全 文 ：·化学成分 ·
板蓝根和大青叶质量的化学模式识别研究
沈阳药科大学 (沈阳 n o 15)孙立新 宁黎丽 毕开顺 罗 旭
摘要 本文收集不同科属 、 不同产地的板蓝根样品 刀个 、大青叶样品 5个 。 对样品 的化学成分进
行高效液相色谱分析 , 获得反映样品整体化学特征的数据 , 同时选择体外抑菌药理指标进行药理活性测
定 。 用典型相关分析 ( CCO )R 揭示了化学信息和药理指标之间的相关关系 ,寻找与药理指标密切相关的
化学成分 ,用 I SOD AT A 聚类分析技术将 32 个样品划分为 5 类 。 用本文建立的方法评价板蓝根 、大青叶
的质量 ,结果良好 , 正确率为 卯 . 6 % 。
关键词 板蓝根 大青叶 化学模式识别 质量评价
板蓝根 、大青叶是常用中药材 ,具有清热解
毒、抗菌消炎 、 凉血消斑等功效 。 板蓝根为十字
花科植物落蓝 ( sI 琳15 idn 妙 t ica oF rt) 和 爵床科植
物马蓝 ( 刀即丙
~ hnt
o c o at (N
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.
) Bo ek
.
)
的干 燥 根 , 前者称北 板 蓝 根 , 后 者 称南板 蓝
根〔’〕。 大青叶为落蓝 、 马蓝和萝科草本植物寥
蓝 ( oP lyg o~
t诚 ot ir o iA t . )的枝和 叶川 。 市
售的板蓝根 、大青叶除以上 品种外 , 个别地区以
同属植物球花 马蓝 ( & m吞ial nt hes eP n t SnoI nD湘
(Ne
s
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.
A n d e o
.
)
、 少花 马蓝 ( tS or 乙i范瓜触 3 0 11-
g喇俪 M iq . )等药用价值较差的品种作为代用
品人药 , 同一批商品中也有科属 、 产地 、 生长条
件、栽培方法 、采集时间 、贮存条件等不同条件 ,
这一切使板蓝根 、大青叶虽含有相似的化学成
分 ,但在含量 和药理作用方面有差异 。 文献报
道用测定靛蓝 、 靛玉红陈 4〕和喳哇酮囚 的含 量
控制其质量 。 但 由于中药 材中化学成分很多 ,
一两个有效成分的含量不能全面反映中药的内
在质量 。 用模式识别技术鉴定中药材的真伪和
优劣取得可喜的进展 〔6 一 9〕。 本研究对其化学成
分进行高效液根色谱分析获得化学信息 , 用微
生物法对抑菌成分进行生物学测定 ,用典型相
关分析 (C CO R )揭示其化学信息与药理指标之
间的相关关系 ,选择与药理指标密切相关的有
效成分用 IS OD A I城 聚类分析技术分类 , 为制订
综合评价板蓝根和大青叶质量的新方法进行了
探索 。
了 方法原理
中药材第 23 卷第 10 期 2戊旧年 10 月
,
.
1 典型相关分析 ( CCO R ) 典型相关分析是
研究变量之间相关关系的一种统计分析方法 ,
它揭示两组随机变量之间的线性相关情况 。 对
收集的 n 个样 品进行化学分析 和定量药理实
验 ,获得化学数据 向量 又和药理数据向量 矛:又
二
(X
I , 从 … , x i , … 耳 ) , Y = ( Y , , 姚 , … 戈 , …
Y q )
,其中 X 、 表示某匕样品第 i 个化学成 分的
测量值 ,戈表示某一样品第 j 个表示药理活性
的测量值 。 典型相关分析的基本思想是构造两
组随机变量 的线性函数 : 。 二各乌 x i , : =馨、 Y , ,寻找变换系数向量二= ( a ; , a2 , … , a *… , 今 ) ’ 和石
=
( b
, ,坑 , … , 炳, … , b q ) ’使新变量 。 和 , 具有最
大的相关系数 (r 。 ,动二
。 和 刀称为典型变量 。
了石面而l不 新变量
C vo (
。 ,动表示典型变量 !
