全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 11 期 2011 年 11 月
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邓老凉茶颗粒的 HPLC 指纹图谱及模式识别研究
邓洁薇 1,张翠仙 2,李 娜 1,杨运云 1*
1. 中国广州分析测试中心 广东省分析测试技术公共实验室,广东 广州 510070
2. 广州中医药大学中药学院,广东 广州 510006
摘 要:目的 研究邓老凉茶颗粒的质量控制方法。方法 采用 HPLC 法建立了邓老凉茶颗粒甲醇提取液的 HPLC 指纹图
谱,收集了不同批次的 11 批产品进行测定,并使用主成分分析法对指纹图谱进行了模式识别研究。结果 11 批邓老凉茶颗
粒指纹图谱相似度达到 0.95 以上;经主成分分析,16 个共有峰可综合为 3 个主成分,其累积贡献率达 91.89%,异绿原酸 B
的相对峰面积为邓老凉茶颗粒指纹图谱中影响最大的指标。结论 该方法稳定可靠,可以有效地用于邓老凉茶颗粒的质量评
价和质量控制。
关键词:邓老凉茶颗粒;指纹图谱;主成分分析;质量控制;异绿原酸 B;HPLC
中图分类号:R286.02 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)11 - 2231 - 04
HPLC fingerprint and pattern recognition of Deng’s Herbal Tea Granula
DENG Jie-wei1, ZHANG Cui-xian2, LI Na1, YANG Yun-yun1
1. Guangdong Provincial Public Laboratory of Analysis and Testing Technology, China National Analytical Center of Guangzhou,
Guangzhou 510070, China
2. School of Chinese Meteria Medica, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510006, China
Abstract: Objective To establish a method for the quality control of Deng’s Herbal Tea Granula. Methods An HPLC method was
developed to establish the fingerprint of Deng’s Herbal Tea Granula methanol extract and 11 samples from various batches were
analyzed. Furthermore, principal component analysis (PCA) was used to investigate pattern recognition. Results The similarity
among 11 batches of samples was no less than 0.95. The PCA showed that 16 common peaks were integrated into three principal
components and their accumulation contributing rate amounted to 91.89%. The relative peak area of isochlorogenic acid B was the
most effective index in fingerprint of Deng’s Herbal Tea Granula. Conclusion This method is available for the quality evaluation and
quality control of Deng’s Herbal Tea Granula.
Key words: Deng’s Herbal Tea Granula; fingerprint; principal component analysis (PCA); quality control; isochlorogenic acid B; HPLC
广东凉茶是岭南人民根据本地的气候和水土特
性,在长期预防疾病与保健过程中以中医养生理论
为指导,以中药为基础,研制总结出来的具有清热
解毒、生津止渴等功效的一类植物饮料[1-2]。邓老凉
茶是著名的广东凉茶之一,由金银花、菊花、白茅
根、桑叶、蒲公英和甘草 6 味药材组成,具有清热
解毒、凉血排毒等功效。2006 年国务院批准凉茶为
国家级非物质文化遗产[1],凉茶产业迅速发展,并
开始走向国际化。随着凉茶走向国际化市场,建立
统一的质量标准势在必行。凉茶大多以大组方的形
式组成,要确保其统一的质量标准,必须借助于现
代分析技术。指纹图谱是目前中药或中药制剂质量
控制的有效手段[3-9],高效液相色谱法(HPLC)是
目前最为成熟的指纹图谱技术。本实验对邓老凉茶
颗粒的指纹图谱进行了研究,建立了邓老凉茶颗粒
甲醇提取液的 HPLC 指纹图谱,同时结合主成分分
析,为广东凉茶质量标准的建立提供了技术依据。
1 仪器与材料
Agilent 1100 高效液相色谱系统,配备自动进样
器、柱温箱、二极管阵列检测器、ChemStation 色谱
收稿日期:2011-03-30
基金项目:广东省科技计划重点项目(2010A030100013)
作者简介:邓洁薇(1984—),女,广东广州人,研究实习员,主要从事中药与天然药物的分析研究。
