全 文 ：第 22 卷第 1 期
2 0 1 6 年 3 月
分析测试技术与仪器
ANALYSIS AND TESTING TECHNOLOGY AND INSTＲUMENTS
Volume 22 Number 1
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Mar． 2016
大型仪器在食、药品安全中的应用成果(015 ～ 022)
收稿日期:2015 － 11 － 12; 修订日期:2015 － 12 － 23．
基金项目:甘肃省中医药管理局科研课题(GZK － 2013 － 13) ，兰州市科技计划项目(2013 － 4 － 75，214 － 2 － 30)
作者简介:马玉玲(1990 －) ，女，硕士在读，主要从事中药活性成分分离分析的研究，E － mail:mayl2014@ lzu． edu． cn
通信作者:胡芳弟(1971 －) ，女，博士，教授，硕士生导师，主要从事中药成分分离分析及中药新药研究，Tel:13919780068，E －
mail:hufd@ lzu． edu． cn．
基于化学计量学的川木香抗炎活性谱效关系研究
马玉玲，薛志远，高 霞，张 培，孙伯禄，郑晓萍，胡芳弟
(兰州大学 药学院，甘肃 兰州 730000)
摘要:研究川木香抗炎活性与其 HPLC指纹图谱的谱效关系，探究其抗炎活性成分． 采用 HPLC － DAD 法获取 12
个川木香样本水提物的指纹图谱，小鼠耳廓肿胀试验检测川木香的抗炎活性． 运用偏最小二乘法进行谱效相关性
分析，以标准品比对及 HPLC － MS /MS法对抗炎活性贡献较大的色谱峰进行鉴定． 从川木香指纹图谱中共确定了
17 个共有峰，川木香水提物对二甲苯所致小鼠耳廓肿胀有一定的抑制作用． 谱效关联研究结果显示有 10 个共有
峰与抗炎活性呈正相关，依次为 P8 ＞ P4 ＞ P3 ＞ P10 ＞ P14 ＞ P15 ＞ P7 ＞ P5 ＞ P9 ＞ P16，其中色谱峰 P3、P4、P8、P10 分
别鉴定为紫丁香苷、绿原酸、咖啡酸和 1，3 － O －二咖啡酰奎尼酸． 方法可为川木香抗炎活性药效物质基础的发现
及其“药效关联”的质量标准的建立提供一定的技术理论支持．
关键词:川木香;抗炎活性;高效液相色谱;谱效关联;药效物质基础
中图分类号:O657． 33 文献标志码:B 文章编号:1006-3757(2016)01-0015-08
DOI:10． 16495 / j． 1006 － 3757． 2016． 01． 003
Spectrum － Effect Ｒelationship Between Vladimiriae Ｒadix and
Anti － Inflammatory Activity Based on Chemometric Methods
MA Yu － ling，XUE Zhi － yuan，GAO Xiao，ZHANG Pei ，SUN Bo － lu，ZHENG Xiao － ping，HU Fang － di
(College of Pharmacy，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China)
Abstract:The analysis of the spectrum － effect relationship of Vladimiriae Ｒadix (VＲ)between the HPLC fingerprints and
anti － inflammatory activities inorder to clarify the effective substances has been carried out． 12 samples of VＲ fingerprints
were obtained by HPLC － DAD． The anti － inflammatory activity of VＲ was based on mouse auricle swelling test． The
spectrum － effect relationship analysis were carried out by the partial lest － square regression method (PLS) ，using the data
of 17 common peaks and efficacy data． By comparing with the reference substance and HPLC － MS /MS method，the great
positive contribution peaks were identified． 17 common peaks were identified from the fingerprints of the samples and the
