文章信息
- 武恬恬, 赵鹏, 吕振国, 欧阳慧子, 何俊
- WU Tiantian, ZHAO Peng, LYU Zhenguo, OUYANG Huizi, HE Jun
- 超高效液相色谱指纹图谱及多成分定量对木贼的质量评价研究
- Study on quality evaluation of Equiseti Hiemalis Herba by UHPLC fingerprint combined with multi-content determination
- 天津中医药大学学报, 2025, 44(5): 404-409
- Journal of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, 2025, 44(5): 404-409
- http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1673-9043.2025.05.04
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文章历史
收稿日期: 2024-10-25
2. 现代中医药海河实验室, 天津 301617
2. Haihe Laboratory of Modern Chinese Medicine, Tianjin 301617, China
木贼为木贼科植物木贼(Equisetum hyemale L.)的干燥地上部分,主要分布于中国黑龙江、辽宁、吉林、陕西、福建等地[1-2]。《中国药典》2020年版一部中记载木贼味甘、苦,归肺、肝经,具有疏散风热,明目退翳等功效,临床常用于风热目赤,迎风流泪,目生云翳等症[3]。木贼的化学成分复杂,主要含黄酮类、酚酸类、挥发油类等。现代药理研究表明:木贼具有降血脂、降血压、保肝、抗心肌缺血和抗肿瘤等作用[4-6]。
近年来,关于木贼的研究主要集中于黄酮类成分,《中国药典》2020年版一部中仅将山柰酚作为木贼化学成分含量测定的唯一指标[3]。然而,中药成分复杂,仅单一成分的含量测定,无法全面反映其质量优劣。指纹图谱运用现代分析技术,能够系统而全面地表征中药的共有及内在特征,具有较好的稳定性和重现性,是中药材质量评价的重要途径之一[7-9]。化学模式识别技术能够深入挖掘指纹图谱信息,揭示中药内在成分差异,对其质量控制具有重要意义[10-13]。因此,本研究将超高效液相色谱(UHPLC)指纹图谱、化学模式识别技术与指标成分定量相结合,以期为木贼质量评价提供参考,同时为木贼药效物质基础及其相关复方研究奠定基础。
1 仪器与材料 1.1 仪器Agilent 1290超高效液相色谱仪(美国安捷伦公司);十万分之一天平(波兰Radwag公司);Milli-Q超纯水制备仪(Millipore公司);G3KT18273型旋涡混合器(赛默飞世尔科技公司);ZZ-L6DT超声波清洗机(天津知著科技有限公司)。
1.2 材料对照品山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷(批号:DSTDS011501)、山柰酚-3-O-槐糖苷(批号:DSTDS001701)、阿魏酸(批号:DSTDL002101)、香草酸(批号:DSTDX008801)、绿原酸(批号:DSTDL002101)均购于成都德思特生物技术有限公司(纯度均大于98.0%)。甲酸、甲醇、乙腈购于Fisher公司,水为超纯水(由Milli-Q超纯水仪制备)。木贼信息来源见表 1。
色谱柱:ACQUITY CSH C18柱;流动相:甲酸水(0.1%,A相)-乙腈(B相);洗脱程序:(0~19 min,5%~10% B;19~35 min,10%~49% B);检测波长:270 nm;进样量:2 μL;流速:0.3 mL/min。
2.2 供试品溶液的制备精密称定木贼粉末1.00 g(过60目筛),精密量取20.00 mL的50%甲醇,超声处理45 min(300 W,40 kHz),冷却,补足失重,摇匀,过0.22 μm微孔滤膜即得。
2.3 对照品溶液的制备精密称定对照品山柰酚-3-O-槐糖苷、阿魏酸、香草酸、绿原酸适量,50%甲醇溶解,配制成1 mg/mL的标准对照品溶液。精密称定山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷适量,50%甲醇溶解,配制成5 mg/mL的标准对照品溶液。
2.4 方法学考察 2.4.1 精密度精密称定A10木贼粉末1.00 g,制备供试品溶液,连续进样6次。以绿原酸为参照峰,计算各共有峰相对保留时间的相对标准偏差(RSD)≤0.36%,相对峰面积的RSD≤5.7%,表明仪器精密度良好。
2.4.2 稳定性精密称定A10木贼粉末1.00 g,制备供试品溶液,在0、2、4、8、12、24 h等时间点分别进样。以绿原酸为参照峰,计算各共有峰相对保留时间的RSD ≤ 0.12%,相对峰面积的RSD≤5.4%,表明供试品溶液24 h内稳定性良好。
