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Development of HPLC fingerprint bar code technique for authentication and quality assessment of Radix Salvia Miltiorrhiza

丹参品质鉴定和评价的HPLC指纹条形码技术



全 文 :时 ,也只选取了具有初级文饰的区域而未能观察到
具有次级文饰的区域 ,固而得出此结论。
华中五味子果实含有的活性成分主要包括五味
子甲素和五味子酯甲等木脂素成分 [1 ] ,因此本实验
选择这两种成分为对照品进行薄层色谱鉴别。 结果
表明 ,产于陕西平利、河南栾川、山西阳城、湖南衡山
的华中五味子、绿叶五味子和红花五味子果实中 ,都
含有五味子酯甲和五味子甲素 ,但紫外灯下 ,产于衡
山的华中五味子和绿叶五味子、红花五味子在与对
照品相同的位置上只有弱的暗斑 ,推测样品中这两
种成分的含量较低。翼梗五味子仅在与五味子酯甲
相同的位置有弱的暗斑 ,推测其果实中含有少量的
五味子酯甲。甘肃小陇山、陕西留坝产的南五味子中
检测不到这两种成分 ,这与黄梅芬用 HPLC法对不
同产区华中五味子木酯体成分分析的结果相吻
合 [3 ] ,建议这两个产地的华中五味子果实不宜作为
南五味子入药。因此薄层色谱不仅可以用于鉴别不
同产地的华中五味子果实和绿叶五味子、红花五味
子及翼梗五味子果实 ,而且对其有效成分含量可以
做出初步的判别。
致谢: 西北大学胡正海教授、任毅教授、汉中师
范学院赵桦教授、河南鸡公山国家自然保护区喻泓
主任在标本采集中给予大力协助 ;郑州大学药学院
潘成学老师帮助采集一份实验材料、湖南南岳树木
园李明红主任帮助采集两份实验材料、甘肃小陇山
植物园裴会明主任帮助采集一份实验材料。
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丹参品质鉴定和评价的 HPLC指纹条形码技术
李 磊 1, 2, 3 ,黎先春 1 ,王小如 1, 2 ,王文慎 2
( 1. 香港浸会大学中医药学院 GAP实验室 ,香港 九龙塘 ;  2. 厦门大学 化学系现代分析科学教育部重点实验室 ,福建 厦门
361005;  3. 江西农业大学 食品科学系 ,江西 南昌 , 330045)
摘 要: 目的 建立丹参水溶性有效成分 HPLC指纹条形码图谱 ,以此图谱鉴别不同来源丹参与其他鼠尾草属丹
参伪品并进行质量评价。 方法 以不同产地正宗丹参和市场上充作丹参的其他鼠尾草属植物为分析对象 ,选择适
宜的水溶性成分萃取方法和 HPLC分析条件 ,构建丹参 HPLC指纹图谱 ,并进行归一化处理 ,将相同条件下的指纹
条形码图谱相互进行比较。结果 所建立的构建丹参水溶性成分 HPLC指纹条形码图谱的方法有较好的重现性和
稳定性。正品丹参药材有 18个共有指纹峰 ,各峰相对保留时间和峰面积的相对标准偏差分别小于 1. 18%和 25%。
以原儿茶醛 (保留时间为 33. 71 min, RSD= 1. 5% )为界 ,指纹图谱可分为非指纹区和指纹区两个区 ,非指纹区主
要用于有效成分的半定量 ,指纹区则可同时用于鉴别和成分的半定量。 其他鼠尾草属植物的指纹图谱与丹参有较
大差异。其差异主要表现在指纹区中。结论 指纹条形码图谱技术能对丹参的道地性进行鉴别并对有关成分进行
半定量 ,从而能对丹参品质进行全面评定。
关键词: 丹参 ; HPLC指纹图谱 ;条形码 ;品质评价
中图分类号: R282. 710. 3   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2003) 07 0649 05
·649·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s 第 34卷第 7期 2003年 7月
收稿日期: 2002-10-28基金项目:香港创新科技署创新基金 ( UIM /6) ;福建省青年科技人才创新项目 ( 2001 J063)。作者简介:李 磊 ( 1968- ) ,男 ,河南夏邑人 ,博士 ,副教授 ,主要从事中药及保健食品中功能活性物质研究和保健品开发。
Tel: ( 0592) 2186401
Development of HPLC f ingerprint bar code technique for authentication
and quality assessment of Radix Salvia Miltiorrhiza
LI Lei
1, 2, 3 , LEE Frank S C
1 , WANG Xiao-ru
1, 2 , WANG Wen-shen
2
( 1. GAP Labora to ry , Research and Development Div ision of SCM o f HKBU , Hong Kong , China; 2. Key Labo rato y
of M odern Ana ly tical Science o f MOE, Xiamen Uv iv er sity , Xiamen 361005, Fujian, China;
