全 文 ：·药材·
广藿香裂解色谱指纹图谱及其聚类分析
张铭光 1 ,袁　敏 2* ,袁　鹏 3 ,曾　志 2 ,颜春兰 3 ,黄晓玲 4
( 1. 华南师范大学生命科学学院 ,广东 广州　 510631; 2. 华南师范大学 分析测定中心 ,广东 广州　 510631; 3. 华南理工大学
自动化科学与工程学院 ,广东 广州　 510640; 4. 广州香雪制药股份有限公司 ,广东 广州　 510000)
摘　要: 目的　研究比较各地广藿香的指纹图谱 ,并考察了裂解温度、裂解时间对指纹图谱的影响。 方法　采用裂
解色谱法 ( PGC)测定 ,模糊聚类法分析。 结果　不同产地样品的指纹图谱既有相似性 ,也有特征性 ,谱图的重现性
好 ,其 R SD均≤ 2. 75%。 结论　此方法具有快速、简便、准确等特点 ,裂解温度、裂解时间对实验起着重要作用。
关键词: 广霍香 ;指纹图谱 ;裂解色谱 ;模糊聚类
中图分类号: R282. 710. 3　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253 2670( 2003) 08 0749 04
Fingerprint of Pogostemon cablin by pyrolysis-gas chromatography
and its fuzzy cluster analys is
ZHANG Ming-guang
1
, YUAN Min
2
, YU AN Peng
3
, ZEN G Zhi
2
, YAN Chun-lan
3
, HU ANG Xiao-ling
4
( 1. Colleg e o f Life Science;　 2. Cente r of Analysis & Test, South China No rmal Univ ersity, Guang zhou 510631, China;
3. Colleg e of Automa tion and Eng ineering , South China Univ ersity of Tech no lo gy , Guang zhou 000000, China;
4. Guang zhou Xiangxue Pharmaceutical Co. , L td. , Guang zhou 000000, China )
Abstract: Object　 To study comparativ ely the fing erprint of Pogostemon cablin ( Blanco ) Benth. in
di fferent producing a rea and investiga te the ef fect of py rolysis temperature and py roly sis time on the fin-
gerprint. Methods　 Py rolysis-gas ch romatog raphy ( PGC) and fuzzy cluster analysis w ere used. Results　
Both similarity and charecteristics w ere found in the fing erprint o f P. cablin in dif ferent producing area.
The methodological ev alula tion showed tha t this method had a good reproducibility, RSD≤ 2. 75% . Con-
clusion　 This method is simple, rapid and accurate. It i s sui table fo r the quali ty cont rol of the Chinese ma-
teria medica wi th the impo rtant role of pyroly sis temperature and pyrolysis time.
Key words: Pogostemon cabl in ( Blanco) Benth. ; fing erprint; py roly sis-gas chromatog raphy ( PGC) ;
fuzzy cluster
