基于多指標同時定量的天麻塊莖不同部位質量特征研究

張 玥，王彩云，周 雪，朱棚英，葛發歡，阮培均，張 蜀

基于多指標同時定量的天麻塊莖不同部位質量特征研究

張 玥1, 2，王彩云3#，周 雪1*，朱棚英1, 2，葛發歡1*，阮培均3，張 蜀2

1. 中山大學藥學院，廣東 廣州 510006 2. 廣東藥科大學 新藥研發中心，廣東 廣州 510006 3. 畢節市中藥研究所，貴州 畢節 551700

通過分析天麻塊莖不同部位中多種指標成分的差異，為天麻藥材不同部位的質量評價及合理應用提供依據。運用HPLC法同時測定12批天麻藥材中不同部位（箭芽端、中端、肚臍端）的天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C和巴利森苷A 6種指標成分的含量；應用SPSS軟件對天麻藥材不同部位各12批數據進行統計學分析，以綜合分析天麻塊莖不同部位的質量特征。天麻箭芽端中6種指標成分含量均最高；6種成分總含量在天麻3個部位中的分布規律為箭芽端＞中端＞肚臍端，分別達到2.727%、1.258%、1.129%，而其中的巴利森苷類成分總量的分布規律與6種成分總量一致，其質量分數分別為2.318%、1.007%、0.862%，占所測成分總量的76%～85%。天麻樣品中對羥基苯甲醇在箭芽端、中端和肚臍端的分布均無顯著性差異；天麻中的天麻素和巴利森苷類總成分在箭芽端與另外2部分之間的含量差異極顯著，而在肚臍端和中端之間的含量差異不顯著。綜合分析結果表明，天麻箭芽端部位的質量顯著優于其他2個部位。天麻塊莖不同部位的6種指標成分含量存在差異性，具有明顯的質量特征，可為天麻塊莖不同部位的合理應用及藥材的質量控制提供參考。

天麻；多指標定量；質量特征；天麻素；對羥基苯甲醇；巴利森苷E；巴利森苷B；巴利森苷C；巴利森苷A

天麻又名赤箭、定風草，為蘭科植物天麻Bl.的干燥塊莖，是我國傳統的貴重藥材，有平肝、息風止痙等功效，臨床上主要用于治療頭痛、眩暈和癲癇等癥[1-3]。我國野生天麻主產于貴州畢節市、云南昭通市、四川宜賓市及其周邊地區等地，當前天麻主要靠人工栽培，主產區主要有昭通市、畢節市、宜昌市等地，尤其是畢節大方的天麻被國家質量監督管理局認證為國家地理標志保護產品[4-6]。《中國藥典》2020年版一般規定了藥材的主要藥用部位，如三七的藥用部位為其根及根莖，然而有研究表明，兩者間化學組成整體相似，但部分組成存在較大差異，可能會對其藥效及安全性產生影響[7]；目前關于天麻植株不同部位的質量研究主要集中于莖、花、果與塊莖的比較[8-9]，而對天麻藥用部位塊莖的質量研究也主要是針對天麻整體塊莖，只有少數文獻報道了天麻塊莖不同部位中天麻素或天麻素、蛋白質、多糖的含量差異[10-11]。多指標定量是中藥質量評價的趨勢，而目前天麻藥材及其中成藥質量評價的指標成分還主要是以藥典規定的天麻素和對羥基苯甲醇為主，一方面，以1～2種指標成分進行定性定量分析的質量評價模式難以綜合評價中藥質量；另一方面，用天麻素和對羥基苯甲醇評價天麻的質量缺乏唯一性，有研究表明與天麻同科的石仙桃Lindl.藥材中也有較高含量的天麻素和對羥基苯甲醇[12]。在有關天麻整體塊莖質量研究中，雖有多指標評價的報道，但可能由于同一樣品重復批次較少，導致不同的研究結果間含量差異較大，更未見天麻塊莖不同部位質量的多指標評價的報道。事實上，天麻中除含有大量被關注的有效成分天麻素和對羥基苯甲醇外，其巴利森苷類化合物含量較高，該類成分對天麻藥效的發揮起到了重要作用，它除了與天麻素和對羥基苯甲醇有相似的藥理活性外，對防治血管性癡呆、改善神經元退行性疾病以及治療淋巴癌等也具有較好的效果[13]。天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C和巴利森苷E可共同作為天麻質量評價的關鍵指標。

