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不同产地生、干、炮姜的UPLC指纹图谱比较研究



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不同产地生、干、炮姜的 UPLC指纹图谱比较研究
韩燕全1, 洪 燕2, 桂 洁1,2, 高家荣1, 汪永忠1, 夏伦祝1*
(1. 安徽中医学院第一附属医院,国家中医药管理局中药制剂三级实验室,安徽 合肥 230031;2. 安徽中
医学院,安徽 合肥 230031)
收稿日期:2012-07-20
基金项目:国家自然科学基金项目 (81102811) ;安徽省自然科学基金项目 (10040606Q40) ;国家中医药学科临床中药建设项目 (国
中医药人教发 [2012] 32 号)
作者简介:韩燕全 (1977—) ,男,博士,副主任中药师,主要从事中药质量控制和炮制研究。E-mail:hyquan2003@ 163. com
* 通信作者:夏伦祝,教授,主任药师,硕士生导师,主要从事中药质量控制和制剂研究。E-mail:xialunzhu@ sohu. com
摘要:目的 建立不同产地生、干、炮姜药材的 UPLC指纹图谱鉴别方法,比较生、干、炮姜指纹图谱的差别。方法
采用 UPLC法,对 17 个产地的生、干、炮姜药材进行 UPLC 指纹图谱分析,色谱条件为 Acquity BEH C18 (2. 1 mm
× 100 mm,1. 7 μm)色谱柱;乙腈-水为流动相梯度洗脱,体积流量为 0. 35 mL /min;检测波长 280 nm。结果 得到
了分离度、重现性均较好的生、干、炮姜药材 UPLC指纹图谱,生、干和炮姜分别有 16、22 和 20 个共有色谱峰;17
批不同产地的生、干、炮姜的指纹图谱相似度较好;但生姜、干姜和炮姜之间指纹图谱差异明显。结论 该方法快
捷、稳定、重复性好,为生、干、炮姜的质量控制提供了依据。
关键词:生姜;干姜;炮姜;UPLC;指纹图谱
中图分类号:R284. 1 文献标志码:A 文章编号:1001-1528(2013)02-0356-04
UPLC fingerprint comparison among fresh,dried and processed ginger from
different habitats
HAN Yan-quan1, HONG Yan2, GUI Jie2, GAO Jia-rong1, WANG Yong-zhong1, XIA Lun-zhu1*
(1. Grade 3 Laboratory of TCM Preparation,State Administration of TCM,The First Hospital Affiliated to Anhui College of TCM,Hefei 230031,China;
2. Anhui College of TCM,Hefei 230031,China)
KEY WORDS:fresh ginger;dried ginger;processed ginger;UPLC;fingerprint chromatogram
生姜为姜科植物姜 Zingiber officinale Rosc. 的
新鲜根茎,具有解表散寒、化痰止咳、温中止呕、
解鱼蟹毒等功效[1]。中医药学自古认为药食同源,
姜是最好的范例。早在春秋时期的 《论语·乡党》
一书中就有孔子 “不撤姜食,不多食”的记载。
传统医药学认为,姜乃药中佳品,主治风寒感冒、
喘咳、呕吐、痰饮、胀满、泄泻等,含姜的方剂和
中成药也数目众多。现代医药学也已证明,姜具止
呕、强心、抗炎等作用,对感冒、呕吐和咳嗽等疾
病有良好的治疗效果,对心脑血管疾病、肿瘤的发
生,有一定的防治作用[2]。生姜产地广泛,我国
大部分地区均有出产,南方以广东、浙江栽培较为
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普遍,其次是江西、安徽、四川、云南、湖南、湖
北等省;在北方则以山东为主要产地,还有河南、
陕西等省栽培较多[3]。众所周知,药材的质量与
产地的气候、土壤、阳光、水分等自然条件和生长
环境密切相关,这些因素不仅影响着药材的生长发
育和分布,而且影响其外部形态、内部构造和生理