　　广藿香 Pogostemon cablin ( Blanco) Benth.为
唇形科刺蕊草属植物 ,原产东南亚等国 ,引种我国
后 ,主产于广东。 药理作用主要表现在抑菌、抗螺旋
体、促进消化功能 ,缓解胃肠损害 ,抑制呼吸道病原
体等方面。其具有芳香油性质 ,挥发油主要成分是广
藿香醇、广藿香酮、α-愈创木烯、反式 -丁香烯、反式 -
法醛、α-广藿香烯等。气质联用技术已广泛应用于广
藿香挥发油的分析中 [1 ]。广藿香醇、广藿香酮是其主
要有效成分 ,并作为质量控制的主要指标 ,但从中医
辩证的角度去看 ,某种有效成分不能反映中医用药
所体现的整体疗效。综合分析与整体分析已成为分
析化学发展的趋势。 色谱指纹图谱具有综合、宏观、
“模糊”的非线形特征 ,可能更适应中医传统理论的
需要 [2 ]。曾采用气相色谱技术、液相色谱技术分别研
究连翘、郁金、板蓝根、地黄等一些中药材的色谱指
纹图谱 [3～ 5 ]。中药材除了含有挥发油外 ,大部分是一
些大分子化合物 ,这些大分子化合物 ,气相色谱难以
测定 ,液相色谱容易污染色谱柱。裂解色谱 ( PGC)是
热裂解和气相色谱两种技术的结合 ,也就是将样品
置于裂解装置内 ,在一定的条件下加热使之迅速裂
解成可挥发性小分子产物 ,然后用气相色谱进行分
析。本实验选用裂解色谱法 ,测定不同产地的广藿香
·749·中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　第 34卷第 8期 2003年 8月
收稿日期: 2002-10-29基金项目:广东省科技计划重大专项及重点项目 ( A301020101) ;广东省自然科学基金项目 ( 011442) ;广东省教育厅高校自然科学研究项目 ( 0124) ;广东省中医药局科研项目 ( 401039)作者简介:张铭光 ( 1956- ) ,男 ,广东南海人 ,副教授 ,主要从事植物研究工作。
* 通讯作者: Tel: ( 020) 85211543　 E-mail: yshmin@ 21cn. com
药材指纹图谱 ,用模糊聚类法分析谱图数据 [6, 7] ,具
有快速、准确、重现性好的特点 ,并与用气相色谱法
测定挥发油的指纹图谱比较 ,得出的结果较吻合。
1　实验部分
1. 1　仪器与试剂:色谱仪: GC-16A气相色谱仪 ,氢火
焰检测器 ( FID) , PRY-2A裂解装置 (日本岛津 )。色谱
柱: 25 m× 0. 32 mm ZY T-1石英毛细管柱。样品: 13
种不同产地的广藿香 Pogostemon cablin ( Blanco )
Benth. ,由香雪制药股份有限公司鉴定提供。
1. 2　测试条件: 柱温: Tc= 50℃ ( 5 min) 5℃ /min
210℃ ,检测器温度 TD= 250℃ ,进样器温度 T j= 230
℃ ;裂解温度: 450℃ ;裂解时间: 20 s;进样量: 10 mg。
1. 3　样品制备: 分别取不同产地的广藿香 (茎和叶
混合 ) 10 g ,研磨粉碎 ,备用。 13种样品来源与编号
如表 1。
表 1　样品来源
Table 1　 Source of samples
编号 来源 得油率 /% 采收季节
1 湛江 0. 36 2000-05
2 徐闻 0. 36 2000-05
3 电白 0. 60 2000-05
4 遂溪 0. 46 1999秋
5 化州 0. 37 1999秋
6 信宜 0. 39 车间领
7 花都 0. 36 2000-05
8 信宜 0. 38 车间领
9 GAP基地 0. 16 2000-01
10 GAP基地 0. 15 2000-01
11 GAP基地 0. 14 2000-01
12 GAP基地 0. 12 2000-01
13 GAP基地 0. 10 2000-01
2　结果与分析
2. 1　指纹图谱的建立:由于样品裂解后 ,其组分已
受到破坏 ,其反映的是样品的特征性 ,所以裂解指纹
图谱是在样品质量有保障的基础上建立的。我们在
上述条件下测定 13种经厂家根据药理作用和活性
成分筛选过质量较好的广藿香药材。 从实验结果可
看到 , 13个样品的图谱既有相似性也有特殊性 ,广
藿香的裂解峰有近 35个色谱峰 , 13种药材的共有
峰占 90%以上 ,选择 Sr(各组分峰面积与共有峰面
积之和的比值 )> 1%的共有峰进行比较 ,发现不同
产地的广藿香其指纹图谱主要变化是组分间峰值强
