王鑫晶,王建娜,薩仁高娃,成日青,布仁,李書迪,齊和日瑪
蒙藥點地梅HPLC指紋圖譜研究
王鑫晶1,王建娜1,薩仁高娃2,成日青1,布仁1,李書迪1,齊和日瑪1
1.內蒙古醫科大學藥學院,內蒙古 呼和浩特 010110;2.內蒙古醫科大學蒙醫藥研究院,內蒙古 呼和浩特 010110
建立蒙藥點地梅的HPLC指紋圖譜,為其質量評價提供參考。采用高效液相色譜法,COSMOSIL 5C18-MS-Ⅱ色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),以乙腈(A)-0.5%磷酸水溶液(B)為流動相,梯度洗脫,流速0.8 mL/min,柱溫35 ℃,檢測波長360 nm。采用《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統》(2012版)對9批點地梅樣品指紋圖譜進行相似度評價,通過液相色譜-質譜技術進行定性分析,并結合聚類分析、主成分分析和正交偏最小二乘-判別分析進行整體質量評價。建立了點地梅的指紋圖譜共有模式,9批樣品相似度較好;初步鑒定指認了其中8個共有峰;化學模式識別可將9批樣品聚為3類。本研究建立的點地梅指紋圖譜結合化學模式識別方法靈敏度高、專屬性強,可為點地梅的質量評價提供依據。
點地梅;高效液相色譜法;指紋圖譜;相似度;化學模式識別
點地梅為報春花科點地梅屬北點地梅L.的干燥全草,是蒙醫常用藥,蒙藥名為“達蘭-套布其”,具有清熱、解毒、消腫、療傷、祛協日烏素、滋養強壯功效,主治創傷化膿疼痛、膿毒性關節炎、協日烏素癥、赫依協日烏素合并癥[1-2]。目前,點地梅質量控制標準的研究尚不完整,有文獻報道采用HPLC測定點地梅主要成分槲皮素、山柰素的含量[3-4],但不能很好地控制其質量。本研究采用HPLC建立點地梅的指紋圖譜,并進行相似度評價,通過化學模式識別方法篩選點地梅的主要標志性成分,為蒙藥點地梅的質量控制提供參考。
LC-2130 3D高效液相色譜系統(PDA檢測器,LabSolutions色譜工作站),日本島津公司;UltiMate 3000型快速超高效液相色譜儀(包括二極管陣列檢測器、雙三元梯度泵、在線脫氣機、自動進樣器),美國Thermo Fisher公司;四極桿-靜電場軌道阱高分辨質譜系統(包括ESI源、Thermo Xcalibur3.1.66.10數據處理系統),美國Thermo Fisher公司;HH-S4數顯恒溫水浴鍋,江蘇金怡儀器科技有限公司;BSA124S電子分析天平,賽多利斯科學儀器有限公司;KH-250DB型數控超聲波清洗器,昆山禾創超聲儀器有限公司;JSP-100型高速多功能粉碎機,浙江省永康市金穗機械制造廠;ALH-6000-0艾科浦超純水機,重慶頤洋企業發展有限公司。
點地梅樣品S1~S9分別采自內蒙古烏蘭察布、蠻漢山-1、蠻漢山-2、蘇木山、呼倫貝爾、阿爾山、小井溝-1、小井溝-2、赤峰,經內蒙古醫科大學藥學院生藥學教研室渠弼副教授鑒定為報春花科點地梅屬植物北點地梅L.的干燥全草。蘆丁對照品(批號100080-200707,供含量測定用),中國食品藥品檢定研究院;槲皮素對照品(批號100081-200907,純度>98.6%),北京中科質檢生物技術有限公司;山柰素對照品(批號110861- 200606,供含量測定用),北京中科質檢生物技術有限公司;紫云英苷對照品(批號160118,純度>98%),北京中科儀友化工技術研究院;乙腈、甲醇(色譜純),Fisher Scientific;其他試劑均為分析純。
采用COSMOSIL 5C18-MS-Ⅱ色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),以乙腈(A)-0.5%磷酸水溶液(B)為流動相,梯度洗脫(0~40 min,14%A;40~60 min,14%~60%A),流速0.8 mL/min,柱溫35 ℃,檢測波長360 nm,進樣量10 μL。
ESI離子源,負離子模式,離子源噴霧電壓3 500 V,離子源溫度400 ℃,鞘流氣流量45 L/h,輔助氣體為N2,輔助氣體流速2 L/h,輔助器溫度100 ℃,掃描范圍110~1 500 m/z。
分別精密稱取蘆丁、紫云英苷、槲皮素、山柰素對照品適量,置于50 mL容量瓶中,加入甲醇,搖勻,超聲溶解,定容至刻度,過0.45 μm微孔濾膜,取續濾液,即得。
精密稱取約0.5 g點地梅粉末,置于100 mL具塞錐形瓶中,精密加入70%甲醇溶液25 mL,搖勻,密塞稱重,于恒溫水浴鍋80 ℃回流提取1 h,冷卻至室溫,再次稱定質量,用70%甲醇溶液補足減失的質量,離心,取上清液,過0.45 μm微孔濾膜,取續濾液,即得。
2.5.1 精密度試驗
取點地梅樣品(S1),按“2.4”項下方法制備,按“2.1”項下色譜條件連續進樣6次,檢測指紋圖譜,以9號色譜峰為參照,計算各共有峰相對保留時間和相對峰面積,結果RSD分別為1.04%~2.18%和0.30%~2.31%,表明儀器精密度良好。
