灰色關聯度分析法評價半枝蓮藥材質量

王斌，林欽賢，梁偉龍，郭長達，張華勇，康志英

(1.廣州市香雪制藥股份有限公司，廣東 廣州 510663；2.四川香雪制藥有限公司，四川 南充 637000；3.亳州市滬譙藥業有限公司，安徽 亳州 236800；4.寧夏隆德縣六盤山中藥資源開發有限公司，寧夏 固原 756300)

半枝蓮為唇形科植物半枝蓮(ScutellariabarbataD.Don)的干燥全草，別名并頭草、通經草等，具有清熱解毒、化瘀利尿的功效，可用于疔瘡腫毒、咽喉腫痛、跌撲傷痛、水腫、黃疸、蛇蟲咬傷[1-2]。現代藥理及化學成分研究表明,半枝蓮具有抗腫瘤、抗病原體、解熱、利尿等多種藥理作用，可用于治療各種癌癥、疔瘡腫毒等[3-5]，含有黃酮類、生物堿、萜類、多糖等多種化學成分，其中黃酮類化合物為主要的活性成分，包括野黃芩苷、野黃芩素、木犀草素、芹菜素、漢黃芩素等[6]。

灰色關聯度分析法(grey relation analysis,GRA)作為灰色理論的重要組成部分，可實現對未知系統的預測、決策等作用[7-11]，目前已在許多中藥研究中應用，例如甘草[12]、黃管秦艽[13]、梔子[14]、廣藿香[15]、滇龍膽[16]等。為客觀、有效地綜合評價不同產地半枝蓮藥材的質量，本研究以14個不同產地半枝蓮藥材作為研究對象，采用UV-Vis法測定其總黃酮的含量，HPLC法測定其野黃芩苷、野黃芩素、木犀草素、芹菜素的含量，并分別測定其水溶性、醇溶性浸出物的含量，結合GRA法，建立不同產地半枝蓮藥材質量評價的灰色關聯度模型，為半枝蓮藥材資源的開發與利用提供參考依據。

1 儀器與材料

1.1 儀器

DHG-9245A型電熱鼓風干燥箱、HWS-24型電熱恒溫水浴鍋(上海一恒科學儀器有限公司)；TU-1901型雙光束紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)；1200型高效液相色譜儀(Agilent)。

1.2 材料

野黃芩苷(110842-201508，純度91.3%)、木犀草素(111520-201605，純度99.6%)(中國食品藥品檢定研究院)；野黃芩素(MUST-1602204)、芹菜素(MUST-1606130)(成都曼斯特生物科技有限公司)。

半枝蓮藥材于2017年先后采自貴州、湖北、安徽、四川、山東、河南、湖南等14個地區，經廣州市香雪制藥股份有限公司康志英制藥高級工程師鑒定為唇形科黃芩屬半枝蓮(ScutellariabarbataD.Don)的干燥全草，其藥材來源、性狀信息見表1。

表1 半枝蓮藥材來源及性狀信息

2 方法與結果

2.1 浸出物

按照《中華人民共和國藥典》2015年版四部醇溶性浸出物測定法、水溶性浸出物測定法項下的熱浸法測定，用稀乙醇作溶劑，分別測定其醇溶性浸出物、水溶性浸出物的含量。

2.2 總黃酮含量測定

按照《中華人民共和國藥典》2015年版一部半枝蓮項下的【含量測定】總黃酮測定方法，對不同產地半枝蓮樣品的總黃酮含量進行測定。

2.3 多成分含量測定

參照之前半枝蓮研究的分析方法[17-18]，對不同產地的半枝蓮藥材的野黃芩苷、野黃芩素、木犀草素、芹菜素的含量進行測定，其HPLC圖譜見圖1。

注：a.對照品；b.供試品；c.空白；1.野黃芩苷；2.野黃芩素；3.木犀草素；4.芹菜素。圖1 半枝蓮HPLC色譜圖

2.4 含量測定

取不同產地半枝蓮藥材樣品，分別按“2.1”“2.2”“2.3”項下的方法測定其浸出物、總黃酮、野黃芩苷等多成分的含量，結果見表2。

2.5 灰色關聯度方法的建立

參考序列的選擇設有n個研究的樣品，每個樣品有m項的評價指標，記作為{Xik}(i=1，2，3……n；k=1，2，3……m；本次試驗中n為14，m為7)。本試驗將醇溶性浸出物、水溶性浸出物、總黃酮、野黃芩苷、野黃芩素、木犀草素、芹菜素共同構成指標矩陣。將最優參考序列的指標對應n個半枝蓮藥材對應指標的最大值，記作為{Xsk}=max(1≤i≤n){Xik}，最差參考序列的指標半枝蓮藥材對應n個樣品對應指標的最小值，記作為{Xtk}=min(1≤i≤n){Xik}。

