分質量濃度分別為0.116、 0.830、0.046、0.072mg/mL 的單一對照品貯備液；分別精密吸取上述各單一對照品貯備液 1mL ，置于 20mL 容量瓶中，用 70% 甲醇定容，搖勻，即得各成分質量濃度分別為 5.80，29.50，15.40，20.80，9.20，23.50，10.60，31.80， 25.90，41.50，2.30，3.60，μg/mL 的混合對照品溶液。

2.1.3 色譜條件

以Hypersil Gold C₁₈（250mm×4.6mm，5μm） 為色譜柱；以 0.1% 磷酸（A）-乙腈（B）為流動相進行梯度洗脫（ 0～9min 21.0%B 9～35min ， 21.0%B62.0%B 35～ 58min，62.0%-…86.0%8;58～65min，86.0%B21.0%B） ：檢測波長為 254nm （沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異皮苷、紫云英苷、槲皮素和芹菜素）和 210nm （野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇和 β -谷甾醇）；柱溫為 30^°C 流速為 1.0mL/min ；進樣量為 10μL 。該色譜條件下，混合對照品溶液和供試品溶液（編號S1）的色譜圖見圖1。

2.1.4線性關系考察

取“2.1.2”項下各單一對照品貯備液適量，用 70% 甲醇逐級稀釋，制得6個不同質量濃度的系列對照品工作溶液。按“2.1.3\"項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積。以對照品質量濃度為橫坐標 （x） 、峰面積為縱坐標 （y） 進行線性回歸。結果見表2。

2.1.5精密度、穩(wěn)定性及重復性試驗

取“2.1.1\"項下供試品溶液（編號S1），按“2.1.3\"項下色譜條件連續(xù)進樣測定6次，記錄峰面積，考察精密度；取\"2.1.1\"項下供試品溶液（編號S1），于室溫下放置0、4、8、12、16、20、24h時進樣測定，記錄峰面積，考察穩(wěn)定性；另取同一批野鴉椿樣品（編號S1）適量，按“2.1.1\"項下方法制備供試品溶液，共6份，進樣測定，記錄峰面積并按外標法（external standardmethod，ESM）[o]計算含量，考察重復性。結果顯示，沒食子酸等12個成分在精密度、穩(wěn)定性和重復性試驗中峰面積或含量的RSD均小于 2.0%（n=6 或 n=7 ）。

圖1野鴉椿供試品溶液和混合對照品溶液的HPLC圖

表2沒食子酸等12個成分的回歸方程與線性范圍

1：沒食子酸；2：原兒茶酸；3：鞣花酸；4：異槲皮苷；5：紫云英苷；6：槲皮素；7：芹菜素；8：野鴉椿酸；9：齊墩果酸；10：熊果酸；11：豆甾醇；12：β-谷甾醇。

2.1.6 加樣回收率試驗

取已知成分含量的野鴉椿樣品（編號S1）粉末，共9份，每份約 0.25g ，精密稱定，按已知成分含量的 80% 、100%.120% 加入混合對照品溶液，再按\"2.1.1\"項下方法制備供試品溶液，每個比例制備3份，按\"2.1.3\"項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積并計算加樣回收率。結果顯示，沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、槲皮素、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇和β -谷甾醇的平均加樣回收率分別為 97.59%.99.65% 199.12% 、 100.03% 、 97.75% 、 99.70% 1 97.89% 、 100.13% 、98.84% / 100.02% 、 97.33% 、 96.98% ，RSD均小于 2.0% （ n=3 ）。

2.1.7 相對校正因子的計算

取\"2.1.4\"項下6個不同質量濃度的系列對照品工作溶液，按“2.1.3”項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積。以槲皮素為內參物，計算沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、芹菜素的相對校正因子 （f） ；以熊果酸為內參物，計算野鴉椿酸、齊墩果酸、豆甾醇 ??β 谷甾醇的f。f=PixA ，式中 ρ_s 和 ρ_i 為內參物和其他成分的質量濃度， A_s 和 A_i 為內參物和其他成分的峰面積[]。結果顯示，沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、豆甾醇 ??β -谷甾醇的 f 分別為 1.5037，1.0405，1.2023，1.0948，1.3689，1.2435， 0.8527、0.8402、1.4344、1.3387，RSD均小于 2.0% （n=6 。