度的改变 ,选择 5号峰为参照峰 ,此峰是 13种样品
广藿香所共有 ,且峰值比较稳定 ,设定其 α为 1,然
后分别求出各组分的α值 (各组分的调整保留值与
峰 5的调整保留值的比值 )和 Sr值制成各样品的
PGC-FPS表 [8 ] ,见表 2。
2. 2　指纹图谱的聚类分析:根据 PGC-FPS表中的
数据 ,选用算术平均最小法 (利用最小值和算术平均
值的比值组成矩阵 )对 13张图谱进行聚类分析 ,结
果见图 1,图中 Y轴表示相关系数 ,数值越大 ,表示
谱图越相似 ,X轴表示样品号。 从图中可以看到: 6,
8, 11号样品可归为一类时 ,相关系数为 0. 93; 10, 13
号样品归为一类时 ,相关系数为 0. 92; 6, 8, 11, 10,
13号样品归为一类时 ,相关系数为 0. 91;以此类推 ,
我们可以把 6, 8, 11, 10, 13, 12, 9号样品归为一大
类 ,此时其相关系数为 0. 85。也就是说 ,当相关系数
在一定范围内 ,我们可把产品归为一类。 9～ 13号样
品是在同一基地生产的 , 9号样品可能是因为取样
引起误差 ,与其他基地产品的差别稍大些 ,信宜的产
品与基地的产品较相似。 4, 5, 1, 2, 7, 3是来自不同
产地 ,在图中也反映出其相关系数较小。相关系数为
0. 88时 , 4, 5号样品可归为一类 ;相关系数为 0. 87
时 , 1, 2号样品可归为一类 ; 3, 7号谱图与其他样品
差异最大。总的来说 ,这些产品与基地及信宜的产品
在相关系数为 0. 80时才归为一类。我们同时也做了
水蒸汽提取挥发油 ,用气相色谱法测定其指纹图谱 ,
并进行聚类分析 ,结果较一致。另外 ,从挥发油提取
的情况来看 (表 1) ,基地生产的广藿香含挥发油较
少。 广藿香裂解指纹图谱见图 2,测试条件: 柱温
Tc= 50℃ ( 5 min) 30℃ /min 210℃ ,其他同前。这
13张谱图既具有广藿香裂解指纹图谱的特征 ,又有
一些因产地不同引起的差异。
图 1　样品的聚类分析图
Fig. 1　 Fuzzy cluster analysis of samples
2. 3　重现性试验:取 9号样品 5份 ,在同一条件下测
定 ,考察色谱峰调整保留时间的一致性 ,可见各色谱
峰调整保留时间相对标准偏差的 RSD均≤ 2. 75%。
2. 4　裂解温度对实验的影响:在裂解色谱实验中 ,
裂解温度 ( T p )对实验的成败起着重要的作用 , Tp过
高 ,样品的初级反应加剧 ,使二次反应大大增加 ; Tp
·750· 中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　第 34卷第 8期 2003年 8月
表 2　 13种广藿香的 PGC-FPS
Table 2　 PGC-FPS of 13 kinds of plants of P . cablin
峰号 α值 各样品的 Sr /%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 0. 55 17. 67 14. 59 12. 27 15. 12 18. 85 34. 73 　 8. 27 32. 71 15. 82 26. 00 32. 99 23. 10 28. 70
2 0. 62 17. 04 12. 65 11. 17 15. 33 16. 19 22. 06 19. 78 21. 19 15. 45 18. 18 24. 60 16. 00 20. 00
3 0. 91 2. 23 3. 15 6. 79 2. 87 2. 72 2. 52 0. 52 2. 94 1. 40 2. 27 3. 12 3. 55 2. 33
4 0. 97 0. 73 2. 51 4. 19 2. 12 1. 07 1. 20 4. 20 1. 73 3. 08 1. 97 1. 79 2. 24 1. 91
5 1. 00 11. 16 17. 03 11. 07 8. 93 7. 66 5. 30 22. 39 7. 46 18. 51 12. 17 10. 22 9. 58 10. 57
6 1. 11 1. 87 4. 34 5. 11 1. 95 2. 57 2. 52 4. 24 2. 93 5. 40 3. 24 2. 09 3. 30 2. 48
