全 文 :大黄饮片 MEKCDAD指纹图谱的研究
刘训红,李俊松,张月婵,蔡宝昌,尹娣
(南京中医药大学 药学院,南京 210046)
[摘要] 目的:建立大黄饮片MEKCDAD指纹图谱分析方法,并对大黄及其炮制品的指纹谱进行比较。方法:选择胶束
电动毛细管电泳分离模式,以25mmol·L-1硼砂25mmol·L-1SDS10%乙腈(pH1090)为运行缓冲液,分离电压12kV,以
大黄酸为参照物(IS),测定其指纹图谱,并作模糊聚类法分析和相似度评价。结果:初步建立了以11个共有峰为特征指纹信
息的10批大黄地产药材MEKCDAD指纹图谱;发现少数产地大黄药材的指纹图谱有一定差异,生品与其炮制品的指纹谱中
共有峰相对峰面积差异显著。结论:方法准确可靠,重现性好,可作为大黄饮片内在质量评价的依据。
[关键词] 大黄;胶束电动毛细管色谱二极管阵列检测法;指纹图谱
[收稿日期] 20090622
[基金项目] 江苏省中药炮制重点实验室开放式课题(ZYPZ007)
[通信作者] 刘训红,Tel:(025)85811511,Email:liuxunh1959@
sohucom
大黄为历版药典收载的常用中药,系蓼科植物
掌叶大黄 RheumpalmatumL、唐古特大黄 Rtan
guticumMaximexBalf或药用大黄 Roficinale
Bail的干燥根及根茎[1],具泻热通肠,凉血解毒,逐
瘀通经之功效,历代本草均有记载。临床上用生大
黄、酒大黄、熟大黄及大黄炭。生品泻下作用峻烈,
用于实热便秘,积滞腹痛;酒炙后,其力稍缓,善清上
焦血分热毒,用于目赤咽肿,齿龈肿痛;酒炖后,泻下
力缓,主泻火解毒,用于火毒疮疡;炒炭后,泻下力极
弱,主凉血化瘀止血,用于血热有瘀出血症。现代研
究证明,大黄具抗病原微生物、真菌、病毒、肿瘤及寄
生虫等作用[2],其主要活性成分为蒽醌类化合物,
故对大黄的质量评价多以蒽醌类化合物的含量为标
准,但是这些成分的含量不一定反映大黄的整体特
征。有关大黄指纹图谱的研究已有文献报道,采用
的方法多为高效相色谱法[3~8]或微乳电动毛细管色
谱法[9]。本文采用胶束电动毛细管色谱二极管阵
列检测法(MEKCDAD)对10批大黄地产药材进行
指纹图谱研究,并与其炮制品进行比较分析。该法
分离效果好,色谱信息多,可为大黄饮片内在质量的
综合评价和全面控制提供依据。
1 材料
AgilentG1600AX型高效毛细管电泳仪,包括
惠普化学工作站,DAD检测器,自动进样器;BUCHI
旋转蒸发仪(RotavaporR3);AG285电子天平;
PHS3C型 PH计(上海康仪仪器有限公司);KQ
500E型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公
司)。
大黄素、芦荟大黄素、大黄酸、大黄酚及大黄素
甲醚由中国药品生物制品检定所提供(批号分别为
110756200110,07959803,0757200206,110796
200716,0758200206);硼砂、氢氧化钠、甲醇、十二
烷基硫酸钠(SDS)为分析纯,乙腈为色谱纯(TEDIA
公司),各种溶液配制用水均为重蒸馏水。
大黄不同产地、不同批次样品实地采集或由当
地药材公司提供,S1~S4为青海4个批次,S5~S7
为四川3个批次,S8~S10为甘肃3个批次,均经作
者鉴定为蓼科植物掌叶大黄Rpalmatum的根及根
茎;炮制品原药材为青海样品(S1),由浙江中医药
大学中药饮片厂按 2005年版《中国药典》加工制
得,S11酒大黄;S12熟大黄;S13大黄炭。留样凭证
存放于南京中医药大学江苏省中药炮制重点实验
室。
2 方法与结果
21 对照品溶液制备 取大黄素、芦荟大黄素、大
黄酸、大黄酚及大黄素甲醚对照品各5mg,精密称
定,分别置于10mL量瓶中,用80%甲醇溶解并定
容至刻度;再各精密量取1mL,置于10mL量瓶中,
摇匀,用80%甲醇定容,制成大黄素、芦荟大黄素、
大黄酸、大黄酚、大黄素甲醚质量浓度各为50mg·
L-1的混合对照品溶液。
22 供试品溶液制备 取样品粉末(过50目筛)
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04g,精密称定,加重蒸馏水 30mL超声提取 30
min,抽滤,弃去滤液,再加入甲醇30mL超声提取
30min,抽滤,滤渣再加入甲醇30mL超声提取30
min,抽滤,合并滤液,转移至 100mL量瓶中,加