2.5.2 穩定性試驗
取點地梅樣品(S1),按“2.4”項下方法制備,按“2.1”項下色譜條件,分別于0、2、4、6、8、10、12、24 h進樣,檢測指紋圖譜,以9號色譜峰為參照,計算各共有峰相對保留時間和相對峰面積,結果RSD分別為0.04%~2.25%和0.14%~3.07%,表明供試品溶液在24 h內穩定性良好。
2.5.3 重復性試驗
取點地梅樣品(S1),按“2.4”項下方法平行制備6份,按“2.1”項下色譜條件進樣,檢測指紋圖譜,以9號色譜峰為參照,計算各共有峰相對保留時間和相對峰面積,結果RSD分別為0.01%~0.34%和0.95%~2.77%,表明該方法重復性良好。
分別取9批點地梅樣品(S1~S9),按“2.4”項下方法制備供試品溶液,按“2.1”項下色譜條件進樣測定。將9批點地梅樣品圖譜數據導入《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統》(2012版),進行數據多點校正及全峰匹配,建立9批樣品的疊加HPLC指紋圖譜及對照指紋圖譜,共確定21個共有峰,見圖1、圖2。計算9批樣品指紋圖譜相似度,結果見表1。9批點地梅樣品指紋圖譜相似度良好。
吸取點地梅供試品溶液,注入LC-MS儀,按“2.2”項下條件進行檢測。根據文獻檢索,對比總離子流圖各色譜峰的保留時間,結合各色譜峰的一級、二級質譜信息及紫外光譜信息,確定主要色譜峰結構,初步指認出不同批次點地梅指紋圖譜中8個共有峰,分別為山柰酚-3-O-(二鼠李糖)-蕓香糖-7-O鼠李糖苷(5號峰)、槲皮素-3-O-(二鼠李糖)-蕓香糖苷(9號峰)、蘆丁(13號峰)、異鼠李素-3-O-蕓香糖苷(16號峰)、紫云英苷(18號峰)、異槲皮苷(19號峰)、槲皮素(20號峰)、山柰素(21號峰),并用其中4種成分的對照品進行確證,見圖3、表2。

圖1 9批點地梅樣品HPLC疊加圖譜

圖2 點地梅對照指紋圖譜
表1 9批點地梅樣品指紋圖譜相似度評價結果(r)
批號S1S2S3S4S5S6S7S8S9 S11.000 S20.9391.000 S30.9210.9911.000 S40.9470.7970.7561.000 S50.8990.9910.9960.7241.000 S60.9670.9910.9730.8620.9681.000 S70.8830.9740.9940.6930.9920.9461.000 S80.9350.9850.9830.8000.9790.9810.9721.000 S90.9620.9940.9890.8360.9820.9940.9700.9861.000 對照0.9760.9900.9810.8650.9720.9960.9570.9840.998

注:13.蘆丁;18.紫云英苷;20.槲皮素;21.山柰素
表2 點地梅指紋圖譜部分共有峰質譜數據
峰號tR/min分子式準分子離 子[M-H]-二級主要碎片離子誤差 (×10-6)推測成分文獻 5 8.61C39H50O23885.174 38575.814 76,473.160 00,327.110 00,284.200 00, 255.051 70-5.395山柰酚-3-O-(二鼠李糖)-蕓香糖-7-O鼠李糖苷[5] 915.59C33H40O20755.206 97609.145 81,591.135 74,489.104 46,343.048 46, 325.034 33,300.028 26,271.024 60,255.030 535.363槲皮素-3-O-(二鼠李糖)-蕓香糖苷[5] 1329.66C27H30O16609.148 32343.046 88,301.035 31,255.031 565.432蘆丁*[5] 1647.29C28H32O16623.164 55315.051 36,300.027 98,271.024 446.241異鼠李素-3-O-蕓香糖苷[5] 1848.71C21H20O11447.094 45227.034 62,284.033 295.060紫云英苷*[6] 1951.84C21H20O12463.090 12301.030 61,152.070 89-6.169異槲皮苷[7] 2054.28C15H10O7301.036 07178.998 03,151.002 915.949槲皮素*[6] 2157.65C16H12O6299.141 91182.987 66,112.986 593.668山柰素*[8]
注:*經對照品確證
2.8.1 聚類分析
將9批點地梅樣品指紋圖譜21個共有峰的相對峰面積導入SPSS19.0統計軟件,采用組間連接法,以歐式距離平方作為測量度,進行聚類分析,結果見圖4。9批點地梅樣品可分為3類:第1類為S1~S3、S5~S7、S9,第2類為S4,第3類為S8。聚為一類的樣品之間有較好的相似性,與相似度評價結果較為一致。

