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北柴胡药材质量分析与评价



全 文 :北柴胡药材质量分析与评价
朱再标1,3,梁宗锁1,2,杨东风2,段琦梅2
(1.中国科学院 教育部 水土保持与生态环境研究中心,陕西 杨凌 712100;
2.西北农林科技大学 生命科学学院,陕西 杨凌 712100;3.中国科学院 研究生院,北京 100049)
[收稿日期] 20070827
[基金项目] 陕西省中药材指纹图谱与天然产物库研究中心
项目(20052007)和教育部“新世纪优秀人才支持计划”
[通讯作者] 梁宗锁,Tel:(029)87014582,Email:liangzs@
ms.iswc.ac.cn
  柴胡在我国作为药材已有两千多年历史,在中
医临床上得到广泛应用。由于各地栽培柴胡的种源
十分混杂,质量差异悬殊,而中药材的质量优劣直接
影响中药疗效,故对其质量评价的研究已引起众多
研究者的重视,取得了大量的研究成果。但在众多
研究柴胡质量的文献中,各研究者的评价标准各异,
如柴胡皂苷 a(简称 SSa)[1]、柴胡皂苷 d(简称
SSd)[2]、SSa+SSd[3]、SSa+柴胡皂苷c(简称SSc)
+SSd[46]、柴胡总皂苷(简称 SSt)[7]、SSa+SSt[8]、
挥发油+SSt+醇浸出物 +总灰分[9]、SSa+SSd+
SSt+醇浸出物+总灰分 +酸不溶灰分[10]等。在前
人对柴胡皂苷类成分指纹图谱研究中,通过比较不
同来源柴胡药材的指纹图谱,为鉴别和区分不同来
源的柴胡药材提供了新方法,为全面控制柴胡药材
的质量奠定了基础[1113],但未能进一步将指纹图谱
定性和有效成分定量分析结合起来。而以中药药效
指纹图谱结合指标成分含量对中药材进行质量评价
或控制,既可以完善表述中药的整体性特征,又有别
于西药单一成分定量的质量控制模式[1415]。本研
究通过测定不同来源柴胡药材中 Ssa,SSd和 SSt含
量,结合柴胡皂苷类成分的 HPLC指纹图谱并进一
步分析前人的研究资料,探索北柴胡质量评价新方
法,以期为各地不同种柴胡的质量评价提供依据,为
进一步建立柴胡药材质量综合评价体系奠定基础。
1 仪器与试药
UV-2802H型紫外可见分光光度计[尤尼柯
(上海)仪器有限公司];Waters1525二元高效液相
色谱仪,Waters2996二极管阵列检测器,Empower2
色谱分析软件,优普超纯水机(上海优普科技公
司)。SSa和SSd对照品购自中国药品生物制品检
定所(批号110777200404,110778200505),乙腈为
色谱纯(美国Tedia公司),其余试剂均为分析纯。
14个柴胡样品采自全国各主产区,由西北农林
科技大学生命科学院药用植物教研室鉴定,见表1。
表1 不同品种、不同产地的柴胡样品
No 样品 采集地
1 北柴胡 Bupleurumchinense 河北省石家庄市
2 北柴胡 B.chinense 黑龙江省牡丹江市
3 北柴胡 B.chinense 山西省陵川县
4 北柴胡 B.chinense 山西省左权县
5 北柴胡 B.chinense 甘肃省礼泉县
6 北柴胡 B.chinense 陕西省麟游县1
7 北柴胡 B.chinense 陕西省麟游县2
8 北柴胡 B.chinense 陕西省凤县岩湾乡
9 北柴胡 B.chinense 陕西省凤县河口镇
10 北柴胡 B.chinense 陕西省宝鸡市
11 北柴胡 B.chinense 陕西省杨凌区
12 长白柴胡 B.komarovianum 吉林省舒兰市
13  秦岭柴胡 B.longicaule. 陕西省南郑县
  var.giraldi
14 狭叶柴胡 B.scorzonerifolium 山西省太谷县
2 试验方法
2.1 柴胡皂苷类成分 HPLC指纹图谱获得及 SSa,
SSd含量测定