80%甲醇定容至刻度,摇匀,经045μm微孔滤膜
过滤,即得供试品溶液。
23 电泳条件 未涂渍标准熔融石英毛细管 75
μm×645cm,有效长度56cm(Agilent公司);运行
缓冲液 25mmol·L-1硼砂25mmol·L-1SDS10%
乙腈(pH1090);检测波长 254nm;分离电压 12
kV;压力进样5kPa,5s;毛细管温度24℃。毛细管
使用前以01mmol·L-1氢氧化钠溶液,重蒸馏水
和运行缓冲液依次通过压力冲洗5,10,5min。样品
分析间隔用缓冲液平衡5min。
24 方法学考察
241 精密度试验 取同一批次供试品(S1)溶
液,连续进样5次,测定指纹图谱,用“中药指纹图
谱相似度评价系统(2004A)”软件计算,结果相似度
均大于095,表明供试品进样精密度良好。
242 稳定性试验 取同一批次供试品(S1)溶
液,分别在1,2,4,8,16,24h进样6次,测定指纹图
谱,用“中药指纹图谱相似度评价系统(2004A)”软
件计算,结果相似度均大于091,说明供试品溶液
在24h内稳定。
243 重复性试验 取同一批次样品(S1)粉末6
份,平行操作,制备供试品溶液,测定指纹图谱,用
“中药指纹图谱相似度评价系统(2004A)”软件计
算,结果相似度均大于087,表明本法测定的重复
性尚好。
以上结果表明,指纹图谱中各色谱峰的相对迁移时
间和峰面积基本一致,相似度较高,符合指纹图谱研
究的的技术要求。
25 指纹图谱的建立
将供试品溶液分别放入自动进样的样品管中,
按选定的测试条件进行检测。同一上述实验条件
下,测定所有供试品MEKCDAD色谱图。根据不同
批次供试品测定结果所给出的峰数、峰值(积分值)
和峰位(相对迁移时间)等相关参数,进行分析、比
较,制定优化的指纹图谱。(图1)
5大黄素;6芦荟大黄素;9大黄酸;10大黄酚;11大黄素甲醚。
图1 大黄的MEKCDAD指纹图谱
26 指纹图谱分析
261 共有指纹峰标定 经对供试品 MEKCDAD
色谱图的分析、比较,不同产地及不同批次大黄生品
标定11个共有峰作为指纹图谱的特征峰,5,6,9,
10,11号峰与对照品对照分别鉴定为大黄素、芦荟
大黄素、大黄酸、大黄酚、大黄素甲醚。以9号峰大
黄酸为参照峰,分别求出各共有峰与之相比的 α值
(调整迁移时间之比)和各共有峰的相对峰面积(峰
面积之比)(表1)。
表1 大黄MEKCDAD指纹图谱中共有峰的相对迁移时间α值和相对峰面积
峰号 α
相对峰面积
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10
1 0.34 0.43 0.43 0.46 0.43 0.25 0.27 0.26 0.19 0.20 0.25
2 0.50 1.34 0.47 0.96 0.84 0.16 0.34 0.59 0.05 0.16 0.26
3 0.59 0.60 0.54 0.62 0.51 0.18 0.13 0.16 0.08 0.38 0.21
4 0.70 0.34 0.20 0.60 1.01 0.14 0.13 0.16 0.07 0.13 0.12
5 0.72 0.38 0.39 0.38 0.44 0.35 0.25 0.24 0.17 0.23 0.23
6 0.76 0.63 0.47 0.52 0.48 0.20 0.23 0.32 0.25 0.51 0.31
7 0.80 0.48 0.44 0.50 0.47 0.11 0.10 0.11 0.03 0.20 0.21
8 0.87 0.49 0.55 0.46 0.48 0.09 0.06 0.07 0.02 0.12 0.10
9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
10 1.16 0.47 0.47 0.45 0.45 0.44 0.46 0.49 0.57 0.64 0.66
11 1.31 0.05 0.05 0.07 0.06 0.09 0.08 0.08 0.08 0.08 0.15
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262 指纹图谱的聚类分析 选择大黄 MEKC
DAD指纹图谱中11个比较明显的共有峰,根据表1
中的数据,用SPSS软件中的系统聚类分析对10个
大黄样品进行聚类分析,所用聚类方法为平均距离
