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四川藏羌地区五加属主要资源种类的HPLC指纹图谱特征和种类鉴定



全 文 :[收稿日期] 20110902(006)
[基金项目] 国家科技部支撑计划项目(2012BAI27B07) ;四川省科技支撑计划(2011SZ0233) ; 中央高校基本科研业务费专项项目优秀
科研团队及重大孵化项目(11NZYTH02) ;四川省杰出青年学术技术带头人后续计划(2011JQ0051) ;四川省中医药管理局科
技专项(2008-32)
[第一作者] 李莹,助教,博士,从事资源开发与品质鉴定研究,Tel:13688079463,E-mail:47118549@ qq. com
[通讯作者] * 刘圆,教授,从事少数民族药物的研究和教学,Tel:028-85522322,13808091609,E-mail:yuanliu163@ yahoo. com. cn
四川藏羌地区五加属主要资源种类的 HPLC
指纹图谱特征和种类鉴定
李莹1,2,3,黄艳菲1,刘圆1* ,夏清2
(1. 西南民族大学民族医药研究院,成都 610041;2. 四川中医药高等专科学校药品检验系,
四川 绵阳 621000;3. 成都中医药大学药学院,成都 611137)
[摘要] 目的:建立四川藏羌地区五加属主要资源种类的 HPLC 指纹图谱,为鉴别其种类提供依据。方法:采用梯度洗
脱方法,以 Kromasil C18色谱柱(4. 6 mm × 150 mm,5 μm) ,柱温30 ℃,以甲醇-0. 5 %磷酸水溶液为流动相。建立四川藏羌地区
五加属药材的指纹图谱,并采用“中药色谱指纹图谱相似度评价系统”软件进行相似度的计算。结果:建立的方法重现性较
好,并根据检测结果确定了 12 个共有特征峰。应用 DPSv3. 0 统计软件对获得的 HPLC 数量化特征进行系统聚类分析( 组间距
离法,欧氏距离) ,聚类分析结果为S1 与 S2,S3 红毛五加药材的不同药用部位,成分最为接近; 其次是S5( 糙叶藤五加茎皮) ;
再其次分别是 S4( 蜀五加茎皮)、S8( 香加皮药材)、S6( 刺五加药材) 和S7( 五加皮药材)。结论:所建立的 HPLC 指纹图谱对四
川藏羌地区五加属主要资源种类的鉴别具有参考价值。
[关键词] 红毛五加; 蜀五加; 糙叶藤五加;HPLC 指纹图谱; 鉴别
[中图分类号] R284. 1 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2012)04-0142-04
Studies on Fingerprint and Identification of Main Species of Acanthopanax
in Tibetan and Qiang Ethnic Area of Sichuan
LI Ying1,2,3,HUANG Yan-fei1,LIU Yuan1* ,XIA Qing2
(1 . Ethnic Medicine Institute of Southwest University for Nationalities,Chengdu 610041,China;
2 . Department of Traditional Chinese Medicine and Inspection,Sichuan College of Traditional
Chinese Medicine(TCM) ,Mianyang 621000,China;
3. Traditional Chinese Medicine College of Pharmacy,Chengdu University of TCM,Key Laboratory of Ministry
of Education for Western Development and Utilization of Chinese Medicinal Materials,Chengdu 611137,China)
[Abstract] Objective:To establish an effective method for identification of main species of Acanthopanax
in Tibetan and Qiang Ethnic area of Sichuan by HPLC. Method:The analysis was carried out at 30 ℃ on a
Kromasil C18 column eluted with a mobile phase consisted of methanol-0. 5% phosphoric acid,and the data were
analyzed with‘Similarity Evaluation System for Chromatographic Fingerprint of Chinese Materia Medica’software.
Result:The established chromatographic fingerprint method was repeatability,among which 12 fingerprint peaks in
common were confirmed. The DPSv3. 0 statistics software was used for clustering analysis with the clustering method
of Betweengroups linkage and Euclidean distance. The analysis result was that S1,S2 and S3 of the different
medical part of A. giraldii Harms were mostly similar,then that of S5,S4,S8,S6 and S7 in turn. Conclusion:
This chromatographic fingerprint could be used specifically to distinguish the main species of Acanthopanax Miq. in
Tibetan and Qiang Ethnic area of Sichuan.