变异以及有效成分的形成和含有量[4]。目前生姜
药材质量控制与品质评价的方法主要侧重于单一或
几种成分的定量测定[2]。鉴于此,本实验研究了
全国主要产地生、干、炮姜药材的 UPLC 指纹图
谱,为全面评价生、干、炮姜的质量及炮制前后的
质量差异提供一定的实验依据。
1 仪器与试药
超高效液相色谱仪 (Waters Acquity H-Class
UPLC,美国沃特世公司)包括四元泵、自动进样
系统、柱温箱、PDA 检测器以及 Empower 2 工作
站;超声仪 (江苏昆山超声仪器有限公司) ;
HFB—200 型高速中药粉碎机 (吉首市中州市中药
机械厂) ,DZF—6050 型真空干燥箱 (上海博讯医
疗设备厂) ,炒药设备 (自制)。
乙腈为色谱纯 (美国 TEDIA公司) ;乙醇、磷
酸等试剂均为分析纯;屈臣氏蒸馏水;0. 2 μm 微
孔滤膜 (上海陆纳生物科技有限公司)。对照品批
号分别为:姜酮 (122-485)、6-姜酚 (23513-
146)、8-姜酚 (23513-088)和 10-姜酚 (23513-
157)由上海鼎瑞化工有限公司提供,经1H-
NMR、13C-NMR、MS、IR 和 UV 等光谱检测确认其
结构 (由上海华东师范大学理工学院物理学系余
亦华教授测定) ;按本方法色谱条件,归一化法测
得姜酮、6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚纯度分别为
98. 51%、98. 79%、98. 81% 和 99. 13%。生姜药
材购于全国不同省份的原产地,经安徽中医学院第
一附属医院韩燕全博士鉴定均为姜科植物姜 Zingi-
ber officinalies Rosc的新鲜根茎,采收后按照产地方
法埋于潮而不湿的沙土中保存,称量前按 《中国
药典》2010 年版附录Ⅷ项下水分测定法,以甲苯
法测定含水率;各产地干姜参考本课题前期研究结
果,用晾法制备[5];各产地炮姜按照 《中国药典》
2010 年版附录 “砂烫法”统一制备,生姜样品信
息见表 1。
表 1 17 批不同产地生姜样品
Tab. 1 Seventeen batches samples of fresh ginger from different habitats
编号 产 地 采收年月 编号 产 地 采收年月
S1 江西崇仁县白坡镇 2010. 11 S10 上海市崇明县缘华镇 2010. 09
S2 江苏徐州市栖山镇 2010. 10 S11 浙江省天台县平桥镇 2010. 10
S3 山东省沂水县院东头乡 2010. 09 S12 四川省宣汉县胡家镇 2010. 09
S4 云南省玉溪市红塔区 2010. 09 S13 河北省唐山市丰润区 2010. 10
S5 广东省增城市中新镇 2010. 09 S14 山东省莱芜县县郊 2010. 10
S6 福建省高州市马贵镇 2010. 12 S15 山东省昌邑市柳疃镇 2010. 10
S7 江西省信丰县金盆山乡 2011. 01 S16 山东省唱乐县红河镇 2010. 10
S8 山东省昌邑市南逢镇 2010. 10 S17 湖南省益阳市安华山 2010. 10
S9 浙江省嘉兴市新丰镇 2010. 08
注:干姜和炮姜的样品批号与生姜相同,同批平行制作。
2 实验方法
2. 1 对照品溶液的制备 精密称定姜酮、6-姜酚、
8-姜酚、10-姜酚对照品,置 50 mL 量瓶中,用甲
醇溶解并定容至刻度,摇匀,作为对照品贮备液;
分别取对照品贮备液各 1. 0 mL 置 10 mL 量瓶中,
作为对照品稀释液;再分别取对照品稀释液 1. 0、
2. 5、0. 5、1. 0 mL,置于同一 10 mL量瓶中,加甲
醇定容至刻度,得质量浓度为0. 042 6、0. 087 55、
0. 013 82、0. 034 2 mg /mL 的姜酮、6-姜酚、8-姜
酚、10-姜酚的混合对照品溶液。
2. 2 供试品溶液的制备 分别精密称取表 1 中各
产地生姜 1. 25 g 左右 (去除含水率,取样量与干
姜、炮姜一致)、干姜和炮姜粉末 0. 25 g 左右,置
10 mL 量瓶中,加入甲醇至刻度,超声 (150W,
40Hz)25 min,放冷,称量,加甲醇补足失质量,
摇匀,0. 2 μm滤膜滤过,取续滤液,即得。
