全 文 ：中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第8期2006年8月·1165·
柴胡挥发油质量的GC指纹图谱分析方法
李秀琴1，孙秀燕2，陈晓辉1，王玺1，毕开顺p
(1．沈阳药科大学药学院，辽宁沈阳110016；2．烟台大学药学院，山东烟台 264005)
摘要：目的建立评价柴胡挥发油质量优劣的指纹图谱分析方法。方法采用毛细管气相色谱分析，DB一1毛细
管柱(30m×0．25mm×0．25pm)；程序升温：柱温50℃(保持5min)，以3℃／min升至170。C，再以5℃／rain升
至230℃(保持5min)；气化室温度：250。C；载气：氮气；体积流量：1．03mL／min；进样量：0．5pL；分流比：10：1。
氢火焰离子化检测器(FID)，检测温度：250℃。以正壬烷为内参照物，测定了25批不同产地柴胡药材的GC指纹图
谱。结果 根据聚类分析和相似度分析处理结果，将柴胡分为两类：推荐药材与不推荐药材。结论本方法简便、快
捷、可靠，可用于柴胡挥发油的质量控制。
关键词：柴胡；指纹图谱；气相色谱
中图分类号：R286．02 文献标识码：B 文章编号：0253—2670(2006)08—1165～03
GCFingerprintanalysisforqualitycontrolofvolatileoilinRadixBupleuri
LIXiu—qinl，SUNXiu—yan2，CHENXiao—huil，WANGXil，BIKai—shunl
(1．CollegeofPharmacy，ShenyangPharm ceuticalUniversity，Shenyang110016，China；
2．CollegeofPharmacy，YantaiUniversity，Yantai264005，China)
Abstract：ObjectiveToestablishtheGCfingerprintanalysisforthequalitycontrolofvolatileoilin
RadixBupleuri．MethodsTheGCwithcapillarycolumnDB一1(30m×0．25mm×0．25肚m)wasused．
Thecolumnwasmaintainedat50℃for5minafterinjectionhenprogrammedat3。C／minto170℃and
at5‘C／minto230℃whichwasmaintainedfor5min．Gasificationtemperature：250℃，carriergas：N2，
flowrate：1．03mL／min，inletvolumn：0．5肛L，splitingrat o：10：1，FIDInjectortemperature：250℃．
Theinternalstandardwasn—nonaneus dtodetermine25batchesofRadixBupleurifromdifferenthabitats
byGCfingerprint．ResultsThe25batchesofRadixBupleuriareclassifiedtobethequalifiedand
unqualifiedbasontheresultsofclusterandsimilarityanalyses．ConclusionThemethodiSsimpleand
reliableanditiscapableofeffectivelycontrollingthequalityofRadixBupleuri．
Keywords：RadixBupleuri；fingerprint；GC
柴胡为常用中药，系伞形科柴胡属植物部分种
类的根或全草。《中国药典>>2005年版收载的柴胡为
北柴胡BupleurumchinenseDC．和狭叶柴胡B．
scorzonerifoliumWil d．的干燥根。柴胡属植物我国
有40种，17个变种，主产于辽宁、甘肃、河北、河南、
山东、湖北、江苏、四川、安徽等地口]。文献多采用紫
外分光光度法测定柴胡蒸馏液中柴胡挥发油来评价
其质量[2]，但是仅用吸光度值来反映药材质量很不
全面。本研究建立了柴胡挥发油的GC指纹图谱分
析方法，分析了25批不同产地的柴胡药材，以其指
纹图谱为特征，进行聚类分析和相似度分析处理，并
与形态学鉴定结果相比较，对柴胡质量进行评价。
