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HPLC fingerprint for whole herb of Sarcandra glabra

草珊瑚的HPLC指纹图谱研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 2 期 2011 年 2 月 • 293 •
草珊瑚的 HPLC 指纹图谱研究
陈根顺 1, 3,徐丽芳 2,李 鹏 3
1. 中药固体制剂制造技术国家工程研究中心,江西 南昌 330004
2. 江西中医学院附属医院,江西 南昌 330004
3. 江西中医学院,江西 南昌 330004
摘 要:目的 建立草珊瑚的 HPLC 指纹图谱并对其进行化学模式识别。方法 采用 HPLC 法对 19 批草珊瑚药材进行指纹
图谱构建,运用指纹图谱参数共有峰、n 强峰和相似度进行分析,并对图谱进行聚类分析和主成分分析。结果 建立了草珊
瑚的 HPLC 指纹图谱,得到了 13 个共有峰,建立了 8 强峰,相似度在 0.82~0.98,19 批药材聚成 4 类。结论 草珊瑚的 HPLC
指纹图谱的构建和化学模式的识别为药材质量控制提供更全面的参考。
关键词:草珊瑚;指纹图谱;化学模式识别;聚类分析;HPLC
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)02 - 0293 - 04
HPLC fingerprint for whole herb of Sarcandra glabra
CHEN Gen-shun1, 3, XU Li-fang2, LI Peng3
1. National Pharmaceutical Engineering Center for Manufacturing Solid Preparation of Chinese Materia Medica, Nanchang 330004,
China
2. Affiliated Hospital, Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330004, China
3. Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330004, China
Key words: whole herb of Sarcandra glabra (Thunb.) Nakai; fingerprint; chemical pattern recognition; cluster analysis; HPLC

草珊瑚为金粟兰科草珊瑚属草珊瑚 Sarcandra
glabra(Thunb.)Nakai 的干燥全草。本品性平,味苦、
辛;归心、肝经。具有清热凉血,活血消斑,祛热
通络的功效。用于治疗血热紫斑、紫癜,风湿麻痹,
跌打损伤等症[1]。草珊瑚中所含化学成分主要为香
豆素类、倍半萜类、内酯类、黄酮类和有机酸类[2]。
近年来,HPLC 指纹图谱以其快速准确的特点被广
泛应用于中药分析鉴定等方面[3-4]。综合运用相似度
评价、系统聚类和主成分分析等模式识别技术,对
草珊瑚药材水溶性成分进行 HPLC 指纹图谱研究,
为药材质量控制提供更全面的参考。
1 材料
1.1 仪器与试药
Agilent 1200 高效液相色谱仪四元梯度泵、在脱
气机、柱温箱、VWD 检测器、ChemStation 控制系
统)。异秦皮啶对照品(批号 110837-200304);甲
醇、乙腈为色谱纯,其他试剂为分析纯,水为超纯水。
1.2 材料
本实验所用材料均采自江西、广西、重庆、广
东、福建和浙江,经笔者鉴定为金粟兰科药材草珊
瑚 Sarcandra glabra(Thunb.)Nakai 的全草,见表 1。
2 方法与结果
2.1 供试品溶液的制备
精密称取草珊瑚 0.3 g,水浴回流提取 3 次,第
1 次加水 20 mL 回流 2 h,第 2 次加水 20 mL 回流 1
h,第 3 次加水 10 mL 回流 1 h,滤过后合并滤液,
浓缩蒸干,0.1%醋酸定容到 10 mL 量瓶,过微孔滤
膜后备用。
2.2 对照品溶液的制备
精密称取异秦皮啶对照品适量,配制成 0.01
mg/mL 的溶液,避光保存,作为对照品溶液。
2.3 色谱条件
采用色谱柱 Eclipse XD B-C18 (250 mm×
4.6 mm,5 μm);流动相:甲醇(A)-0.1%醋酸水(B),