aqueous extract of VＲ can inhibit the mouse auricle swelling caused by xylene． According to the PLS results，10 peaks
were P8 ＞ P4 ＞ P3 ＞ P10 ＞ P14 ＞ P15 ＞ P7 ＞ P5 ＞ P9 ＞ P16 in the positive correlation with the anti － inflammatory activity，
among them P3，P4，P8，P10 were identified as syringin，chlorogenic acid，caffeic acid and cynarin，respectively．
Syringin，chlorogenic acid，caffeic acid and cynarin are parts of the effective substances of VＲ with anti － inflammatory
activity． The method，can provide certain reference for the exploration of anti － inflammatory activity of efficacy base and
the establishment of“efficacy related”quality standard for VＲ．
Key words:VＲ;anti － inflammatory activity;HPLC;spectrum － activity relationship;effective substance
分析测试技术与仪器 第 22 卷
川木香药材(Vladimiriae Ｒadix，VＲ)为菊科植
物川木香［Vladimiria soulie (Franch．)Ling］或灰毛
川木香［Vladimiria souliei (Franch．)Ling var． cinerea
Ling］的干燥根［1］，具有行气止痛、健脾消食的功效，
用于胸胁、脘腹胀痛、泻痢后重等症［2 － 4］．
中药谱效相关研究无论对于药效物质基础发现
还是中药质量控制均具有重要的意义［5 － 6］． 药材川
木香水提物已证明具一定的抗炎利胆作用［7］，但其
抗炎活性药效物质基础尚不明确［8］． 川木香还缺乏
较完善的质量标准，在《中国药典》2010 版一
部［9］中，川木香项下仅收录了以川木香对照药材为
对照的薄层鉴别方法，未收载相关的质控指标性成
分含量的测定． 而在中药质量的评价过程中所规定
的一些定量指标性成分，因与其药理活性具较弱的
相关性而不能准确地评价中药的质量［10］． 本文以
化学计量学方法研究川木香水提物指纹图谱与抗炎
活性的谱效相关性，探讨川木香抗炎活性成
分，为川木香“药效相关”质控模式的建立提供新的
思路．
1 仪器与试剂
1． 1 仪器
Waters 2695 高效液相色谱仪(美国，waters 公
司) ，Waters Xevo TQ 质谱仪(美国，waters 公司) ，
Waters 2998 二极管阵列检测器，含四元溶剂管理系
统、自动进样器，Empower3 色谱工作站(美国，waters
公司) ，十万分之一分析天平(赛多利斯科学仪器，
北京有限公司)．
1． 2 样品与试剂
不同批次川木香共 12 批，分别购自四川、云南、
青海等地，具体信息如表 1 所列，经兰州大学周印锁
教授鉴定均为川木香［Vladimiria souliei (Franch．)
Ling］的根． 绿原酸(上海中药标准化研究中心，批
号:05 － 2027)、咖啡酸(上海中药标准化研究中心，
批号:05 － 2014)． 乙腈(Oceanpak，瑞典)、乙腈和甲
酸均为色谱纯，水为纯净水．
表 1 川木香药材来源
Table 1 Source of VＲ
样品编号 名称* 来源 购买日期
S1 Chmx － QHXN 青海西宁 2013 － 08 － 20
S2 Chmx － ChD － A － 1 四川成都中药饮片 A公司 2013 － 09 － 13
S3 Chmx － ChD － A － 2 四川成都中药饮片 A公司 2013 － 09 － 13
S4 Chmx － ChD － B 四川成都中药饮片 B公司 2013 － 09 － 13
S5 Chmx － ChD － Hehc － 1 四川成都荷花池药材市场 2013 － 09 － 13
S6 Chmx － ChD － Hehc － 2 四川成都荷花池药材市场 2013 － 09 － 13
S7 Chmx － ChD － C － 1 四川成都中药饮片 C公司 2013 － 09 － 10
S8 Chmx － ChD － C － 2 四川成都中药饮片 C公司 2013 － 09 － 10
S9 Chmx － YNKM 云南昆明 2013 － 08 － 30
