芍藥根不同部位特征圖譜研究*

史素影，俞年軍△，彭代銀，張雨雷，朱 強，葛德助，馬 磊，Sven Schroder，韓榮春

（1.安徽中醫藥大學藥學院，安徽 合肥 230012；2.亳州市皖北藥業有限公司，安徽 亳州 236800；3.安徽普仁中藥飲片有限公司，安徽 亳州 236800；4.安徽濟人藥業有限公司，安徽 亳州 236800；5.漢堡大學附屬埃彭多夫醫院漢薩美安中醫中心，漢堡 埃彭多夫 20095）

毛莨科植物芍藥P.lactiflora Pall.的根，水煮去皮或去皮水煮后干燥作白芍藥用，味苦、酸、微寒，歸肝、脾經，具有養血斂陰、柔肝止痛、平抑肝陽的功效[1]。亳州芍藥栽培歷史悠久，栽種品種是芍藥，花紅單葉，種植面積大，亳白芍為白芍道地藥材來源之一，在安徽省亳州市的各鄉鎮皆有種植。亳白芍色白粉足、產量亦大，于每年的九、十月份采挖，采收后的藥材經產地初加工后銷往各地。白芍的加工需要去皮，關于去皮的處理，自古便有詳細記載，如張仲景的《金匱玉函經》中有“刮去皮”[2]、《雷公炮制論》中有“以竹刀刮去粗皮并頭土”[3]、《本草圖經》中有“采得刮凈去皮”[3]等。相關研究表明，芍藥根所含的化學成分主要包括單萜及其苷類化合物、三萜類化合物、黃酮類化合物、鞣質（主要是以沒食子酸為基礎）、酚酸和多糖等[4-8]。諸多文獻報道的具有相對明確藥理活性的成分有芍藥苷、芍藥內酯苷、氧化芍藥苷、苯甲酰芍藥苷、沒食子酰葡萄糖等[9-13]。一般芍藥根去皮處理除去的“皮”包括全部的栓皮部和少量的韌皮部，余下曬干的藥材由部分的韌皮部和全部的木質部組成，“去皮”勢必會對化學成分產生影響，進而影響藥材的藥理作用。本文則把新鮮的亳白芍根的栓皮、韌皮和木質部剝離，并建立HPLC特征圖譜，探討不同部位中化學成分的差異，為后期研究白芍赤芍不同功效主治的成因奠定基礎。

1 材料

1.1 儀器與試劑 Agilent 1260型高效液相色譜儀（美國，G1311X四元梯度泵，G1329自動進樣器，G1316A柱溫箱，G1315G二級管陣列檢測器）；CP225D型1/10萬電子分析天平（德國Sartorius公司）；Milli-Q Gradient A10超純水儀（密理博上海貿易有限公司）；AS30600BT系列超聲波清洗儀（天津奧特賽恩斯儀器有限公司）。

芍藥苷（批號X12ABC33672，純度≥98%）、氧化芍藥苷（批號P12N9S74762，純度≥98%）購于上海源葉生物科技有限公司；芍藥內酯苷（批號DST190120-071，純度≥98%）、苯甲酰芍藥苷（批號DST190719-053，純度≥98%）、沒食子酸（批號 DST190715-08，純度≥98%）、苯甲酸（批號DST190609-001，純度≥98%）、1，2，3，4，6-五沒食子酰葡萄糖（批 號DST190517-001，純度≥98%）購于樂美天醫藥公司；乙腈（瑞典oceanpak，色譜純）；超純水、蒸餾水（自制）；磷酸（天津永大化學試劑有限公司，色譜純）；乙醇（國藥集團化學試劑有限公司，分析純）；甲醇（國藥集團化學試劑有限公司，色譜純）。

1.2 藥材 本實驗所用芍藥根由課題組采挖于于安徽省亳州市，經安徽中醫藥大學藥學院俞年軍教授鑒定皆為毛莨科植物芍藥P.lactiflora Pall.的根。樣品信息見表1。

表1 白芍樣品信息

2 方法與結果

2.1 色譜條件 Topsil C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相乙腈（A）-0.1%磷酸水溶液（B），梯度洗脫 0～40 min，5%～50%A；40～41 min，50%～5%A；41～45 min，5%A；柱溫 30 ℃；流速 1.0 mL·min-1，檢測波長230 nm，進樣量10 μL。