收稿日期:2010-04-15
作者简介:陈根顺(1951—),男,江西东乡人,教授,硕士研究生导师,长期从事中药学的教学、科研工作,研究方向为中药有效成分的研
究与开发利用。Tel: (0791)7118743
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 2 期 2011 年 2 月 • 294 •
表 1 19 批草珊瑚的相似度
Table. 1 Similarities of 19 batches of whole herb
of S. glabra
相似度 编号 采收地点
平均数 中位数
1 江西省新干县板埠村 0.890 0.889
2 江西省井冈山 0.872 0.934
3 江西省崇义县乐洞乡 0.894 0.921
4 江西省余都县盘古山镇 0.981 0.984
5 江西省宜丰县袁坑口 0.894 0.899
6 江西省宜丰县逍遥村 0.965 0.924
7 江西省抚州市茅排乡 0.938 0.960
8 广西省荔浦市 0.926 0.941
9 广西省南宁市老虎岭 0.909 0.821
10 广西省来宾市金绣县 0.981 0.968
11 重庆市缙云山杉木园 0.945 0.869
12 重庆市缙云山青龙寨 0.947 0.873
13 福州永泰县天门山天门桥 0.924 0.955
14 福州永泰县天门山飞石瀑布 0.928 0.948
15 福州北峰寿山瀑谷 0.818 0.895
16 浙江龙泉 0.918 0.946
17 浙江庆元 0.865 0.932
18 浙江景宁 0.984 0.984
19 广州修正堂药业基地 0.876 0.880
从 18%A 线性梯度洗脱到 54.5%A,运行时间为 60
min;柱温 40 ℃;检测波长为 340 nm。
2.4 方法学考察
2.4.1 精密度试验 取同一批供试品溶液,连续进
样 6 次,检测指纹图谱,计算主要色谱峰的相对保
留时间和相对峰面积的 RSD,结果表明各色谱峰相
对保留时间的 RSD<0.2%,相对峰面积的 RSD<
1.7%,符合指纹图谱的要求。
2.4.2 稳定性试验 取同一批供试品溶液,分别在
0、2、4、8、12、24 h 进样,检测指纹图谱,计算
主要色谱峰的相对保留时间和相对峰面积的 RSD,
结果表明各色谱峰的相对保留时间的 RSD<0.2%,
相对峰面积的 RSD<3.0%,表明供试品溶液在 24 h
内稳定。
2.4.3 重现性试验 取同一批供试品 6 份,按“2.1”
项下的制备方法,分别制成供试品溶液进行分析,
检测指纹图谱,计算主要色谱峰的相对保留时间和
相对峰面积的 RSD,结果表明各色谱峰的相对保留
时间的 RSD<0.2%,相对峰面积的 RSD<4.0%,
表明分析方法重现性良好。
2.5 指纹图谱的构建和解析
2.5.1 共有峰的标记 对 19 批草珊瑚进行指纹图
谱分析,以异秦皮啶作为参考峰,以峰的共有率大
于 80%为依据,标定了 13 个共有峰,分别是 1 号
(10.076 min)、2 号(14.807 min)、3 号(16.176 min)、
4 号(17.500 min)、5 号(20.131 min)、6 号(20.963
min)、7 号(23.423 min)、8 号(29.506 min)、9
号(34.110 min)、10 号(36.509 min)、11 号(38.785
min)、12 号(45.917 min)和 13 号(52.445 min),
8 号峰为异秦皮啶,见图 1。19 批草珊瑚的 13 个共
有峰相对保留时间的RSD<2%,相对峰面积的RSD
在 3.4%~7.6%。


t/min
图 1 样品的 HPLC 色谱图(S-异秦皮啶)
Fig. 1 HPLC chromatogram of sample (S-isofraxidin)
2.5.2 n强峰标定 把 19批药材的色谱图与生成的
对照图谱进行比较,发现 18 号药材与之相似度最
高,于是把 18 号药材作为标准药材。
通过峰面积的比较,选取峰面积较大且稳定的
图谱共有峰,得到 8 个强峰,分别为共有峰 1 号
(12.002 3%),2 号(15.617 7%),3 号(10.596 0%),
4 号(1.707 1%),5 号(3.386 2%),8 号(4.179 6%),
9 号(9.405 9%),11 号(26.252 8%),其峰面积之
和占总峰面积的 70% 以上。这 8 强峰都是共有峰,
可反映草珊瑚内在特征,用来鉴别草珊瑚药材。
2.5.3 相似度计算 运用国家药典委员会制定的
用于生成共有模式的《中药指纹图谱相似度计算软
件 A 版》,将 19 批次草珊瑚图谱数据导入,生成对
照图谱,经多点校正,及色谱峰匹配,得出 19 批
草珊瑚的相似度,见表 1,19 批草珊瑚的色谱图见
图 2。
在相似度计算结果中,平均数相似度和中位数
相似度均在 0.820~0.984,但在同一样品中这两者
得出的值不完全一样,如 12 号样品平均数相似度值
8(S)
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 2 期 2011 年 2 月 • 295 •

t/min
图 2 19 批草珊瑚的色谱图
Fig. 2 HPLC chromatogram of 19 batches
of whole herb of S. glabra
为 0.947,而中位数相似度值为 0.873,说明这两种
计算方法的侧重点不一样,所以应综合考虑。选取
两者结果均较高的 4、7、10 和 18 号样品,结合色
谱图观察,这 4 批药材的绝对峰面积均较大,暂且
认为其质量较好。此外,19批药材的相似度都在0.82
以上,反映了药材在化学成分的组成上基本一样,
但在组分的量上存在一定的差异。
2.5.4 聚类分析 采用 SPSS 数据统计软件,将 19
个样品的共有峰面积数据,选用组间对比(between-
groups linkage)进行聚类,用余弦法(cosine)计算
样品相似性程度,聚类结果见图 3。从树状聚类图
中看到,19 个样品大体上聚为 2 类,12,11,9 和
6 为一类,其余为第二类。结合色谱图观察,样品
11 号(重庆杉木园)、12 号(重庆青龙寨)和 9 号
(广西金绣县)药材的第11号峰是19批药材中最高,
其峰面积是其他色谱峰的 4~6 倍。同时,12 号峰
面积均较大,因此聚为一类。结合中位数相似度来