(组间),距离公式为欧式距离平方,得不同样品大
黄的聚类分析图。(图2,3)
图2 不同样品大黄MEKCDAD指纹图谱聚类分析图
图3 大黄MEKCDAD指纹图谱中共有峰组分含量图
结果显示,当距离标尺在1时,样品S5,S6,样品S9,
S10各归为一类;在2时,样品 S5,S6与 S9,S10,S8
归为一类;在3时,样品S5,S6,S8,S9,S10,S7,样品
S3,S4各归为一类;在8时,样品 S3,S4与 S1归为
一类;在11时,样品 S2与 S5,S6,S8,S9,S10,S7归
为一类;当距离标尺在25时,所有样品才归为一类。
263 色谱峰的重叠率 以大黄对照谱图(R)为
基准,按以下公式计算[待测样品与对照谱图共有
的峰数 ×2/(待测样品与对照谱图峰数和)]×
100%,S1~S10号样品色谱峰的重叠率依次为
8710%,9121%,8450%,8268%,8576%,
9012%,8910%,8125%,7453%,8212%。
264 相似度评价 将测试数据导入国家药典委
员会“中药指纹图谱相似度评价系统(2004A)”软
件,经校正选峰,设定匹配模式,将色谱峰自动匹配,
生成对照图谱(图4),进行色谱峰差异性评价和整
体相似性评价。各相似度值为 S10863,S20876,
S30885,S40861,S50924,S60942,S70946,
S80887,S90897,S100848。
图4 大黄样品MEKCDAD指纹图谱共有模式
265 生品与其炮制品的指纹谱比较 经对大黄生
品(S1)与其炮制品(S11,S12,S13)的指纹谱比较、分
析,酒大黄、熟大黄、大黄炭均具有生大黄的11个共
有峰,但色谱峰的重叠率、n强峰峰面积比值及色谱
图相似度均具有一定差异。以大黄生品谱图为基准,
计算炮制品色谱峰的重叠率,酒大黄、熟大黄、大黄炭
分别为8710%,7453%,8212%;以大黄素、芦荟大
黄素、大黄酸、大黄酚及大黄素甲醚为n强峰,其峰面
积比值,生大黄为1∶13∶32∶14∶02,酒大黄为1∶
05∶11∶33∶08,熟大黄为1∶06∶02∶43∶07,大黄
炭为1∶15∶21∶25∶06;以大黄生品谱图为基准,计
算炮制品色谱图的相似度,酒大黄、熟大黄、大黄炭分
别为0904,0731,0874。(图5)
1大黄素;2芦荟大黄素;3大黄酸;4大黄酚;
5大黄素甲醚;A酒大黄;B熟大黄;C大黄炭。
图5 大黄炮制品HPCE图
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3 讨论
实验考察了硼砂、硼砂SDS及硼砂SDS乙腈3
个体系的缓冲液,发现选用硼砂水缓冲液,分离度
很差,大黄酚和大黄素甲醚不能分开,在硼砂水液
加SDS,分离有所改善,但大黄素和芦荟大黄素的分
离度达不到要求,需要加入有机溶剂以增加非水物
质的溶解度,同时也会影响胶束相和流动相的性质,
进而改变溶质在水相和胶束相的分配比例,有利于
提高分离效率,当在硼砂SDS液加入乙腈后分离度
变好,故选择硼砂SDS乙腈缓冲体系。
实验考察了8~50mmol·L-1硼砂浓度的缓冲
液,结果发现迁移时间和分离度随着硼砂浓度的升
高而增大。当硼砂为25mmol·L-1时,样品各组分
分离较好,其5种蒽醌的峰形和分离度均较好,故选
择硼砂为25mmol·L-1。
缓冲液pH是影响组分迁移时间及分离度的重
要因素,实验考察了 pH92~110的缓冲液,发现
随着pH的增大,各组分的分离度增加而迁移时间
延长,峰高亦增加,当pH为1090,样品各组分分离
很好,5种蒽醌可达到基线分离,故选择缓冲液 pH
为1090。
比较10,15,20,25,30,35,40mmol·L-17个
SDS浓度下的分离情况,当 SDS为 25mmol·L-1
时,样品各组分分离较好,其5种蒽醌的峰形及迁移
时间均较好,故选择SDS为25mmol·L-1。
实验考察了 5%,10%,15%,20%乙腈浓度对
成分分离的影响,发现乙腈在10%时,样品各组分
分离效果较好,高于此浓度,峰形变差,重复性也较
差。
实验考察了分离电压在10~20kV的条件下对
各组分迁移时间的影响,结果表明分离电压增高,组
分迁移时间缩短,分离效果较差,当分离电压为12
kV时,样品各组分分离效果较好,故选择分离电压
为12kV。
实验考察了运行温度20~25℃的条件下对各
组分迁移时间的影响,结果表明运行温度越高,组分
迁移时间越短,当运行温度为24℃时样品各组分分