圖4 9批點地梅樣品聚類分析樹狀圖
2.8.2 主成分分析
采用SPSS19.0軟件,以21個共有峰的相對峰面積為變量,對9批點地梅樣品進行主成分分析(PCA)。選取特征值>1的前5個成分為主成分,其累計方差貢獻率為97.610%(見表3),表明這5個主成分可代表樣品的大部分信息。第1主成分中4、5、12、14號峰有較高的載荷值,第2主成分中3、9號峰有較高的載荷值,第3主成分中11、17號峰有較高的載荷值,第4主成分中10、16、17、18、21號峰有較高的載荷值,第5主成分中6、16號峰有較高的載荷值,表明多個化學成分協同影響點地梅的整體質量(見表4)。
2.8.3 正交偏最小二乘-判別分析
將9批點地梅樣品共有峰的相對峰面積導入SIMCA-P14.1軟件,進行正交偏最小二乘-判別分析(OPLS-DA),得分圖見圖5。9批樣品可聚類為3類,與聚類分析和PCA結果一致。提取OPLS-DA模型中21個變量的變量重要性投影(VIP)值并從大到小排序,結果見圖6。以VIP>1作為引起點地梅批次間差異的主要標志性成分,色譜峰(VIP值)分別為20號峰(1.239 6)、9號峰(1.231 4)、3號峰(1.171 2)、11號峰(1.133 3)、13號峰(1.108 4)、21號峰(1.103 3)、19號峰(1.082 3)、14號峰(1.037 3)、5號峰(1.019 5)、12號峰(1.019 4)、4號峰(1.019 1)、17號峰(1.014 5)、8號峰(1.007 2),對其聚類有顯著影響。
表3 點地梅樣品指紋圖譜主成分分析特征值及方差貢獻率
主成分特征值方差貢獻率/%累計方差貢獻率/% 19.97747.50947.509 26.21629.60177.110 31.824 8.68485.794 41.327 6.31792.111 51.155 5.49997.610
表4 點地梅樣品指紋圖譜色譜峰主成分因子載荷矩陣
峰號主成分1主成分2主成分3主成分4主成分5 10.082-0.0110.1240.178-0.360 20.091-0.0290.1530.116-0.179 30.0210.1420.1830.017-0.138 40.097-0.029-0.069-0.0700.069 50.096-0.0340.006-0.0740.083 60.0780.040-0.038-0.2780.350 70.093-0.0160.053-0.2010.054 80.084-0.0650.144-0.008-0.123 90.0340.1460.078-0.084-0.034 100.0300.063-0.4300.2300.112 110.0220.1380.2390.0490.138 120.097-0.026-0.013-0.0150.114 130.0400.127-0.188-0.065-0.247 140.095-0.0460.041-0.0460.016 150.0720.059-0.279-0.104-0.198 160.068-0.0150.0510.2080.574 17-0.0080.1250.2300.3320.091 180.0620.043-0.1620.504-0.025 190.071-0.0990.0230.161-0.161 200.014-0.1520.0330.033-0.103 21-0.054-0.118-0.0060.2560.111

圖5 9批點地梅樣品OPLS-DA得分圖

圖6 9批點地梅樣品OPLS-DA差異標志物VIP圖()
本試驗制備供試品溶液時,比較了水、50%甲醇、70%甲醇及甲醇的提取效果,結果70%甲醇提取的色譜峰數目多、響應值大;比較超聲和回流2種提取方式,結果回流提取效率較高;比較加熱回流時間對提取率的影響,結果加熱回流1 h以上提取率無明顯差異。故選擇70%甲醇回流提取1 h制備供試品溶液。
在色譜條件選擇上,本試驗比較了乙腈-水、甲醇-水流動相系統對色譜峰的影響,結果用乙腈-水進行梯度洗脫時色譜圖分離效果較好,峰數目較多;比較乙腈與不同濃度磷酸水溶液為流動相時對色譜峰的影響,結果乙腈-0.5%磷酸水溶液作為流動相時效果最佳。在檢測波長的選擇上,本試驗利用二極管陣列檢測器對樣品進行分析,觀察全譜的分離與吸收情況,結果波長為360 nm時出峰數量多,基線較平穩,信號響應值大,故選擇360 nm作為檢測波長。
本試驗建立了蒙藥點地梅的指紋圖譜,確定了21個共有峰,并對9批樣品指紋圖譜的相似度進行評價,結果顯示與對照指紋圖譜有良好的相似性。根據色譜峰的分離情況,9號峰槲皮素-3-O-(二鼠李糖)-蕓香糖苷分離度較好,峰面積相對較大,位置居中,故選擇該峰為參照峰。同時,采用四極桿-靜電場軌道阱高分辨質譜對點地梅指紋圖譜中主要色譜峰進行定性分析,通過質譜庫及文獻檢索,初步指認了8個特征峰,并采用對照品隨行對照確證了其中4個化學成分。