本研究以天麻道地產區貴州省畢節市的12批天麻中3個不同部位的樣品為研究對象，采用HPLC法對天麻進行多指標同時定量，綜合分析天麻塊莖不同部位的質量特征，為合理利用天麻塊莖資源、開發天麻產品及天麻藥材與飲片的質量控制提供參考。

1 儀器與材料

1.1 儀器

UltiMate 3000型高效液相色譜儀（美國賽默飛世爾科技公司）；XS205 DualRange型十萬分之一分析天平（瑞士梅特勒-托利多公司）；OLB-1210型水分測定儀（濟南歐萊博科學儀器有限公司）；DK-410HTDS型超聲波清洗機（深圳市得康洗凈電器有限公司）；RS-FS1401型微型高速萬能試樣粉碎機（合肥榮事達小家電有限公司）；0.25 T/H型純水機（廣州市萊晟機械設備有限公司）。

1.2 材料

對照品天麻素（批號B1723054，質量分數≥98%）、對羥基苯甲醇（批號A1829056，質量分數99%）均購自上海阿拉丁試劑有限公司；對照品巴利森苷B（批號RFS-B05602103001，質量分數99%）、巴利森苷C（批號RFS-B08702011116，質量分數99%）、巴利森苷E（批號RFS- B09402103002，質量分數99%）均購自成都瑞芬思生物科技有限公司；對照品巴利森苷A（批號P24S11F124204，質量分數≥98%）購自上海源葉生物科技有限公司；乙腈為色譜純（德國Merck公司）；磷酸為分析純（天津市光復精細化工研究所）；屈臣氏蒸餾水（廣州屈臣氏食品飲料有限公司）。12批天麻均來源于貴州省畢節市的栽培基地，經畢節市中藥研究所的阮培均研究員鑒定為天麻Bl.的塊莖；取每批完整天麻，按圖1所示將其分為3個部位：從鸚哥嘴開始，天麻全長的30%為箭芽端，從臍點開始，天麻全長的30%為肚臍端，剩余部分為中端；蒸軟干燥即得J1～J12、Z1～Z12、D1～D12 3個部位各12批天麻樣品，樣品信息見表1。

圖1 天麻部位示意圖

表1 天麻樣品信息

Table 1 Sample information of G. elata

樣品號部位樣品號部位樣品號部位 J1箭芽端Z1中端D1肚臍端 J2箭芽端Z2中端D2肚臍端 J3箭芽端Z3中端D3肚臍端 J4箭芽端Z4中端D4肚臍端 J5箭芽端Z5中端D5肚臍端 J6箭芽端Z6中端D6肚臍端 J7箭芽端Z7中端D7肚臍端 J8箭芽端Z8中端D8肚臍端 J9箭芽端Z9中端D9肚臍端 J10箭芽端 Z10中端 D10肚臍端 J11箭芽端 Z11中端 D11肚臍端 J12箭芽端 Z12中端 D12肚臍端

2 方法與結果

不同指標成分含量按照課題組前期建立的分析方法測定并進行方法學考察[15]。

2.1 供試品溶液的制備

分別將各天麻樣品粉碎，過60目篩，精密稱定上述粉末各2.0 g，分別置于50 mL具塞玻璃錐形瓶中，加入60%甲醇溶液25 mL，稱定質量，超聲提取（功率250 W、頻率40 kHz）60 min，冷卻，稱重，用60%甲醇補足減失質量，搖勻，用0.45 μm的微孔濾膜過濾，取濾液以蒸餾水等體積稀釋，即得供試品溶液。

2.2 對照品溶液的制備

精密稱取天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C和巴利森苷A對照品適量，加30%色譜級乙腈溶液，制成質量濃度分別為0.083 0、0.069 4、0.084 5、0.076 0、0.027 3、0.207 0 mg/mL的混合對照品溶液，過0.45 μm的微孔濾膜，備用。

2.3 色譜條件

色譜柱：Phenomenex Luna C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相為乙腈（A）-0.1%磷酸水（B），梯度洗脫，0～5 min，3.0% A；5～15 min，3.0%～5.0% A；15～22 min，5.0% A；22～25 min，5.0%～10.1% A；25～35 min，10.1%～10.2% A；35～45 min，10.2%～14.0% A；45～52 min，14.0% A；52～55 min，14.0%～16.5% A；55 ～63 min，16.5%～17.5% A；63～65 min，17.5%～20.0% A；65～70 min，20.0% A；體積流量1.0 mL/min；檢測波長220 nm；柱溫35 ℃；進樣量4 μL。取各樣品按色譜方法測定，其典型色譜圖見圖2，3個部位各12批樣品色譜圖見圖3。