[Key words] Acanthopanax giraldii; A. setchuenensis; A. leucorrhigus var. fulvescens; HPLC
fingerprint;identification
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第 18 卷第 4 期
2012 年 2 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 18,No. 4
Feb.,2012
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2012.04.048
《中国药典》(2010 年版) 收载: 刺五加的来源
五加科植物刺五加 Acanthopanax senticosus(Rupr. et
Maxim.)Harms 的干燥根及根茎或茎; 五加皮来源
五加科植物细柱五加 A. gracilistylus W. W Smith 的
干燥根皮; 香加皮为萝藦科植物杠柳 Periploca
sepium Bge.的干燥根皮。在四川藏羌大部分地区,
红毛五加皮 A. giraldii Harms 在民间作为五加皮类
药材入药使用,而且野生资源丰富,其功效为祛风除
湿、强筋壮骨[1-2],研究表明具有免疫调节功能、抗
肿瘤、抗病毒、抗炎、降血糖、降血脂、抗辐射等广泛
的药理作用[3-5]。四川藏羌族民间传统用其茎皮入
药,文献中多收载红毛五加茎皮[1-7]; 但也有收载其
根皮[8-9],《中国高等植物图鉴》中记载其根皮可作
“五加皮”的代用品[8]。在四川阿坝藏族羌族自治
州,野生资源丰富,是红毛五加的历史道地产区。作
者在随机对成都市区的 9 家中药房进行考察时,发
现只有北京同仁堂大药房的“刺五加”的药柜中有
刺五加根( 无根皮) 和红毛五加皮; 德仁堂大药房等
6 家中药房标签为“刺五加”的药柜中只有红毛五加
皮;其他两家中药房没有刺五加。据文献记载,在四
川和陕西等地民间,以蜀五加 A. setchuenensis Harms
ex Diels 茎皮或根皮作为五加皮类药材的来源;在湖
南、广东、广西、四川个别地区,以糙叶藤五加 A.
leucorrhigus var. fulvescens Harms & Rehd 茎皮或根
入作为五加皮类药材的来源[10-12]。甘孜藏族自治
州康定县,当地藏羌民将蜀五加和糙叶藤五加作为
药食同源的“五加菜”食用,认为可以驱风除湿、强
壮筋骨。在临床应用中,一些地区和医疗单位习惯
将香加皮与五加皮互为代用。
作者对采自四川藏羌地区的五加属的 3 个主要
资源种类,即阿坝藏族羌族自治州的红毛五加根、根
皮及茎皮、甘孜藏族自治州康定县的蜀五加茎皮和
糙叶藤五加茎皮,与药典所载的刺五加、五加皮和香
加皮药材的亲缘性和相关性进行初步研究,采用高
效液相色谱法,建立 6 种五加属药材的指纹图谱,期
为安全、有效、科学和合理地使用该类药材,全面、综
合地评价四川阿坝、甘孜州五加类药材质量,挖掘传
统藏羌药材的潜力,为四川藏羌地区的 3 个五加属
药材能否代替五加皮类药材入药研究提供可参考的
科学数据。
1 材料
Waters 高 效 液 相 色 谱 (W2695 Separations
Module, W2996 Photodiode Array Detector ) ,
Empower 色谱工作站,METTLER AE240 型电子分
析天平、Milli-Q 型超纯水系统仪。
紫丁香苷、腺苷和齐墩果酸对照品均由中国药
品生物制品检定所提供,甲醇为色谱纯( 美国迪马
公司) ,水(Milli-Q 级) ,其余试剂均为分析纯。药材
来源见表 1,均由西南民族大学少数民族药物研究
所刘圆教授鉴定。
表 1 药材来源
样品 名称及部位 来源 海拔 /m
S1 红毛五加 A. giraldii 根 阿坝州小金县两河乡大板村 2 890
S2 红毛五加 A. giraldii 根皮 阿坝州小金县两河乡大板村 2 890
S3 红毛五加 A. giraldii 茎皮 阿坝州小金县两河乡大板村 2 890
S4 蜀五加 A. setchuenensis 茎皮 甘孜康定泥巴山 2 760
S5 糙叶藤五加 A. leucorrhigus var. fulvescens 茎皮 甘孜康定熊家坡 2 780
S6 刺五加 A. Senticosus 茎 购于成都五块石药材市场 -
S7 五加皮 A. gracilistylus 根皮 购于陕西博康医药经营部 -
S8 香加皮 Periploca sepium 根皮 购于四川绵阳平武 -
2 方法
2. 1 色 谱 条 件 Krosmasil C18 ODS 色 谱 柱