2.1.8不同儀器和色譜柱對 f 的影響

精密量取“2.1.2\"項下混合對照品溶液，按“2.1.3\"項下色譜條件，以不同色譜柱（Hypersil Gold C₁₈ Luna C₁₈ 、ZORBAX RX-C₁₈ ）在不同HPLC儀（Waters2690/5-2998型和Agilent1200型）中進樣測定，記錄峰面積，按\"2.1.7\"項下方法計算 f 。結果顯示，沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、豆甾醇 _，β -谷甾醇的平均 f 分別為 1.5053.1.0400 、1.2019，1.0954，1.3610，1.2421，0.8567，0.8419，1.4378， 1.3368，RSD均小于 2.0%（n=6） 。

2.1.9 不同儀器和色譜柱對各成分相對保留時間的影響

記錄“2.1.8”項下沒食子酸等12個成分色譜峰的保留時間，以槲皮素為內參物，計算沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮昔、紫云英昔、芹菜素的相對保留時間；以熊果酸為內參物，計算野鴉椿酸、齊墩果酸、豆甾醇和β -谷甾醇的相對保留時間。結果顯示，沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、豆甾醇 ，β. -谷甾醇的平均相對保留時間分別為 0.450 3、0.541 3、0.628 3、0.736 6、0.854 6、1.040 9. 0.7933、0.8755、1.0737、1.1322，RSD均小于 2.0% 0 ）。

2.1.10 樣品含量測定

取18批野鴉椿樣品，按“2.1.1\"項下方法制備供試品溶液，按\"2.1.3\"項下色譜條件進樣測定，分別按ESM[2]和QAMS法計算各成分的含量，每批樣品測定3次。運用SPSS26.0軟件，采用 t 檢驗對數據進行分析，檢驗水準 α=0.05 。結果（表3）顯示，以槲皮素和熊果酸為內參物時，18批野鴉椿樣品中10個成分采用QAMS法與ESM測定的結果差異不顯著 Pgt;0.05 ），但不同批次樣品的含量差異較大，以豆甾醇和野鴉椿酸含量差異最顯著，其中重慶奉節(jié)縣（S16）產野鴉椿中槲皮素、原兒茶酸、紫云英昔、野鴉椿酸、齊墩果酸的含量均最高，但沒食子酸和異槲皮苷含量最低;江西崇義縣（S12）產野鴉椿中槲皮素、熊果酸、紫云英苷、齊墩果酸和 β. 谷甾醇含量均最低；江西大余縣產（S11）野鴉椿中沒食子酸和異槲皮苷含量均最高，但原兒茶酸、野鴉椿酸和豆甾醇含量均最低，這可能與野鴉椿采集地的氣候環(huán)境、生長年限、采摘時間相關。

2.2醇溶性浸出物、水溶性浸出物、總灰分和酸不溶性 灰分檢測

按照2020年版《中國藥典》（四部）通則[2方法，分別檢測醇溶性浸出物、水溶性浸出物、總灰分和酸不溶性灰分的含量。結果顯示，18批野鴉椿樣品中醇溶性浸出物、水溶性浸出物、總灰分和酸不溶性灰分含量分別為13.2%～17.8%.19.3%～25.9%.2.6%～6.3%.0.5%～1.3% 符合《中國藥典》相關規(guī)定。

2.3 主成分分析

以18批野鴉椿樣品中16個指標含量為變量，采用SPSS26.0軟件進行主成分分析。結果顯示，有2個主成分的特征值 gt;1 ，累計方差貢獻率為 86.812% 。其中主成分1在沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、槲皮素、野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇、醇溶性浸出物、水溶性浸出物、總灰分和酸不溶性灰分上有較高的載荷值，特征值為12.061；主成分2在芹菜素和β -谷甾醇上有較高的載荷值，特征值為1.829。18批野鴉椿樣品的主成分分析得分圖（圖2）顯示，編號 s1～ S7、S8～S12、S13～S18樣品分別聚為一類，組內樣品散點相對集中。

