不同產(chǎn)地白芍的電化學(xué)指紋圖譜研究△

管藝，程旺興，管越，陳佳，方成武

(安徽中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院 安徽省現(xiàn)代中藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽 合肥 230031)

不同產(chǎn)地白芍的電化學(xué)指紋圖譜研究△

管藝，程旺興*，管越，陳佳，方成武

(安徽中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院 安徽省現(xiàn)代中藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽 合肥 230031)

目的：用電化學(xué)指紋圖譜對(duì)中藥白芍進(jìn)行鑒別，分析不同產(chǎn)地白芍的電化學(xué)指紋圖譜。方法：采用B-Z化學(xué)振蕩方法。結(jié)果：不同產(chǎn)地白芍的電化學(xué)指紋圖譜信息特征有明顯不同。結(jié)論：電化學(xué)指紋圖譜技術(shù)可用于不同產(chǎn)地白芍的鑒別。

指紋圖譜；白芍；鑒別

中藥質(zhì)量控制已成為中藥現(xiàn)代化進(jìn)程中的重要環(huán)節(jié)，而中草藥是建立在多種復(fù)雜化學(xué)成分綜合作用基礎(chǔ)之上的，中藥化學(xué)信息是由多種化學(xué)成分綜合構(gòu)成的，很難通過(guò)一種或幾種成分來(lái)評(píng)價(jià)中藥的有效性和專屬性[1]。借助通過(guò)分離、提純、波譜技術(shù)及其他分析方法等逐個(gè)分析每種中藥所有化學(xué)成分所得的結(jié)果來(lái)鑒別或評(píng)價(jià)中藥是一種最可靠的分析方法，但因分析成本高、操作周期長(zhǎng)、工作量繁重等原因而不適用于絕大多數(shù)成分復(fù)雜的中藥鑒別與評(píng)價(jià)[2-5]。中藥電化學(xué)指紋圖譜在中藥鑒別和質(zhì)量評(píng)價(jià)方面的作用越來(lái)越被人們重視，作為一種分析檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，近年來(lái)在中藥鑒定方面也有報(bào)道[6-8]，但對(duì)同一藥材不同產(chǎn)地的研究未見(jiàn)報(bào)道。

白芍為毛茛科植物芍藥PaeonialactifloraPall.的干燥根[9]，是我國(guó)傳統(tǒng)中藥材，其主產(chǎn)地有安徽亳州、浙江金華、四川中江等，其中以安徽亳州產(chǎn)量大、色白、粉性足、質(zhì)量好而享譽(yù)全國(guó)。本文研究了白芍在以丙二酸作為耗散物的B-Z振蕩體系中的電化學(xué)指紋圖譜，其特征參數(shù)主要為：(1)最高電位(Emax)：振蕩曲線的電位最高值；(2)誘導(dǎo)期(t誘導(dǎo))：從加入試劑到振蕩發(fā)生的時(shí)間；(3)振蕩壽命(t振蕩)：振蕩開(kāi)始到振蕩結(jié)束的時(shí)間；(4)振蕩周期：振蕩過(guò)程中出現(xiàn)相鄰峰的時(shí)間。通過(guò)對(duì)其溫度、藥材粉末粒度、樣品加入量等影響電化學(xué)指紋圖譜的因素進(jìn)行了綜合對(duì)比研究；分析了不同產(chǎn)地白芍的特征，結(jié)果表明不同產(chǎn)地白芍的電化學(xué)指紋圖譜有明顯區(qū)別，可用于白芍藥材的產(chǎn)地鑒別。

1 儀器與材料

1.1 儀器

LK2005A型電化學(xué)工作站(天津市蘭力科化學(xué)電子高技術(shù)有限公司)，HH-501型超級(jí)恒溫水浴鍋(江蘇金壇市金城國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠)，CJJ78-1型磁力加熱攪拌器(江蘇金壇城西曉陽(yáng)電子儀器廠)，213-Ol型金屬鉑電極(上海精密科學(xué)儀器有限公司)為工作電極，217型甘汞電極為參比電極。

1.2 試劑和材料

硫酸(上海市化學(xué)試劑有限公司)，丙二酸(天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所)，硫酸鈰銨(國(guó)藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑有限公司)，溴酸鉀(天津市永大化學(xué)試劑開(kāi)發(fā)中心)，實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純。所有溶液均以二次蒸餾水配制。

中藥材樣本有安徽亳州白芍(BL20070912)、山東菏澤白芍(HZ20081021)、四川中江白芍(ZH20090711)、浙江金華白芍(JH20090810)，由安徽中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院中藥教研室提供，并經(jīng)方成武教授和彭華勝副教授鑒定。