1仪器与试药
ShimadzuGC--2010气相色谱仪，氢火焰离子
化检测器(FID)’LabSolutions色谱工作站。正己烷
分析纯，正壬烷为色谱纯，蒸馏水。柴胡药材由沈
阳药科大学江泽荣教授进行形态学鉴定，药材来源
见表1。
2色谱条件
色谱柱：DB一1毛细管气相色谱柱(30m×0．25
mm×0．25肛m)(安捷伦技术公司)；气化室温度：
250℃；载气：氮气；体积流量：1．03mL／min；进样
量：0．5弘L；分流比：10：1。氢火焰离子化检测器
(F1D)，检测温度：250℃。程序升温：柱温50℃(保
持5min)，以3℃／min升至170。C，再以5℃／min
升至230℃(保持5min)。
3实验方法
3．1 系统适用性试验：以参照物正壬烷计算，理论
收稿日期：2005—12一10
作者简介：李秀琴(1979一)，女，山西省人，博士，主要研究方向：中药质量控制方法。E‘mail：Lixq@china．corn．cn
*通讯作者毕开顺Tel：(024)23843711—3380E—mail：ksbi@mail．sy．In．ca
万方数据
·1166· 中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第8期2006年8月
表1柴胡药材的来源
Table1 SourceofRadixBupleuri
样品来源 植物学名 样品来源 植物学名
1 辽宁B．chinense 14 青海B．10ngicaulevar．qiraldii
2 东北B．scorzonerifolium15 安徽B．onarginatum
3 东北B．scorzonerifolium16 河北B．chinense
4 吉林B．scorzonerifolium17 河南B．chinense
5 吉林B．scorzonerifolium18 内蒙B．bicaule
6 四川B．wenchua，lse 19 山西B．yinchowense
7 河北B．chinense 20 银川B．yinchowense
8 吉林B．scorzonerifolium21 天津B．chinense
9 山东B．scorzonerifolium22 吉林B．chinense
10 山西B．chinense 23 本溪B．chinense
11 广西B．chinense 24 山西B．bicaule
12 四川B．microcel’halum25 内蒙B．smithii
13 四川B．malconense
塔板数不小于15000，相邻峰分离度大于1．5。
3．2 参照物溶液的制备：精密称取正壬烷对照品约
0．1g，置50mL量瓶中，用正己烷稀释至刻度，即得。
3．3供试品溶液的制备：分别取各批药材粗粉50
g，精密称定，置于500mL圆底烧瓶中，加入150
ml。蒸馏水(pH1，NaCl的质量浓度为10％)浸泡
10h。参照《中国药典92005年版一部附录XD挥发
油测定法，选择正己烷为提取溶剂，自测定器上端加
水，使充满刻度部分并溢流人烧瓶为止，再用移液管
加入正己烷1mL，连接回流冷凝管，置电热套中，将
烧瓶内容物缓缓加热至沸腾并保持微沸6h，停止
加热，放置1h。吸取正己烷层，置于5mL量瓶中，
加入0．5mL内标溶液，正己烷稀释至刻度，摇匀，
即得供试品溶液。
3．4精密度试验
3．4．1仪器精密度：精密吸取柴胡样品(1号)溶液
0．5肛L，重复进样6次，在上述色谱条件下记录各共
有色谱峰峰面积。以正壬烷峰面积为参照，换算出各
共有峰的相对峰面积。分别计算2、4、33号峰的相对
峰面积RSD，结果分别为0．72％、0．47％、4．5％。
3．4．2方法精密度：精密称取50g柴胡样品(1号)
5份，制备供试品溶液，在上述色谱条件下考察各色
谱峰峰面积比值的一致性。分别计算2、4、33号峰相
对峰面积的RSD，结果为2．6％、1．8％、6．36％。
3．5稳定性试验：精密吸取柴胡样品(1号)溶液
0．5pL，在上述色谱条件下分别在0、2、4、6、8和24
h进样，计算上述3个色谱峰相对峰面积的RSD，结
果为1．72％、1．47％和4．o％。结果表明，柴胡供试
品溶液在常温下24h内稳定。
3．6样品色谱指纹图谱：分别取各批药材供试品溶
液0．5pL，注入气相色谱仪，在上述色谱条件下记
录57．5rain的色谱图。典型色谱图见图1。
O 10 20 30 40 50 55
r／mln
图1 1号柴胡样品GC指纹色谱图