(4. 6 mm × 150 mm,5 μm) ,Dikma Easy Guard Ⅱ通
用 HPLC 保护柱(4. 6 mm × 10 mm,5 μm) ,流动相
甲醇(A)-甲酸水(B,pH 3. 0) 梯度洗脱[程序: 基线
(A∶ B = 5 ∶ 95) ,0 ~ 10 min(A ∶ B = 16 ∶ 84) ,10 ~ 25
min(A∶ B = 17 ∶ 83) ,25 ~ 35 min(A∶ B = 30 ∶ 70) ],
35 ~ 40 min (A∶ B = 30∶ 70) ,检测波长254 nm,柱温
30 ℃,流速 1. 0 mL·min - 1,进样量 10 μL,梯度平衡
时间 10 min,图谱采集时间 40 min。
2. 2 对照品溶液的制备 分别精密称取紫丁香苷、
齐墩果酸和腺苷对照品适量,置于同一量瓶中,用甲
醇溶解并定容,使其质量浓度分别为 0. 136 4,
0. 314 2,0. 146 0 g·L - 1,过 0. 45 μm 微孔滤膜,
备用。
2. 3 供试品溶液的制备 分别取红毛五加根等 8
批样品粉末( 过40 目筛) 约0. 5 g,精密称定,置具
塞锥形瓶,分别精密加入甲醇 25 mL,密塞,精密称
定,浸泡过夜,超声处理 45 min,放冷,再精密称定质
量,用甲醇补足所减失质量,摇匀,滤过,精密量取
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李莹,等:四川藏羌地区五加属主要资源种类的HPLC 指纹图谱特征和种类鉴定
10 mL 滤液,蒸干,用甲醇溶解,定容于 10 mL 量瓶
中,用 0. 45 μm 滤膜滤过作为供试品溶液。
2. 4 方法学考察
2. 4. 1 空白试验 精密吸取空白溶液( 甲醇)10
μL,注入高效液相色谱仪,按 2. 1 项色谱条件进行
检测,结果表明空白不干扰测定。
2. 4. 2 精密度试验 取同一供试品溶液,连续进样
5 次,按 2. 1 色谱条件检测。用《中药色谱指纹图谱
相似度评价系统》2004 年 A 版进行评价,相似度 >
0. 999,符合指纹图谱要求,表明精密度良好。
2. 4. 3 重现性试验 另取红毛五加皮粉末分别制
备 5 份供试品溶液,进行检测。考察各色谱峰相似
度的一致性,用《中药色谱指纹图谱相似度评价系
统》2004 年 A 版进行评价,相似度 > 0. 999,符合指
纹图谱要求,表明方法重现性良好。
2. 4. 4 稳定性试验 取同一供试品溶液,分别于
0,4,8,16,24 h 进样检测,考察各色谱峰相似度的一
致性,用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》2004
年 A 版进行评价,相似度 > 0. 999,表明供试品溶液
在 24 h 内稳定。
3 结果与分析
3. 1 共有峰的确定 选择不同的 Mark 峰进行相似
度评价,以相似度为指标,越高越好,经过多次比较,
选择相对保留时间约为 1. 804,10. 233,38. 412 三峰
作为匹配峰效果较好,匹配过程见图 1(12 强峰)。
3. 2 指纹图谱分析
3. 2. 1 HPLC 指纹图谱及相似度评价 使用国家
药典委员会组织开发的《中药色谱指纹图谱相似度
评价系统》( 版本2004 A) 对数据进行处理。以红毛
五加根样品色谱图为基础,采用中位数法产生对照
指纹图谱(R) 即共有模式,并以R 为基准,计算每个
样品色谱图与之比较的相似度,结果见图 2,3,表 2。
图 1 Mark 峰的选择
图 2 8 批五加属药材样品的匹配色谱
从 8 批样品的 HPLC 指纹图谱相似度评价结果
得出:与红毛五加根(S1) 相似度最高的是红毛五加
根皮(S2) ,最低的是五加皮药材(S7) ; 与红毛五加
茎皮(S3) 相似度最高的是红毛五加根(S1) ,最低的
仍然是五加皮药材(S7) ;与蜀五加茎皮(S4) 相似度
最高的是糙叶藤五加茎皮(S5) ,最低的仍然是五加
皮药材(S7) ;与糙叶藤五加茎皮(S5) 相似度最高的
是蜀五加茎皮(S4) ,最低的仍然是五加皮药材
(S7) ;与刺五加药材(S6) 相似度最高的是红毛五加
茎皮(S3) ,最低的是香加皮药材(S8) ; 与五加皮药
材相似度最高的是刺五加药材(S6) ,最低的是蜀五
加茎皮(S4) ;与香加皮药材(S8) 相似度最高的是红
毛五加根(S1) ,最低的仍然是五加皮药材(S7)。
3. 2. 2 系统聚类分析 系统聚类( 即分层分类) ,
先将 N 个变量或样品看成 N 类,然后将性质最相接
近( 或相似程度最大) 的2 类合并为 1 个新类,聚为
N-1 类;再从中找到最接近的2 类加以合并,聚成 N-
2 类; 以此类推,最后N 个变量或样品全聚类在一
类中。