图 3 19 批草珊瑚药材的聚类分析图
Fig. 3 Dendrogram of 19 batches of whole herb of S. glabra
看,9,11 和 12 号样品的相似度为所有中最低,也
表明了他们与其他样品的差异。样品 6 号(江西逍
遥村)色谱图中 11、12 号峰面积也较大,1、2、3、
4、5 号峰的变化和相对峰面积与 9、11 和 12 一致,
所以聚为一大类。但 7 号样品的 11 号和 12 号峰面
积均与 6 号相似,却没有聚为一类,分析原因,可
能是 7 号样品中 1、2、3 号峰丰度较大,4 号峰面
积太小,相对峰面积大不一样,从而造成 7 号未与
之聚为一类。其余样品第 11 号峰与其他色谱的丰度
相差不是很大,13 号峰面积较小,所以聚为一大类。
此外,还可从聚类图中看出,第一级聚类基本还是
相同产地的药材聚为一类,如 11 号和 12 号均为重
庆的样品聚为一类,2 号和 3 号均为江西赣州地区
的样品,13 号和 14 号均为福建福州的样品,8 号和
10 号均为广西样品。同时,一级聚类与样品间的相
似度值是一致的。
2.5.5 样品主成分分析(CPA) 把 19 批样品数据
导入 SPSS 软件,进行主成分分析,分别取第 1 主
成分,第 2 主成分和第 3 主成分作图,得投影图 4。
根据投影图可见,19 批样品分成四类,9,11,12
和 6 为第一类,7,4,1 和 2 为第二类,10,18 和
3 为第三类,其余的为第四类。结合色谱图观察,
第一类样品中 11 号峰很大,其余峰大小中等,这与
聚类结果一致。第二类样品中 1、2、3 号峰很大。
第三类样品除 18 外,1、2、3 号峰中等大小,后面
的峰与之差不多大小。第四类样品整体峰较小。此
分类结果与聚类分析的结果有一定差异,可能原因
是聚类分析主要是以相对峰面积为主,而主成分分
析以绝对峰面积为主,因此,综合这两者的结果,
根据绝对峰面积和相对峰面积,则可把这 19 批药材
分为四类,第一类为样品 9,11,12 和 6,第二类
11
9
33
12
6
PCA3
-2
-1
7
0
22
1
2
3
10
11
1
18
4
PCA1PCA2
13
2
1417
16
5
00
19 15
3
8
-1-1

图 4 19 批草珊瑚药材主成分投影图
Fig. 4 Principal component projection for 19 batches
of whole herb of S. glabra

0.00 8.71 17.42 26.12 34.83 43.54 52.25 60.96
R
S19
…..
…..
S1
I
II
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 2 期 2011 年 2 月 • 296 •
为样品 1,4,2,7 和 18,第三类为样品 10 和 3,
第四类为样品 5,8,13,14,15,16,17 和 19。
第一类和第二类是质量较好的,第三类是质量中等
的,第四类是质量较差的。
3 小结与讨论
3.1 提取方法的考察
考察了回流法、超声提取法、索氏提取法和煎
煮法,结果发现:煎煮法的可控性很差,超声提取
和索氏提取均没有水浴回流提取的收率高;同时对
提取溶剂甲醇、乙醇和水也进行了考察,发现以水
为提取溶剂的回流法收率最高。
3.2 色谱条件的优化
尝试多种流动相体系,甲醇-水,甲醇-醋酸水,
乙腈-水,乙腈-磷酸水体系,结果表明,甲醇-0.1%
醋酸水体系分离的效果较好。分析时采用梯度洗脱,
A 相为甲醇,B 相为 0.1%醋酸水,经比较洗脱条件,
最后确定程序为:0~50 min 从 18% A 线形梯度洗
脱至 54.5% A,50~60 min 保持 54.5% A。每次运
行之后平衡色谱柱 10 min。在此条件下,各个色谱
峰分离度较好,保留时间适中。
本实验对 19 批草珊瑚进行了 HPLC 指纹图谱
构建和解析,标定了 13 个共有峰,建立 8 强峰,这
8 强峰能代表 19 批草珊瑚中主要成分及其量;计算
了平均数相似度和中位数相似度,发现两者结果不
完全相同,所以仅以单一相似度并不能完全对药材
质量做出评价。对 19 批药材进行了系统聚类分析和
主成分分析,把这 19 批药材分为四类,草珊瑚质量
最佳的产地有重庆两地,广西老虎岭和江西宜丰逍
遥村,其次是江西新干、盘古山、井冈山、茅排和
浙江景宁,再次是江西乐洞乡和广西金绣县,其余
的质量最次。本实验对草珊瑚的 HPLC 指纹图谱进
行多方面的比较考察,得到结果可靠,可用于草珊
瑚药材质量控制。
参考文献
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