全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 17期 2016年 9月

·2984·
基于 UPLC-Q-TOF-MS技术研究不同产地牡丹皮药材化学成分的差异
胡云飞 1，裴月梅 2，吴 虹 3，徐 倩 3，徐国兵 2, 3*，蒋 磊 3, 4，周建理 1, 3
1. 亳州市产品质量监督检验所 国家中药材产品质量监督检验中心（筹），安徽 亳州 236800
2. 安徽省食品药品检验研究院，安徽 合肥 230051
3. 安徽中医药大学药学院，安徽 合肥 230031
4. 安徽省亳州市食品药品检验中心，安徽 亳州 236800
摘 要：目的 采用超高效液相色谱-飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF-MS）对不同产地牡丹皮药材化学成分进行鉴定与比较分
析。方法 采用 UPLC-Q-TOF-MS 技术，结合化学成分数据库进行分析与鉴定。运用多元统计分析技术对实验结果进行分
析与验证，并对差异化合物进行鉴定。对各指纹峰峰面积进行比较，结合化学成分鉴定结果进行分类分析。结果 对不同产
地牡丹皮药材的 37种成分进行了鉴定，主要为没食子酰葡萄糖类、苯甲酸类、丹皮酚类、芍药苷类以及黄酮类。不同产地
牡丹皮药材在组分种类和相对量上存在着一定的差异。采用主成分分析（PCA）将不同产地药材分别聚成不同组别；通过偏
最小二乘聚类判别模式分析（PLS-DA）与正交偏最小二乘法辨别分析（OPLS-DA）筛选出 5种差异化合物。结论 实验结
果为了解牡丹皮的化学物质基础与质量评价提供理论基础，为牡丹皮药材规格等级的制定提供依据。
关键词：牡丹皮；不同产地；UPLC-Q-TOF-MS；没食子酰葡萄糖类；苯甲酸类；丹皮酚类；芍药苷类；黄酮类
中图分类号：R284.1 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2016)17 - 2984 - 09
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.17.005
Difference analysis of chemical compositions in Moutan Cortex from different
origins by UPLC-Q-TOF-MS
HU Yun-fei1, PEI Yue-mei2, WU Hong3, XU Qian3, XU Guo-bing2, 3, JIANG Lei3, 4, ZHOU Jian-li1, 3
1. Bozhou Product Quality Supervision and Testing Institute, National Quality Supervision and Inspection Center for Chinese
Medicinal Materials Products, Bozhou 236800, China
2. Anhui Institute for Food and Drug Control, Hefei 230051, China
3. School of Pharmacy, Anhui University of Chinese Medicine, Hefei 230031, China
4. Anhui Bozhou Institute for Food and Drug Control, Bozhou 236800, China
Abstract: Objective To identify and analyze the components of Moutan Cortex from different origins by UPLC-Q-TOF-MS
technology. Methods UPLC-Q-TOF-MS technology combined with chemical composition database was used to identify and analyze
the components of Moutan Cortex. The results were analyzed and verified by multivariate statistical analysis and the biomarkers were
identified. Results The 37 components were identified in Moutan Cortex, the major components were galloyl glucoses, benzoic acids,
paeonols, peoniflorins, and flavonoids. There were certain differences in the composition and content of Moutan Cortex from different
origins. The medicinal materials from different origins were clustered into different groups respectively by principal component
analysis (PCA). Five biomarkers were collected by partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA) model and orthogonal partial
least squares-discriminant analysis (OPLS-DA). Conclusion The experimental results provide a theoretical basis for understanding
chemical material basis and quality evaluation of Moutan Cortex, also provide the basis for the development of Chinese medicinal
materials specifications and grades.
Key words: Moutan Cortex; different origins; UPLC-Q-TOF-MS; galloyl glucoses; benzoic acids; paeonols; paeoniflorins;
flavonoids

牡丹皮Moutan Cortex为毛茛科（Ranunculaceae）
芍药属 Paeonia L. 植物牡丹 Paeonol saffuruticosa
Andr. 的干燥根皮，具有清热凉血、活血散瘀之功效，
为临床常用药材。牡丹皮在我国具有悠久的药用历
.
收稿日期：2016-02-29
基金项目：国家质量监督检验检疫总局科技计划项目（2015QK098）；安徽省自然科学基金（1308085MH171）；亳州市科技攻关项目（BK2亳
州市科技攻关项目（BK2015009）；安徽省研究生“千人计划”支持项目（2014）
作者简介：胡云飞，硕士，助理工程师，从事中药活性成分与质量控制研究。Tel: 18298024800 E-mail: yunfeihu07@163.com
*通信作者 徐国兵，理学博士，硕士生导师，主任药师，从事中药活性成分与质量控制研究。Tel: (0551)63358053 E-mail: xgb119@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 17期 2016年 9月

