全 文 :[收稿日期] 20110722(010)
[基金项目] 贵州省中药现代化科 技 产 业 研 究 开 发 专 项
( [2008]5002)
[通讯作者] * 王燕,实验师,理学硕士,从事中药质量标准研
究,Tel:0872-2257415, E-mail: jessica9428 @
sina. com
西南鬼灯檠的 HPLC指纹图谱及模式识别研究
王燕1* ,鲍家科2,金杨3,罗曼2,熊慧林2
(1. 大理学院药学与化学学院,云南 大理 671000;2. 贵州省药品检验所,贵阳 550004;
3. 大理州中医院,云南 大理 671000)
[摘要] 目的:研究西南鬼灯檠药材 HPLC 指纹图谱及模式识别方法。方法:采用 HPLC,以贵州、云南两省不同产地、不
同采收期的西南鬼灯檠药材为对象,对 10 批药材进行指纹图谱研究,运用聚类分析和主成分分析对指纹图谱进行模式识别研
究。结果:10 批样品中有 10 个共有峰,10 批药材相似度较高,色谱峰强度不同是药材的主要差别。通过聚类分析和主成分分
析将 10 批样品按采收期不同分为 2 类。结论:该方法能很好分离西南鬼灯檠的各类成分,HPLC 指纹图谱具有良好的稳定性、
重复性,可用于西南鬼灯檠药材的质量控制。
[关键词] 西南鬼灯檠;指纹图谱;聚类分析;主成分分析
[中图分类号] R284. 1 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2011)23-0054-04
HPLC Fingerprint and Chemical Pattern Recognition Method of
Rodgersia sambucifolia
WANG Yan1* ,BAO Jia-ke2,JIN Yang3,LUO Man2,XIONG Hui-lin2
(1. College of Pharmacy and Chemistry,Dali University,Dali 671000,China;
2. Guizhou Province Institute for Drug Control,Guiyang 550004,China;
3. Chinese Medicine Hospital of Dali Prefecture,Dali 671000,China)
[Abstract] Objective:To study the HPLC fingerprint and chemical pattern recognition method of R.
sambucifolia. Method:Ten batches of samples,R. sambucifolia. come from different producing areas and harvest
time of Guizhou and Yunnan were carried out to gain fingerprints by HPLC. The chemical pattern recognition of the
characteristic fingerprint of R. sambucifolia,known as cluster analysis and principal component analysis,formed.
Result:The fingerprint of 10 batches of R. sambucifolia. showed 10 characteristic peaks. The chromatographic
profiles of 10 batches of samples were similar. The major difference resulted from intensity of chromatographic
peaks. The samples were grouped into 2 types of harvest time Conclusion:The components of R. sambucifolia were
well separated on HPLC,The results showed that this method had a good repeatability and stability. The fingerprint
established can be used for quality control of R. sambucifolia.
[Key words] Rodgersia sambucifolia;fingerprint;cluster analysis;principal component analysis
西南鬼灯檠为虎耳草科植物西南鬼灯檠
Rodgersia sambucifolia Hemsl 的干燥根茎[1],主产于
贵州、云南、四川等地,药材名通称岩陀,俗名毛青
冈。具有收敛、消炎、祛风除湿的功效,对菌痢、肠
炎、感冒头痛、外伤出血、风湿骨痛、老年性支气管炎
等常见疾病有较好的疗效[2],因此在民间应用广泛。
西南鬼灯檠的主要化学成分有多酚类、糖类、黄酮类
等[3-4]。目前其质量控制方法多以测定岩白菜素含
量为主,难以全面控制西南鬼灯檠的内在质量,不能