与 刀之间的协方差 , D ( 。 )和 (D 叻表示典型变量
。 和 刀的方差 。 通过对 。 和 刀线性 函数系数的
分析 ,得 出能反映样品某药理活性的有效特征 。
1
.
2 Iso DAT A 聚类分析法 IS O DA TA 聚类分
析法是基于模糊划分的模糊聚类分法 。 首先选
取目标函数 nJ l`u , V , =惠睿`u。 )叫 , jz 一 V i ,, 2 ,
其中 m 〕 1 , 是待定参数 , 代表最终分类的模糊
性 ; l! jZ 一 v 、 11 = [艺 ( Z。 一 v ij ) , 〕’龙为样本 z j 和
聚类 中心 v ; 的欧氏距离 。 理想 的分类应该是
使泛函数 mJ ( U , V )为最小 。 计算步骤如下 : ( 1)
取定预分类数 k , 2 ` k 〔 n ,将样 品预分类 , 作为
初始划分距阵 伊 ,逐步迭代 , t = 1 , .2 二 。 ( 2) 计
DOI : 10. 13863 /j . i ssn1001 -4454. 2000. 10. 010
算聚类中心 v :, V Z , … , V k 。 V i
今 , , , 、 m , fl自、 U ij / 向
~ n ,
,进样 or 川 , 按上述色谱条件操作 , 测定 1 , 2 ,
,
or 号峰的峰面积 。 其中 1 号峰和 4 号峰分
系(U。 ) m
丫; , ( i = l , 2 , … k ) ; ( 3 )计算划分矩阵 U , = {U粉}
为迭代次数 。 U ; ; = 。么裂导漂哗)二。 一 ,」) 一 ;沁 1 1 钊 一 v i l
1l jz
一 v川 面 ) )
112 1
一 v * }I’ 0 一 ’ , v ;
,
j (当 m = l , 2 ) ; ( 4 )
别与外标靛玉红和靛蓝的保留时间相同。 每个
样品溶液进样前 , 先将靛玉红对照溶液进释 均
川, 测定其峰面积 ,样品溶液的各个峰面积除以
外标靛玉红的峰面积得样品中对应成分的相对
含量 ,结果见表 1。
2
.
3 样品溶液的体外抑菌实验
2
.
.3 1 样品的生 物学检定 : 取内径 90 ~
、 高
16 一 17 ~ 的平底双碟
。 分别加人热后融化的
培养基 20 而 ,使在碟底 内均匀摊布 , 放置水平
台上使凝固作为底层 ;另取培养基适量 ,加热融
化后放冷 至 60 ℃ ,加人检定菌 (枯草杆菌或短
小芽抱杆菌 )适量 (以能得清晰的抑菌圈为度 ) ,
摇匀 ,备用 。 在每个双碟中分别加人 5 耐 带菌
培养基 ,使在底层上均匀摊布 , 作为菌层 。 在制
备好 的双碟中放置牛津杯 , 滴加样 品溶液 工至
平满 。 37 ℃培养 16 h 后 , 测量 抑菌 圈 , 结果见
表 2 。
2
.
3
.
2 最小抑菌浓度 的测定 : 在 10 时 肉汤
培养基中加 1 . 0 d 枯草杆菌菌悬液 , 37 ℃培养
16 h ;取 10 支灭菌试管 ,编号后于第 1 管加 1 . 5
而 肉汤培养基 , 其余 9 支分别加人 1 . 0 而。 将
0
.
5 耐 样品溶液 工加入第 1管 ,摇匀 ,然后从第
1 支试管 中吸取 1 . 0 耐 加人第 2 支 , 摇匀后从
第 2 支试管 中吸取 1 . 0 血 加人第 3 支试管中 ,
… … ,到第 9 支试管时 , 将吸取的 1 . 0 已 弃去 ,
第 10 支试管作为对照 ;将试验试管置于 37 ℃温
箱中 , 培养 16 h 后观察 ,结果见表 2 。
3 结果与讨论
3
.
1 数据处理
3
.
1
.