2.4.3 重复性精密称定A10木贼粉末6份,每份1.00 g,平行制备6份供试品溶液,进样测定。以绿原酸为参照峰,计算各共有峰相对保留时间的RSD≤0.75%,相对峰面积的RSD≤3.23%,表明方法重复性良好。
2.5 指纹图谱的建立将20批木贼粉末制成供试品溶液,连续进样。将数据导入《中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2012版)》软件,以A1为参照图谱,采用平均数法生成对照图谱,时间窗宽度为0.1 min,进行多点校正,Mark峰匹配。生成20批木贼样品叠加图谱和对照图谱R,20批木贼中含14个共有峰,见图 1。经对照品比对后指认出3号峰香草酸、4号峰山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷、6号峰绿原酸、9号峰阿魏酸、11号峰山柰酚-3-O-槐糖苷。对20批木贼样品进行相似度评价,其相似度均大于0.992,相似度较高,质量相对稳定,结果见表 2。
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| 注:3,香草酸;4,山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷;6,绿原酸;9,阿魏酸;11,山柰酚-3-O-槐糖苷。 图 1 混合标准品溶液色谱图(A)和20批木贼叠加图谱及对照图谱(B) |
层次聚类分析是一种可使复杂的多维数据标准化的分析方法,使用适当的度量和连接准则,通过构建树状图,直观地显示出被测样品间的相似性或差异性。以20批不同产地木贼药材的14个共有峰面积为原始数据,导入SIMCA 14.1软件,进行层次聚类分析。20批样品被分为两组,其中A1-A3为安徽产区,聚为一类;A4-A20为内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁产区,聚为一类。分类结果与药材产地相关性较大,结果见图 2。
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| 注:A1-A3为安徽产区,A4-A8为黑龙江产区,A9-A12为内蒙古产区,A13-A16为辽宁产区,A17-A20为吉林产区。 图 2 20批木贼样品HCA分析图 |
正交偏最小二乘法判别分析作为一种有监督的判别分析工具,可以除去与分类无关的噪声变量,从而提高模型预测的准确性。其交叉验证和置换检验功能可评估模型的稳定性和可靠性,避免过拟合问题。以20批不同产地木贼的共有峰峰面积为原始数据,导入SIMCA 14.1软件进行分析。结果如图 3所示,20批木贼药材可分为两类,A1-A3聚为一类,A4-A20聚为一类。
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| 注:A1-A3为安徽产区,A4-A8为黑龙江产区,A9-A12为内蒙古产区,A13-A16为辽宁产区,A17-A20为吉林产区。 图 3 20批木贼样品OPLS-DA得分图 |
为进一步筛选不同产地木贼药材间的标志性成分,选取了变量投影重要度(VIP)>1的成分作为差异性成分。其中,4号峰(山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷)>9号峰(阿魏酸)>3号峰(香草酸)>14号峰>13号峰>5号峰>1,共筛选出6个差异性成分,结果见图 4。
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| 注:横坐标为化合物峰号,纵坐标为VIP值。 图 4 木贼样品中各成分VIP图 |
精密吸取对照品溶液适量,用50%甲醇稀释得香草酸浓度为200 μg/mL、山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷浓度为2000 μg/mL、绿原酸浓度为300 μg/mL、阿魏酸浓度为40 μg/mL、山柰酚-3-O-槐糖苷浓度为50 μg/mL的混合对照品溶液。用50%甲醇依次稀释2、2、2、2、2倍,得到系列对照品溶液,进样分析。并根据测得的峰面积(Y)和质量浓度(X)数据,绘制成含量测定的标准曲线,结果见表 3。
精密称定A10木贼粉末1.00 g,制备供试品溶液,连续进样6次。计算得香草酸、山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷、绿原酸、阿魏酸、山柰酚-3-O-槐糖苷的RSD分别为0.82%、0.69%、0.48%、1.56%、1.28%,表明仪器精密度良好。