·2985·
史，依据产地可分成道地药材凤丹皮（安徽铜陵）
与一般药材（其他产区）。这种依据产地划分药材的
“道地论”起源于《黄帝内经》中“天人相应”的理
论[1]，道地药材的“质优效佳”又源于内在化学成
分/组分的外在表现。《中国药典》对中药材的检验
包括水分、灰分、浸出物、某一（几个）化学成分
的定量测定等，仅仅对中药材进行粗糙模糊的考量
与评价，而脱离了整体性分析[2]。药物分析组合技
术的发展为中药整体性分析提供了可能，本课题组
已对牡丹皮的特征图谱、挥发性成分、无机元素等
进行了分析[3-5]。基于 UPLC-Q-TOF-MS技术的分析
具有时间短、高分辨率、高灵敏度等优势，使得样
品在不依赖对照品的情况下，对药材成分进行定性
定量分析。本实验对牡丹皮药材产区进行考察，并
选取安徽铜陵、安徽亳州、重庆垫江、山东菏泽、
山西运城等主产区进行比较分析。
多元统计分析在中药材质量控制与评价研究
中发挥着越来越重要的作用[6]，对研究中出现的多
变量、多指标且同时存在着一定相关性的数据进行
分析，发现隐藏在其中的规律或数据间的关系，从
而实现中药质量的有效评价。具体方法有聚类分
析、因子分析、主成分分析（principal components
analysis，PCA）、辨别分析和相关性分析等。其中
PCA基于其简化数据，可快速实现模式化关系的可
视化识别，因而广泛运用于现代中药复杂体系[7-8]。
正交偏最小二乘法辨别分析（orthogonal partial least
squares-discriminant analysis，OPLS-DA）是一种基于
偏最小二乘法（partial least squares，PLS）回归的辨
别分析分类方法，寻找类别中的差异成分[9-10]。运用
多元统计分析结合 UPLC-Q-TOF-MS 的分析结果可
以为牡丹皮药材的质量评价、道地药材的保护与开发
利用提供依据。
1 仪器与材料
Waters AcquityTM 超高效液相系统、Waters
XevoTM QTOF MS 系统（美国 Waters 公司）；
S30H-D78224型超声清洗器（德国 Elma Sonic公司）；
AL204型分析天平（瑞士Mettler toledo公司）；XP26
型分析天平（德国Mettler toledo公司，精度0.001 mg）。
亮氨酸脑啡肽（美国 Sigma公司）；没食子酸（批
号 110831-200302）、苯甲酸（批号 100419-200301）、
丹皮酚（批号 110708-200506）、芍药苷（批号
110736-200630）、槲皮素（批号 100081-200907）、异
鼠李素（批号 110860-200407）、山柰素（批号
110861-200606）均购于中国食品药品检定研究院；
甲酸、乙腈均为色谱纯（德国 Merck 公司）；纯净
水为屈臣氏蒸馏水；乙醇为分析纯（中国医药集团
上海化学试剂公司）。
牡丹皮药材分别采自安徽铜陵、安徽亳州、重
庆垫江、山西运城、山东菏泽等地，经安徽省食品
药品检验研究院黄丽丹主任中药师鉴定均为毛茛
科植物牡丹皮 Paeonol saffuruticosa Andr. 的根皮，
各产地牡丹皮按照《中国药典》2015版[3]进行统一
制备，牡丹皮样品信息见表 1。
表 1 牡丹皮生品来源
Table 1 Sample resources of Moutan Cortex
编号 采收时间 产地
生长年
限/年
Y1～Y5 2014-10 安徽铜陵凤凰山（采收） 3
Y6～Y10 2014-10 安徽亳州十八里（采收） 3
Y11～Y15 2014-11 重庆垫江桂溪镇（采收） 3
Y16～Y20 2014-11 山西运城市（收购） 3
Y21～Y25 2014-10 山东菏泽市（采收） 3
2 方法与结果
2.1 供试品溶液的制备
对采收鲜牡丹根皮，去除杂质，洗净，晾至外
表面无水分，再去除木心部，阴干，即得。取牡丹
皮饮片粗粉，精密称定粉末 0.50 g，加入 50 mL 70%
乙醇回流提取 2 h，滤过，定容至 50 mL，摇匀后离
心，用 0.22 μm微孔滤膜滤过，取续滤液，即得。
2.2 对照品溶液的制备
精密称取没食子酸、芍药苷、苯甲酸、丹皮酚对
照品适量，置于 10 mL量瓶中，加 70%乙醇溶解并定
容，配制溶液质量浓度分别为 0.886、4.121、0.572、
3.576 mg/mL的混合对照品溶液 T；精密称取槲皮素、
异鼠李素、山柰素对照品适量，置于 100 mL量瓶中，
加 70%乙醇溶解并定容，配制溶液质量浓度分别为
31.459、31.601、22.700 μg/mL的混合对照品溶液H。
2.3 色谱条件
色谱柱为 Acquity UPLC BEH C18（100 mm×
2.1 mm，1.7 μm），Van Guard BEH C18（1.7 μm预
柱）；流动相为 0.1%甲酸水溶液（A）-乙腈（B），
洗脱程序为 0～16 min，5%～30% B；16～18 min，
30% B；18～21 min，30%～55% B；21～23 min，
55%～80% B；23～24 min，80%～5% B；24～28
min，5% B；进样量 2 μL；柱温 30 ℃；体积流量
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 17期 2016年 9月