对其真伪优劣做出判断,关于西南鬼灯檠的指纹图
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第 17 卷第 23 期
2011 年 12 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17,No. 23
Dec.,2011
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2011.23.047
谱研究未见报道。本实验采用 HPLC 对西南鬼灯檠
进行指纹图谱及其模式识别初步研究,为全面控制
西南鬼灯檠的质量提供依据。
1 材料
1. 1 仪器 日本岛津 LC-20AD 型 HPLC 系统
(CTO-20AC 柱温箱、CBM-20A 系统控制器、SPD-
M20A 二极管阵列检测器、LC solution 工作站) ,KQ-
500DB 型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限
公司) ,XS205 型梅特勒电子天平(上海亚荣生化仪
器厂) ,中药材粉碎机(浙江温岭市林大机械有限公
司)。
1. 2 试药 乙腈为色谱纯,磷酸为分析纯,水为重
蒸水;岩白菜素对照品(批号 1532-200202)购自中国
药品生物制品检定所,没食子酸对照品 (批号
110831-200302)购自中国药品生物制品检定所。所
用西南鬼灯檠药材均由贵阳中医学院陈德媛研究员
鉴定为正品,药材来源见表 1。
表 1 药材来源及相似度
No. 产地 收集日期 相似度
1 贵州水城县纸厂乡 2007-06 0. 998
2 贵州兴义 2007-07 0. 983
3 贵州威宁 2008-07 0. 992
4 贵州水城 2008-07 0. 995
5 贵州水城 2010-06 0. 983
6 云南昆明 2007-06 0. 958
7 云南宣威 2007-08 0. 996
8 云南大理 2010-06 0. 974
9 云南剑川 2010-06 0. 995
10 云南鹤庆 2010-06 0. 993
2 方法与结果
2. 1 色谱条件 Alltima C18色谱柱(4. 6 mm × 250
mm,5 μm) ,检测波长 310 nm,柱温 30 ℃,流动相乙
腈-0. 1%磷酸溶液梯度洗脱,流速 0. 8 mL·min - 1,进
样量 10 μL,洗脱梯度见表 2。
表 2 洗脱梯度
t /min 乙腈 /% 0. 1%磷酸 /%
0. 01 1 99
5. 00 5 95
25. 00 14 86
60. 00 20 80
2. 2 对照品溶液的制备 精密称取没食子酸、岩白
菜素对照品适量,加 60% 甲醇分别制成每 1 mL 约
含 0. 25 mg,每 1 mL 约含 0. 5 mg 的溶液,摇匀,
即得。
2. 3 供试品溶液的制备 取各批药材粉末(过四号
筛)约 1 g,精密称定,置锥形瓶中,加 60% 甲醇 50
mL,水浴回流 2 次,每次 60 min,滤过,合并滤液,蒸
干,残渣加 60%甲醇溶解,转移至 10 mL 量瓶中,并
加 60% 甲醇至刻度,摇匀,作为供试品溶液。经
0. 45 μm 微孔滤膜滤过,即得。
2. 4 方法学考察
2. 4. 1 精密度试验 取 2 号西南鬼灯檠药材 1 份,
按 2. 3 项下制备供试品溶液,连续进样 5 次,考察各
共有峰的相对保留时间及相对峰面积比值的一致
性,结 果 显 示 各 共 有 峰 的 相 对 保 留 时 间 RSD
0. 061% ~ 0. 206%,相 对 峰 面 积 比 值 的 RSD
0. 407% ~ 2. 703%,均 < 3%,同时考察各色谱峰的
相似度,用相似度软件计算,相似度均 > 0. 999。表
明该方法的精密度良好。
2. 4. 2 稳定性试验 取 2 号西南鬼灯檠药材 1 份,
按 2. 3 项下制备供试品溶液,分别在 0,5,10,15,24
h 进样,考察各共有峰的相对保留时间及相对峰面
积比值的一致性,结果显示各共有峰的相对保留时
间 RSD 0. 042% ~ 0. 177%,相对峰面积比值的 RSD
0. 938% ~ 2. 027%,均 < 3%,同时考察各色谱峰的
相似度,用相似度软件计算,相似度均 > 0. 999。表
明供试品在 24 h 内稳定。
2. 4. 3 重复性试验 取 2 号的西南鬼灯檠药材各 5
份,按 2. 3 项下制备供试品溶液,进行测定,考察各
共有峰的相对保留时间及相对峰面积比值的一致
性,结 果 显 示 各 共 有 峰 的 相 对 保 留 时 间 RSD
0. 110% ~ 0. 200%,相 对 峰 面 积 比 值 的 RSD
2. 277% ~ 2. 319%,均 < 3%,同时考察各色谱峰的
相似度,用相似度软件计算,相似度均 > 0. 999。表
明该方法的重复性良好。
2. 5 指纹图谱的建立及模式识别分析
2. 5. 1 指纹图谱的建立 取 10 批西南鬼灯檠样
品,按 2. 3 项下制备供试品溶液,按 2. 1 项下色谱条
件进样测定,详细比较所有样品的色谱图,确定了
10 个共有峰。10 个共有峰的峰面积之和占总峰面
积的 90%以上,符合指纹图谱相关规定。