2.2 溶液的制備

2.2.1 對照品溶液的制備 取芍藥苷、氧化芍藥苷、芍藥內脂苷、苯甲酰芍藥苷、沒食子酸、苯甲酸、1，2，3，4，6-五沒食子酰葡萄糖對照品適量，用甲醇配成含芍藥苷 1.1 mg·mL-1、氧化芍藥苷 0.6 mg·mL-1、芍藥內脂苷 1.0 mg·mL-1、苯甲酰芍藥苷 0.6 mg·mL-1、沒食子酸 2.2 mg·mL-1、苯甲酸0.1 mg·mL-1、1，2，3，4，6-五沒食子酰葡萄糖 1.8 mg·mL-1的混合對照品溶液。

2.2.2 供試品溶液的制備 取藥材粉末（過4號篩）約 10 mg，精密稱定，置 2 mL EP（eppendorf）管中，加50%乙醇1 mL，超聲處理30 min，取出，搖勻，濾過，取續濾液。

2.3 方法學考察

2.3.1 精密度實驗 取同一混合對照品溶液，按照2.1項下色譜條件，連續進樣6次，記錄色譜圖，以芍藥苷峰（峰4）為參比峰，計算各共有峰相對保留時間、相對峰面積的RSD均小于2.0%，表明儀器精密度良好。

2.3.2 穩定性實驗 取同一批供試品溶液，分別在0，2，4，6，8，12，24 h 按照 2.1 項下色譜條件進樣，記錄色譜圖，以芍藥苷峰為參比峰，計算各共有峰相對保留時間、相對峰面積的RSD均小于2.9%，表明供試品溶液在24 h內穩定性良好。

2.3.3 重復性實驗 取同一批樣品，按照2.2.2項下方法平行制備6份溶液，按照2.1項下色譜條件進樣，記錄色譜圖，以芍藥苷峰為參比峰，計算各共有峰相對保留時間、相對峰面積的 RSD均小于2.7%，表明該方法重復性良好。

2.4 特征圖譜建立 將18批樣品，按照2.2.2項下方法制備供試品溶液，按照2.1項下色譜條件進樣，導出色譜圖。將栓皮部、韌皮部、木質部樣品色譜圖分別導入中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統（2004版），進行共有峰處理。S1、S7、S13自動校正匹配，生成對照特征圖譜，分別得到3組樣品的特征圖譜，對照品圖譜、樣品疊加圖及特征圖譜見圖1。

圖1 混合對照品、樣品圖譜及特征圖譜

2.4.1 共有峰確認 根據3組樣品的特征圖譜分析結果，栓皮部有15個共有峰，韌皮部有13個共有峰，木質部有7個共有峰。經過與對照品比對，指認了7個特征峰，2號峰為沒食子酸，4號峰為氧化芍藥苷，6號峰為芍藥內酯苷，7號峰為芍藥苷，8號峰為1，2，3，4，6-五沒食子酰葡萄糖，10 號峰為苯甲酸，12號峰為苯甲酰芍藥苷，其余峰對應的化合物未知。

2.4.2 相似度分析 將18批樣品的色譜圖導入中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統（2004版）軟件，對各圖譜進行相似度計算，結果見表2。相似度結果分析表明，栓皮部組內（S1～S6）相似度均不小于0.900、韌皮部組內（S7～S12）相似度均不小于0.920、木質部組內（S13～S18）相似度均不小于0.994，說明同一部位的化學成分類似；栓皮部與韌皮部的相似度位于0.841～0.974之間、栓皮部與木質部的相似度介于0.586～0.766之間、韌皮部與木質部的相似度在0.653～0.928之間，表明不同部位的化學成分有差異，栓皮部與木質部的差異最大。

表2 樣品圖譜的相似度

2.4.3 聚類分析 將18批樣品按栓皮部的15個峰的峰面積數據導入SPSS 23.0軟件進行聚類分析（韌皮、木質部無峰的峰面積記為0），以平方歐式距離為測量區間，采用質心聚類的方法對數據進行分析[14]，見圖 2。18 批樣品被分成 3 類，S1、S6（栓皮部）未與S2、S3、S4、S5聚為一類；S13 ～ S18（木質部）聚為一類，S2 ～S5（栓皮部）聚為一類，S7～S12（韌皮部）聚為一類。因此，除S1、S6外，聚類分析將栓皮、韌皮和木質部分別聚為一類，其中栓皮和韌皮中化學成分較木質部相近。因實驗樣品的選取未控制藥材的栽培年限、生長環境等的一致，各組內圖譜存在差異，導致S1、S6不與栓皮組其余4個樣品聚為一類且栓皮組PCA得分差異大，可見生長年限和環境條件對芍藥根化學成分的影響，由外向內逐漸減弱。