·2986·
0.4 mL/min；检测波长扫描范围 210～400 nm。
2.4 质谱条件
采用电喷雾离子源（ESI），毛细管电压分别为
3.0 kV（正离子模式）和 2.0 kV（负离子模式），样
品锥电压分别为 30 V（正离子模式）和 40 V（负离
子模式），提取锥电压为 4 V，源温 120 ℃，脱溶
剂气温度 450 ℃，脱溶剂气体积流量为 800 L/h。
采用MSE采集方式，采集时间 28.0 min，扫描范围
m/z 100～1 200，扫描间隔 0.5 s。碰撞能量：碰撞
低能量 4 V，碰撞高能量为 10～35 V。碰撞气为高
纯氩气，雾化气为高纯氮气。Lockmass 采用亮氨酸-
脑啡肽（Leueine Enkephalin），质荷比（m/z）为
556.277 1（正离子模式）和 554.261 5（负离子模式）。
数据采集由MassLynx v4.1软件控制[11]。
2.5 化合物推断
分别取混合对照品 T与混合对照品 H，依“2.3”
与“2.4”项下检测方法，分析与归纳各类对照品裂
解信息，见图 1。依次取 Y1～Y25供试品溶液，依
“2.3”与“2.4”项下检测方法进行分析。依据文献
资料[12-14]与 Scifinder 数据库对该属植物中的化合物
进行检索，得到牡丹皮中潜在的化学成分数据库。并
依据质量偏差小于 5×10−6的原则，确定各色谱峰对
应化合物的分子式，在已建立的毛茛科植物化学成分
数据库中检索匹配的化合物，见表 2与图 2。其中峰
号 4、19、20的各碎片离子均相同，可能为同分异构
体，因而推测为同一物质，峰号 21与 24同理。
2.6 统计分析
对牡丹皮药材进行 Q-TOF分析，总离子流色谱
图见图 2。采用MarkerLynxTM v.4.1应用软件对质谱
数据进行分析，优化参数设定为：保留时间范围为
1.0～21.0 min，m/z 50～1 200，允许的质量误差为
0.05，噪音消除水平为 6.00，强度阈值为 100，质
谱窗口为 0.05 amu，保留时间窗口设 0.2 min。利用
MarkerLynxTM v.4.1将数据转换为保留时间-精确质
量数（RT-EM）数据对。对数据对进行多元统计分
析，并根据同位素匹配、质量偏差、文献数据库等
方式找出差异化合物可能的分子式与结构式[15-16]。
2.6.1 不同产地牡丹皮的 PCA 与 PLS-DA 分析 从
图 2可以看出，负离子模式下得到的总离子流图信息
更丰富，因而采用负离子模式进行 PCA 模式识别，
得到不同产地牡丹皮药材的得分图，见图 3。不同产
地的牡丹皮样品点完全分离，同一产地药材可以很好
聚在同一区域。在 PCA 分析基础上，依据产地将铜
陵产地归为道地药材组，其他产地归为非道地药材
组，运用有监督的 PLS-DA分析，可以看出两组数据
完全分开，同一组数据聚在同一区域，见图 4。
2.6.2 不同产地牡丹皮的 OPLS-DA 分析 在
PLS-DA 分析基础上，借助于 OPLS-DA 对数据进
行两维数据分析[17]，从而得到牡丹皮数据散点图，
见图 5。散点图中每个点代表 RT-EM数据，横轴（X
轴）表示可变量，数据点离原点越远，该点对样品
分组差异的贡献值也就越大。因而选取 S型曲线两端


2-没食子酸 16-芍药苷 22-苯甲酸 33-丹皮酚 31-槲皮素 35-山柰素 36-异鼠李素
2-gallic acid 16-paeoniflorin 22-benzoic acid 33-paeonol 31-quercetin 35-kaempferol 36-isorhamnetin
图 1 混合对照品的总离子流图
Fig. 1 Total ion current chromatogram of mixed reference substances
2
16
22 33
T
H
31
35
36
t/min
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 17期 2016年 9月

