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] 20070827
[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(20052007)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,Email: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[46]、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[1113],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[1415]。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110777200404,110778200505),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05g,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045μm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186mg·mL-1
的储备液。精密量取该储备液02mL,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200mg·mL-1的储
备液,其余步骤同上。
2.1.3 色谱条件 WatersSunFireC18色谱柱(46
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10mL·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+35496,r=09996。同样,
取 SSd对照品工作液重复上述步骤,得回归方程
Y=64364X+16408,r=09995。
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08%~25%,相对保留时间的RSD介于
01%~127%,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08%~28%,相
对保留时间的 RSD介于01% ~10%。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08%~28%,相对保留
时间的 RSD介于01% ~06%,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9802%,9993%,RSD分
别为192%,114%。
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05mL,蒸
去溶媒后加 1%对二甲氨基苯甲醛乙醇溶液 01
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 200mg·
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=00116X+
00244,r=09988。
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 395倍,而 SSd含量
是山西左权样品的429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 366c 1206b 1573b 1829bc
黑龙江牡丹江 198de 576g 774f 1091de
山西陵川 215de 445h 660g 778ef
山西左权 172de 399hi 570gh 1118d
甘肃礼泉 226d 932e 1157d 1844bc
陕西麟游 1356c 1118c 1475c 1750c
陕西麟游 2252d 735f 988e 1176d
陕西凤县岩湾乡 438bc 1017d 1455c 1749c
陕西凤县河口镇 363c 872e 1235d 1918bc
陕西宝鸡 483b 1173bc 1656b 2139b
陕西杨凌 783a 1711a 2494a 2540a
山西太谷 009f 117j 126i 493f
吉林舒兰 125e 370i 495h 1023de
陕西南郑 226d 568g 794f 1067de
注:同列中不同英文字母表示差异达显著水平(P<005)
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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
较
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10%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:0724(0087);0847(0055);0944
(0014);1(1);1031(0008);1050(0016);
1069(0008);1099(0316);1259(0022);
1379(0027);1483(0008);1748(0043);
1775(0016);1990(0028);2012(0022);
2104(0011);2173(0012);2278(0018)。
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
51692min处多1个色谱峰;南郑的秦岭柴胡在保
留时间 18785min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 23993,
32138,37966,48471min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099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
0810和 0827,0997和 0997,0926和 0928。
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092以
上,最低的也达到了08463。而在相关系数检验表
中,测量个数n=11,自由度f=9时,r=07348,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
βOH,SSd则为 αOH[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[56,1820]。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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