表2 半枝蓮檢測結果(%)

原始數據的規格化處理對其原始數據進行規格化變換處理，以平均值化轉換最為常用，見公式(1)。

(1)

公式(1)中，Yik為規格化處理后的實驗數據，Xik為原始的實驗數據，Xk為第n個半枝蓮藥材樣品的第k個指標的平均值。

計算關聯系數計算相對于最優的參考序列、最差的參考序列的關聯系數，見公式(2)、公式(3)。

(2)

公式(2)中，Δmin= min |Yik-Ysk|，Δmax=max |Yik-Ysk|(i=1，2,……,n；k=1，2,……,m)

(3)

計算關聯度按公式(4)計算相對于最優參考序列的關聯度ri(s)，按公式(5)計算最差參考序列的關聯度ri(t)。

(4)

(5)

計算相對關聯度將相對于最優參考序列、最差參考序列的相對關聯度ri定義為公式(6)。

(6)

建立樣品實驗數據集對不同產地半枝蓮藥材中7種成分含量進行測定，建立半枝蓮藥材實驗數據集，見表3。

數據規格化的處理將半枝蓮藥材的原始實驗數據集按公式(1)進行轉換，規格化處理后的結果見表3。

表3 不同產地半枝蓮藥材原始數據規格化處理

計算關聯系數按照公式(2)計算各評價單元相對于最優參考序列關聯系數ξik(s)、按公式(3)計算最差參考序列的關聯系數ξik(t)，結果見表4和表5。

表4 評價各單元序列相對于最優參考序列的關聯系數

表5 評價單元序列相對于最差參考序列的關聯系數

關聯度與相對關聯度的計算按公式(4)計算相對于最優參考序列關聯度ri(s)，按公式(5)計算相對于最差參考序列的關聯度ri(t)，按公式(6)計算出14個不同產地半枝蓮藥材的相對關聯度ri，并進行質量排序，結果見表6。

表6 關聯度與相對關聯度及質量排序

半枝蓮藥材質量評價由表6可知，14個不同產地半枝蓮樣品的相對關聯度在0.267～0.653之間，其中2個產地半枝蓮藥材樣品的相對關聯度>0.50，2個產地半枝蓮藥材樣品的相對關聯度在0.45～0.50之間，10個產地半枝蓮藥材樣品的相對關聯度<0.45，表明不同產地半枝蓮藥材的質量存在著差別。湖南邵陽(S11)、河南信陽(S9)、安徽種植基地(S1)的相對關聯度為0.653、0.596、0.487，排名前3位，表明其藥材質量較好。河南確山縣石滾河鄉(S13)、安徽壽縣(S4)、安徽臨泉(S10)的相關關聯系數為0.353、0.282、0.267，排名后3位，表明其藥材質量較差。

3 討論

本研究建立的HPLC法可同步測定半枝蓮藥材中野黃芩苷、野黃芩素、木犀草素、芹菜素的含量，該方法準確可靠、重復性好，可用于半枝蓮質量評價研究，為半枝蓮多指標質量控制方法的建立提供科學依據。

半枝蓮是一個復雜的藥材，成分的多樣性致使其質量很難控制，單一的指標成分不能準確反映中藥的藥效和質量，使其在分析評價中藥的質量時損失信息量太多。本研究以相對關聯度為測度，結合灰色關聯度分析法，建立一種半枝蓮藥材質量綜合評價的模型，客觀整體地反映了半枝蓮藥材的內在質量，為半枝蓮藥材的綜合質量評價提供了新思路，也為半枝蓮資源的開發利用、質量評價方法的建立提供了參考依據。