聚類分析、PCA和OPLS-DA結合HPLC指紋圖譜能夠對不同產地、批次中藥進行聚類鑒別和成分判別分析。本研究通過化學模式識別分析,建立了點地梅聚類分析、PCA和OPLS-DA分類模型,3種方法分析結果基本一致,均將9批樣品歸為3類;PCA以載荷值結果篩選得到15個差異性成分,OPLS-DA以共有峰VIP>1篩選得到13個主要差異性物質,點地梅樣品間的差異性主要體現在3、4、5、9、11、12、14、17、21號峰,其中,5號峰為山柰酚-3-O-(二鼠李糖)-蕓香糖-7-O鼠李糖苷、9號峰為槲皮素-3-O-(二鼠李糖)-蕓香糖苷、21號峰為山柰素。本研究建立的HPLC指紋圖譜及化學模式識別分析結果可為點地梅的質量控制和評價提供一定參考。
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Study on HPLC Fingerprints of Mongolian Medicine Androsacis Herba
WANG Xinjing1, WANG Jianna1, Sarengaowa2, CHENG Riqing1, Buren1, LI Shudi1, Qiherima1
To establish the HPLC fingerprints of Mongolian medicine Androsacis Herba; To provide references for its quality control.The HPLC analysis was carried on a COSMOSIL 5C18-MS-Ⅱ column (4.6 mm × 250 mm, 5 μm); the mobile phase was acetonitrile (A)-0.5% phosphoric acid aqueous solution (B) with gradient elution at the flow rate of 0.8 mL/min; the temperature was 35 ℃; the detection wavelength was 360 nm. The Similarity Evaluation System for Chromatographic Fingerprint of TCM (2012 edition) was used to evaluate the fingerprints similarity of 9 batches of samples. Qualitative analysis was carried out by LC-MS technology. The overall quality evaluation of Androsacis Herba was carried out by combining cluster analysis, principal component analysis and orthogonal partial least square discrimination.The common mode of HPLC fingerprints of Androsacis Herba was established, and the similarity of 9 samples was good; 8 compound peaks were determined preliminary; 9 batches of samples were aggregated into 3 categories by chemical pattern recognition.The fingerprints of Mongolian medicine Androsacis Herba established in this study combines chemical pattern recognition method, which has high sensitivity and strong specificity, and can provide a basis for the quality evaluation of Mongolian medicine Androsacis Herba.
Androsacis Herba; HPLC; fingerprints; similarity; chemical pattern recognition
R284.1
A
1005-5304(2021)08-0098-05
10.19879/j.cnki.1005-5304.202011428
內蒙古自治區自然科學基金(2020MS08129)
齊和日瑪,E-mail:qiherima@126.com
(收稿日期:2020-11-23)
(修回日期:2020-12-21;編輯:陳靜)