1 用典型相关分析提取 有效特 征 : 将样
品的 H PL C数据和生物学测定数据标准化后运
行典型相关分析 ( C CO )R 程序 ,得典型相关系数 .
r
(
。 , 刀) 二 0 . 9 165 , 其 中 e 二 0 . 19 7 2 X , + 0 8 33 8X2
一 0
.
82科X3 + 0 . 404 3从 一 0 . 0 847 凡 十 0乃以)3凡 +
0
.
2 87耳 + 0 . 12 87丸 一 0 . 09 竭 一 0 . 4 2 3 4 X , o , 刀二
l
.
0 14 9 y ; + 0
.
0 17 4姚 。 从结果可 以看 出 : l , 2 , 4 ,
6
,
7
,
8 号 峰 系数 为正 值 , 可 知 l , 2 , 4 , 6 , 7 , 8
号 峰值越 大 , 。值越 大 ; 因 。与刀为正相 关 , 。值
中药材第 23 卷第 or 期 2X( X) 年 or 月
k酬曰一
若 ~ { IU粉一 U-jt ’ l } 〕 。 ,则 U耘及相应的 v {为所
求 ,否则回到步骤 ( 2 )继续迭代 。 : 是 事先给定
的正数 ( 10 一 ’ , 10 ~ 2 , … ) , 表示误差 大小 。 在 已
得到的模糊分类矩阵 U 中 ,令每列 中的最大元
素为 1 , 其余为 O ,则得到一个普通分类矩阵 , 即
为最后的聚类结果 。
2 实验部分
2
.
1 样品的收集与鉴定 27 个不同产地的板
蓝根样品和 5 个不同产地的大青叶 ,经本校许
春泉教授鉴定 。 干燥粉碎后 ,备用 。
.2 2 板蓝根的高效液相色谱分析
2
.
2
.
, 仪器和色谱条件 : 日本岛津公司产 比 -
10 A系列高效液相 色谱仪 ;附 SPD一 M IOA 紫外
检测器 ; CRM一 10 赶 工作站 ; AST . Vs GA 计算机 ;
70 # 进样器 ;优一 l o D泵 。 色谱柱 : pS h e ir s obr C18
柱 ( 4 . 6 ~ x 25 0 ~
,
10 脚 ) ;流动相 : 甲醇一水
(63
: 37 ) (含 0 . 1 mo l/ L N氏 cA ) ; 流速 : 1 . 0 n方
而 ;n 检测波长 : 280 ln ;柱温 : 室温 ; 进样 量 : 10
川。
2
.
2
.
2 靛玉红对照溶液的配制 :精密称取靛
玉红对照品 3 . o mg , 置 lo d 量瓶中 , 加丙 酮
溶解并稀释至刻度 。
2
.
2
.
3 样 品 溶液的 制备 : 称取板蓝 根粗粉
25
.
0 9
, 置索氏提取器中 , 加丙酮 125 以 , 80 ℃ 回
流 s h , 提取液浓 缩后置 10 耐 离心管 中离心
( 3 (众 ) 转 /而n) 5 而 n ,定量转移至 10 耐 量瓶中 ,
加丙酮稀释至刻度 。 精密吸取 8 耐 提取液置
另一 10 以 量瓶中 , 加水稀释至刻度 , 摇匀 , 过
滤 ,得样品溶液 I ;剩余提取液约 2 以 , 过微孔
膜 ,得样品溶液 n 。 样品溶液 工用于抑菌实验 ,
样品溶液 H用于 HP LC 实验 。
2
.
2
.
4 样品溶液的 E P LC 测定 : 取样品溶液
.
6 10
.
表 1
名称
样品溶液的扣四刀 测定结果
1落蓝根
2 落蓝根
3落蓝根
4 秘蓝根
5蓓蓝根
6 裕蓝根
7落蓝根
8落蓝根
9蓓蓝根
1 0落蓝根
n 蓓蓝根
2 1落蓝根
13落蓝根
4 1落蓝根
巧 落蓝根
6 1落蓝根
17落蓝根
1 8裕蓝根
19落蓝根
2 0落蓝根
2 1落蓝根
2 落蓝根
2 3马蓝根
24 马蓝根
2 5马蓝根
26 马蓝根
2 7马蓝根
2 8马蓝叶
2 9蓓蓝叶
3 0落蓝叶
31落蓝叶
2 3落蓝叶
产地
河北
河北
河北
河北
刚匕河北
河南
河南
安徽
安徽
安徽
安徽
安徽
安徽
山西
贵州
甘肃
内蒙
海南
江苏
江苏
江苏
江苏
山东
云南
云南
云南
云南
安徽
云南
四川
安徽
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.
