不同淫羊藿羊脂油烘制品的HPLC指紋圖譜建立、多元統(tǒng)計分析及烘制工藝優(yōu)化

李園 李秀麗 王淑 王信 曹廣尚 孫萍 郭功玲

中圖分類號 R283.3 文獻標志碼 A 文章編號 1001-0408（2020）12-1480-07

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2020.12.14

摘 要 目的：建立不同淫羊藿羊脂油烘制品的高效液相色譜（HPLC）指紋圖譜，并篩選最優(yōu)烘制工藝。方法：采用HPLC法。以淫羊藿苷為參照，繪制22批樣品的HPLC指紋圖譜，采用《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)（2012版）》進行相似度評價，確定共有峰。采用SIMCA 14.1統(tǒng)計軟件進行聚類分析（HCA）、主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘法-判別分析（OPLS-DA），以變量投影重要性值大于1為標準，篩選影響淫羊藿羊脂油烘制品質(zhì)量的差異標志物，并以其為指標經(jīng)烘制動力學(xué)研究篩選烘制工藝。結(jié)果：22批樣品共有18個共有峰，相似度為0.831～0.991;共指認朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C、淫羊藿苷、箭藿苷A、箭藿苷B、寶藿苷Ⅰ等7個共有峰。22批樣品可聚為兩類，S19～S22為Ⅰ類，S1～S18為Ⅱ類;其中Ⅱ類又可聚為Ⅱa（S15～S18）、Ⅱb（S10～S14）、Ⅱc（S1～S9）等3類;PCA結(jié)果與上述結(jié)果一致。OPLS-DA結(jié)果顯示，淫羊藿苷、箭藿苷B、寶藿苷Ⅰ為影響淫羊藿羊脂油烘制質(zhì)量的差異標志物。動力學(xué)研究結(jié)果顯示，淫羊藿苷在180 ℃烘制25 min或190 ℃烘制20 min，寶藿苷Ⅰ在180 ℃烘制30 min或190 ℃烘制15 min，箭藿苷B在210 ℃烘制18 min時含量達到最高，根據(jù)上述結(jié)果最終確定最優(yōu)烘制工藝為180 ℃烘制25～30 min或190 ℃烘制15～20 min。結(jié)論：所建指紋圖譜方法穩(wěn)定、可靠，重復(fù)性好，多元統(tǒng)計分析可用于反映淫羊藿在不同烘制條件下化學(xué)成分的變化情況及初步篩選烘制工藝。

關(guān)鍵詞 淫羊藿;羊脂油烘制;高效液相色譜法;指紋圖譜;多元統(tǒng)計分析;烘制工藝優(yōu)化

Establishment of HPLC Fingerprint， Multivariate Statistical Analysis and Processing Technology of Different Suet Oil-baked Epimedium brevicornum

LI Yuan1，2，LI Xiuli3，WANG Shu2，WANG Xin4，CAO Guangshang4，SUN Ping4，GUO Gongling4（1. Center for Reproduction and Genetics， the Affiliated Hospital of Shandong University of TCM， Jinan 250011， China; 2. First Clinical Medical College， Shandong University of TCM， Jinan 250355， China; 3. Dept. of Massage， the Affiliated Hospital of Shandong University of TCM， Jinan 250011， China;4.Dept. of Pharmacy， the Affiliated Hospital of Shandong University of TCM， Jinan 250011， China）

ABSTRACT ? OBJECTIVE： To establish HPLC fingerprint of different products of suet oil-baked Epimedium brevicornum， and to screen the optimal baking technology. METHODS： HPLC method was adopted. Using icariin as reference， HPLC fingerprints of 22 batches of samples were drawn. The similarity was evaluated by using Similarity Evaluation System of TCM Chromatographic Fingerprint （2012 edition）， and common peaks were confirmed. HCA， PCA and OPLS-DA analysis were performed by SIMCA 14.1 statistical software. Taking variable importance in the project >1 as criteria， biomarkers affecting the quality difference of suet oil-baked E. brevicornum were screened; using mass marker as index， the baking technology was screened by baking technology. RESULTS： There were 18 common peaks in 22 batches of samples. The similarities were between 0.831 and 0.991. Totally 7 common peaks were identified， i.e. epimedin A， epimedin B， epimedin C， icariin， sagittatoside A， sagittatoside B， baohuoside Ⅰ. The 22 batches of samples were clustered into two categories， S19-S22 were clustered into category Ⅰ and S1-S18 were clustered into category Ⅱ. The category Ⅱ was sub-clustered into category Ⅱa（S15-S18）， category Ⅱb（S10-S14）， category Ⅱc（S1-S9）; the result of PCA analysis was consistent with above results. OPLS-DA showed that the biomarkers affecting the quality difference were icariin， sagittatoside B and baohuoside Ⅰ. The results of kinetic studies showed that the content of icariin when baked at 180 ℃ for 25 min or 190 ℃ for 20 min， that of baohuoside Ⅰ when baked at 180 ℃ for 30 min or 190 ℃ for 15 min and that of epimedin B when baked at 210 ℃ for 18 min were the highest; according to above results， the optimal baking technology was baking at 180 ℃ for 25-30 min or 190 ℃ for 15-20 min. CONCLUSIONS： Established fingerprint is stable， reliable and reproducible. The multivariate statistical analysis can be used for the changes of chemical components in E. brevicornum under different baking condition and preliminary selection of baking technology.