3. Food Depar tment of Jiangx i Ag ricultura l Univ er sity , Nanchang 330045, China )
Abstract: Object  To discuss the development of a“ bar coded” HPLC ch romatog raphic fing erprint
system for the assay o f w ater-soluble components in Radix Salvia Mil tiorrhiza ( RSM ). The tech nique has
been used fo r the species authentication and quality assessment of RSM and o ther species of Salv ia L. orig-
ina ted f rom dif ferent locations. Methods  Authentic RSM species o rigina ted f rom dif ferent g eog raphic lo-
cations w ere compa red wi th di fferent species o f Salv ia L. obtained commercially using an analy tical pro to-
col involving w ater ex traction, fo llow ed by HPLC o f the ex t ract , and finally the no rmalization of all peak
intensi ties in the HPLC chroma tog ram. The last step resulted in “ bar coded” chromatog rams which could
be used as fingerprints fo r the qualitative and quanti tativ e comparison of dif ferent species o f Salvia L. Re-
sults  The HPLC bar code fingerprint was found to be highly stable and reproducible. A to tal o f 18 com-
mon peaks were identified in the HPLC ch romatog ram with their average RSD of relativ e retention time
and peak a rea less than 1. 18% and 25% , respectiv ely. Separated by the pro tocatechuic aldehyde peak ( re-
tention time 33. 71 min and RSD o f 1. 5% ) , the HPLC ch romatog ram could be separated into tw o g roups:
the early eluting g roup of peaks in the“ non-speci fic” region, and the la te eluting g roup o f peaks in the
“ fingerprinting” region. The fo rmer g roup of peaks could be used fo r the semi-quantification o f bioactiv e
components, w hereas the la ter g roup o f peaks could be used fo r bo th identi fica tion and semi-quantification
purpo ses. HPLC chromatog rams o f o ther species of Salvia L. show ed fingerprints distinctiv ely dif ferent
f rom those of authentic species of Salv ia L. ; and the dif ference lay mainly in the fing erprinting region of
the HPLC ch romatog rams. Conclusion  The developed ba r-coded HPLC chroma tog raphic fing erprints can
be used effectiv ely fo r the authentication of species of Salvia L. , and the quali ty assessment of RSM or i ts
deriv ed products based on the semi-quanti tativ e analy sis of bioactiv e components in the samples.