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越大 ,水抑菌能力 )也越大 。 因出现 7 号峰的样
品较少 ,故将 1 , 2 , 4 , 6 , 8 号峰值定为有效特征 。
3
.
,
.
2 用 IS OD A TA 聚类分析将样品分级 : 将 5
个有效特征 的标准化数据运行 Ios D AT A 聚类
分析程序 ,结果见表 3 。
3
.
2 讨论
.3 2
.
1 本文对 27 个板蓝根样品和 5 个大青
叶样品进行最小抑菌浓度测定 ,将 犯 个样品分
为 5 级 , 与 Iso D AT A 聚类分析结果相比较 , 二
者符合率为 90 . 6 % 。 其 中 工级样品 中全部为
中药材第 23 卷第 10 期 2X( X) 年 10 月
大青叶 ; n 级样品中仍以大青叶为主 , 只有 20
号样 品江苏产地的板蓝根分在 n 级 ,这可能与
江苏的气候条件有关 ; m , W , V 级中既有南板
蓝根 ,也有北板蓝根 ,说明南板蓝根和北板蓝根
的抑菌能力无 明显差异 ,这为扩大药源提供了
依据 。
3
.
2
.
2 本文应用典型相关分析 ( CCO R )提取 5
个对抑菌药理活性贡献大 的特征为有效特征 ,
其中 1号特征 (色谱峰 )和 4 号特征 (色谱峰 )确
证为靛玉红和靛蓝 , 这与现代研究认为靛玉红
.
6 11
和靛蓝是中药板蓝根和大青叶 的有效成分一
致 ,是本方法确定的有效特征合理的一个佐证 。
表 2 样品溶液的生物学测定结果
抑菌圈 (nI )
样品号 枯草杆菌 短小芽胞杆菌 MI (C 洲血 )
(
n = 8 ) (
n = 8 )
表 3 E O D A T A 聚类分析结果与体外
抑菌实验结果比较
分类 样品号
丁土
HIso DAT A 计算结果
班WV
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( 2以刃 一 05 一 18 收稿 )
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· 中药材第 23 卷第 10 期 2X( X) 年 or 月
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高良姜超临界 c o : 萃取物 G c 一 M S 分析
第一军 医大学珠江 医院 ( 51 02 82 ) 林敬明 刘双秀 贺 巍 杨卫红
第一军 医大学 ( 51 05 15) 吴 忠 夏平光 陈飞龙
摘要 为了寻找有效成分 ,发掘高良姜的新药效 , 开发高 良姜这一药物资源 , 对高良姜采用超临界
Cq 萃取 (班飞 . Cq )挥发油 ,并且应用 GC 一MS 联用技术和计算机信息检索方法确定了解析釜 I 油中 27
个化合物 ,解析釜 1 油中 11 个化合物 。
关键词 高良姜 超临界 C认萃取 挥发油 气质联用
高 良姜 为姜 科 植 物 A切in 必 娜c i
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不 良 、 急性 胃肠炎 , 外治汗斑 。 本文运用 S兀 -
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c e 的干燥根茎 , 主 产广 东 、 广西 、 云南 、 台 C仇 法从高良姜中提取挥发油 , 并用 GC 一M S 分
湾 ,其味辛 、 性温 、 无毒 。 能温 胃散寒 、 消食止 析其挥发油成分 。
痛 。 主治院腹冷痛 , 暖气吞酸 、 胃寒 呕吐 、 消化 , 材料 、仪器与方法
表 1 解析釜 I挥发油成分及相对含 l
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中药材第 23 卷第 10 期 2以洲〕年 10 月 6 1 3