KEYWORDS ? Epimedium brevicornum; Suet oil-based; HPLC; Fingerprint; Multivariate statistical analysis; Optimization of baking technology

淫羊藿為小檗科植物淫羊藿（Epimedium brevicornum Maxim.）、箭葉淫羊藿[Epimedium sagittatum（Sieb.et Zucc.）Maxim.]、柔毛淫羊藿（Epimedium pubescens Maxim.）或朝鮮淫羊藿（Epimedium koreanum Nakai）的干燥葉，具有補腎陽、強筋骨、祛風(fēng)濕的功效，臨床主要用于治療腎陽虛衰所致的陽痿遺精、筋骨痿軟、風(fēng)濕痹痛、麻木拘攣，是臨床常用中藥[1]。淫羊藿含有黃酮類、多糖類、木脂素類、生物堿類等化學(xué)成分，其主要成分淫羊藿總黃酮具有抗骨質(zhì)疏松、促進生殖內(nèi)分泌、抗腫瘤等作用[2]。淫羊藿羊脂油烘制品為淫羊藿的炮制品（又稱為炙淫羊藿），其傳統(tǒng)炮制方法為每100 kg淫羊藿，加羊脂油（煉油）20 kg，經(jīng)文火炒至均勻有光澤[1]。雖然，目前已有相關(guān)研究對炙淫羊藿傳統(tǒng)炮制工藝進行規(guī)范，以淫羊藿苷、寶藿苷Ⅰ等黃酮類成分為評價指標，明確炒制溫度、炒制時間等工藝參數(shù)[3-5]。但由于淫羊藿質(zhì)地輕浮、體積蓬松，在實際炮制中存在翻動、受熱不均勻，炒制火力難以控制，火候判斷主觀性強的問題，加之中藥化學(xué)成分復(fù)雜，僅以單一或幾種成分作為評價指標具有局限性，可導(dǎo)致不同廠家、不同批次炙淫羊藿性狀、外觀差別較大，質(zhì)量參差不齊，使得其炮制工藝與現(xiàn)代化生產(chǎn)和質(zhì)量控制要求存在較大差距。

烘制可有效地保證溫度均衡，且藥材受熱均勻、火候易于控制[6-7]。有學(xué)者采用烘制法對蒲黃炭、金銀花、荔枝核、杜仲、甘草、紅芪等藥材進行了炮制研究，獲得了各炮制品的具體烘制工藝參數(shù)，促進了炮制工藝的規(guī)范化[6-11]。中藥指紋圖譜能系統(tǒng)、全面地表征中藥的內(nèi)在成分變化[12]，其結(jié)合多元統(tǒng)計學(xué)分析方法可將信息充分整合，從整體角度篩選炮制工藝參數(shù)，目前該方法已應(yīng)用于何首烏、姜炭、當歸、梔子等飲片的炮制工藝篩選[13-16]。基于此，本研究建立了不同淫羊藿羊脂油烘制品的高效液相色譜（HPLC）指紋圖譜，同時借助聚類分析（HCA）、主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘法-判別分析（OPLS-DA）、烘制動力學(xué)等方法，篩選其最優(yōu)烘制工藝，旨在為淫羊藿羊脂油烘制工藝的規(guī)范化研究提供參考。

1 材料

1.1 儀器

1260型HPLC儀，包括自動進樣器、四元泵洗脫系統(tǒng)、柱溫箱、二極管陣列檢測器、OpenLab C.01.04[35]色譜工作站（美國Agilent公司）;AB135-S型十萬分之一電子天平、EP214C型萬分之一電子天平（瑞士Mettler-Toledo公司）;KQ-250型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）;101-E型電熱鼓風(fēng)干燥箱（北京市永明醫(yī)療儀器廠）。