S10 Chmx － ChD － D － 1 四川成都中药饮片 D公司 2013 － 10 － 01
S11 Chmx － ChD － D － 2 四川成都中药饮片 D公司 2013 － 10 － 01
S12 Chmx － ChD － D － 3 四川成都中药饮片 D公司 2013 － 10 － 01
* :样本名称以其来源、批次为依据进行命名，如:“Chmx －ChD －A －1”为购于四川成都中药饮片 A公司的第一批川木香．
1． 3 试验动物
KM小鼠 140 只，清洁级，雌雄各半，体重(20 ±
2)g，由兰州大学实验动物中心提供，所有动物试验
过程均符合兰州大学动物试验伦理准则，合格证号:
SCXK(甘)2013 － 0002．
2 试验部分
2． 1 供试品溶液制备
2． 1． 1 指纹图谱样品溶液制备
称取各批川木香粉末〔(粉末粒径 355 ± 13)
61
第 1 期 马玉玲，等:基于化学计量学的川木香抗炎活性谱效关系研究
μm〕1 g，加水 20 mL，加热回流 2 h，冷却至室温，得
川木香水提液，经 0． 45 μm 微孔滤膜过滤，取滤液
即得样品溶液．
2． 1． 2 动物试验供试药液的制备
按“2． 1． 1”项下制备川木香水提液，过滤，滤液
减压浓缩至相当于生药量 1 g /mL，即得动物试验供
试药液．
2． 1． 3 混合对照品溶液的制备
精密称取绿原酸、咖啡酸对照品适量，分别置于
10 mL容量瓶中，甲醇溶解并定容至刻度，即得各对
照品储备液． 取各对照品溶液储备液适量，超声混
合均匀，以 0． 45 μm滤膜滤过，取滤液，即为混合对
照品溶液(其中绿原酸质量浓度为 0． 30 mg /mL，咖
啡酸质量浓度为 0． 17 mg /mL)．
2． 2 川木香指纹图谱的建立
2． 2． 1 色谱条件及质谱条件
(1)色谱条件:色谱柱 Diamonsil C18(Φ5μm，
250 mm ×4． 6 mm) ;流动相:乙腈为流动相 A，甲酸
(体积分数为 0． 1%)水溶液为流动相 B，梯度洗脱
(0 ～ 8 min，5% A;8 ～ 25 min，5% ～ 15%;25 ～ 40
min，1 5% ～23%A;40 ～ 45 min，23% ～ 30% A;45 ～
5 5 min，30% ～ 60% A;55 ～ 65 min，60% ～ 100% A;
65 ～ 70 min，100% A) ，流速:1． 0 mL /min;柱温:3
0 ℃，进样量 20 μL，检测波长:280 nm．
(2)质谱条件为:ESI模式，正离子电压 3 kV，锥
孔电压 40 V，源温 120 ℃，脱溶剂气温度 350 ℃，脱
溶剂气体积流量 600 L /h;负离子电压 2． 5 kV，锥孔
电压 40 V，源温 120 ℃，脱溶剂气温 350 ℃，脱溶剂
气体积流量 600 L /h．
2． 2． 2 样品的测定
将 12批川木香饮片样本按“2． 1． 1”项下方法制
备样品溶液，编号为 S1，S2，S3……S12，按“2． 2． 1”项
下色谱条件进样，记录色谱图．
2． 3 二甲苯致小鼠耳廓肿胀试验
将 140 只小鼠随机分为 14 组，分别设置空白
组、阳性对照组、试验组． 阳性对照组药物为甲硝
唑，给药量 30 mg /kg，空白组药物为生理盐水，其他
分组、给药剂量如表 3 所列． 灌胃给药，1 次 /天，连
续 8 天，第 8 天给药后 45 min，各小鼠右廓前后均匀
涂擦二甲苯 50 μL /只，致炎 15 min后将小鼠脱颈椎
处死，剪下小鼠左右耳，用打孔器(直径 6 mm)分别
在左右耳同一部位打下同等大的圆形耳片，分别称
重，计算耳廓肿胀度．
3 结果与讨论
3． 1 指纹图谱分析
3． 1． 1 共有峰的确定
对上述 12 批次川木香样本的指纹图谱采用
Empower 3 软件(waters公司)自动积分，峰宽 40，阈
值 400，分别导出指纹图谱中各色谱峰峰面积，根据
各样品色谱图及各峰紫外吸、保留时间进行对照，共
匹配出 17 个共有峰，结果如图 1 所示、表 2 所列．
图 1 川木香(S7)HPLC指纹图谱
Fig． 1 HPLC fingerprints of VＲ(S7)
71
分析测试技术与仪器 第 22 卷
表 2 川木香共有峰峰面积
Table 2 HPLC common peak areas of VＲ (S1 － S12)
样品组
共有峰峰面积
S1 S2 S3 S4 S5 S6
P1 203 697 120 426 76 695 139 130 125 226 376 437
P2 491 827 208 317 270 825 2 084 926 1 874 848 2 610 809
P3 108 032 76 508 155 381 139 816 67 679 113 201
P4 1 481 580 280 917 1 099 661 373 639 235 395 448 234