Key words: Radix Salv ia Milt iorrhiza ( RSM ); HPLC fingerprint; ba r code; quali ty assessment
  丹参系唇形科鼠尾草属植物丹参 Salvia mil ti-
orrhiza Bge.的干燥根及根茎。有活血化瘀、理气止
痛及改善微循环的作用 [1 ]。近年来 ,越来越多的丹参
水溶性成分被发现 ,其药理活性研究也日益显示水
溶性成分在动物实验和临床应用上的良好效
果 [2~ 7 ]。 由于人类心脑血管病及丹参的用途日益增
多 ,原以野生入药的丹参远远满足不了市场需求。目
前 ,全国各地均有大量丹参种植 ,但丹参品质有较大
差别。而且大量鼠尾草属植物也作为丹参配伍入药。
因此 ,对丹参进行质量控制和鉴定非常必要。
对中药鉴别和品质评定的方法很多 ,从传统的形态
鉴别、性状比较和感官评定等到现代的显微结构观察、光
谱和色谱学评价等。 近年来所提出的指纹图谱技术为中
药的质量评定和品质鉴定注入了新的活力 [ 8~ 10]。
1 材料与方法
1. 1 仪器及条件: 美国 HP1100型高效液相色谱
仪。色谱柱为: Alltima( 4. 6 mm× 250 mm, 5μm)
C18反相柱及保护柱 ;流动相为乙腈和 0. 45%醋酸水
溶液 ;检测器检测波长为 199~ 400 nm (带宽 16
nm) ;参比波长 360 nm(带宽 100 nm ) ;柱温: 室温 ;
流速: 1. 0 mL /min;进样 10~ 20μL。采用梯度洗脱
方式 ,采样时间为 80 min。
超声波提取器 ( Branson 5210, USA)。控制提
取温度 30℃。
1. 2 试剂:甲醇 ( HPLC级 ) ,乙腈 ( HPLC级 ) ,冰醋
酸 ( AR级 ) ,蒸馏水。
1. 3 样品及供试液制备
1. 3. 1 丹参及鼠尾草属样品: 四川中江丹参 GAP
基地各等级混杂的正品丹参商品药材共 10批。同一
株丹参的不同部位 ,包括: 根、茎、叶、花、皮及木质
部 ,共 5株。其他产地正品丹参包括:陕西丹参、山东
丹参、安徽丹参和江西丹参。 所用鼠尾草属植物包
·650· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s 第 34卷第 7期 2003年 7月
括:甘西鼠尾草 Salv ia przewalsk ii Maxim、新疆鼠
尾草 S. deserta Schang、滇丹参 S. yunnanensis C.
H. W right、南丹参 S. bowleyana Dunn、拟丹参 S.
paramilt iorrhiza H. W. Li et X. L. Huang。由中
国科学院昆明植物研究所李锡文教授鉴定。
1. 3. 2  5种水溶性成分标准液的制备:分别精密称
取减压干燥至恒重的原儿茶醛、原儿茶酸及丹参素
(钠 )、咖啡酸、丹酚酸乙 (中国药科大学提供 )适量 ,
配制 5种标准样品 100 mg /L单标溶液 ,溶剂为
50%的酸性甲酸 (冰醋酸调至 pH3~ 4)。进样前配成
20 mg /L混合标准工作溶液。 临用时配制。
1. 3. 3 丹参水溶性成分指纹特征的提取: 用四分法
取样。 准确称取 0. 5 g丹参粉末样品 (过 50目筛 ) ,
置于 100 mL有刻度的具塞瓶中 ,加入 50 mL萃取
剂 ,用玻璃纸封好并标记。超声波萃取 1 h,取出 ,除
去玻璃纸 ,置沸水浴中加热 45 min,放入通风处冷
却至室温。用冰醋酸调节 pH3. 0,并用蒸馏水补足至
原刻度。静置 1 h ,用慢速定性滤纸过滤。 取滤液 2
m L过 C18小柱 ( All tech Co. ) ,并用 10 m L甲醇分 3
次洗涤。滤液即为供试液。
代表性控制采用每一样品测定 3个平行样 ,所
取数据为其平均值。
2 结果与讨论
2. 1 稳定性试验: 取同一试验样品供试液 ,每测定