7 1. 16 4. 45 4. 22 5. 05 3. 42 3. 84 5. 35 4. 48 3. 43 3. 08 3. 71 3. 72 4. 55 4. 23
8 1. 21 9. 82 10. 99 9. 35 9. 83 7. 32 9. 15 16. 76 11. 38 12. 81 15. 37 10. 17 12. 68 13. 56
9 1. 38 3. 26 3. 50 3. 07 3. 28 4. 20 2. 59 3. 43 2. 30 3. 00 2. 42 2. 57 2. 15 2. 19
10 1. 49 15. 77 15. 81 6. 61 3. 48 4. 66 1. 16 7. 65 1. 77 3. 82 1. 52 1. 42 2. 80 1. 31
11 1. 61 2. 09 0. 36 1. 35 1. 29 1. 61 1. 51 0. 50 1. 37 1. 43 1. 51 0. 91 1. 74 0. 79
12 1. 68 2. 73 2. 45 4. 63 1. 90 3. 86 1. 91 0. 25 2. 24 1. 85 1. 84 1. 15 2. 80 1. 19
13 1. 75 1. 21 1. 42 2. 75 1. 35 1. 17 1. 11 1. 88 1. 09 2. 07 1. 58 1. 17 1. 37 1. 09
14 1. 79 0. 20 0. 92 2. 46 1. 31 1. 13 1. 07 0. 84 1. 22 1. 58 1. 36 0. 51 1. 84 0. 72
15 1. 82 0. 67 0. 49 2. 48 1. 21 1. 34 0. 97 0. 36 0. 79 1. 61 0. 66 0. 25 1. 28 0. 62
16 1. 91 1. 07 0. 89 1. 25 2. 06 1. 38 0. 96 0. 64 1. 05 1. 43 1. 47 0. 77 1. 25 0. 84
17 1. 99 0. 84 0. 53 2. 24 1. 54 0. 96 0. 95 0. 89 0. 77 1. 21 0. 90 0. 18 1. 27 0. 77
18 2. 05 0. 79 0. 46 1. 33 1. 06 1. 35 0. 98 0. 52 1. 08 1. 17 1. 60 1. 04 0. 85 0. 94
19 2. 57 1. 75 0. 83 2. 78 5. 24 4. 54 1. 11 0. 52 0. 68 1. 11 0. 35 0. 43 2. 94 0. 53
20 2. 70 1. 58 0. 93 1. 09 5. 05 2. 70 0. 86 0. 51 0. 54 1. 27 0. 68 0. 26 1. 29 1. 13
21 2. 77 1. 00 0. 87 0. 96 4. 40 3. 59 0. 58 0. 40 0. 38 0. 98 0. 25 0. 13 1. 04 0. 76
22 2. 79 1. 28 0. 57 0. 91 4. 72 3. 72 1. 00 0. 68 0. 66 0. 98 0. 61 0. 32 1. 37 1. 83
23 2. 89 0. 80 0. 49 1. 08 2. 54 3. 67 0. 38 0. 31 0. 29 0. 94 0. 31 0. 17 1. 04 0. 87
共有峰% 97. 38 95. 01 97. 23 99. 46 99. 08 93. 99 94. 84 97. 24 90. 87 96. 86 98. 57 96. 49 9973
非共有峰% 2. 62 4. 99 2. 77 0. 54 0. 92 6. 01 5. 16 2. 76 913 3. 14 1. 43 3. 51 0. 27
图 2　广藿香裂解色谱图
Fig. 2　 PGC of P . cablin
过低 ,样品裂解不完全 ,合适的 Tp应该使裂解过程的
初级反应为主。尤其在药材中 ,裂解反应主要是碳化反
应 ,大部分产物都一样 ,只是各产物间含量有差异 ,因
此不同的药材需要不同的裂解温度。在实验中我们选
择不同的裂解温度 ,其他条件不变 ,做出不同裂解温度
对裂解峰数的关系图 ,见图 3。 从图中可看到 ,温度低
于 450℃时 ,裂解不完全 ,温度高于 550℃时 ,样品出