2 方法與結(jié)果

2.1 電化學(xué)指紋圖譜測(cè)定

電化學(xué)振蕩反應(yīng)在連續(xù)流動(dòng)的攪拌槽中進(jìn)行，溫度控制在(35±0.05)℃，加入過(guò)100目篩篩分后干燥至恒重的白芍粉末0.500 0 g、12 mL H2SO4(3.0 mol·L-1)溶液、6 mL丙二酸(0.4 mol·L-1)溶液和3mL 硫酸鈰銨(0.005mol·L-1)溶液于夾套反應(yīng)器中，蓋好帶溫度計(jì)和電極的反應(yīng)器蓋。開(kāi)啟通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置相連的計(jì)算機(jī)，以及磁力攪拌器(轉(zhuǎn)速400 r·min-1)，并開(kāi)始計(jì)時(shí)。開(kāi)啟超級(jí)恒溫儀，調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)溫度為35 ℃時(shí)，恒溫。恒速攪拌1.0 min時(shí)，通過(guò)注射器迅速加入3 mL溴酸鈉(0.2 mol·L-1)溶液，即刻點(diǎn)擊菜單采集數(shù)據(jù)，記錄E-t曲線至電位振蕩消失為止，即獲得電化學(xué)指紋圖譜，如圖1所示。

圖1 安徽亳州白芍電化學(xué)指紋圖譜

2.2 電化學(xué)指紋圖譜的重現(xiàn)性

取同一產(chǎn)地安徽亳州白芍粉末，平行測(cè)定5次，其電化學(xué)指紋圖譜見(jiàn)圖2。由圖可見(jiàn)，同一來(lái)源的同種中藥材在相同實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)得的電化學(xué)指紋圖譜的各種信息指標(biāo)基本相同，RSD≤2.4%，見(jiàn)表1，表明重現(xiàn)性良好。

圖2 白芍電化學(xué)指紋圖譜重現(xiàn)性

Emax/Vt誘導(dǎo)/st振蕩/sE起振/V10.954132.79459.96134.6420.952131.19476.89131.3130.918132.89456.57129.4640.953129.95482.34128.6950.938128.12469.96126.98RSD/%1.631.532.332.24

注：Emax-最高電位，t誘導(dǎo)-誘導(dǎo)期，t振蕩-振蕩壽命，E起振-振蕩開(kāi)始時(shí)電位

2.3 溫度對(duì)振蕩體系的影響

精密加入0.5 g、過(guò)100目篩的安徽亳州白芍，改變實(shí)驗(yàn)溫度，分別在25，30，35，40，45 ℃測(cè)定其電化學(xué)指紋圖譜，見(jiàn)圖3。結(jié)果表明，隨著溫度的升高，整個(gè)E-t曲線的所有數(shù)據(jù)均有著不同的變化規(guī)律。由圖3可以看出，隨著溫度的升高，體系起始能量的變化對(duì)振蕩的各個(gè)條件均有著較大的影響，無(wú)論是誘導(dǎo)時(shí)間、振蕩周期還是振幅等均隨著溫度的升高而被壓減。因此選擇一個(gè)適合的溫度條件，對(duì)反應(yīng)時(shí)間的控制、圖譜穩(wěn)定性和重現(xiàn)性的保證，均有著重要的意義。在通過(guò)反復(fù)的摸索之后，實(shí)驗(yàn)體系溫度被確定在35 ℃。

a.25 ℃，b.30 ℃，c.35 ℃，d.40℃，e.45 ℃圖3 溫度對(duì)白芍電化學(xué)指紋圖譜的影響

2.4 中藥粉末粒度的影響

精密稱取0.5 g安徽亳州白芍粉末，分別選用20 ，60，80，100目粒度的粉末測(cè)定其電化學(xué)指紋圖譜，見(jiàn)圖4。

a.20目，b.60目，c.80目，d.100目圖4 粒度對(duì)白芍電化學(xué)指紋圖譜的影響

由圖4中可以看出，隨著中藥粉末的粒度減小，振蕩曲線趨于穩(wěn)定，當(dāng)粉末為80目以上時(shí)，譜圖為基本穩(wěn)定的振蕩曲線。

2.5 樣品加入量的影響

分別加入過(guò)100目篩的安徽亳州白芍粉末0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6g，測(cè)定其相應(yīng)的指紋圖譜，見(jiàn)圖5、表2。

a.0.1g，b.0.2g，c.0.3g，d.0.4g，e.0.5g，f.0.6g圖5 白芍不同加入量對(duì)電化學(xué)指紋圖譜的影響

加樣量/g停振時(shí)間(t停振)/s振蕩壽命(t壽命)/s0.13458.43416.20.21801.21760.10.31349.11308.10.4998.1957.00.5742.2701.00.6494.4453.2

由圖5及其對(duì)應(yīng)表2圖譜信息可見(jiàn)，中藥用量不僅影響電化學(xué)指紋圖譜的形狀和信息參數(shù)，而且會(huì)影響電化學(xué)指紋圖譜形狀，故測(cè)定指紋圖譜時(shí)藥材的用量選擇為0.5 g。