10个其他样品插入测定 1次 ,共测定 5次。5种成分
的相对保留时间比值平均小于 1. 03,峰面积比值平
均小于 1. 05。说明同一样品在相同条件下所测成分
的保留时间和色谱峰面积较一致。仪器较稳定。
2. 2 精密度试验:取样品 1供试液连续 5次进样 , 5
种成分相对保留时间和峰面积比值平均分别小于
1. 02和 1. 03。说明同一样品在相同条件下连续进样
时 ,各成分保留时间和色谱峰面积较一致。仪器较精
密可靠。
2. 3 重现性试验: 取同一批丹参药材的 5份样品 ,
在同一条件下进行检测。 5种成分的相对保留时间
比值平均小于 1. 09,峰面积比值平均小于 1. 12。说
明实验方法和仪器重现性较好。
2. 4  共有峰的确定
2. 4. 1 商品丹参的指纹图谱比较:根据丹参中主要
水溶性药效成分的吸收特性 ,为突出显示丹酚酸信
息 ,本研究比较了不同波长下所得图谱的化学信息
量。发现 290~ 300 nm反映的化学信息量较多 (图
1) ,尤其是丹酚酸类成分较为完全 ,且基线平稳。下
述研究以 290nm波长处的指纹图谱为主 ,并对这
a-丹参素  b-原儿茶酸  c-原儿茶醛  d-咖啡酸  e-丹酚酸乙
a-dansh ensu  b-protocatech uic acid  c-p rotocatechuic aldehyde
d-coffee acid  e-salvianic acid B
图 1 丹参水溶性成分 HPLC指纹图谱 (λ= 290 nm)
Fig. 1  HPLC f ingerprint of water-soluble components
f rom S. milt iorrhiza (λ= 290 nm)
种图谱做出分析。
不同产地 (四川、陕西、山东等地 )正品丹参水溶
性成分在同样条件下的研究结果 ,显示丹参有 18个
共有指纹特征峰。
2. 4. 2 共有峰的相对保留时间:从丹参 GAP基地
随机抽取 10批丹参样品 ,不同批次商品丹参间
HPLC指纹图谱极为相似。除其中第 10批样品某些
成分的信号强弱有波动外 ,其余 9批丹参样品化学信
息没有较大差异。为了找出其共有特点 ,参考“中药注
射剂指纹图谱研究的技术要求” [11 ] ,确定了 18个共
有指纹峰。 其原则是: ( 1)每批样品中都含有这种成
分; ( 2)峰形分离度 R≥ 0. 8; ( 3)各峰相对保留时间的
RSD≤ 5% ; ( 4)各峰峰面积的 RSD≤ 30% 。以原儿茶
醛的保留时间为标准 ,其余各共有指纹峰的保留时间
与此相比 ,得出各峰相对保留时间。结果 ,随机抽取的
10批丹参样品测定中 , 18个共有指纹峰相对保留时
间的 RSD皆小于 1. 18% 。说明在实际样品测定中 ,
所得各峰相对保留时间比值较为一致。所建立的方法
精确及仪器运行稳定。
HPLC指纹图谱是中药鉴别的有力工具 ,在同
一条件下进行比较分析时 ,也是指标成分半定量的
参考。比较不同产地丹参化学成分的 HPLC指纹图
谱不难看出 (文中没有列出 ) ,与其他产地丹参比较 ,
安徽丹参中所含主要药效指标成分数量少 ,质量较
差。四川和陕西生产的丹参质量较优 ,山东和江西的
丹参质量次之。
2. 4. 3 共有指纹峰面积的比值: 在所测定的 10批
丹参药材中 , 18个共有指纹峰的总峰面积 RSD为
12. 9%。 每批药材中占总峰面积 5%以上的共有峰
有 6个 ,分别为 4, 8, 12, 14~ 16号峰。这些峰峰面积
的 RSD不超过 20. 3%。 其他成分峰面积相对较大
·651·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s 第 34卷第 7期 2003年 7月
的峰有 1, 5, 6和 16号峰 ,他们的峰面积 RSD分别
为 8. 17% , 17. 4% , 13. 7%和 25. 1% 。说明丹参药材
的质量相对稳定。
2. 5 不同样品指纹图谱的比较和峰形分析:以指纹