·2987·
表 2 牡丹皮的化学成分鉴定结果
Table 2 Identification of chemical constituents from Cortex Moutan
峰号 tR/min λmax 鉴定成分 准分子离子峰
化合物
类型
分子式
相对分子
质量
碎片峰 (−/+)
1 1.30 215, 273 没食子酰葡萄糖 [M－H]− 331.067 4 没食子酰葡
萄糖类
C13H16O10 332.260 1 331.067 4, 271.043 5, 169.013 5
[M＋Na]+ 355.062 7 355.062 7, 271.263 2, 170.996 2, 153.018 4
2 1.61 216, 270 没食子酸 [M－H]− 169.021 7 没食子酰葡
萄糖类
C7H6O5 170.119 5 169.012 7, 125.023 0
[M＋H]+ 171.029 4 171.029 4, 153.018 7, 127.039 6
3 1.86 217, 275 牡丹苷 B [M－H]− 463.109 8 没食子酰葡
萄糖类
C18H24O14 464.374 8 463.109 8, 403.087 4, 373.077 7, 343.067 9
[M＋Na]+ 487.115 8 487.115 8, 315.071 4, 256.128 1, 171.029 8, 153.018 1
4 2.13 215, 272 1,2,3,6- 四 没 食
子酰葡萄糖 /
(1,2,4,6)-四没
食子酰葡萄糖
[M－H]− 787.100 7 没食子酰葡
萄糖类
C34H28O22 788.572 9 787.100 7, 611.163 7, 445.101 2, 300.999 3, 169.011 8
[M＋Na]+ 811.090 8 811.090 8, 771.105 0, 619.093 1, 449.073 5, 303.013 8,
153.018 4
5 3.15 215, 275 Paeonovicinoside [M－H]− 445.098 9 苯甲酸类 C19H26O12 446.402 5 445.098 9, 302.066 4, 174.953 5
6 4.05 260, 349 野漆树苷 [M－H]− 577.134 6 黄酮类 C27H30O14 578.518 7 577.134 6, 451.102 9, 425.086 0, 407.078 1, 289.071 8
[M＋H]+ 579.143 2 579.143 2, 271.265 2, 333.160 3, 153.019 9
7 4.34 253 对羟基苯甲酸 [M－H]− 136.970 3 苯甲酸类 C7H6O3 138.120 7 136.970 3, 121.916 2, 104.949 2
[M＋H]+ 139.039 7 139.039 7, 121.029 0
8 4.69 217, 270 没食子酸甲酯 [M－H]− 183.027 9 没食子酰葡
萄糖类
C8H8O5 184.146 1 183.027 9, 124.017 1
[2M＋H]+ 369.089 6 369.089 6, 153.017 6, 171.147 0
9 4.73 260, 275 氧化芍药苷 [M－H]− 495.148 4 芍药苷类 C23H28O12 496.461 2 495.148 4, 465.137 9, 289.069 6, 165.050 1, 137.023 3
[M＋Na]+ 519.146 6 519.146 6, 179.070 1, 161.060 6, 151.075 6
10 5.40 230, 277 儿茶素 [M－H]− 289.077 3 黄酮类 C15H14O6 290.268 1 289.077 3, 160.982 4
[M-H+Na]+ 312.173 9 312.173 9, 271.261 1
11 5.56 221, 265 牡丹皮苷 E [M－H]− 525.160 1 芍药苷类 C24H30O13 526.487 2 525.160 1, 495.149 0, 475.146 8, 165.052 1
[M＋Na]+ 549.152 2 549.152 2, 271.263 9, 179.070 5
12 6.60 264, 269 牡丹酚原苷或异
构体
[M+HCOO]− 505.151 6 丹皮酚类 C20H28O12 460.429 1 505.151 6, 293.086 7, 165.054 2
[M＋Na]+ 483.147 2 483.147 2, 271.263 1, 167.070 2
13 6.97 218, 176 1,3,6-三没食子
酰葡萄糖
[M－H]− 635.082 2 没食子酰葡
萄糖类
C27H24O18 636.468 7 635.082 2, 465.062 4, 301.002 2, 165.054 7
[M＋Na]+ 659.080 3 659.080 3, 271.264 4, 153.081 7
14 7.16 264, 269 牡丹酚原苷或异
构体
[M+HCOO]− 505.151 6 丹皮酚类 C20H28O12 460.429 1 505.151 6, 293.087 3, 233.066 1, 165.054 6
[M＋Na]+ 483.147 4 483.147 4, 271.263 5, 167.070 2
15 7.80 215, 170 没食子酰-氧化
芍药苷
[M－H]− 647.169 3 芍药苷类 C30H32O16 648.565 5 647.169 3, 509.134 9, 399.049 2, 313.063 1, 271.048 3,
211.030 0, 169.019 3, 165.052 1, 137.023 6
[M＋Na]+ 671.164 4 671.164 4, 364.579 2, 344.065 2, 153.018 8
16 7.99 195, 230 芍药苷 [M＋HCOO]− 525.156 3 芍药苷类 C23H28O11 480.461 8 525.156 3, 479.153 0, 449.141 6, 327.106 5, 165.052 1,
121.027 8
[M＋Na]+ 503.152 4 503.152 4, 179.070 3, 151.075 9
17 8.42 217, 272 suffruticoside A/C [M－H]− 611.161 1 丹皮酚类 C27H32O16 612.533 4 611.161 1, 445.099 3, 327.106 9, 121.031 3
453.344 5, 271.264 1, 167.070 5
18 9.04 258 牡丹皮苷 D [M－H]− 509.161 5 芍药苷类 C24H30O12 510.487 8 509.161 5, 479.149 6, 357.053 4, 165.052 3
[M＋Na]+ 533.178 6 533.178 6, 449.076 8, 183.064 8, 153.018 6