1-天麻素 2-對羥基苯甲醇 3-巴利森苷E 4-巴利森苷B 5-巴利森苷C 6-巴利森苷A

圖3 天麻箭芽端(A)、中端(B)、肚臍端(C) 各12批樣品HPLC圖

2.4 方法學考察

天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷A的線性方程分別是＝0.022 4－0.014、＝0.028 3－0.019、＝0.014 3＋0.034、＝0.018 1＋0.006、＝0.018 7＋0.005、＝0.019 8＋0.086，6個指標成分在相應范圍內均大于0.999 9，線性關系良好；其精密度、穩定性和重復性的峰面積RSD值均小于2%；加樣回收率在95%～105%。該方法準確、可靠，可用于天麻樣品的含量測定。

2.5 天麻塊莖不同部位多指標含量測定結果及質量特征分析

6種指標成分在天麻塊莖不同部位中各批次的具體含量數據見表2。采用SPSS軟件對天麻各樣品的含量數據進行統計學分析，可分別得到天麻關鍵質量指標在箭芽端、中端、肚臍端3個部位中分布關系圖。圖4-A～F為天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷A分別在天麻3個部位中平均含量關系圖；表4為天麻塊莖不同部位各成分平均含量及匯總數據對比，以下討論涉及的含量皆為平均含量。

由圖4-A和圖4-B可知，就天麻素和對羥基苯甲醇而言，天麻素在箭芽端中含量最高，其次為肚臍端，中端最低，箭芽端與肚臍端、中端之間的天麻素含量差異極顯著，肚臍端和中端之間的天麻素含量差異不顯著；對羥基苯甲醇的含量同樣也是箭芽端最高、肚臍端次之、中端最低，但3個部位中對羥基苯甲醇的含量差異不顯著。由圖4-C～F可知，對于巴利森苷類成分，巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷A在不同部位中的含量均表現為箭芽端＞中端＞肚臍端；箭芽端巴利森苷E、B、C、A的含量均遠高于中端及肚臍端，箭芽端與肚臍端、中端之間各成分的含量均存在極顯著差異；肚臍端和中端之間巴利森苷E、B、C、A含量的差異均不顯著。從表3可以看出，在箭芽端，含量最高的指標成分是巴利森苷A，達到1.143%，其他的從大到小依次為巴利森苷E（0.609%）、巴利森苷B（0.471%）、天麻素（0.230%）、對羥基苯甲醇（0.179%）、巴利森苷C（0.095%）；在中端，巴利森苷E的量最高，達到0.372%，其他的依次為巴利森苷A（0.346%）、巴利森苷B（0.246%）、對羥基苯甲醇（0.142%）、天麻素（0.109%）、巴利森苷C（0.043%）；在肚臍端，巴利森苷E的量最高，達到0.328%，其他的依次為巴利森苷A（0.286%）、巴利森苷B（0.213%）、對羥基苯甲醇（0.150%）、天麻素（0.117%）、巴利森苷C（0.034%）。

從表3中還可以看出，巴利森苷類成分的總含量和所有6種成分總含量在天麻3個部位中的分布規律一致，均為箭芽端＞中端＞肚臍端，箭芽端與中端、肚臍端之間存在極顯著差異，中端和肚臍端之間無顯著性差異；而天麻素和對羥基苯甲醇的總量分布為箭芽端＞肚臍端＞中端，箭芽端與與肚臍端、中端之間存在極顯著差異，肚臍端和中端之間無顯著性差異。6種成分總含量在箭芽端、中端、肚臍端中分別達到2.727%、1.258%、1.129%，而其中的巴利森苷類成分總含量就分別達到2.318%、1.007%、0.862%，遠高于天麻素和對羥基苯甲醇總量在3個部位中的比例。

研究結果表明，將天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E共同作為評價天麻質量的關鍵指標成分，能較好地評價天麻塊莖不同部位的質量，且天麻中3個部位存在質量差異，尤其是箭芽端和其他2部分質量差異較大，在其質量評價、開發利用和飲片加工等過程中應引起重視。