图谱中各共有指纹峰峰号为横坐标 ,以相应峰号的
峰面积为纵坐标 ,进行归一化处理 ,作柱形条形码
图。 图 2是为了便于丹参与其他鼠尾草属植物
HPLC指纹图谱条形码进行比较而放在一起的组合
图。 其中 , ( 1)是正品丹参统货 ; ( 2) , ( 3) , ( 4) , ( 5) ,
( 6)分别为几种丹参伪品。比较分析不难看出正品丹
参和其他 5种同属植物的差异: 在正品丹参 18个共
有峰中 ,甘西鼠尾草缺少 5, 10~ 14, 16~ 18号峰 ;新
疆鼠尾草缺少 5, 8~ 13, 15~ 18号峰 ;滇丹参缺少
7, 9~ 10, 13~ 14, 18号峰 ;拟丹参缺少 9, 13, 18号
峰 ;南丹参缺少 3, 7, 9~ 18号峰。从共有峰的成分含
量上分析 ,拟丹参中所含原儿茶醛与正品丹参接近。
但丹参酚酸类成分远不如正品丹参高。其它同属植
物中的化学成分也不如正品丹参高。最近 20年来的
研究表明 ,丹参水溶性有效成分除了丹参素和原儿
茶醛外 ,丹参酚酸类成分起着重要作用。可见 ,其他
同属植物是不宜充作丹参进行药用的。
与单纯的 HPLC指纹图谱比较 ,本文所建立的
指纹条形码图更有利于样品间峰形的比较分析 ,更
容易获得主要指标成分相对含量的信息 ,从而能快
速地对样品的鉴别和品质优劣作出评判。利用这种
技术给正品丹参以防伪激光条码 ,就会很容易将其
它非正品丹参鉴别出来。
图 3是同一株丹参不同部位化学成分 HPLC指
纹图谱条形码组合比较图。与图 2一样 ,其中每一副
指纹条形码图只是给出 18个共有峰并以其为比较标
准 ,因为 ,这些信息对于比较各部位的不同和进行品
质分析是足够的 ,包含了目前所明确的主要水溶性指
标成分。图中 ( 1)、 ( 2)、 ( 3)、 ( 4)、 ( 5)和 ( 6)分别为Ⅱ
级丹参、丹参木质部、丹参根皮部、丹参花、丹参叶和
丹参茎部相关成分 HPLC指纹条形码图。 从整体上
看 ,丹参根、丹参根皮和丹参木质部的条形码图较为
接近 ,而丹参花、叶和茎的图谱有较大差异。主要表现
在两个方面 ,一是在成分的种类上: 丹参根皮中含有
丹参中全部 18种共有成分 ,而木质部中缺少峰 5和
峰 11。丹参花中缺少峰 6、峰 10、峰 13和 14和峰 16
~ 18。丹参叶中缺少峰 2、峰 8~ 10、峰 13和 14、峰 16
和峰 18。 丹参茎中缺少峰 5和 6、峰 9~ 11、峰 13和
峰 17和 18。 另一方面 ,从各图的纵坐标长度上可以
明显看出每一种成分的相对数量的不同。
( 1)-丹参  ( 2) -甘西鼠尾草  ( 3) -新疆鼠尾草  ( 4) -拟丹参  ( 5)-南丹参  ( 6) -滇丹参
( 1) -S. mil tiorrh iza  ( 2) -S . p rzewalskii  ( 3)-S . d eserta  ( 4) -S. pa ramil tiorrh iza  ( 5) -S . bowleyana  ( 6) -S. yunnanensis
图 2 丹参与其他鼠尾草属植物条形码比较
Fig. 2 HPLC fingerprint bar code of components f rom S. milt iorrhiza and other species of Salvias L.
( 1)-Ⅱ级丹参  ( 2) -丹参木质部  ( 3) -丹参根皮部  ( 4)-丹参花  ( 5)-丹参叶  ( 6) -丹参茎
( 1) -Ⅱ S . milt ior rhiza ( 2)-x ylem ( 3) -cortex ( 4)-f low er ( 5)-leaves ( 6)-stem
图 3 丹参不同部位化学成分条形码比较
Fig. 3 HPLC f ingerprint bar code of components f rom S. milt iorrhiza and its diff erent t issues.