峰数下降 ,重复性不好 ,有些峰分解 ,所以选择 450℃
裂解比较合适。
2. 5　裂解时间对样品出峰的影响: 选择 1号样品 ,改
图 3　裂解温度对出峰数的影响
Fig. 3　 Ef fect of pyrolysis temperature on peak number
变裂解时间 ,其他测试条件不变 ,测定不同裂解时间对
出峰数的影响 ,结果见图 4。 从图中可看到 ,裂解时
间 < 20 s时 ,出峰数较少 ,裂解时间> 30 s时 ,出峰数
减少 ,而且有些峰型改变 ,出现一些不能完全分开的双
峰 ,这可能是由于裂解时间较长 ,引起二级反应所至。
裂解时间在 20～ 30 s时 ,出峰数较理想 ,综合考虑 ,选
择裂解时间 20 s较好。
·751·中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　第 34卷第 8期 2003年 8月
图 4　裂解时间与出峰数的关系
Fig. 4　 Ef fect of pyrolysis t ime on peak number
3　结论
3. 1　裂解色谱法用于中药材指纹图谱测定具有快
速、灵敏度高、操作简单、重现性好的优点 ,尤其是样
品不需要进行复杂的前处理过程 ,只要样品来源稳
定 ,用这种方法测定指纹图谱是比较稳定的。同时还
可以减少提取过程造成的测试误差 ,提高工作效率
和减少因使用溶剂萃取时造成环境污染。
3. 2　结合先进的数据处理手段—— 模糊聚类分析 ,
能比较全面、综合地反映不同产地药材裂解指纹图
谱的关系 ,从而选出比较有代表性的图谱。
3. 3　裂解色谱法适用面广 ,对一些不能直接用气相
色谱测定的药材如板蓝根、地黄、芦根等也能用裂解
色谱测定 ,这样给中药材品质鉴定带来很大的方便。
3. 4　裂解温度、裂解时间是实验是否获得成功的关
键 ,不同的药材 ,要求不同的裂解温度与时间。
3. 5　在一定条件下 ,特定的样品有其特征的裂解行
为 ,如特征裂解产物和产物的含量。中药材裂解指纹
图谱的特点主要是产物的含量的变化 ,如果能结合
色质联用 ,对所测定药材所含的组分有更深入的了
解 ,采用裂解色谱指纹图谱判断药材的质量将会更
全面些。
3. 6　不同来源的广藿香指纹图谱既具有相似性 ,但
又不完全相同 ,裂解色谱指纹图谱与水提挥发油测
定指纹图谱的方法比较 ,结果比较一致。
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HPLC法测定地黄中地黄苷 D含量
李更生 ,王慧森
(河南省中医药研究院中药研究所 ,河南 郑州　 450004)
摘　要:目的　建立地黄中地黄苷 D的 HPLC测定方法 ,提出地黄苷 D的含量限度。 方法　 Hyper sil C18分析柱
( 250 mm× 4. 6 m m, 5μm) ,流动相为乙腈 -水 ( 4∶ 96) ,流速为 1 mL /min,柱温为室温 ,检测波长为 205 nm。结果　
地黄苷 D回收率为 100. 6% , RSD为 2. 1% , 8个产地的 16份完整药材中地黄苷 D的含量为 0. 137% ～ 0. 691%。结
论　方法快速、简便、准确 ,可用于地黄质量控制 ,建议地黄苷 D的含量应不低于 0. 15%。
关键词: 地黄 ;地黄苷 D; HPLC
中图分类号: R286. 02　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253 2670( 2003) 09 0000 00
·752· 中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　第 34卷第 8期 2003年 8月
收稿日期: 2002-10-27基金项目: “九五”国家攻关课题 (No. 969030204) ;国家中医药局青年基金课题 ( 95Y 3411, 95C018)作者简介:李更生 ( 1962- ) ,男 ,河南信阳市人 ,硕士 ,副研究员 , 1994年获北京医科大学硕士学位 ,主要从事天然药物化学、中药分析的研究 ,主持和参加多项国家局、省自然基金项目 ,获国家中医药管理局科技进步二等奖 1项 ,省科技进步二等奖 2项 ,省中医药科技进步一等奖 2项 ,发表学术论文 26篇。 Tel: 0371- 6336574　 E-mai l: lgsh n@ sohu. com