3 討論

3.1 多指標同時定量分析

本研究采用HPLC法對12批天麻塊莖不同部位36個樣品中的天麻素、對羥基苯甲醇、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C和巴利森苷A進行含量測定，從3個部位各12批樣品含量的平均值來看，不同部位間各單一成分含量、6個成分總含量等均存在差異，其中天麻箭芽端部分含量最高、質量最好；無論是在哪一部位，巴利森苷類成分的總和占了所測成分總量的76%～85%，而天麻素、對羥基苯甲醇之和只占15%～24%。由此看來，僅測定天麻的2個指標成分（天麻素和對羥基苯甲醇）不足以評價天麻塊莖不同部位的質量，而6個指標同時測定則更加全面、科學。

3.2 天麻質量與天麻藥材采收、炮制的關系

天麻炮制歷史久遠，古代多采用“去蘆頭”“去蒂”的凈制炮制方法和“銼”“切”的炮制工藝[14]。現代天麻粗加工及炮制對天麻箭芽端的完整性沒有明確規定，多沿用歷代方法，在采收和清洗時箭芽端部分易遭到破壞從而導致質量下降；同時目前天麻飲片炮制也未明確切片時應橫切還是縱切，按照本研究結果，天麻箭芽端有效成分含量顯著高于中端和肚臍端，切片方式會對天麻飲片質量均一性產生較大的影響，天麻縱切更能充分體現天麻的整體質量。本研究的意義不僅在于對天麻藥材和相關制劑的質量控制，亦可為天麻的采收、加工及炮制規范的制定提供依據。

表2 36個天麻樣品6種指標成分含量測定結果

Table 2 Content determination results of six index components in 36 G. elata samples

樣品號質量分數/% 天麻素對羥基苯甲醇巴利森苷E巴利森苷B巴利森苷C巴利森苷A J10.2040.1420.4990.4830.0841.007 J20.1520.1190.7910.3370.0570.719 J30.3640.3060.7640.5710.1291.196 J40.1980.2280.4690.2850.0470.577 J50.1720.0920.7490.2790.0660.517 J60.1410.1610.3550.3620.0590.902 J70.1780.2540.7370.5320.0841.130 J80.2960.2030.7280.5790.1111.840 J90.2320.2550.8450.4920.0830.858 J100.2840.0940.3990.5110.1581.538 J110.1670.1170.3640.4280.0871.512 J120.3730.1770.6140.7950.1721.916 Z10.1670.0790.3230.2930.0450.413 Z20.1090.1530.4800.2780.0410.427 Z30.2170.2430.4930.3700.0710.499 Z40.0430.1100.3010.0920.0100.090 Z50.0680.0640.4950.1430.0260.181 Z60.0690.1330.2210.1980.0310.343 Z70.0560.1750.4170.2390.0310.318 Z80.0470.1510.2850.1710.0230.157 Z90.0440.1050.3390.1260.0180.135 Z100.1400.2240.5510.3430.0560.387 Z110.2130.1450.3200.3960.1020.645 Z120.1350.1190.2440.3020.0590.560 D10.1510.0900.3730.2740.0390.316 D20.1720.1320.3840.2100.0340.358 D30.1890.2530.4500.3310.0560.411 D40.1620.2010.4390.2030.0280.289 D50.0470.0600.2600.0590.0100.062 D60.0660.1820.2440.1620.0210.166 D70.0680.1810.4350.2570.0350.253 D80.0580.1890.2710.1750.0250.180 D90.0490.1060.3420.1260.0180.130 D100.0890.1130.1950.1610.0340.213 D110.1720.1320.2660.2920.0570.465 D120.1830.1550.2810.3130.0550.586

不同小寫字母表示有極顯著差異（P＜0.01）

表3 天麻塊莖不同部位各成分平均含量及匯總數據對比

Table 3 Comparison of average contents and analytical data of components in different parts of G.elata