2.1.1 供试品溶液的制备[10,11] 精密称取样品
粉末05g,置具塞锥形瓶中,加入25mL2%氢氧
化钾甲醇溶液,超声提取 30min,放冷,滤过,以
2%氢氧化钾甲醇溶液定容至25mL量瓶中,即为
提取液。精密移取提取物溶液 2mL,置于 10mL
量瓶中,加入4%盐酸甲醇溶液2mL,摇匀后静置
于室温下反应4h,再加2%氢氧化钾甲醇溶液3
mL,甲醇定容。临用前过045μm滤膜,即为供试
品溶液。
2.1.2 SSa和 SSd对照品储备液及工作液制备 
精密称定 SSa对照品,用甲醇配成186mg·mL-1
的储备液。精密量取该储备液02mL,置于10mL
量瓶中,加入4%盐酸甲醇溶液2mL,摇匀后静置
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于室温下反应4h,再加 2%氢氧化钾甲醇溶液 3
mL,用甲醇定容,即为 SSa对照品工作液。另精密
称取SSd对照品,用甲醇配成200mg·mL-1的储
备液,其余步骤同上。
2.1.3 色谱条件 WatersSunFireC18色谱柱(46
mm×250mm,5μm);流动相为 A乙腈B水,梯度
洗脱(0min,10%A;5min,20%A;10min,35%A;15
min,40%A;25min,50%A;35min,75%A;40min,
85%A;50min,100%A);流速10mL·min-1;检测
波长252nm;柱温30℃;进样量20μL。
2.1.4 线性关系考察 分别取2.1.2中 SSa对照
品工作液0,2,4,6,8,10,15,20μL注入色谱仪,按
2.1.3项下的色谱条件测定峰面积。以峰面积值为
纵坐标Y,SSa的浓度为横坐标X,绘制标准曲线,得
回归方程Y=13705X+35496,r=09996。同样,
取 SSd对照品工作液重复上述步骤,得回归方程
Y=64364X+16408,r=09995。
2.1.5 精密度试验 取同一供试品溶液,连续进样
6次,记录色谱图。各主要色谱峰相对峰面积的
RSD介于08%~25%,相对保留时间的RSD介于
01%~127%,表明仪器精密度良好。
2.1.6 重复性试验 取同一样品6份,按供试品溶
液制备方法进行制备,分别进样,记录色谱图。各主
要色谱峰相对峰面积的RSD介于08%~28%,相
对保留时间的 RSD介于01% ~10%。表明方法
重复性良好。
2.1.7 稳定性试验 取同一供试品溶液,分别于
0,4,8,12,24h进样分析,记录色谱图。各主要色谱
峰相对峰面积的RSD介于08%~28%,相对保留
时间的 RSD介于01% ~06%,表明样品在 24h
内稳定。
2.1.8 回收率试验 精密称取已知 Ssa,SSd含量
的北柴胡样品5份,分别加入一定量的 Ssa,SSd对
照品,制成供试品溶液并按上述色谱条件分别测定。
Ssa,SSd的回收率分别为9802%,9993%,RSD分
别为192%,114%。
2.2 分光光度法测定SSt含量[10,11]
2.2.1 样品的测定 精密量取2.1.1项下的提取
物溶液10mL,置蒸发皿中于水浴上蒸干,残渣加正
丁醇饱和的水10mL溶解,置分液漏斗中,用水饱和
的正丁醇提取3次,每次用量分别为20,10,10mL,
合并正丁醇层,置水浴上蒸干,残渣加甲醇溶解,定
容至10mL量瓶中。再移取此甲醇溶液05mL,蒸
去溶媒后加 1%对二甲氨基苯甲醛乙醇溶液 01
mL,蒸干,加85%磷酸4mL,70℃下加热30min,冷
却至室温。以水为空白,在545nm处测定吸光度。
2.2.2 标准曲线的绘制 精密量取 200mg·
mL-1SSd对照品储备液 25,50,75,100,125,150
μL,用甲醇定容至10mL,按样品测定方法测定吸光
度。以吸光度值为纵坐标 Y,SSd的浓度为横坐标
X,绘制标准曲线,得回归方程 Y=00116X+