2. 3 生、干、炮姜 UPLC指纹图谱方法学考察
2. 3. 1 色谱条件 Waters Acquity UPLC BEH C18色
谱柱 (2. 1 mm × 100 mm,1. 7 μm) ;乙腈 (A)-
水溶液 (B)为流动相,梯度洗脱 [程序为 A-B:
0 ~ 10 min (3 ∶ 97) ;10 ~ 15 min (85 ∶ 15) ;15 ~
18 min (100 ∶ 0) ;18 ~ 20 min (97 ∶ 3) ],检测波
长为 280 nm,体积流量为 0. 35 mL /min,柱温为
35 ℃。
2. 3. 2 精密度试验 取 S2 (江苏徐州产)干姜的
供试品溶液连续进样 6 次,按 2. 3. 1 项下色谱条件
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测定,以 《中药色谱指纹图谱相似度评价系统软
件》(2004 版 A)评价,相似度结果都在 0. 99 以
上,表明仪器的精密度良好。
2. 3. 3 重现性试验 取同一批 S3 (山东沂水产)
干姜药材,按 2. 2 项下方法平行操作,制备 6 份供
试品溶液,按 2. 3. 1 项下色谱条件进行测定,以
《中药色谱指纹图谱相似度评价系统软件》 (2004
版 A)评价,相似度结果都在 0. 98 以上,表明样
品的重现性良好。
2. 3. 4 稳定性试验 取 S1 (江西崇仁产)干姜药
材按 2. 2 项下制备供试品溶液,分别在 0、4、8、
12、24 h 分别进样,检测指纹图谱,以 《中药色
谱指纹图谱相似度评价系统软件》(2004 版 A)评
价,相似度结果都在 0. 98 以上,表明样品的稳定
性良好。
3 结果
3. 1 不同产地生、干、炮姜指纹图谱的建立及技
术参数
3. 1. 1 UPLC 指纹图谱的建立及共有指纹峰的标
定 取不同产地的生、干、炮姜药材,按 2. 2 项下
制备样品溶液,在 2. 3. 1 项下色谱条件测定样品的
指纹图谱。分别得到生、干、炮姜各 17 批样品图
谱。根据中国药典委员会颁布的 《中药色谱指纹
图谱相似度评价系统软件》 (2004 版 A)处理图
谱,通过比较 17 批供试品 UPLC 色谱图的检测结
果,确定生、干、炮姜的共有指纹峰分别为:16、
22、20 个,17 批不同产地生、干、炮姜药材的特
征指纹图谱见图 1、2 和 3。
6. 6-姜酚 9. 8-姜酚 12. 10-姜酚
6. 6-gingerol 9. 8-gingerol 12. 10-gingerol
图 1 生姜饮片的 UPLC指纹图谱
Fig. 1 UPLC chromatogram of 17 batches of
fresh ginger samples
8. 6-姜酚 11. 8-姜酚 15. 10-姜酚
8. 6-gingerol 9. 8-gingerol 15. 10-gingerol
图 2 干姜饮片的 UPLC指纹图谱
Fig. 2 UPLC chromatogram of 17 batches of
dried ginger samples
3. 姜酮 8. 6-姜酚 9. 8-姜酚 13. 10-姜酚
3. gingerone 8. 6-gingerol 9. 8-gingerol 13. 10-gingerol
图 3 炮姜饮片的 UPLC指纹图谱
Fig. 3 UPLC chromatogram of 17 batches of
processed ginger samples
3. 1. 2 共有峰的相对保留时间及相对峰面积计算
生姜的 6 号、干姜和炮姜的 8 号色谱峰经对照品
定性,鉴定为 6-姜酚,其峰面积占总峰面积大于
10%,且较稳定,因此选其为参照峰,标为 S。分
别将各共有色谱峰保留时间与同一图谱中参照峰的
保留时间比较,其比值作为各色谱峰的相对保留时
间;将各色谱峰峰面积与同一图谱中参照峰的峰面
积比较,其比值为各色谱峰的相对峰面积。17 批
样品中各共有峰相对保留时间 RSD < 1. 5%,各共
有峰相对峰面积 RSD < 4. 0%,符合指纹图谱的有
关规定[6]。
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3. 2 生、干、炮姜指纹图谱的直观比较 将生、
干、炮姜的对照指纹图谱导出,与混合对照品图谱