中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 17期 2016年 9月

·2988·
续表 2
峰号 tR/min λmax 鉴定成分 准分子离子峰
化合物
类型
分子式
相对分子
质量
碎片峰 (−/+)
19 9.55 215, 272 1,2,3,6-四没食子
酰 葡 萄 糖 /
(1,2,4,6)- 四 没
食子酰葡萄糖
[M－H]− 787.100 7 没食子酰葡
萄糖类
C34H28O22 788.572 9 787.100 7, 611.163 7, 445.101 2, 300.999 3, 169.011 8
[M＋Na]+ 811.090 8 811.090 8, 771.105 0, 619.093 1, 449.073 5, 303.013 8,
153.018 4
20 9.98 215, 272 1,2,3,6-四没食子
酰 葡 萄 糖 /
(1,2,4,6)- 四 没
食子酰葡萄糖
[M－H]− 787.100 3 没食子酰葡
萄糖类
C23H28O11 788.572 9 787.100 3, 611.164 5, 453.163 2, 327.118 8, 300.995 3,
169.011 8
[M＋Na]+ 811.094 8 811.094 8, 619.091 4, 449.070 7, 237.037 8, 153.018 4
21 10.18 217, 272 suffruticoside B/D [M－H]− 611.160 6 丹皮酚类 C27H32O16 612.533 4 611.160 6, 445.097 8, 343.067 2, 313.049 8, 169.014 0
[M＋Na]+ 635.157 7 635.157 7, 566.425 5, 340.261 2, 271.262 9, 167.070 6,
153.018 5
22 10.41 200, 230 苯甲酸 [M－H]− 121.028 7 苯甲酸类 C7H6O2 122.121 3 121.028 7, 102.985 2
[M＋H]+ 123.044 1 123.044 1, 105.023 5
23 10.81 215, 272 没食子酰-芍药苷 [M－H]− 631.165 4 芍药苷类 C30H32O15 632.566 1 631.165 4, 513.154 4, 509.127 9, 479.118 4, 399.089 1,
313.054 8, 271.043 6, 169.013 5, 165.032 1
[M＋Na]+ 655.162 7 655.162 7, 588.409 5, 566.428 0, 453.344 8, 302.691 3,
153.018 4
24 11.24 217, 272 suffruticoside B/D [M－H]− 611.160 6 丹皮酚类 C27H32O16 612.533 4 611.160 6, 445.097 8, 343.067 2, 313.049 8, 169.014 0
[M＋Na]+ 635.157 7 635.157 7, 566.425 5, 340.261 2, 271.262 9, 167.070 6,
153.018 5
25 11.69 224, 277 五没食子酰葡萄糖 [M－H]− 939.104 6 没食子酰葡
萄糖类
C41H32O26 940.677 2 939.104 6, 769.084 5, 617.073 6, 601.081 3, 169.013 0
[M＋Na]+ 963.109 6 963.109 6, 771.103 6, 619.091 2, 490.038 8, 431.060 9,
305.030 2, 153.018 6
26 12.05 230, 258 牡丹皮苷 H [M－H]− 615.171 5 芍药苷类 C30H32O14 616.566 7 615.171 5, 431.129 8, 447.132 4, 281.069 1, 137.024 1
[M＋Na]+ 639.165 7 639.165 7, 328.069 5, 271.263 3, 179.069 8, 153.019 0,
121.028 4
27 13.61 274, 280 六没食子酰葡萄糖 [M－H]− 1 091.1440 没食子酰葡
萄糖类
C48H36O30 1 092.780 0 1 091.144 0, 836.589 1, 769.095 3, 469.050 0, 169.015 0,
[M＋Na]+ 1 115.122 9 1 115.122 9, 792.598 7, 566.430 8, 396.801 9, 271.164
3, 153.018 8
28 15.17 230, 257 牡丹皮苷 C [M－H]− 599.173 7 芍药苷类 C30H32O13 600.567 3 599.173 7, 551.151 7, 447.129 1, 477.147 8, 431.134 4,
281.064 2, 137.026 2, 121.027 9, 165.051 8
[M＋Na]+ 623.178 2 623.178 2, 340.587 9, 320.075 9, 283.084 0, 179.070 1,
151.076 4, 121.029 9
29 15.35 220, 258 牡丹皮苷 J [M－H]− 629.187 1 芍药苷类 C31H34O14 630.593 3 629.187 1, 599.181 6, 507.148 6
[M＋Na]+ 653.181 4 653.181 4, 588.409 2, 566.435 6, 151.039 0, 271.264 3
30 16.34 229, 258 苯甲酰氧化芍药苷 [M－H]− 599.176 3 芍药苷类 C30H32O13 600.567 3 599.176 3, 477.133 7, 569.166 0, 137.023 8, 121.033 3,
165.055 2
[M＋Na]+ 623.173 2 623.173 2, 566.422 5, 427.138 4, 340.586 5, 179.069 2,
151.075 8
31 16.56 203, 254 槲皮素 [M－H]− 301.034 8 黄酮类 C15H10O7 302.235 7 301.034 8, 178.998 4, 151.002 8
[M＋H]+ 303.051 3 303.051 3, 212.030 7