2. 5. 2 参照峰的确定 4 号峰峰面积较大,分离度
·55·
王燕,等:西南鬼灯檠的 HPLC 指纹图谱及模式识别研究
较好,出峰时间适中,峰形稳定,因此设为参照峰
(S)。
2. 5. 3 共有峰的相对保留时间和相对峰面积 根
据 10 批样品的测定结果,以 4 号峰为参照峰(S) ,计
算各共有峰的相对保留时间和相对峰面积,由结果,
10 批药材共有峰相对保留时间的 RSD 较小,而相对
峰面积的 RSD 较大,说明西南鬼灯檠药材指纹图谱
中主要峰群的整体图貌基本一致,但各成分含量有
较大的差别。
2. 5. 4 相似度计算 将 10 批西南鬼灯檠样品的测
试结果导入“中药色谱指纹图谱相似度评价系统
2004A 版”,利用中位数法进行多点校正自动匹配后
生成指纹图谱共有模式见图 1,并与共有模式为参
照图谱,计算 10 批样品的相似度(表 1)。10 批西南
鬼灯檠 HPLC 指纹图谱叠加图见图 2。
图 1 西南鬼灯檠 HPLC 指纹图谱共有模式
图 3 10 批样品聚类分析
2. 5. 5 系统聚类分析 以 10 批西南鬼灯檠药材进
行指纹图谱研究,获得 10 个共有峰,得到 10 × 10 阶
图 2 10 西南鬼灯檠 HPLC 指纹图谱叠加图
原始数据矩阵,以相对峰面积为变量,运用 SPSS
17. 0 软件对其进行系统聚类分析,采用中位数法
(median clustering) ,利用欧式距离(euclidean)作为
样品的测度,10 个样品基本可分为二大类:样品 4,
7,2,3 号为第一大类,其余的样品为第二大类。聚
类分析结果见图 3。
2. 5. 6 主成分分析 运用 SPSS 17. 0 统计分析软
件对 10 个西南鬼灯檠样品进行了主成分分析,即将
他们投影至低维空间来看他们之间的微细差别,先
将 10 × 10 阶原始数据矩阵经标准化处理,再对其进
行运算,主成分个数提取原则为主成分对应的特征
值 > 1 的前 m 个主成分。结果 3 个主成分累积方差
贡献率为 76. 279%,基本可以表征原始因子代表的
全部信息(表 3)。以主成分 PC1,PC2,PC3 所组成
的的投影图见图 4。图中每个点对应 1 个样本,10
个样本可分为两类,与聚类分析的结果一致。
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第 17 卷第 23 期
2011 年 12 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17,No. 23
Dec.,2011
表 3 10 批样品主成分分析数据
主成分 特征值 方差贡献率 /% 累积方差贡献率 /%
1 5. 395 41. 498 41. 498
2 2. 838 21. 829 63. 327
3 1. 684 12. 952 76. 279
图 4 10 批主成分分析投影
3 讨论
本实验建立了西南鬼灯檠 HPLC 指纹图谱研究
方法,标定了 10 个共有峰,10 批药材的相似度均在
0. 95 以上,说明质量比较稳定。通过对照品和样品
HPLC-DAD 指纹图谱中色谱峰的紫外光谱图及保留
时间对比可知,1 号峰为没食子酸,4 号峰为岩白
菜素。
应用了系统聚类分析和主成分分析 2 种化学计
量学方法对西南鬼灯檠进行了模式识别的探讨,两
者判断结果一致,均把西南鬼灯檠按采收期的不同
分为两类,7 ~ 8 月为一类,6 月为另一类,说明西南
鬼灯檠药材地域性差别不大,这可能是因为它们生
长的自然环境相似,即温润的亚热带高原气候,加之
该药材生长适应性较强,使得不同产地同一采收期
的西南鬼灯檠其内在主要化学成分相对稳定;另一
方面同一产地不同采收期对西南鬼灯檠药材的质量
存在着一定的影响,另外从指纹图谱中还可以看出
西南鬼灯檠主要峰群的整体图貌基本一致,但峰面
积比值不尽相同,说明各成分含量有较大差别,主要
原因可能是受气候、土壤、采收季节等因素影响,有
待进一步研究。
系统聚类分析和主成分分析 2 种方法同时使用
可相互支持,互为依托。该模式识别方法直观、合
理、可行,可作为相似度评价方法的有益补充,以更
为客观地评价中药内在质量的真实性和一致性[5]。
将指纹图谱和模式识别结合起来进行中药材质量控
制是一种行之有效的方法。
[参考文献]
[1] 贵州省药监局 . 贵州省中药材、民族药材质量标准
[S]. 贵阳:贵州科技出版社,2003.
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进展[J].时珍国医国药,2004,15(9) :23.
[3] 胡凤莲,刘宏 . 中药材鬼灯檠的研究现状[J]. 陕西农
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[4] 张小燕,李多伟,王义潮,等 . 鬼灯檠的资源分布、药用
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[5] 黄勇,郑林,王爱民,等 .贵州产荭草药材指纹图谱的模
式识别研究[J].中成药,2008,30(7) :945.
[责任编辑 蔡仲德]
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