1.2 藥品與試劑

淫羊藿苷對照品（批號：110807-201306，純度：≥98%）、寶藿苷Ⅰ對照品（批號：110807-201306，純度：≥98%）均購自中國食品藥品檢定研究院;朝藿定A對照品（批號：MUST-15010408，純度：≥98%）、朝藿定B對照品（批號：MUST-14062312，純度：≥98%）、朝藿定C對照品（批號：MUST-14022312，純度：≥98%）均購自成都曼斯特生物技術(shù)有限公司;箭藿苷A對照品（批號：20140310，純度：≥98%）、箭藿苷B對照品（批號：201403012，純度：≥98%）均購自寶雞市辰光生物科技公司;羊脂油（河北龍翔油脂有限公司，批號：20190216）;乙腈、磷酸為色譜純，其余試劑均為分析純，水為純化水。

淫羊藿飲片（批號：1901001，產(chǎn)地：甘肅隴南）購自安國仁德興飲片有限公司，經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院藥學(xué)部張學(xué)順教授鑒定為小檗科淫羊藿（E. brevicornu Maxim.）的干燥葉。淫羊藿羊脂油烘制品制備方法：取淫羊藿飲片300 g，加羊脂油60 g，拌勻后置于干燥箱中，以不同條件烘制，得22批淫羊藿羊脂油烘制樣品（編號：S1～S22），其信息見表1。

2 方法與結(jié)果

2.1 指紋圖譜的建立

2.1.1 色譜條件 色譜柱：Zorbax SB-C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）;流動相：乙腈（A）-0.1%磷酸水溶液（B），梯度洗脫（0～3 min，20%A;3～6 min，20%A→25%A;6～20 min，25%A→30%A;20～25 min，30%A→55%A;25～30 min，55%A→80%A;30～35 min，80%A→20%A）;檢測波長：280 nm;流速：1.0 mL/min;柱溫：30 ℃;進樣量：10 μL。

2.1.2 混合對照品溶液的制備 分別取淫羊藿苷、寶藿苷Ⅰ、朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C、箭藿苷A、箭藿苷B對照品適量，精密稱定，加甲醇溶解，制成上述7種成分質(zhì)量濃度分別為0.101 2、0.099 6、0.100 4、0.100 8、0.101 8、0.100 2、0.099 8 mg/mL的混合對照品溶液。

2.1.3 供試品溶液的制備 取樣品粉碎，過三號篩，取粉末約0.2 g，精密稱定，置于具塞錐形瓶中，加50%乙醇50 mL，稱定質(zhì)量，超聲（功率：250 W，頻率：50 kHz）處理60 min，放冷，再次稱定質(zhì)量，用50%乙醇補足減失的質(zhì)量，濾過，取續(xù)濾液，即得。

2.1.4 精密度試驗 取“2.1.3”項下供試品溶液（編號：S1）適量，按“2.1.1”項下色譜條件連續(xù)進樣測定6次，以淫羊藿苷為參照，計算各共有峰的相對保留時間和相對峰面積。結(jié)果，18個共有峰相對保留時間的RSD均小于2%（n=6），相對峰面積的RSD均小于3%（n=6），表明本方法精密度良好。

2.1.5 穩(wěn)定性試驗 取“2.1.3”項下供試品溶液（編號：S1）適量，分別于室溫放置0、2、4、8、12、24 h時按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定，以淫羊藿苷為參照，計算各共有峰的相對保留時間和相對峰面積。結(jié)果，18個共有峰相對保留時間的RSD均小于3%（n=6），相對峰面積的RSD均小于5%（n=6），表明供試品溶液在室溫下放置24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.1.6 重復(fù)性試驗 取樣品（編號：S1）粉末約0.2 g，共6份，按“2.1.3”項下方法制備供試品溶液，再按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定，以淫羊藿苷為參照，計算各共有峰的相對保留時間和相對峰面積。結(jié)果，18個共有峰相對保留時間的RSD均小于3%（n=6），相對峰面積的RSD均小于4%（n=6），表明本方法重復(fù)性良好。

2.1.7 HPLC指紋圖譜的生成 取22批樣品（編號：S1～S22）適量，按“2.1.3”項下方法制備供試品溶液，再按 “2.1.1”項下色譜條件進樣測定，采用《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)（2012年版）》，以S1樣品的HPLC圖譜為對照圖譜（R），對22批樣品的HPLC圖譜進行分析，得HPLC疊加指紋圖譜。其中，疊加指紋圖譜見圖1，對照指紋圖譜見圖2。