中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 17期 2016年 9月

·2989·
续表 2
峰号 tR/min λmax 鉴定成分 准分子离子峰
化合物
类型
分子式
相对分子
质量
碎片峰 (−/+)
32 16.94 233, 255 牡丹皮苷 B [M－H]− 629.187 1 芍药苷类 C31H34O14 630.593 3 629.187 1, 477.146 8, 434.118 0, 189.558 7, 151.041 2,
137.023 8, 121.035 8
[M＋Na]+ 653.186 4 653.186 4, 566.431 8, 453.343 6, 331.044 7, 271.262 7,
149.023 6
33 18.86 230, 275 丹皮酚 [M－H]− 165.053 4 丹皮酚类 C9H10O3 166.173 9 165.053 4
[M＋H]+ 167.070 4 167.070 4, 149.059 8
34 19.14 230, 273 苯甲酰-芍药苷 [M－H]− 583.180 4 芍药苷类 C30H32O12 584.567 9 629.185 1, 583.180 4, 553.171 2, 431.134 2, 165.054 9
[M＋Na]+ 607.178 4 607.178 4, 445.149 6, 312.076 2, 267.086 6, 249.075 9,
179.070 2, 151.075 8, 165.045 1
35 19.34 200, 263 山柰素 [M－H]− 285.039 6 黄酮类 C15H10O6 286.236 3 285.039 6, 160.840 0
[M＋H]+ 287.057 1 287.057 1, 271.263 0
36 19.68 200, 251 异鼠李素 [M－H]− 315.046 8 黄酮类 C16H12O7 316.262 3 315.046 8
[M＋H]+ 317.064 6 317.064 6, 271.262 1
37 21.78 — 牡丹皮苷 F [M－H]− 343.192 7 芍药苷类 C16H24O8 344.357 0 343.192 7, 236.104 5, 174.956 0
[M＋Na]+ 367.333 2 367.333 2, 277.181 4, 161.096 7




图 2 牡丹皮中正离子 (A) 和负离子模式 (B) 的总离子流图
Fig. 2 Total ion current chromatogram in positive (A) and negative (B) ion mode for Moutan Cortex
2
9
16
23
25
27
33
34
37

A
14
12
11
9
3 15
16
17
19
21
23
24
25
34
30
28 26
37
8
B
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
1


3
27 29
31
32 33
20 22
35 36 18
13
10 8
6
7
5 4
2
1
4 6
7 8
10
14 12
13 15
17
11
18
19
20
21
22
24
26 28
29
30
31 32
35
36
t/min
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 17期 2016年 9月

·2990·


图 3 不同产地牡丹皮饮片的 PCA图
Fig. 3 PCA score plot of Moutan Cortex from different origins


图 4 不同产地牡丹皮饮片的 PLS-DA图
Fig. 4 PLS-DA score plot of Moutan Cortex from different
origins