Tel: (020)37656885-823 13760626933 E-mail: jwdeng@126.com
*通讯作者 杨运云 Tel: (020)37656885-823 Fax: (020)87686511 E-mail: james_yyy@163.com
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工作站。甲醇和乙腈均为色谱纯(美国 Burdick &
Jackson 公司),实验用水为超纯水,由超纯水设备
(美国 Milipore 公司)制备;磷酸(分析纯,广州化
学试剂厂);绿原酸(ps08072303)、异绿原酸 B
(ps08103102)对照品(成都普思生物科技有限公司,
质量分数>98%);邓老凉茶颗粒(批号 D10909、
D11002、D11009、D11011、D11013、D11014、
D21006、D21007、D21008、D21009、D21010,分
别编号 S1~S11)购自广州养和医药科技有限公司,
其中样品 S10(批号 D21009)用于方法学考察。
2 方法与结果
2.1 色谱条件
色谱柱为 Agilent Poroshell 120 SB-C18柱(100
mm×2.1 mm,2.7 μm);流动相为 0.5%磷酸水溶液
(A)-乙腈(B),梯度洗脱:0~3 min,5% B;3~
9 min,5%~20% B;9~13 min,20% B;13~20 min,
20%~95% B;体积流量 0.5 mL/min;进样量 1.0 μL;
柱温 25 ℃;检测波长 254 nm。
2.2 对照品溶液的制备
2.2.1 绿原酸对照品溶液的制备 精密称取绿原酸
对照品 5.06 mg,甲醇溶解后转移至 25 mL 棕色量
瓶中,甲醇定容,过 0.45 μm 滤膜,即得。
2.2.2 异绿原酸B对照品溶液的制备 精密称取异
绿原酸 B 对照品 5.28 mg,甲醇溶解后转移至 25 mL
棕色量瓶中,甲醇定容,过 0.45 μm 滤膜,即得。
2.2.3 混合对照品溶液的制备 分别吸取 1.00 mL
绿原酸和异绿原酸 B 对照品溶液,组成混合对照品
溶液。
2.3 供试品溶液的制备
称取邓老凉茶颗粒 5.00 g,用滤纸包好,置索
氏提取器中,加入甲醇 150 mL,索氏提取 1.5 h,提
取液旋转蒸馏浓缩至 10 mL,转移至 25 mL 量瓶中,
甲醇定容,过 0.45 μm 滤膜,作为供试品溶液。
2.4 方法学考察
2.4.1 系统适应性试验 取样品 S10 的供试品溶
液,连续进样 5 次,考察各共有峰的相对保留时间
及相对峰面积的一致性,结果显示各共有峰相对保
留时间的 RSD 值在 0.03%~0.79%,相对峰面积的
RSD 值在 0.61%~2.67%,均小于 5%,表明仪器分
析精密度良好,分析结果有保障。
2.4.2 重现性试验 取同一批号样品(S10)6 份,
分别配制供试品溶液进行测定,平行 6 份,考察各
共有峰的相对保留时间及相对峰面积的重复性,结
果显示相对保留时间的 RSD 值在 0.03%~0.40%,
相对峰面积的 RSD 值在 1.95%~4.24%,二者均小
于 5%,表明该方法的重现性良好。
2.4.3 稳定性试验 取同一批号样品(S10)的供
试品溶液,分别在 0、3、6、9、12、24 h 进样,考
察各共有峰的相对保留时间及相对峰面积的一致
性,结果显示相对保留时间的 RSD 值在 0.06%~
0.96%,相对峰面积的 RSD 值在 1.27%~3.74%,二
者均小于 5%,表明供试品溶液在 24 h 内稳定。
2.5 HPLC 指纹图谱分析
取不同批次的 11 批样品分别制备供试品溶液,
测定,确定 16 个主要色谱峰为共有峰。用《中药色
谱图的指纹图谱评价系统》软件(2004 A)进行色
谱峰的匹配,对照品色谱图见图 1,以绿原酸(S)
为参照物的标准指纹图谱见图 2,11 批样品的叠加
图见图 3,其中 R 为生成的对照图谱。以批号为 S1
的样品图谱为参照图谱,采用均值数法进行多点校
正生成 11 批邓老凉茶颗粒的对照指纹图谱,计算邓
老凉茶颗粒的相似度。与对照指纹图谱比较,11 批
邓老凉茶颗粒的相似度分别为 0.978、0.979、0.992、
0.988、0.981、0.986、0.990、0.971、0.971、0.986、
0.991。相似度评价结果显示,11 批邓老凉茶颗粒指
纹图谱相似度均大于 0.95,说明工艺稳定,用该方
法对邓老凉茶颗粒进行质量控制较可靠。
3-绿原酸 14-异绿原酸 B
3-chlorogenic acid 14-isochlorogenic acid B
图 1 对照品的 HPLC 图
Fig. 1 HPLC chromatogram of reference substances
S-绿原酸
S-chlorogenic acid
图 2 邓老凉茶颗粒的 HPLC 指纹图谱
Fig. 2 HPLC fingerprint of Deng’s Herbal Tea Granula
3 14
0 5 10 15 20
t / min
1
2
3(S)
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13 14 15 16
0 5 10 15 20
t / min
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图 3 11 批样品 HPLC 色谱叠加图
Fig. 3 HPLC chromatographic overlap
of 11 batches of samples
2.6 主成分分析
主成分分析是利用降维的思想,在损失很少信
息的前提下把多个指标转化为几个综合指标的多元
统计方法[10]。本实验采用 SPSS 13.0 统计分析软件