应用 DPSv 3. 0 统计软件对取得的 HPLC 数量
化特征进行系统聚类分析( 组间距离法,欧氏距
离) ,结果见图3。
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第 18 卷第 4 期
2012 年 2 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 18,No. 4
Feb.,2012
表 2 8 批样品的相似度计算
S1∶ R1)(0. 991) S2(0. 989) S8(0. 973) S3(0. 960) S5(0. 939) S4(0. 930) S6(0. 483) S7(0. 123)
S2∶ S1(0. 989) R(0. 974) S8(0. 957) S3(0. 951) S5(0. 928) S4(0. 923) S6(0. 489) S7(0. 122)
S3∶ R(0. 960) S1(0. 960) S2(0. 951) S5(0. 922) S4(0. 911) S8(0. 908) S6(0. 586) S7(0. 202)
S4∶ S5(0. 945) R(0. 932) S1(0. 930) S2(0. 923) S3(0. 911) S8(0. 899) S6(0. 379) S7(0. 074)
S5∶ R(0. 954) S4(0. 945) S1(0. 939) S2(0. 928) S3(0. 922) S8(0. 907) S6(0. 503) S7(0. 230)
S6∶ S3(0. 586) S5(0. 503) S2(0. 489) S1(0. 483) R(0. 456) S7(0. 410) S4(0. 379) S8(0. 376)
S7∶ S6(0. 410) S5(0. 230) S3(0. 202) S8(0. 142) R(0. 131) S1(0. 123) S2(0. 122) S4(0. 074)
S8∶ S1(0. 973) R(0. 970) S2(0. 957) S3(0. 908) S5(0. 907) S4(0. 899) S6(0. 376) S7(0. 142)
R∶ S1(0. 991) S2(0. 974) S8(0. 970) S3(0. 960) S5(0. 954) S4(0. 932) S6(0. 456) S7(0. 131)
注:1)表示该序列以 S1 为标准,计算其他样品指纹图谱相似度,降序排列,该序列表示 S1 与对照谱图的相似度为 0. 991。
图 3 五加属药材指纹图谱聚类分析
聚类分析结果分析:S1 与 S2,S3 红毛五加药材
的不同药用部位,成分最为接近; 其次是S5( 糙叶藤
五加茎皮) ;再其次分别是S4( 蜀五加茎皮)、S8( 香
加皮药材)、S6( 刺五加药材) 和S7( 五加皮药材)。
综上所述,红毛五加的不同药用部位( 根、根皮
和茎皮)、蜀五加茎皮和糙叶藤五加茎皮与香加皮
药材的相似度很高,与刺五加药材的相似度则相对
较低,与五加皮药材的相似度最低; 红毛五加、蜀五
加和糙叶藤五加 3 种药材的相似度较高。
4 讨论
指纹图谱相似度评价软件和系统聚类分析法对
8 批样品的 HPLC 指纹图谱的分析结果说明,红毛
五加根皮和茎皮、蜀五加茎皮和糙叶藤五加茎皮的
按本实验 2. 3 项下所提取的化学成分与香加皮药材
的成分更接近。分析其原因: 一是所用提取方法有
一定的局限性,药材中一些极性较大的水溶性成分,
比如多糖、苷类和极性较小的苷类成分都不能较好
的提取出来,故对分析所得的结果不能代表药材中
含的所有成分;二是实验中用DAD 紫外检测器也有
一定的局限性。故建议可以采用 HPLC-MS 联合技
术对 8 个样品所含化合物的差异性进行分析。
采用二极管阵列检测器进行全波长扫描,提取
了不同波长下的色谱图,最终选择了色谱峰较多、基
线的平稳、表观丰度较高的 254 nm 作为检测波长,
但在此最佳的提取波长下并不能把所有成分都完全
体现出来,对分析结果也有一定的影响。
试验中还对红毛五加药材的叶和去皮茎部分做
了检测分析,但由于检测出的图谱所含峰数较少,且
二者在四川藏羌民间不做五加皮类药材使用,故未
放在指纹图谱中一起分析。
各样品 HPLC 指纹图谱虽存在一定差异,但均
具有相同的色谱特征峰。本研究建立的指纹图谱方
法重现性、稳定性与精密度均较好,可作为鉴别红毛
五加、蜀五加、糙叶藤五加、刺五加、五加皮和香加皮
药材的品种鉴别依据。
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[责任编辑 邹晓翠]
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