Fig．1GCFingerprintofNo．1RadixBupleuri
4柴胡质量分级与评价方法的确定
本研究以25批不同产地的柴胡药材为研究对
象，进行指纹图谱研究，获得包括己醛(2号)、庚醛
(4号)和反式一2，4-癸二烯醛(33号)在内的40个色
谱峰。将色谱峰相对于参照物峰的峰面积量化，得到
25×40阶的数据矩阵，对其分别进行系统聚类、相
似度分析，从而实现对柴胡质量的分类评价。
4．1 系统聚类分析[3]：系统聚类分析是一种无管
理、无指导的模式识别方法，依据所测样品的色谱指
纹图谱特征，对样品进行分类。本研究应用SPSS软
件，采用Ward法(ward7Smethod)，选用欧式距离
的平方(squaredeuclideanistance)为测度，聚类谱
系图见图2。聚类分析将25批样品粗分为5类，考
虑到样品的实际情况(12、13、15、6号为地上部分，
而22号为伪品)，在此基础上又把第3类细分为两
类，即把11、17、4、8、20、23号样品归为第3类，把
12、13、15、22号以及6号归为一类，而且聚类谱系
图上也把这几号样品归在了一起，故把它们单独归
为第4类，所以整体上把收集到的柴胡共分为6类，
见表2。聚类分析结果与形态学鉴定结果基本一致，
第1、2、3类为推荐药材，第4类为不推荐药材，第
5、6类为其他种属的药材。
图2系统聚类分析树状图
Fig．2Dendrogramofclusteranalysis
ofRadixBupleuri
万方数据
中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第8期2006年8月·1167·
表2柴胡药材的分类
Table2 ClassificationofRadixBupleuri
分类 样品号 分类 样品号
第1类 1、2、9、16 第4类 6、12、13、15、22
第2类 3、5、7、10、14、19、21、24第5类 18
第3类4、8、1l、17、20、23第6类 25
4．2相似度分析：根据专家的形态学鉴定结果，结
合聚类分析结果，首先从25批柴胡药材中选取12
批具有代表性的合格药材(1、2、5、7、9、10、14、16、
19、21、23、24号)，再依据12批代表性的合格药材
的色谱指纹图谱，建立共有模式。以共有模式为参
照，分别采用夹角余弦、相关系数、欧氏距离为测度，
计算各样品与共有模式间的相似度，见表3。若以夹
角余弦和相关系数为测度，则相似度高于0．85为推
荐药材，低于0．85的则为不推荐药材或者为其他种
属的柴胡药材。若以欧氏距离为测度，相似度高于
0．90则为推荐药材，低于0．90的则为不推荐药材或
者是其他种属的柴胡药材。结果表明：由3种相似度
计算所得结果趋势一致。
表3相似度分析结果
Table3 Resultsofsimilarityanalysis
样欧氏夹角相关 样欧氏夹角相关 样欧氏夹角相关
品距离余弦系数 品距离余弦系数 晶距离余弦系数
l O．99O．99o．9911 o．910．90O．8822o．880．640．58
2 O．93O．99o．9914 o．950．93o．9212o．900．65o．56
3 O．94O．900．8816o．970．990．9913 0．890．650．56
4 O．91O．92O．91170．91O．92O．9115 0．88o．380．19
5 0．98o．990．9919 o．950．950．95180．84o．380．28
7 o．960．98o．9820o．940．97o．97 6 o．890．45o．32
8 O．93o．950．952l o．97o．970．96250．83o．800．75
9 0．95o．990．99230．940．98O．98
100．950．990．99240．980．990．99
结果表明，相似度分析结果与系统聚类分析结
果一致，两种方法得到了相互验证。对于待测样品，
只需测得该样品的色谱指纹数据，计算其与共有模
式的相似度，即可评价其质量。
5讨论
5．1 药材的“批”不同于工业生产的“批”，是指相互
独立的样本，建立共有模式需要不少于lo批代表性
合格药材，且必须是经专家鉴定的药材，并结合系统
聚类分析结果，以保证这10批药材有代表性。他们
与共有模式的相似度范围可作为推荐药材的域值，
待测样品与共有模式的相似度若低于阈值则为不推
荐药材。建立共有模式时，如只选择优质的道地药