00244,r=09988。
3 结果
3.1 不同柴胡样品Ssa,SSd,SSt含量比较
不同来源柴胡的 SSa、SSd及 SSt含量测定结
果见表2,差异较大(图1)。北柴胡的各项指标普
遍高于其他种柴胡,但在11批不同产地的北柴胡
中,各项指标也差异显著,如采自陕西杨凌的北柴
胡 SSa含量是牡丹江样品的 395倍,而 SSd含量
是山西左权样品的429倍。若以 Ssa,SSd,SSt含
量为评价指标,采于陕西杨凌的北柴胡质量最高,
陕西宝鸡和河北石家庄的次之。山西太谷的狭叶
柴胡各项指标都远远低于其他样品。吉林舒兰的
长白柴胡中 Ssa,SSd含量都仅高于太谷的狭叶柴
胡,SSt含量也在 14个样品中排在倒数第三。采
于陕西南郑的秦岭柴胡的 Ssa,SSd,SSt含量高于
舒兰的长白柴胡和太谷的狭叶柴胡,而与牡丹江
的北柴胡比较接近。
表2 不同来源柴胡的SSa,SSd,SSt质量分数
mg·g-1 
来源 SSa SSd SSa+SSd SSt
河北石家庄   366c 1206b 1573b 1829bc
黑龙江牡丹江  198de 576g 774f 1091de
山西陵川    215de 445h 660g 778ef
山西左权    172de 399hi 570gh 1118d
甘肃礼泉    226d 932e 1157d 1844bc
陕西麟游    1356c 1118c 1475c 1750c
陕西麟游    2252d 735f 988e 1176d
陕西凤县岩湾乡 438bc 1017d 1455c 1749c
陕西凤县河口镇 363c 872e 1235d 1918bc
陕西宝鸡    483b 1173bc 1656b 2139b
陕西杨凌    783a 1711a 2494a 2540a
山西太谷    009f 117j 126i 493f
吉林舒兰    125e 370i 495h 1023de
陕西南郑    226d 568g 794f 1067de
  注:同列中不同英文字母表示差异达显著水平(P<005)
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图1 11批北柴胡皂苷类成分指纹图谱比较
3.2 柴胡皂苷类成分 HPLC指纹图谱的建立与比

3.2.1 共有峰的确定和对照指纹图谱的建立 对
11个北柴胡样品进行测定分析,比较其色谱图,共
确定18个共有峰(图1)。经对照品确认4号峰为
SSd,8号峰为SSa。以4号峰为参照峰,计算其他各
峰相对保留时间,结果表明18个共有峰相对保留时
间的RSD均在10%以下,且不同样品间各共有峰
光谱图较为一致,说明18个共有指纹峰确认结果较
为可靠,可用于建立柴胡药材皂苷类成分对照指纹
图谱。选择共有模式生成法,并采用平均矢量算法,
生成的对照指纹图谱各共有峰相对保留时间(相对
峰面积)为:0724(0087);0847(0055);0944
(0014);1(1);1031(0008);1050(0016);
1069(0008);1099(0316);1259(0022);
1379(0027);1483(0008);1748(0043);
1775(0016);1990(0028);2012(0022);
2104(0011);2173(0012);2278(0018)。
3.2.2 不同来源柴胡皂苷类成分指纹图谱比较 
11批北柴胡的指纹图谱中共有峰相对保留时间具
有良好的一致性,图谱相似度高(图1),而不同种柴
胡的皂苷类成分指纹图谱差异较大(图2)。太谷产
狭叶柴胡 5,6,9,11号峰缺失,而在保留时间
51692min处多1个色谱峰;南郑的秦岭柴胡在保
留时间 18785min处多 1个色谱峰而缺少 18号
峰;舒兰的长白柴胡分别在保留时间 23993,
32138,37966,48471min处各出现1个色谱峰,