离效果好,且分析时间缩短。故选24℃为运行温
度。
采用二极管阵列检测器对检测波长进行考察,
记录并比较不同波长的色谱图,结果在254nm检测
波长处,色谱图中色谱峰较多,信息丰富,故选择
254nm为检测波长。
指纹谱分析结果表明,不同产地、不同批次大黄
样品之间既有相关性,又有区别。相应共有指纹峰
均已在色谱图上体现,色谱峰重叠率、指纹谱相似度
较好,但各峰面积有所不同,说明不同产地、不同批
次药材其成分含量有一定差异。通过与对照品对照
分析,大黄素、芦荟大黄素、大黄酸、大黄酚及大黄素
甲醚可列为大黄指纹谱共有特征峰中 n强峰,其配
比关系为(017~044)∶(020~063)∶1∶(044
~066)∶(005~015),这对评价药材质量具有一
定意义。
大黄生品与其炮制品的色谱图比较表明,酒大
黄、熟大黄、大黄炭均具有生大黄的11个共有峰,但
色谱峰的重叠率、n强峰峰面积比值及色谱图相似
度均具有一定差异。尤其是炮制前后 n强峰(大黄
素、芦荟大黄素、大黄酸、大黄酚及大黄素甲醚)峰
面积比值变化较大,生大黄为 1∶13∶32∶14∶
02,酒大黄为1∶05∶11∶33∶08,熟大黄为1∶
06∶02∶43∶07,大黄炭为1∶15∶21∶25∶
06,这可以作为大黄饮片质量控制的一项重要指
标。
本实验初步建立了大黄饮片 MEKCDAD指纹
图谱分析方法,为大黄饮片内在质量的评价和控制
提供了依据。
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MEKCDADfingerprintofRadixetRhizomaRhei
LIUXunhong,LIJunsong,ZHANGYuechan,CAIBaochang,YINDi
(PharmacologyColegeofNanjingUniversityofChineseMedicine,Nangjing210046,China)
[Abstract] Objective:ToestablishtheanalyticalmethodforthefingerprintofRadixetRhizomaRheibyMEKCDADandcom
parethefingerprintsofRadixetRhizomaRheianditsprocessedproductsMethod:Basedonthemodeofmicelarelectrokineticchro
matography,25mmol·L-1borax25mmol·L-1SDS10% acetonitrilewasselectedfortherunningbufer(pH92)Theseparation
voltagewas12kVandthedetectionwavelengthwassetat254nmRheinwasusedasareferencestandard,thechromatographicfinger
printweredeterminedThedatawereanalyzedbyfuzzyclusterandfingerprintsimilarityevaluationsoftwaretocomparethesimilarityof
samplesResult:MEKCDADfingerprintswith11commonpeaksof10batchesofRadixetRhizomaRheifromtheplaceofthegenu
inewereestablishedpreliminarilyItwasdiscoveredthatasmalnumberofsamplesdiferedfromothersRegardingtothefingerprints
ofRadixetRhizomaRheianditsprocessedproducts,therewereobviousdiferencesintherelativeareasofcommonpeaksConclu
sion:Themethodisreliable,accurateandcanbeusedforqualitycontrolofRadixetRhizomaRhei
[Keywords]RadixetRhizomaRhei;MEKCDAD;fingerprint
[责任编辑 周驰]
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