2.7.3 稳定性精密称定A10木贼粉末1.00 g,制备供试品溶液,在0、2、4、8、12、24 h等时间点下,分别进样。计算得香草酸、山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷、绿原酸、阿魏酸、山柰酚-3-O-槐糖苷的RSD分别为1.97%、1.74%、2.17%、2.43%、1.58%,表明供试品溶液24 h内稳定性良好。
2.7.4 重复性精密称定A10木贼粉末,平行制备6份供试品溶液,连续进样,按标准曲线法计算香草酸、山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷、绿原酸、阿魏酸、山柰酚-3-O-槐糖苷的含量,RSD分别为2.84%、1.43%、1.63%、1.93%、2.99%,表明该方法重复性良好。
2.7.5 加样回收率精密称定A10木贼粉末6份,每份0.50 g,加入一定量的混合对照品溶液,平行制备6份供试品溶液,进样测定。计算香草酸、山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷、绿原酸、阿魏酸、山柰酚-3-O-槐糖苷的平均加样回收率依次是98.07%、95.26%、107.32%、106.53%、97.67%,RSD依次为7.69%、1.46%、5.05%、1.53%、3.2%,表明该方法准确度符合要求。
2.7.6 含量测定精密称定20个批次的木贼粉末,制备成供试品溶液,平行进样3次。按照标准曲线法计算香草酸、山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷、绿原酸、阿魏酸、山柰酚-3-O-槐糖苷5种成分的含量,取平均值,结果见表 4。
本实验考察了不同提取溶剂(甲醇、70%甲醇、50%甲醇、30%甲醇)、不同超声时间(30、45、60 min)以及不同料液比(1∶20、1∶50、1∶100)对色谱峰的影响。结果表明,以50%甲醇为提取溶剂,提取时间为45 min时,所得的色谱峰响应较强且数量最多。
3.2 色谱条件的优化本研究采用210~400 nm全波长扫描,以更全面地展示木贼中所含的化学成分。结果表明在270 nm时各色谱峰数目、分离度均为最优,故选择270 nm为检测波长。同时还分析了不同色谱柱(ACQUITY CSH C18柱、BEH C18柱、HSS T3柱)以及不同体系流动相(甲醇-水、乙腈-水、乙腈-0.1%甲酸水等)的影响,最终确定了“2.1”项下的条件。
3.3 指纹图谱结果分析20批木贼指纹图谱中含14个共有峰,经标准品比对,指认出3号峰香草酸、4号峰山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷、6号峰绿原酸、9号峰阿魏酸、11号峰山柰酚-3-O-槐糖苷。相似度评价结果显示,20批药材相似度均大于0.992,表明这些样品在化学成分组成上一致性较好。层次聚类分析将20批木贼药材分为两类,正交偏最小二乘法判别分析的分类结果与层次聚类分析的结果一致,并筛选出6种差异性成分(经对照品比对指认出其中3种成分:山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷、阿魏酸、香草酸)。不同产地的木贼化学成分存在显著差异,差异性成分则是A1-A3样品(安徽产区)与其它批次样品之间产生差异的主要原因。差异性成分的VIP值越大,对样品分类结果的贡献越大。
3.4 5种成分的含量测定《中国药典》2020年版一部中仅以山柰酚作为木贼药材含量测定的指标成分,但是单一成分难以对药材进行全面的质量评价。本研究增加了对香草酸、山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷、绿原酸、阿魏酸、山柰酚-3-O-槐糖苷的测定。其中,绿原酸具有抗炎、抗氧化、抗病毒等多种生物活性[14];香草酸具有较强的抑菌活性作用[15];阿魏酸可以抑制炎症[16];山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷具有保肝作用[17];山柰酚-3-O-槐糖苷具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤和保肝作用[18-20];5种化合物均为木贼中的活性成分,对于木贼药效的发挥具有重要意义。因此,本研究在指纹图谱的基础上同步建立了香草酸、山柰酚-3-O-槐二糖-7-O-葡萄糖苷、绿原酸、阿魏酸、山柰酚-3-O-槐糖苷5种成分的含量测定方法。20批木贼药材5种成分平均含量分别为0.72、8.43、0.85、0.25、0.29 mg/g。
综上所述,该研究将UHPLC指纹图谱、化学计量学和5种成分含量测定相结合,不仅对不同来源木贼的质量进行了综合的评价,也可为后续含木贼制剂的开发提供参考。
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2025, Vol. 44