而9,17,18号峰均未检测到。说明各种柴胡在皂苷
类成分的种类上有其自身特点,利用本方法建立的
指纹图谱可以很好的鉴别不同种的柴胡。
3.2.3 相似度评价 将11批北柴胡药材样品与计
  
图2 不同种柴胡皂苷类成分指纹图谱比较
算得到的对照指纹图谱相比较,分别计算相关系数
和夹角余弦系数。结果表明11批北柴胡药材的指
纹图谱与对照指纹图谱间的夹角余弦系数和相关系
数都在099以上,说明不同产地北柴胡皂苷类成分
相对含量较为一致,仅用相似度无法评价各产地北
柴胡药材的质量优劣。若考虑其他3种柴胡药材的
HPLC图谱比北柴胡多出的6个色谱峰,以这24个
指纹峰的相对峰面积为基本数据(若某种柴胡缺失
某峰则记为0),以相关系数和夹角余弦系数为指标
对14批不同来源柴胡药材进行相似度评价,则狭叶
柴胡、秦岭柴胡、长白柴胡的指纹图谱与北柴胡对照
指纹图谱间的相关系数和夹角余弦系数分别为
0810和 0827,0997和 0997,0926和 0928。
说明狭叶柴胡和长白柴胡的皂苷类成分与北柴胡差
异较大,而秦岭柴胡与北柴胡较接近。
3.3 北柴胡药材中柴胡皂苷类成分含量和指纹图
谱总峰面积之间的相关分析
对11批北柴胡样品的 Ssa,SSd,SSa+SSd和
SSt含量以及皂苷类成分指纹图谱中18个共有峰的
总峰面积做相关分析,发现相关系数多数在092以
上,最低的也达到了08463。而在相关系数检验表
中,测量个数n=11,自由度f=9时,r=07348,说
明上述指标之间存在极显著线性正相关关系。
4 结论和讨论
柴胡总皂苷的主要组分为 SSa,SSc和 SSd。三
者均属于I型齐墩果烷型三萜皂苷,区别仅在于16
位羟基构型、23位取代基及 3位糖链的不同,而
Ssa,SSd之间的区别仅在于16位羟基构型中SSa为
βOH,SSd则为 αOH[17]。本研究发现北柴胡中
Ssa,SSd,SSt含量之间存在极显著正相关关系。通
过进一步分析前人的数据也可以得到相同的结
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论[56,1820]。SSa和SSd之间的比例随外界条件波动
很小,说明两者合成的比例主要是由遗传因素决定,
SSa或SSd均可作为北柴胡中柴胡皂苷类成分的质
控指标成分。
由于气候、土壤等生态条件的差异,不同产地的
北柴胡的皂苷类成分绝对含量差异较大,但相对含
量较为一致,仅用相似度无法对其质量作出评价。
药理实验表明 SSa和 SSd具有明显的药理活性,目
前SSa和SSd成为检验药用柴胡质量的标准,而在
各柴胡皂苷单体的药理作用尚未弄清楚的前提下,
测定柴胡总皂苷含量很实用[16]。所以 Ssa,SSd结
合SSt含量测定可以较好的定量评价北柴胡药材的
质量。在北柴胡药材的皂苷类成分指纹图谱中18
个共有峰的总峰面积与Ssa,SSd,SSa+SSd,SSt含量
之间都呈极显著正相关,说明上述5个指标均能反
映北柴胡药材的内在质量。而在北柴胡皂苷类成分
指纹图谱中,18个共有峰的相对位置是稳定的,其
他3种柴胡的指纹峰则各有其特点,因此根据该图
谱可以有效区分不同种柴胡。即以各共有峰的保留
时间为定性指标,用共有峰总峰面积结合 SSa或
SSd含量测定作为定量指标,可以更全面、有效的反
映北柴胡药材的质量。
柴胡的主要药效成分为柴胡皂苷和挥发油,在
不同方剂中发挥不同的药效作用。本研究建立的柴
胡质量控制方法主要是针对柴胡皂苷类成分而提
出,关于柴胡挥发油成分的质量控制模式已进行了
一些研究,但要建立柴胡药材的综合质量评价体系
还需进一步探索。
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[责任编辑 王亚君]
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