  一些重要的水溶性指标成分在丹参地上部分叶
子和花中均有较多分布。这一结果从一个侧面说明
了对丹参进行综合开发的可行性。但是 ,由于地上部
分化学成分 HPLC条形码图与地下部分有明显区
别 ,其药用价值还有待进一步的药效学研究。
进一步分析条形码图 2和图 3不难发现: 丹参
与其他同属鼠尾草植物间、丹参与其不同的组织部
位间及不同等级丹参样品间的区别主要在 4号峰以
·652· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s 第 34卷第 7期 2003年 7月
后的共有峰。 该峰是原儿茶醛 ,对应的保留时间为
33. 71 min ( RSD= 1. 5% )。因此 ,宜将丹参水溶性
成分 HPLC指纹图谱分为两个区:从开始到保留时
间 33. 71 min的区域称为非指纹区 ; 33. 17~ 80 min
之间的区域称为指纹区。指纹区具有鉴别功能和半
定量功能 ,而非指纹区主要用于半定量。这一分区的
重要性在于简化繁杂的指纹图谱识别程式 ,同时利
于中药材有效成分的特征鉴别。
利用上述技术对从四川中江 GAP丹参基地所
取的 246个样品进行了研究。结果表明:对 46个不
同部位样品识别准确率为 99% ,对 200个不同等级
丹参识别准确率为 98. 5% 。 而对 38个不同来源的
丹参及伪品能全部鉴别出来。而条形码中指纹区和
非指纹区的划分可简化图谱识别程式 ,从而为丹参
的真伪优劣和品质评价提供特征性方法。 但本文只
是初步的结果 ,特别是对于不同等级样品间的比较
结果还有待大量样品的实践验证。
3 结论
3. 1 本实验所建立的丹参水溶性成分 HPLC指纹
图谱有较高的稳定性、精密度和良好的重现性。
290~ 300 nm波长的指纹图谱能反映较多的指标成
分信息量。其中含量 18个共有指纹峰 ,其相对保留
时间的 RSD < 1. 18% ,主要峰面积 RSD < 25%。能
用于直接评价不同产地丹参的质量。
3. 2 用归一化数学法处理 HPLC指纹图谱得到不
同类别丹参的典型指纹条形码图。该图简单明了 ,能
直观快捷地对不同等级和质量的丹参做出评价 ,并
对不同来源及真伪丹参做出准确鉴别。
3. 3 指纹条形码中指纹区和非指纹区的划分可简
划图谱识别程式 ,从而为丹参的真伪优劣和品质评
价提供特征性方法。
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野葛幼叶细胞悬浮培养生产葛根素等异黄酮类化合物的研究
张春荣 1, 2 ,李 玲 1
( 1. 华南师范大学生命科学学院 ,广东 广州  510631;  2. 中山大学生命科学学院 ,广东 广州  510275)
摘 要: 目的 建立野葛幼叶细胞悬浮培养体系。方法 将由野葛幼叶外植体诱导的愈伤组织进行悬浮培养 ,研究
了悬浮培养物生长的动态和葛根素及总异黄酮类化合物产量积累的动态。 结果 细胞在培养的第 1~ 5天为对数
生长期 ,第 8天时细胞干重达最大值。 葛根素的合成与细胞生长呈紧密偶联型 ,在第 8天时葛根素产量达最大值。
总异黄酮类化合物的积累与葛根素积累存在一定差异 ,异黄酮类化合物的总产量在第 10天最大值。结论 野葛幼
叶细胞悬浮培养体系中总异黄酮类化合物的产量高于野生原植株 ,葛根素产量低于野生原植株。
关键词: 野葛 ;悬浮培养 ;葛根素 ;异黄酮类化合物
中图分类号: R282. 13   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2003) 07 0653 05
·653·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s 第 34卷第 7期 2003年 7月
收稿日期: 2002-11-18基金项目: 1999年教育部优秀青年教师项目 ( 003062) ;广东省科技计划项目 ( C11703)作者简介:张春荣 ( 1976- ) ,男 ,山东淄博人 ,中山大学在读博士研究生 ,研究方向为植物发育及分子生物学。
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