2.1.8 共有峰的指認 22批樣品（編號：S1～S22）共有18個共有峰，通過與混合對照品溶液的HPLC圖（圖3）對比，指認了7個共有峰，分別為5號峰（朝藿定A）、6號峰（朝藿定B）、7號峰（朝藿定C）、9號峰（淫羊藿苷）、15號峰（箭藿苷A）、16號峰（箭藿苷B）、17號峰（寶藿苷Ⅰ）。由于9號峰峰面積較大且分離度良好，故以其為參照，計算其他共有峰的相對保留時間和相對峰面積，結(jié)果見表2、表3。

2.1.9 相似度評價 取22批樣品（編號：S1～S22）適量，按“2.1.3”項下方法制備供試品溶液，再按 “2.1.1”項下色譜條件進樣測定，以平均數(shù)法，設(shè)定時間窗寬度為0.10，采用《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)（2012年版）》進行相似度評價。結(jié)果，S1～S18樣品的相似度為0.981～0.991，表明上述各批樣品的化學(xué)成分相似;S19～S22樣品的相似度為0.831～0.950，表明其化學(xué)成分存在差異，提示炮制條件（210 ℃，20 min;240 ℃，5～15 min）對樣品的化學(xué)成分有顯著影響，詳見表4。

2.2 HCA分析

以22批樣品（編號：S1～S22）的峰面積為變量，采用SIMCA 14.1統(tǒng)計軟件進行聚類分析，詳見圖4。結(jié)果，22批樣品可聚兩類，S19～S22為Ⅰ類，S1～S18為Ⅱ類;其中Ⅱ類又可聚為Ⅱa（S15～S18）、Ⅱb（S10～S14）、Ⅱc（S1～S9）等3類。這提示，經(jīng)不同條件烘制后樣品中的化學(xué)成分有所差異。

2.3 PCA分析

以22批樣品（編號：S1～S22）的峰面積為變量，采用SIMCA 14.1統(tǒng)計軟件進行PCA分析。結(jié)果，前兩個主成分特征值大于1;主成分1方差貢獻率為68.1%，主成分2方差貢獻率為15.3%，前2個主成分的累積方差貢獻率為83.4%，表明前2個主成分能夠客觀地反映不同烘制條件與18個共有成分間的內(nèi)在關(guān)系。結(jié)果，22批樣品可分成4類，S1～S9為A類，S10～S14為B類，S15～S18為C類，S19～S22 為D類。A類提示淫羊藿生品在相應(yīng)烘制條件下化學(xué)成分未發(fā)生明顯變化，可歸屬為烘制的起始階段;B、C、D類提示淫羊藿生品在相應(yīng)烘制條件下化學(xué)成分發(fā)生變化，詳見圖5。為了比較不同烘制品（S2～S22）與生品（S1）之間的含量變化，以S2～S22樣品相對于S1生品的峰面積比值繪制變化熱圖，詳見圖6（顏色越深表示峰面積比值較大，含量越高[17]， 表示含量不在范圍內(nèi)，超出范圍）。結(jié)果，C類樣品中淫羊藿苷、寶藿苷Ⅰ含量較高，烘制火候控制較好，烘制條件為180 ℃，20～30 min或210 ℃，5～10 min，故以A、C類樣品進行OPLS-DA分析。

2.4 OPLS-DA分析

為進一步區(qū)分樣品，確定影響樣品質(zhì)量的差異標志物，本研究以A、C類樣品的峰面積為變量，采用SIMCA 14.1統(tǒng)計軟件進行OPLS-DA分析。結(jié)果，累積解釋能力參數(shù)（R2X、R2Y）分別為0.727、0.994，模型的預(yù)測度（Q2）為0.982，均大于0.5，提示所建模型穩(wěn)定、預(yù)測能力良好[18]，可用于區(qū)別淫羊藿與羊脂油炮制品（見圖7A）。此外，A、C類樣品被很好的區(qū)分（圖7B），表明這兩類樣品化學(xué)成分含量存在明顯差異，烘制過程中化學(xué)成分發(fā)生顯著變化，該結(jié)果與PCA分析結(jié)果一致。進一步對A、C類樣品的差異性進行整體分析，得到變量投影重要性（VIP）值（見圖7C，圖中深色表示VIP值>1，淺色表示VIP值<1），若VIP值>1，表示該自變量因素對解釋因變量具有重要意義[17]，故選取VIP>1的化合物，共得到貢獻相對較大的10個變量色譜峰，依次為色譜峰18（VIP值為1.228 34）、色譜峰1（VIP值為1.218 23）、色譜峰8（VIP值為1.203 69）、色譜峰10（VIP值為1.197 19）、色譜峰12（VIP值為1.175 92）、色譜峰16（箭藿苷B，VIP值為1.171 55）、色譜峰9（淫羊藿苷，VIP值為1.146 20）、色譜峰7（朝藿定C，VIP值為1.134 77）、色譜峰5（朝藿定A，VIP值為1.011 67）、色譜峰17（寶藿苷Ⅰ，VIP值為1.008 68），同時結(jié)合各共有峰的載荷圖（圖7D），確定9號色譜峰（淫羊藿苷）、16號色譜峰（箭藿苷B）、17號色譜峰（寶藿苷Ⅰ）為影響淫羊藿羊脂油烘制品質(zhì)量的差異標志物。

