基于主成分分析的不同產地兩面針藥材質量評價

吳祿祥，黃若干，藍曉東，馬恩耀，陳俊禧，楊詩慧，劉奇越，周首婷

（1.廣西白云山盈康藥業有限公司，南寧 530000；2.廣州采芝林藥業有限公司，廣州 510360；3.廣東漢潮中藥科技有限公司，廣州 510360；4.梅州廣藥采芝林藥業有限公司，廣東梅州 514000）

兩面針為蕓香科植物兩面針［Zanthoxylum nitidum（Roxb.）DC.］的干燥根［1］，有抗腫瘤、抗炎止痛、抗菌、抗寄生蟲、抗瘧疾等藥理作用［2-10］。兩面針盛產于中國南方，主要分布于廣東、廣西、貴州、云南、福建等亞熱帶季風氣候地區［11］，各地藥材質量參差不齊，為了能更安全有效地利用兩面針，優化兩面針種植條件，提高兩面針的種植品質，本研究收集了廣東、廣西、云南10 個不同產地的兩面針藥材作為研究對象，按《中華人民共和國藥典（2020 版）》（簡稱《藥典》）的要求對不同產地的兩面針藥材進行研究［12-14］，包括顯微和薄層鑒別，測定水分、總灰分、浸出物、氯化兩面針堿含量，為兩面針規范化種植、采收、產地選擇及質量評價標準的提升提供參考［15］。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試劑與對照品 試劑：乙醇、甲醇、三氯甲烷、濃氨試液、硫酸、甲酸、三乙胺（廣州化學試劑廠）；水合氯醛、甘油（天津市致遠化學試劑有限公司），均為分析純；乙腈（美國Fisher 公司）和甲酸（科密歐化學試劑有限公司）為色譜純，水為超純水。

對照品：氯化兩面針堿對照藥品（批號：CHB190122，含量以≥98%計）購于成都克洛瑪生物科技有限公司；乙氧基白屈菜紅堿對照品（批號：110847-200601）、兩面針對照藥材（批號：121014-201715）購于中國食品藥品檢定研究院。

1.1.2 樣品信息 兩面針藥材樣品信息詳見表1。

表1 兩面針藥材樣品信息

1.2 儀器設備

LC-40D 型島津液相色譜儀（日本島津公司）；RHP-100 型高速多功能粉碎機（浙江永康榮浩工貿有限公司）；BSA224S-CW 型萬分之一電子天平（廣州授科儀器科技有限公司）；BM-20 型百萬分-微量分析天平、Fastreport100 型薄層成像系統（廣州市錦泉儀器科技有限公司）；HH-4 型數顯恒溫水浴鍋（常州澳華儀器有限公司）；TH-II 型薄層加熱器（上?？普苌萍加邢薰荆籏Q-300DA 型數控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；GZX-9070型數顯鼓風恒溫干燥箱、SX2-4-10Z 型箱式電阻爐（上海博迅實業有限公司醫療設備廠）；CX51RF 型生物數碼攝影顯微鏡（日本奧林巴斯公司）；ComfortⅠ型超純水機［賽多利斯斯泰迪生物設備（北京）有限公司］。

1.3 方法

1.3.1 薄層鑒別 取不同產地的兩面針粉末各1 g，加乙醇40 mL，超聲處理1 h，過濾，濾液蒸干，殘渣加乙醇1 mL 使其溶解，作為供試品溶液。取兩面針對照藥材1 g，同法制成對照藥材溶液。取氯化兩面針堿對照品，加乙醇制成每1 mL 含1 mg 的溶液，作為對照品溶液。用毛細管吸取上述3 種溶液各2 μL，分別點于同一硅膠G 薄層板上，以三氯甲烷-甲醇-濃氨試液（30.0∶1.0∶0.2）為展開劑展開，取出晾干，噴10%硫酸乙醇溶液，在105 ℃加熱至斑點顯色清晰，置于紫外光燈（365 nm）下進行觀察。

取乙氧基白屈菜紅堿對照品，加乙醇制成每1 mL 含1 mg 的溶液，作為對照品溶液。用毛細管吸取薄層鑒別上述的供試品溶液、對照藥材溶液和對照品溶液各2 μL，分別點于同一硅膠G 薄層板上，以三氯甲烷-甲醇（25∶1）為展開劑展開，取出晾干，置于紫外光燈（365 nm）下檢視。

1.3.2 水分、總灰分和浸出物測定 水分、總灰分和浸出物的測定均參照《藥典》，其中浸出物采用熱浸法，用乙醇作溶劑進行測定。

1.3.3 含量測定 按照《藥典》中兩面針含量測定項的方法，采用色譜柱Agilent ZORBAXSB-C18（4.5 mm×250 mm，5 μm，美國安捷倫公司），以乙腈為流動相A，以0.1%甲酸-三乙胺（pH 4.5）為流動相B，按表2 中的程序進行梯度洗脫，檢測波長為273 nm。