材，质量一般的药材则可能被判为不推荐药材。本研
究选择了12批代表药材，主要是根据聚类分析的结
果选择了第1、2、3类中的大部分药材，经专家鉴定
这3类药材大多数为药典收载的南、北柴胡，同时结
合试验数据发现此3类中别的种属的柴胡化学成分
也与南北柴胡相类似，其中第1、2类药材质量较优，
第3类药材质量一般，但也可作为药用，所以这3类
药材具有一定的代表性。而第4类为柴胡的地上部
分和伪品，其挥发油质量分数很少，不能用于挥发油
的提取，所以不能选择这一类的药材来建立共有模
式。第5、6类药材其实是2个种属的柴胡，他们所含
化学成分的种类以及质量分数与前3类柴胡药材的
差别很大，其药理活性有待进一步研究，所以未选择
这2类柴胡来建立共有模式。
5．2指纹图谱的建立应从样品的整体性出发，通过
对足够样品图谱的比较、辨认，找出可以构成“指纹”
的特征峰，而单纯以峰数的多少、峰的高低(或大小)
来选取指纹峰不一定可靠。本实验是在仔细观察了
各个样品色谱图的基础上，以能否构成“指纹特征”
为依据，选取了40个色谱峰组成柴胡的指纹图谱，
如图1中40min以后的峰很少被选择主要是因为
其不构成指纹特征，而且在40min以后柱温已经很
高，可能一些高沸点的脂肪酸出来，他们并不属于柴
胡挥发油的成分，所以没有必要把他们选择在内。2、
4、33号峰为柴胡挥发油主要药效成分的色谱峰，故
被选人；而16～19号峰虽为“小峰”，但在各个样品
中均有出现，且在不同样品中峰的大小也各有差别，
也构成了“指纹特征”，故也被选人。
5．3通过聚类分析把柴胡分成了6类：从质量评价
结果来看，1、2、9、16号的柴胡样品质量最好，这与
柴胡作为柴胡道地药材产地相符；22号样品收集时
是按照大叶柴胡收集的，但经形态学鉴定为伪品，可
能是掺了其他杂根的北柴胡，经聚类分析和相似度
分析为不合格品。12、13、15、6号是柴胡的地上部分
(茎叶)，也被鉴定出来，说明柴胡地上部分含挥发油
少，且成分与根部成分差异大，在提取挥发油时不宜
入药。而18、25号分别被分成了单独的两类，其原因
是它们分属柴胡的2个种属：锥叶柴胡和黑柴胡，所
以其成分种类以及多少可能与别种的差异较大，但
是并不能说其是劣品。本研究仅收集了25批柴胡药
材，如能收集更多药材，采取分析方法获取更多化学
信息，则对柴胡挥发油的质量评价会更加科学。
References：
E13 SunY，ZhuA．ApplicationofRadixBupleuriatalltimesin
China[J]．JShandongC llTraditChinMed(山东中医学院
学报)，1994，18(6)：421．
[2]XiaXH，MoMX。StudyonChaihuInjectionoftenyears
EJ3．ChinTraditPatMed(中成药)，1992，14(2)：36．
[3]HongN．SPSSforWindowsStatisticalTutorial(SPSSfor
Windows统计教程)[M]．Beijing：ElectronicIndustryPubli—
shingHouse，2000．
万方数据
柴胡挥发油质量的GC指纹图谱分析方法
作者： 李秀琴， 孙秀燕， 陈晓辉， 王玺， 毕开顺， LI Xiu-qin， SUN Xiu-yan， CHEN Xiao-
hui， WANG Xi， BI Kai-shun
作者单位： 李秀琴,陈晓辉,王玺,毕开顺,LI Xiu-qin,CHEN Xiao-hui,WANG Xi,BI Kai-shun(沈阳药科
大学药学院,辽宁,沈阳,110016)， 孙秀燕,SUN Xiu-yan(烟台大学药学院,山东,烟台
,264005)
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2006,37(8)
被引用次数： 8次
参考文献(3条)
1.Sun Y;Zhu A Application of Radix Bupleuri at all times in China 1994(06)
2.Xia X H;Mo M X Study on Chaihu Injection of ten years 1992(02)
3.Hong N SPSS for Windows 统计教程 2000
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