2.5 烘制動力學(xué)研究

在多元統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上，本研究以淫羊藿生品與淫羊藿羊脂油烘制品中3個質(zhì)量差異標志物淫羊藿苷、箭藿苷B、寶藿苷Ⅰ的峰面積比值為指標，采用GraphPad Prism 8.0.1軟件繪制烘制動力曲線，詳見圖8。結(jié)果，淫羊藿苷、寶藿苷Ⅰ含量變化趨勢一致，即隨溫度和時間的增加，其含量呈先升高后下降的趨勢：淫羊藿苷在180 ℃烘制25 min或190 ℃烘制20 min時含量較高;寶藿苷Ⅰ在180 ℃烘制30 min或190 ℃烘制15 min時含量較高;箭藿苷B在180～210 ℃烘制條件下，隨溫度和時間的增加，其含量呈上升趨勢，且在210 ℃烘制18 min時含量最高。綜合實際生產(chǎn)操作及各成分含量，確定淫羊藿羊脂油烘制的最優(yōu)烘制工藝為180 ℃烘制25～30 min或190 ℃烘制15～20 min（含量以淫羊藿苷、寶藿苷Ⅰ為主）。

3 討論

淫羊藿羊脂油烘制品的傳統(tǒng)炮制方法是以文火炒制，但目前對文、武火的界定尚未統(tǒng)一，如2008年版《北京市中藥飲片炮制規(guī)范》規(guī)定藥溫80～120 ℃為文火、120～150 ℃為中火、150～220 ℃為武火[19]，2012年版《福建省中藥飲片炮制規(guī)范》規(guī)定鍋溫160～170 ℃為文火、190～200 ℃為中火、220～230 ℃為武火[20]。另有學(xué)者指出，文、武火之分是相對的，溫度的高低與所測定的部位、炒制容器加熱面積的大小、加藥量的多少以及加藥前后順序等有關(guān)，文火宜為120～250 ℃、中火宜為250～350 ℃、武火宜為350～500 ℃[21-22]。本研究在前期預(yù)試驗中，參考上述相關(guān)文獻，設(shè)定烘制溫度90～240 ℃，以制備淫羊藿羊脂油烘制品。

本研究采用HPLC法建立了22批樣品的指紋圖譜，該方法穩(wěn)定、可靠，重復(fù)性好，可用于反映淫羊藿在不同烘制條件下化學(xué)成分的變化。有研究報道，淫羊藿不同炮制品的內(nèi)在成分組成和含量存在明顯差異，且烘制過程中淫羊藿苷等化學(xué)成分的變化情況也有所不同[5，23-24]。本研究以指紋圖譜得到的18個共有峰的峰面積為指標進行HCA、PCA、OPLS-DA等分析，避免了單一或幾種成分所造成的局限性，共篩選出淫羊藿苷、箭藿苷B、寶藿苷Ⅰ等3種質(zhì)量差異標志物。以上述3種成分為指標進行炮制動力學(xué)考察，最終確定最優(yōu)烘制工藝為180 ℃烘制25～30 min或190 ℃烘制15～20 min，但能否最終代替?zhèn)鹘y(tǒng)炙法仍需要藥效、毒理學(xué)研究進一步驗證。

綜上所述，所建指紋圖譜方法穩(wěn)定、可靠，重復(fù)性好，多元統(tǒng)計分析可用于反映淫羊藿在不同烘制條件下化學(xué)成分的變化情況及初步篩選烘制工藝。

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（收稿日期：2020-01-02 修回日期：2020-05-07）

（編輯：陳 宏）