图 5 不同产地牡丹皮饮片的散点图
Fig. 5 S-plot of Moutan Cortex from different origins
的点，可认为是可信度较高的特征离子。利用此图筛
选出不同产地牡丹皮中具有显著性差异的变量，即标
志物（Marker），并结合自制的化学成分数据库、同
位素匹配、质量偏差情况等找出 Marker 的可能分子
式与结构式。从图 5中可找出凤丹皮（铜陵产）与非
道地产区牡丹皮分离贡献较大的组分，Q-TOF高分辨
率质谱为实验提供相应的m/z与元素组成。
2.6.3 Marker的推测分析 对OPLS-DA分析得出的
S-Plot图，从图 5的两端选取数据对，通过多元数据
分析再将结果导回Markerlynx结果中，由此高分辨质
谱给出它们的质荷比和元素组成分别如下：①m/z
483.154 3，tR = 6.60 min；②m/z 483.213 5，tR = 7.18
min；③m/z 495.178 9，tR = 4.73 min；④m/z 787.203 1，
tR = 10.0 min；⑤m/z 611.167 2，tR = 10.18 min。通过
精确相对分子质量与保留时间等信息，将数据与成
分鉴定结果或数据库进行匹配，初步推断可能为①
牡丹酚原苷或异构体；②牡丹酚原苷或异构体；③
氧化芍药苷；④1,2,3,6/1,2,4,6-四没食子酰葡萄糖；
⑤suffruticoside B/D。研究表明，道地药材与非道地
药材主要差异可能表现在以上 5种化学成分上。
2.7 相对含量分析
依据化合物结构，将上述结果分为苯甲酸类、
丹皮酚类、没食子酰葡萄糖类、芍药苷类、黄酮类
等 5类。色谱峰在 254 nm处各色谱峰峰形较好，
色谱信息较为丰富，因而选取 254 nm 处对各成分
进行积分，以相对峰面积大小为相对含量指标进行
分析，由于黄酮类成分量均较低，因而本研究主要
对其余 4类成分相对峰面积与各类中差异较大的成
分进行相对含量比较，可见凤丹皮（铜陵产）药材
中的苯甲酸类、没食子酸类、芍药苷类量较其他产
地高，其中四没食子酰葡萄糖、没食子酸、苯甲酰
芍药苷、芍药苷等成分较为显著；丹皮酚类量居于
中等，其中被认为是牡丹皮有效成分的丹皮酚量也
居于中等，见图 6。因而作为质量标准指标的丹皮
酚，并非是优质药材评价的唯一指标。
3 讨论
中药材品质取决于其化学成分（群）质的区别
与量的差异，遗传基因特征是形成道地药材的本
质，产地生态环境影响其遗传基因的表达，特定的
遗传因子与环境因子相互作用决定其次生代谢物
的产生与累积[18]。目前基于单一（或少数）指标化
学成分的定性、定量分析而制定的中药质量标准，
不能全面体现中药的质量。随着中药质量控制的不
断深入，双标多测法[19]已成为符合中药特点的多指
标质量控制的有效模式之一（如以丹皮酚、芍药苷
含量测定实现牡丹皮多个成分的同步测定），基于
其价廉、操作方便与整体性（或多组分）评价等优
点，将成为中药质量控制与评价的新热点。因而，
如何运用现代仪器分析与统计，阐释道地药材药性
的科学本质，具有重要的科学意义。
UPLC-Q-TOF-MS技术同时具有 UPLC的高分
辨以及 Q-TOF-MS的高灵敏度、高选择性等优点，
因而被广泛运用于中医药研究[20-21]。目前，运用该
技术对牡丹皮分析已有一些报道[14-15,22]，但采用正、
负离子两种模式分析却未见报道，多为部分成分鉴
铜陵
亳州
重庆
山西
山东
50
0
−50
−100 −80 −60 −40 −20 0 20 40 60 80 100




t[
2
]
t[1]
铜陵
亳州
重庆
山西
山东
50
0
−50
−100
100
t[
2
]O

t[1]P
−80 −60 −40 −20 0 20 40 60 80




−0.008 −0.006 −0.004 −0.002 0 0.002 0.004 0.006



−1.0


.0

−0.8


−0.6

−0.4


−0.2

0.2


0.4


0.6

0.8


p[1]
P
(c
o
rr
)[
1
]
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 17期 2016年 9月

·2991·


A-苯甲酸类 B-丹皮酚类 C-没食子酰葡萄糖类 D-芍药苷类
A-benzoic acids B-paeonols C-galloyl glucoses D-paeoniflorin
图 6 不同产地牡丹皮药材的相对峰面积积分值
Fig. 6 Relative peak area of Moutan Cortex from different origins
定且未进行数据分析。多元统计分析技术是一种综
合分析方法，可以在多对象、多指标情况下分析统
计规律[23]。采用双离子模式结合多元统计分析方
法，可以更加准确地推测其化学成分，更好阐明数
据差异内涵。
本实验利用UPLC-Q-TOF-MS结合多元统计分
析方法对牡丹皮药材进行化学成分分析，利用该方
法能很好地区分不同产地的牡丹皮药材，分离并鉴
定了 37 个离子峰，运用数据处理软件推测了可能
Marker的分子式与结构式，如牡丹皮原苷、四没食
子酰葡萄糖、氧化芍药苷、Suffruticoside B/D等。
对各指纹图谱峰面积进行分析，不同产地各类成分
量均有不同程度的差异，与上述 Marker 具有较高
相似处，因而可能为其特征性化学成分，为进一步
分析研究凤丹皮道地性提供了科学依据。
参考文献
[1] 谷素云. 道地药材的形成和变迁因素的文献研究 [D].
北京: 北京中医药大学, 2007.
[2] 中国药典 [S]. 一部. 2015.
[3] 胡云飞, 吴德玲, 徐国兵, 等. GC-MS结合化学计量学
对 5 个产地牡丹皮提取物的比较分析 [J]. 中成药,
2015, 37(9): 2003-2007.
[4] 胡云飞, 徐 倩, 徐国兵, 等. 牡丹皮炒制前后 UPLC
特征指纹图谱比较 [J]. 中国药房 , 2015, 26(6):
800-802.
[5] 蒋 磊, 胡云飞, 裴月梅, 等. ICP-MS/ICP-OES 结合
化学计量学对不同产地牡丹皮药材无机元素的比较分
析 [J]. 中国药房, 2016, 27(9): 1249-1253.
[6] 刘 娜, 李 军, 李宝国. 多元统计分析在中药质量控
制中的应用和思考 [J]. 中国中药杂志, 2014, 39(21):
4268-4271.
[7] 陈丽丽, 程显隆, 韩立炜, 等. UPLC-QTOF-MS结合主
成分分析法用于白芍饮片的分级科学性研究 [J]. 药
物分析杂志, 2013, 33(5): 795-797.
[8] Wang Q L, Liang Z T, Peng Y, et al. Whole transverse
section and specific-tissue analysis of secondary metabolites
in seven different grades of root of Paeonia lactiflora using
laser microdissection and liquid chromatography-quadrupole/
time of flight-mass spectrometry [J]. J Pharm Biomed, 2015,
103: 7-16.
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
铜陵 亳州 重庆 山西 山东
0
10
20
Suffruticoside
A/B/C/D
没食子酰
类化合物
30
40
丹皮酚类 丹皮酚 牡丹皮原苷
铜陵
亳州
重庆
山西
山东
四没食子
酰葡萄糖
五没食子
酰葡萄糖
没食子酸
0
5
10
15
20
25
30
铜陵
亳州
重庆
山西
山东
芍药苷类 芍药苷 苯丙酰芍药苷 氧化芍药苷
铜陵
亳州
重庆
山西
山东
0
2
4
6
8
10
12
A B
C D
相
对
峰
面
积
积
分
值