圖2 聚類樹狀圖

2.4.4 主成分分析 將18批樣品的15個峰的峰面積數據導入 SPSS 23.0軟件進行主成分分析，得出各共有峰方差貢獻表，見表3，15個峰中得出3種主成分，第1主成分貢獻率為70.82%，第2主成分貢獻率為12.26%，第3主成分貢獻率為8.42%，3種主成分累積貢獻率達91.50%。將樣品的15個峰峰面積導入 SIMCA-P（11.0）中，進行主成分分析[15]，得到峰得分圖和樣品PCA得分圖，見圖3、圖4。由峰得分圖可知，6、10和7號峰為3個主成分峰，3個主要成分分別為芍藥內酯苷、芍藥苷和苯甲酸。從樣品PCA得分圖可看出S13～S18即木質部彼此靠近，S7～S12即韌皮部彼此靠近但較木質部松散，S1～S6代表的栓皮部則最分散、彼此疏離，此結果與聚類分析一致。

圖3 峰得分圖

圖4 樣品PCA得分圖

表3 總方差解釋

2.4.5 主要成分含量測定 取2.2.1項下的對照品溶液用甲醇分別稀釋至 1/2、1/5、1/10、1/20、1/40 倍，得到6個不同濃度的混合對照品溶液，按2.1項下的色譜條件進行檢測，平行測定3次，求平均值，以對照品濃度（X）與峰面積（Y）計算標準曲線。由主成分分析可知，芍藥苷、芍藥內脂苷和苯甲酸為主要成分，3個主要成分的線性關系見表4，含量測定結果見表5。

表4 3個主要成分的線性關系

將主要成分的含量測定結果進行方差分析，3個主要成分的含量在栓皮部、韌皮部和木質部間兩兩比較，比較結果見圖5。由圖5可知：芍藥內酯苷在栓皮部和韌皮部的含量沒有顯著性差異；芍藥苷在栓皮部、韌皮部和木質部的含量均不存在顯著性差異；苯甲酸在栓皮部中的含量高于韌皮部，木質部中含量極低。

表5 含量測定結果（n=3）

圖5 不同部位主要成分的含量比較（**P<0.01）

3 討論

本實驗通過HPLC法得到了芍藥根栓皮部、韌皮部和木質部的容易識別、分離度較好的特征圖譜，3個部分的特征圖譜顯示：栓皮部分離出 15個共有峰，韌皮部分離出 13個共有峰，木質部分離出 7個共有峰。芍藥苷、芍藥內酯苷和苯甲酸3個主要共有成分在各部分的分布情況并不像預期的那樣，在3個部位含量的從外向內依次顯著遞減。但結合特征圖譜的共有峰數和樣品PCA圖來看，栓皮部提取液能分離出更多的成分且濃度稍高，木質部提取液分離出的成分少且濃度較低，韌皮部則介于兩者之間。

本實驗研究的對象是亳州栽培芍藥的新鮮根，采挖后立即洗凈泥土，分取栓皮、韌皮和木質部，藥材稍干后分取較困難。對于提取溶劑的選擇，文獻資料報道的主要有有乙醇-水、甲醇-水的不同比例，在這些研究的基礎上，筆者發現這些不同比例溶劑對成分的提取效率稍有差異，但對芍藥中常見成分提取的影響并不顯著，因此選用50%乙醇提取；流動相與檢測波長的選擇，基于已有的文獻報道，采用乙腈-0.1%磷酸水溶液梯度洗脫，檢測波長選擇為230 nm；數據結果分析處理的方法亦參考了相似的文獻報道[16-20]。中藥白芍的加工中需去皮，一般去皮處理，除去的不僅有栓皮，還有少部分的韌皮。由含量測定結果可知，去皮與否對芍藥苷含量影響不大，對芍藥內酯苷和苯甲酸的含量影響較大，這或許是導致白芍、赤芍功效不同的原因之一。