表2 流動相梯度洗脫程序

2 結果與分析

2.1 兩面針顯微鑒別結果

結果顯示，10 個產地兩面針樣品顯微鑒別結果均符合《藥典》的規定。由圖1 可見，單粒淀粉粒（圖1a）寬卵形或類圓形，偏光顯微鏡下（圖1b）呈黑十字狀；石細胞（圖1f）呈淡黃綠色，類長方形，相對較大，壁厚薄不均，具壁厚者有明顯紋理。草酸鈣方晶（圖1c）單個散在薄壁細胞中，有多種形狀，偏光顯微鏡下（圖1d）呈亮橙色，導管為具緣紋孔導管（圖1e）。木栓細胞（圖1i）呈棕色，表面觀察呈多邊形或長多邊形，壁稍厚，有的胞腔含棕色物。纖維（圖1g）較長，壁稍厚，木化，偏光顯微鏡下呈多彩狀（圖1h）。

圖1 兩面針粉末顯微結構

2.2 兩面針薄層鑒別結果

由圖2 可知，在紫外光燈（365 nm）下進行觀察，10 個產地兩面針藥材樣品中與氯化兩面針堿對照品、乙氧基白屈菜紅堿對照品的相應位置檢出對應的相同顏色的熒光斑點，即不同產地兩面針均含氯化兩面針堿、乙氧基白屈菜紅堿。

圖2 10 個產地兩面針薄層色譜（紫外光365 nm）

2.3 兩面針水分、總灰分和浸出物含量

《藥典》規定，兩面針水分不得超過10.0%，總灰分不得超過7.0%，浸出物不得少于5.5%。對10 個產地兩面針樣品進行水分測定，結果（表3）顯示，所有樣品兩面針水分含量測定結果為4.27%～5.86%，平均值為4.82%，總灰分含量測定結果為3.44%～4.77%，平均值為4.01%，浸出物含量測定結果為7.10%～13.86%，平均值為11.22%，說明所有樣品3種物質測定結果均在正常范圍內。

表3 兩面針水分、總灰分、浸出物和氯化兩面針堿含量測定結果（單位：%）

2.4 兩面針氯化兩面針堿含量測定

《藥典》規定，氯化兩面針堿含量不得少于0.13%。兩面針樣品的氯化兩面針堿含量測定結果（表3）顯示，所有樣品測定結果為0.14%～0.19%，平均值為0.15%，測定結果均在正常范圍內。兩面針供試品氯化兩面針堿的色譜見圖3。

圖3 兩面針高效液相色譜

2.5 兩面針的聚類分析

聚類分析是用于分析樣品間相似性的分析方法，其以不同的觀測指標作為依據將相似性較大的樣品劃分為一類，由此可以初步區分差異較大的樣品，降低詳細分析樣品間差異的難度。

將表3 所得數據錄入SPSS 25.0 軟件，經處理后進行聚類分析，結果顯示，當系數值設置為5 時，所有樣品可分為兩類（圖4），其中云南省文山州、云南省臨滄市鎮康縣、廣東省潮州市饒平縣產地兩面針歸為一類，其余產地批次樣品歸為一類，由此可見云南省文山州、云南省臨滄市鎮康縣、廣東省潮州市饒平縣產地兩面針的相似性較大。

圖4 10 個產地兩面針樣品聚類結果

2.6 兩面針的主成分分析

將表3 所得數據錄入SPSS 25.0 軟件，經處理后進行主成分分析，結果見表4。如表4 所示，主成分1的貢獻率最髙，達54.993%，主成分2 的貢獻率次之，二者累計貢獻率達82.041%，因此可用這2 個主成分代替原來的4 個指標來評價10 個產地兩面針藥材的綜合質量情況。結果顯示，綜合考察不同產地評分，LMZYC01～LMZYC10 的排名分別為第8、6、10、9、1、2、4、3、5、7 位，以廣東省廣州市從化區（LMZYC05）產的兩面針藥材質量最優，其次是廣西壯族自治區南寧市邕寧區（LMZYC06）。

表4 兩面針主成分的特征值和貢獻率及評分系數矩陣

3 小結與討論

產地是影響中藥材質量的重要因素。中藥材的生長具有一定的地域性，與海拔、土壤、水質、水分、光照、溫度、二氧化碳濃度、生物等因素相關［16］，采收加工方式和貯藏條件也會影響中藥材質量。在貯藏過程中，由于貯藏環境的影響，可能出現有效成分自然分解的現象。

綜合對兩面針藥材質量多方位評價結果得出以下結論，由性狀鑒別和薄層鑒別結果可知，10 個產地兩面針藥材均符合《藥典》規定。對其進行水分、總灰分、浸出物測定，水分含量為4.27%～5.86%，總灰分含量為3.44%～4.77%，浸出物含量為7.10%～13.86%，均符合《藥典》規定。HPLC 測定10 個產地兩面針藥材的氯化兩面針堿含量，為0.14%～0.19%，也符合《藥典》規定。采用聚類分析法和主成分分析法對產地的兩面針藥材進行質量評價，將不同產地的兩面針藥材分為兩類，產地不同，質量存在差異。比較10 個產地兩面針藥材發現，廣東省廣州市從化區所產的兩面針質量最優，其次是廣西壯族自治區南寧市邕寧區，南寧市馬山縣、欽州市靈山縣、崇左市大新縣產地的兩面針質量也較優。