对 11 个样本进行了主成分分析,即将它们投影至低
维空间来看它们之间的细微差别。将 11×16 的原始
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大于 1 的前 m
个主成分。从方差贡献率来看,λ1=9.271,贡献率
为 57.94%,贡献率最大,包含的信息最多;λ2=
3.612,贡献率为 22.57%;λ3=1.820,贡献率为
11.38%。结果前 3 个主成分的累计贡献率就达到
91.892%,对前 3 个主成分分析已经能反映邓老凉
茶颗粒的基本特征。分别以第一、第二、第三主成
分来建立坐标系,进行投影即可得到所有样本的
PCA 三维投影图,见图 4。图中每个点对应 1 个共
有峰,16 个共有峰分为 3 类。
图 4 主成分得分图
Fig. 4 PCA score figure
表 1 为旋转后的公共因子载荷矩阵,每一个载
荷量表示主成分与对应变量的相关系数,经计算可
得主成分的模型为:
F1=0.246 7 X1+0.225 1 X2+0.357 8 X3+0.358 5
X4+0.124 7 X5+0.293 1 X6+0.099 6 X7+0.173 8 X8+
0.222 8 X9+0.099 2 X10+0.047 9 X11+0.363 5 X12+
0.356 2 X13+0.371 1 X14+0.174 1 X15-0.041 4 X16
F2=0.051 4 X1+0.132 5 X2+0.105 7 X3+0.013 4
X4+0.346 4 X5+0.257 8 X6+0.384 8 X7+0.311 3 X8+
0.312 5 X9-0.387 3 X10-0.389 4 X11+0.015 0 X12+
0.063 5 X13+0.069 4 X14+0.356 8 X15-0.033 4 X16
F3=0.119 9 X1+0.490 9 X2-0.124 8 X3+0.205 0
X4-0.011 2 X5+0.002 8 X6+0.180 6 X7+0.255 9 X8+
0.186 9 X9+0.161 8 X10+0.105 3 X11+0.167 3 X12-
0.145 0 X13+0.009 1 X14+0.076 7 X15+0.679 8 X16
F1、F2、F3分别表示 3 个主成分,X1、X2……
X16 分别表示各个色谱峰的相对峰面积经标准化后
的数据。
表 1 旋转后的公共因子载荷矩阵
Table 1 Loading matrix of postrotational common factors
主成分 主成分
峰号
1 2 3
峰号
1 2 3
1 0.649 0.123 0.172 9 0.586 0.748 0.268
2 0.592 0.317 0.704 10 0.261 −0.927 0.232
3 0.941 0.253 −0.179 11 0.126 −0.932 0.151
4 0.943 0.032 0.294 12 0.956 0.036 0.240
5 0.328 0.829 −0.016 13 0.937 0.152 −0.208
6 0.771 0.617 0.004 14 0.976 0.166 0.013
7 0.262 0.921 0.259 15 0.458 0.854 0.110
8 0.457 0.745 0.367 16 −0.109 −0.080 0.975
3 个主成分中,F1 是特征值最大的,即是“信
息最多”的指标,而第一主成分中系数最大的为 X14,
为 0.371 1,从对照品色谱图可知,峰 14 为异绿原
酸 B,表明异绿原酸 B 在邓老凉茶颗粒的质量控制
中起着相对比较重要的作用。另外,绿原酸的系数
也达到 0.357 8,也起着比较重要的作用。
3 讨论
3.1 流动相的选择
选用不同比例的甲醇-0.5%磷酸水溶液、乙腈-
0.5%磷酸水溶液、甲醇-0.5%甲酸水溶液和乙腈-
0.5%甲酸水溶液等流动相体系进行试验对比,以确
定最佳流动相的组成及洗脱梯度程序。结果表明,
R
S11
↑
S1
0 5 10 15 20
t / min
1
2
7
5
15
8 9 6
14 13
12
3
4
16
10 11
1.0
0.5
0.0
−0.5
−1.0
PC
A
2
−1.0 −0.5 0.0 0.5 1.0 1.0 0.5
0.0 −0.5
−1.0
PCA1 PCA3
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使用乙腈-0.5%磷酸水溶液系统时,各组分均达到基
线分离,流动相中的磷酸明显降低绿原酸的拖尾现
象,故选择乙腈-水-磷酸系统为流动相。
3.2 检测波长的选择
取供试品溶液,进样 1.0 μL,进行 210~400 nm
全波长扫描,并对各波长下的色谱图进行分析比较。
结果表明,在 254 nm 下,各峰分离良好,特征峰
明显且峰型较好,从图谱中可以尽可能地获取色谱
组分信息以反映体系组成的全貌,因此选择 254 nm
作为指纹图谱检测波长。
3.3 提取方式的选择
比较水及 50%、70%、90%、100%甲醇提取效
果,结果表明甲醇比其他几种溶剂提取的成分多,
故选用甲醇作为提取溶剂。另外,比较了超声提取
与索氏回流提取,发现索氏回流提取出的峰较多,
提取率较高,因此,样品采用回流提取。
3.4 色谱柱的选择
选用内径为 2.7 μm 表面多孔壳填料高效分离
色谱柱,分离时间仅为常规 5 μm 内径色谱柱的
25%,并且具有更高的灵敏度,能够使复杂组分实
现快速有效的分离,在指纹图谱研究方面比传统的
常规分析柱更具优势。
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