P5 404 256 233 985 816 893 1 152 732 682 380 778 983
P6 114 600 72 124 135 610 68 655 184 222 303 700
P7 120 561 94 493 83 080 92 482 339 383 112 633
P8 109 911 56 850 97 307 55 958 0 0
P9 99 075 35 847 108 497 102 675 38 254 51 085
P10 142 428 63 020 107 582 66 925 51 578 92 400
P11 86 803 54 864 169 828 204 659 172 487 337 830
P12 66 441 0 158 163 325 794 157 407 308 365
P13 40 044 299 396 41 420 137 685 214 881 159 651
P14 0 0 423 231 0 0 89 777
P15 0 0 86 359 615 456 93 379 0
P16 44 571 88 738 69 466 84 599 48 411 43 709
P17 33 177 25 572 119 825 216 175 234 382 226 938
样品组
共有峰峰面积
S7 S8 S9 S10 S11 S12
P1 498 990 58 821 115 178 522 091 578 043 561 690
P2 1 066 050 1 001 737 191 113 844 797 1 639 695 2 952 489
P3 70 834 180 177 67 415 83 209 75 223 82 258
P4 677 731 966 904 630 954 474 005 482 331 446 301
P5 298 539 822 526 571 083 10 467 10 527 42 928
P6 111 568 156 532 101 745 4 588 4 599 4 102
P7 124 578 129 986 100 432 232 225 234 504 235 719
P8 60 112 211 567 54 920 0 0 0
P9 37 077 60 794 34 885 194 676 192 259 190 406
P10 44 574 109 592 18 764 101 140 109 842 100 529
P11 58 278 64 723 32 116 85 642 83 747 96 105
P12 38 897 208 427 88 243 213 662 257 371 269 392
P13 56 359 48 136 241 526 136 339 133 907 139 329
P14 141 220 166 374 33 088 10 856 12 434 0
P15 150 516 518 376 342 756 2 356 13 259 0
P16 94 780 72 845 62 654 39 309 42 060 46 734
P17 15 311 15 885 13 923 149 069 148 543 147 322
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第 1 期 马玉玲，等:基于化学计量学的川木香抗炎活性谱效关系研究
3． 1． 2 色谱峰的鉴定
(1)与对照品的比对:通过与对照品保留时间
及紫外吸收色谱图的对照分别鉴定了 P4(绿原酸)、
P8(咖啡酸)如图 2 所示．
图 2 混合对照品 HPLC色谱图(P4:绿原酸，P8:咖啡酸)
Fig． 2 HPLC chromatogram of mixed reference (P4:chlorogenic acid，P8:caffeic acid)
(2)质谱分析:通过 HPLC － MS /MS 分析，共鉴
定了指纹图谱中的 3 个色谱峰，分别是 P3(紫丁香
苷)、P4(绿原酸)和 P10(1，3 － O － 二咖啡酰奎尼
酸)． 紫丁香苷化学结构及负离子模型下离子碎片
如图 3 所示． 虽然负离子模式下图谱给出的碎片极
少，但也比较有特征，主要离子碎片为 m/z 371． 16，
209． 42，265． 40． 这些离子图片与紫丁香苷离子碎
片特征一致，与文献相符［11 － 12］． 1，3 － O －二咖啡酰
奎尼酸化学结构及正离子模型下离子碎片如图 4 所
示，主要离子碎片 m/z 516． 85 为分子离子峰，m/z
166． 56 为脱去糖苷的碎片． 绿原酸化学结构及负离
子模式下质谱碎片如图 5 所示，主要离子碎片 m/z
353． 25 为分子离子峰，m/z 191． 32、161． 30 为酯键