相
对
峰
面
积
积
分
值

相
对
峰
面
积
积
分
值

相
对
峰
面
积
积
分
值

中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 17期 2016年 9月

·2992·
[9] Wiklund S, Johansson E, Sjöström L, et al. Visualization
of GC/TOF-MS-Based metabolomics data for
identification of biochemically interesting compounds
using OPLS class models [J]. Anal Chem, 2008, 80(1):
115-122.
[10] Wang Q L, Liang Z T, Peng Y, et al. Whole transverse
section and specific-tissue analysis of secondary
metabolites in seven different grades of root of Paeonia
lactiflora using laser microdissection and liquid
chromatography-quadrupole/time of flight-mass
spectrometry [J]. J Pharm Biomed, 2015, 103: 7-16.
[11] 张亚中. 基于超高效液相-四级杆-飞行时间串联质谱
的白花蛇舌草注射液主成分分析 [J]. 中草药, 2013,
44(7): 829-833.
[12] 练杭芸, 徐王彦君, 梁乾德, 等. UPLC-QTOF MS法比
较赤芍、白芍煎液化学成分差异 [J]. 质谱学报, 2014,
35(3): 269-278.
[13] Xu S J, Yang L, Zeng X, et al. Characterization of
compounds in the Chinese herbal drug Mu-Dan-Pi by
liquid chromatography coupled to electrospray ionization
mass spectrometry [J]. Rapid Commun Mass Sp, 2006,
20(22): 3275-3288.
[14] He C N, Peng B, Dan Y, et al. Chemical taxonomy of tree
peony species from China based on root cortex metabolic
fingerprinting [J]. Phytochemistry, 2014, 107: 69-79.
[15] Yin Q, Wang P, Zhang A, et al. Ultra-performance
LC-ESI/quadrupole-TOF MS for rapid analysis of
chemical constituents of Shaoyao-Gancao decoction [J]. J
Sep Sci, 2013, 36(7): 1238-1246.
[16] 薛 英, 李晓伟, 李震宇, 等. 采用 UPLC/Q-TOF MS
与 NMR 代谢组学技术研究生长年限对远志药材质量
的影响 [J]. 药学学报, 2015, 50(3): 340-347.
[17] 蔡 爽. 糖尿病大鼠模型和抗糖尿病药物作用机制的
代谢组学研究 [D]. 沈阳: 沈阳药科大学, 2009.
[18] 郑敏霞, 陈 喆, 刘 培, 等. 白芍中芍药苷及其衍生
物的 UPLC-MS/MS 分析 [J]. 中国中药杂志, 2011,
36(12): 1641-1643.
[19] 孙 磊, 金红宇, 马双成, 等. 中药标准物质替代测定
法技术指导原则 [J]. 中国药学杂志 , 2015, 50(4):
284-286.
[20] 练杭芸. 基于UPLC-QTOF-MS技术对四物汤药效物质
基础深入研究 [D]. 合肥: 安徽医科大学, 2014.
[21] 徐 倩, 胡云飞, 汪电雷, 等. 前胡香豆素类提取物的
UPLC/Q-TOF-MS 分析及其初步药效学研究 [J]. 中草
药, 2014, 46(24): 3637-3642.
[22] 赵文军 , 林 阳 , 李鹏飞 , 等 . 牡丹皮化学成分的
HPLC-QTOF MS分析 [J]. 药学实践杂志, 2014, 32(4):
261-265.
[23] Wu S B, Meyer R S, Whitaker B D, et al. A new liquid
chromatography-mass spectrometry-based strategy tointegrate
chemistry, morphology, and evolution of eggplant (Solanum)
species [J]. J Chromatogr A, 2013, 1314: 154-172.