中藥用量對(duì)電化學(xué)指紋圖譜影響還揭示出許多對(duì)評(píng)價(jià)同類中藥質(zhì)量非常有用的定量信息，根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以白芍用量(m)與各定量信息之間的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸結(jié)果表明，停振時(shí)間和振蕩壽命與白芍用量均有良好的線性關(guān)系，線性方程分別為：m=-1 320t停振+2 365(r=0.995 0)和m=-220t壽命+2 324(r=0.997 0)，線性范圍為0.1～0.6 g，見(jiàn)圖6。

a.停振時(shí)間，b.振蕩壽命圖6 停振時(shí)間和振蕩壽命的線性關(guān)系

2.6 不同產(chǎn)地白芍的鑒別

分別加入0.5 g、過(guò)100目篩的4個(gè)產(chǎn)地的白芍粉末，測(cè)定對(duì)應(yīng)電化學(xué)指紋圖譜，其特征指紋圖譜見(jiàn)圖7、表3。由圖譜可看出,因不同產(chǎn)地或來(lái)源的中藥對(duì)B-Z振蕩反應(yīng)的影響不同，導(dǎo)致E-t曲線的誘導(dǎo)時(shí)間、峰值時(shí)間、振蕩周期、振蕩壽命、最高電位、初始電位、停振電位、平衡電位、振蕩幅度等可量化信息和誘導(dǎo)曲線、振蕩曲線、停振曲線、振蕩波形等直觀信息的變化不同,即各種中藥均具有特征性的電化學(xué)指紋圖譜。故利用電化學(xué)指紋圖譜可方便地對(duì)不同產(chǎn)地白芍進(jìn)行鑒定。

a.安徽亳州白芍，b.山東菏澤白芍，c.四川中江白芍，d.浙江金華白芍圖7 不同產(chǎn)地白芍的電化學(xué)指紋圖譜

Emax/Vt誘導(dǎo)/st振蕩/sE起振/V亳州0.984211.2258.190.962菏澤0.976123.6270.610.922四川中江0.938213.1347.920.884浙江金華0.967278.1322.140.886

3 結(jié)論

[1] 郭國(guó)寧，王飛，余洪波，等.新技術(shù)在中藥現(xiàn)代化研究中的應(yīng)用[J].天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā)，2002，5(1)：14.

[2] 孫國(guó)祥，慕善學(xué)，侯志飛，等.大青葉的毛細(xì)管電泳指紋圖譜研究[J].分析化學(xué)，2005，33(6)：853-856.

[3] 曾志，譚麗賢，蒙紹金，等.廣藿香化學(xué)成分和指紋圖譜研究[J].分析化學(xué),2006,34(9)：1249-1254.

[4] 郭方遒，梁逸曾，黃蘭芳，等.茵陳揮發(fā)油GC-MS 指紋圖譜分析[J].高等化學(xué)學(xué)報(bào)，2005，26(11)：2027-2030.

[5] 嚴(yán)詩(shī)楷，辛文峰，羅國(guó)安，等.以二極管陣列檢測(cè)器為檢測(cè)器的二維圖譜作為清開(kāi)靈注射液質(zhì)量控制的新方法[J].色譜分析A，2005，1090：90-97.

[6] 方宣啟，張?zhí)┿懀w哲，等.非線性化學(xué)指紋圖譜技術(shù)在鑒別和評(píng)價(jià)甘草及其臨床應(yīng)用中的作用[J].科學(xué)通報(bào)，2010，55(17)：1661-1669.

[7] 張?zhí)┿懀阂菰螅?中藥電化學(xué)指紋圖譜的原理、特點(diǎn)和用途[J].科學(xué)通報(bào)，2007，52(13)：1513-1516.

[8] 張?zhí)┿懀阂菰螅?中藥電化學(xué)指紋圖譜的檢測(cè)方法和條件因素[J].科學(xué)通報(bào)，2007，52(9)：1012-1020.

[9] 國(guó)家藥典委員會(huì).中國(guó)藥典[S].一部.北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2010：96.

ElectrochemicalFingerprintsStudyonRadixPaeoniaeAlbafromDifferentAreas

Guan Yi, Cheng Wang-xing, Guan Yue, Chen Jia, Fang Cheng-wu

(SchoolofPharmacy,AnhuiUniversityofTraditionalChineseMedicine,AnhuiKeyLaboratoryofModernTraditionalChineseMedicine,Hefei, 230031,China)

Objective:Study on the electrochemical fingerprint of radix paeoniae alba from different areas by B-Z oscillation system, and the temperature of B-Z oscillation system, the amount of radix paeoniae alba powder are studied also.Methods: The B-Z chemical oscillating method.Results: The electrochemical fingerprint of the amount of from different areas show significantly different characteristics.Conclusion: The electrochemical fingerprint can be used for identifying the radix paeoniae alba from different areas.

Fingerprint; Radix paeoniae alba; B-Z oscillation; Quality Evaluation

安徽省教育廳自然科學(xué)基金項(xiàng)目(KJ2011Z220)，安徽中醫(yī)學(xué)院自然基金項(xiàng)目(2011zr016B)

*程旺興，E-mail：chengwangxing@gmail.com

2010-09-21)