2.4正交偏最小二乘法-判別分析

進一步以16個指標含量為變量，采用SIMCA14.1軟件進行正交偏最小二乘法-判別分析（orthogonal par-tial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）。結果顯示，模型參數 R²X，R²Y，Q² 依次為 0.971，0.912 和0.840，均大于0.5，提示該模型可用于不同產地野鴉椿的有監(jiān)督判別分析。OPLS-DA模型得分圖（見圖3）顯示，18批野鴉椿樣品分類與主成分分析結果一致，且更明顯。以變量重要性投影（variable importance in projec-tion，VIP）值 gt;1 為篩選標準[13]，共篩選出7個關鍵特征性成分，分別為野鴉椿酸、熊果酸、原兒茶酸、芹菜素、β -谷甾醇、異槲皮昔和齊墩果酸。結果見圖4。

圖218批野鴉椿的主成分分析得分圖

圖3 OPLS-DA模型得分圖

2.5 加權TOPSIS模型評價

采用加權TOPSIS法對野鴉椿中16個指標進行標準化處理[4，除總灰分和酸不溶性灰分為負向指標外，其余14個均為正向指標；再以各指標的VIP值為權重構建加權決策矩陣，確定各指標的最優(yōu)方案和最劣方案，最后計算最優(yōu)向量歐氏距離 （D_b⁺） 、最差向量歐氏距離（D_b^-） 、相對貼近度 （J_b） 。結果見表4。

表318批野鴉椿中沒食子酸等12個成分的含量測定結果 （n=3，mg/g）

1：沒食子酸；2：原兒茶酸；3：鞣花酸；4：異槲皮苷；5：紫云英苷；6：槲皮素；7：芹菜素；8：野鴉椿酸；9：齊墩果酸；10：熊果酸；11：豆甾醇；12：β-谷甾醇；13：水溶性浸出物；14：醇溶性浸出物；15：總灰分；16：酸不溶性灰分。

圖418批野鴉椿的OPLS-DAVIP圖

表418批野鴉椿加權TOPSIS法分析結果

3 討論

3.1檢測方法的優(yōu)化

本課題組前期在制備供試品溶液時，以沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、槲皮素、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇和 β -谷甾醇的綜合提取率為指標，考察了 50% 甲醇、 70% 甲醇、甲醇超聲提取 30，45，60min 時的提取效果。結果顯示，以 70% 甲醇超聲提取 45min 時，上述12個成分的色譜響應度較大，雜質干擾最小。本研究采用紫外掃描對照品溶液時，發(fā)現(xiàn)沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、槲皮素和芹菜素在 254nm 波長處均有較強吸收；野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇和 β -谷甾醇則存在末端吸收，由于中藥材所含化學成分復雜，單一波長檢測時，不能體現(xiàn)所有特征峰，故最終采用 254nm 和 210nm 波長切換法同步檢測上述12個成分的含量。

3.2 內參物的確定

為降低不同檢測波長對QAMS法相對校正因子的影響，選取質量較為穩(wěn)定、2種波長下出峰時間相對居中的槲皮素和熊果酸為內參物。

3.3 綜合評價結果分析

化學模式識別可快速實現(xiàn)對數據的可視化識別，基于各指標含量差異較大，利用化學計量學對16個指標數據進行分析，結果顯示，18批野鴉椿聚為3類；野鴉椿酸、熊果酸、原兒茶酸、芹菜素 B -谷甾醇、異槲皮苷和齊墩果酸的VIP值 gt;1 ，是導致不同產地野鴉椿質量差異的主要標志物，建議將這7個成分作為野鴉椿的質量評價指標；加權TOPSIS法結果顯示，18批野鴉椿的 J_b 值為0.283 5～0.644 1 ，其中S16樣品質量最優(yōu)。據《福建植物志》記載，野鴉椿有落葉類和常綠類，黃果野鴉椿是常綠類圓齒野鴉椿的變種，建寧野鴉椿是落葉類野鴉椿的變種，野鴉椿的藥用部位為帶花或果實的枝葉以及干燥成熟的果實。然而本研究只對干燥成熟的果實進行了考察，存在一定局限。后續(xù)將擴大樣品采集地，同時對比不同藥用部位中上述7個成分的含量差異。

綜上所述，所建含量測定方法準確可行，結合化學計量學及加權TOPSIS法可用于野鴉椿的質量評價。

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