断裂后的两个碎片．
图 3 紫丁香苷化学结构及负离子模式下碎片离子图
Fig． 3 Chemical structure and negative mass spectrum of syringin
91
分析测试技术与仪器 第 22 卷
图 4 1，3 － O －二咖啡酰奎尼酸化学结构及正离子模式下碎片离子图
Fig． 4 Chemical structure and positive mass spectrum of cynarin
图 5 绿原酸化学结构及负离子模式下质谱图
Fig． 5 Chemical structure and negative mass spectrum of chlorogenic acid
3． 1． 3 指纹图谱相似度分析
以各样本 17 个共有峰的面积为依据采用夹角
余弦法计算 12 批川木香药材的相似度． 所得 S1 ～
S12 的相似度系数分别为:0． 87、0． 75、0． 92、0． 9、0
． 91、0． 77、0． 95、0． 78、0． 76、0． 76、0． 75． 据相似度
结果可知:12 个川木香样品的相似度均在 0． 75 以
上，所挑选的共有峰具有一定的代表性，能够代表川
木香水提物中的大部分成分．
3． 2 川木香水提物抗肿瘤活性检测结果
小鼠耳廓肿胀度的计算公式为:耳廓肿胀度 =
右耳重量 －左耳重量，其结果如表 3 所列． 从表 3
可知，与空白组相比 12 批川木香药材水提物均具有
一定的抗炎活性，其中以 S8 抗炎活性最优．
02
第 1 期 马玉玲，等:基于化学计量学的川木香抗炎活性谱效关系研究
表 3 12 批川木香药材抗炎试验结果
Table 3 Anti － inflammatory result of 12 batches of VＲ
组别 剂量 /(g /kg) 耳廓肿胀 /mg 组别 剂量 /(g /kg) 耳廓肿胀 /mg
甲硝唑 0． 03 8． 43 ± 1． 07 S6 9 9． 95 ± 0． 81*
空白 9 11． 39 ± 1． 43 S7 9 8． 81 ± 1． 40*
S1 9 6． 98 ± 2． 82＊＊ S8 9 6． 52 ± 0． 85＊＊
S2 9 9． 23 ± 1． 64* S9 9 9． 23 ± 0． 73*
S3 9 7． 13 ± 1． 84＊＊ S10 9 9． 76 ± 0． 87*
S4 9 8． 36 ± 1． 29＊＊ S11 9 9． 21 ± 1． 57*
S5 9 9． 65 ± 1． 23* S12 9 9． 55 ± 1． 55*
* :与空白组相比，P ＜ 0． 05． ＊＊:与空白组相比，P ＜ 0． 01．
3． 3 谱效关系研究
参考文献［13 － 16］方法，以偏最小二乘法对各
组小鼠耳廓肿胀度、各批川木香药材 17 个共有峰峰
面积进行拟合，进行谱效相关性分析． 提取其中 3
个 PLS成分模型的交叉有效性是 74． 44%，模型对
抗炎活性的解释能力为 98． 23%(ＲMSEC 为 0． 183，
ＲMSECV为 0． 155) ，预测值与真实值呈较大线性，
Ｒ2为 0． 982 5，说明建模成功且具有一定的可信度．
谱效结果显示 10 个共有峰与抗炎活性成正相关，正
贡献大小依次为:P8 ＞ P4 ＞ P3 ＞ P10 ＞ P14 ＞ P15 ＞
P7 ＞ P 5 ＞ P9 ＞ P16;7 个共有峰与抗炎活性成负相
关，负贡献大小依次为:P13 ＞ P1 ＞ P11 ＞ P6 ＞ P12 ＞
P17 ＞ P2，如图 6、7 所示．
图 6 W1* r1 /w2* r2 散点图
Fig． 6 W1* r1 /w2* r2 scatter plot
图 7 回归系数图
Fig． 7 Coefficient plot
12
分析测试技术与仪器 第 22 卷
3． 4 讨论
相关报道［17 － 18］表明咖啡酸、绿原酸具有一定的
抗炎活性． 而在川木香中已鉴定的抗炎活性成分除
咖啡酸、绿原酸外，尚有咖啡酸衍生物 1，3 － O －二
咖啡酰奎尼酸，据此推测，川木香水提取物中抗炎活
性成分可能多为酚酸类成分． 然而，本研究只鉴定
了与抗炎活性呈较大正相关的 4 个化合物 P3(紫丁
香苷)、P4(绿原酸)、P8(咖啡酸)、P10(1，3 － O －二
咖啡酰奎尼酸) ，其他抗炎活性正贡献较大成分，有
待通过反复硅胶柱色谱进行分离，并通过理化性质、
对照品比较及波谱解析等方法进行鉴定［19 － 20］．
4 结论
本试验采用偏最小二乘法，对川木香水提物的
HPLC指纹图谱与抗炎活性之间的“谱效关系”进行
了初步的探索，表征了川木香水提物中部分的抗炎
活性成分，为川木香抗炎活性药效物质基础的进一
步的研究、中药“药效关联”质量标准的建立提供基
础理论依据与数据支持．
参考文献:
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