比对,确定部分峰归属并进行直观比较分析。图 4
中可见生、干、炮姜在 a、b、c、d、e 和 f 区域的
色谱峰有明显的差异,其中 a和 c区色谱峰,生姜
的紫外吸收较强,而干姜和炮姜均较弱,说明在炮
制过程中成分有明显的损失;b 区与混合对照品定
性比较可确定是姜酮的色谱峰,此峰为炮姜所独
有,是干姜在炮制过程中产生的新色谱峰,这与文
献报道相一致[8];而 d、e 和 f 区域中,干姜和炮
姜的紫外吸收均明显较生姜强,说明在炮制过程中
部分成分的量有所增加。直观分析结果可见生、
干、炮姜的共有色谱峰差异明显,表明生姜在干燥
和砂烫过程中,发生了多种成分的 “质”与 “量”
的变化,这为其药效差异提供了质量方面的证据。
A. 生姜 B. 干姜 C. 炮姜 D. 混合对照品 1. 姜酮
2. 6-姜酚 3. 8-姜酚 4. 10-姜酚
A. fresh ginger B. dried ginger C. processed ginger
D. mixed reference standard 1. gingerone 2. 6-gingerol
3. 8-gingerol 4. 10-gingerol
图 4 生、干、炮姜对照特征图谱和混合对照品的
UPLC色谱图
Fig. 4 Common UPLC chromatogram of 17 batches
of samples and mixed reference substunces
3. 3 生、干、炮姜的指纹图谱相似度计算 本实
验采用中国药典委员会推荐的 《中药色谱指纹图
谱相似度评价系统 2004A 版》,分别对不同产地的
生、干、炮姜药材的指纹图谱进行相似度分析,相
似度评价结果见表 2。
表 2 不同产地生、干、炮姜相似度计算
Tab. 2 Similarity evaluation of 17 batches of samples
编号 生姜 干姜 炮姜 编号 生姜 干姜 炮姜
S1 0. 923 0. 992 0. 986 S10 0. 944 0. 990 0. 981
S2 0. 985 0. 992 0. 962 S11 0. 908 0. 990 0. 980
S3 0. 981 0. 995 0. 982 S12 0. 986 0. 984 0. 990
S4 0. 979 0. 964 0. 954 S13 0. 974 0. 980 0. 945
S5 0. 978 0. 989 0. 992 S14 0. 951 0. 978 0. 993
S6 0. 974 0. 997 0. 995 S15 0. 975 0. 986 0. 996
S7 0. 981 0. 987 0. 946 S16 0. 983 0. 994 0. 987
S8 0. 992 0. 991 0. 991 S17 0. 920 0. 979 0. 986
S9 0. 950 0. 978 0. 991
由表 2 可知,17 批生、干、炮姜饮片的指纹
图谱各自的相似度均大于 0. 9,说明不同产地间各
批药材相似性较好,其代表性指纹图谱的选择较为
合理[7],生姜、干姜和炮姜的质量差异主要是在
炮制过程中产生的。
4 讨论
金元时期著名医家李杲曾云 “干姜,生辛炮
苦,阳也,生用逐寒邪而发表,炮则除胃冷而守中
……”,生姜与其炮制品的药性、药效既有相似之
处,又有较明显差异,临床应用也有明显区别。本
实验结果表明,17 批不同产地生姜的色谱图的整
体特征相似,说明不同产地生姜所含的主要成分类
别较一致,但是不同产地姜的指纹图谱在非共有峰
和特征指纹峰的相对比例、面积上存在一定的差
异,说明产地对药材的成分量有一定影响,这可能
与产地、生产年限、采收等因素都有一定的关系。
由生姜、干姜、炮姜的 UPLC 指纹图谱可以看出,
炮制前后,指纹图谱色谱峰有明显的差异,干姜、
炮姜与生姜相比差异主要表现在新色谱峰的增加或
原色谱峰的缺失及峰面积的改变;干姜与炮姜相
比,共有色谱峰也有明显差异,且炮姜的色谱峰面
积较干姜小;由此可以看出,炮制前后,生姜中的
成分发生了 “质”与 “量”两方面的改变,炮制
方法的不同对姜的成分含有量也具有明显的影响,
这是姜不同炮制品功效和临床应用不同的内在
依据。
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