部位質量分數/% 天麻素對羥基苯甲醇巴利森苷E巴利森苷B巴利森苷C巴利森苷A6種指標成分總和巴利森苷類總和天麻素和對羥基苯甲醇 箭芽端平均值0.230a0.179a0.609a0.471a0.095a1.143a2.727a2.318a0.409a 最大值0.3730.3060.8450.7950.1721.9164.0473.4970.671 最小值0.1410.0920.3550.2790.0470.5171.8031.3770.264 極差0.2330.2140.4900.5160.1251.3992.2452.1200.407 標準差0.0810.0700.1820.1460.0400.4700.7270.6420.126 中端平均值0.109b0.142a0.372b0.246b0.043b0.346b1.258b1.007b0.251b 最大值0.2170.2430.5510.3960.1020.6451.8931.4630.460 最小值0.0430.0640.2210.0920.0100.0900.6450.4920.133 極差0.1750.1780.3300.3040.0930.5551.2480.9710.328 標準差0.0650.0530.1100.1000.0260.1770.4210.3310.099 肚臍端平均值0.117b0.150a0.328b0.213b0.034b0.286b1.129b0.862b0.267b 最大值0.1890.2530.4500.3310.0570.5861.6901.2480.442 最小值0.0470.0600.1950.0590.0100.0620.4960.3900.106 極差0.1420.1940.2550.2720.0470.5241.1940.8580.336 標準差0.0580.0540.0870.0820.0150.1510.3610.2800.091

不同小寫字母表示有極顯著差異（＜0.01）

Different lowercase letters showed extremely significant difference (< 0.01)

3.3 天麻塊莖不同部位的合理應用

本研究結果表明天麻的有效成分多集中于其箭芽端部位，尤其是該部位6個成分總含量的平均值高達2.727%，遠高于中端和肚臍端，因此在研究開發天麻新產品時，可考慮將不同部位的天麻進行合理分類應用。本研究還能為天麻中藥及健康產品的開發提供參考。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Quality characteristics of different parts oftuber based on simultaneous quantification of multiple index components

ZHANG Yue1, 2, WANG Cai-yun3, ZHOU Xue1, ZHU Peng-ying1, 2, GE Fa-huan1, RUAN Pei-jun3, ZHANG Shu2

1. School of Pharmaceutical Sciences, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510006, China 2. Center for New Drug Research and Development, Guangdong Pharmaceutical University, Guangzhou 510006, China 3. Bijie Institute of Traditional Chinese Medicine, Bijie 551700, China

To analyze the differences of multiple index components in different parts of tubers of, so as to provide a basis for the quality evaluation and rational application of different parts of.HPLC method was used to simultaneous determine the contents of gastrodin,-hydroxybenzylalcohol, parishin E, parishin B, parishin C, and parishin A in different parts (the arrow end, middle end and navel end) of 12 batches of. And SPSS software was used for statistical analysis to comprehensively analyze the quality characteristics of different parts oftuber.The contents of six index components in the arrow end ofwere all the highest. The total contents of the six components at the arrow end, middle end, and navel end were 2.727%, 1.258% and 1.129%, respectively, contents of which were decreased successively. Among them, the total contents of parisins in arrow end, middle end and navel end were 2.318%, 1.007% and 0.862%, respectively, which were consistent with the distribution of the total contents of the six index components, which accounting for 76%—85% of the total measured components. There was no significant difference in the distribution of-hydroxybenzylalcohol in the three parts. The contents of gastrodin and parishin (parishin E, parishin B, parishin C and parishin A) inwere significantly different between the arrow end and the other two parts, with no significantly difference between the navel end and the middle end. The comprehensive analysis results showed that the quality of the shoot tip ofwas significantly better than the other two parts.There are differences in quality characteristics in different parts of. This study can provide some reference for the quality evaluation and rational application of different parts of.

Bl.; quantification of multiple index components; quality characteristics; gastrodin;-hydroxybenzylalcohol; parishin E; parishin B; parishin C; parishin A

R286.2

A

0253 - 2670(2022)20 - 6337 - 06

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.20.004

2022-02-03

廣州市科技計劃項目（畢節市天麻健康產品的研究開發及產業化，201903010008）；貴州省科研機構創新能力建設專項（黔科合服企［2020］4012）

張 玥（1995—），女，在讀碩士，從事中藥現代提取分離技術研究。E-mail: junoandzeos@163.com

葛發歡（1963—），男，教授，從事中藥現代提取分離技術、中藥及天然藥物研究。E-mail: gefahuan@mail.sysu.edu.cn

周 雪（1987—），女，博士，從事中藥現代提取分離技術及質量分析研究。E-mail: zhouxue9@mail.sysu.edu.com

#共同第一作者：王彩云（1989—），女，副研究員，從事藥用植物資源評價與利用研究。E-mail: wangcaiyun0716@126.com

[責任編輯 時圣明]