李成義 劉書斌 王明偉 魏學明 強正澤 張櫻山
摘要:目的 比較不同商品等級白條黨參藥材的質量,為黨參藥材合理利用提供依據。方法 采集甘肅不同商品等級54批白條黨參樣品,采用高效液相色譜法測定黨參藥材中黨參炔苷和蒼術內酯Ⅲ含量,采用比色法測定黨參多糖含量,按2010年版《中華人民共和國藥典》方法測定醇溶性浸出物含量,運用單因素方差和因子分析對數據進行綜合評價。結果 黨參炔苷和蒼術內酯Ⅲ與商品等級均呈負相關。主成分因子排序結果顯示樣品并不以其商品等級相應順序排序,二等品多居于排名前列。結論 不同商品等級白條黨參質量存在差異,二等品相對一、三等品質量較優。
關健詞:黨參;商品等級;質量評價;因子分析
中圖分類號:R284.1 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5304(2016)05-0091-05
Comprehensive Quality Evaluation of Gansu Baitiao Codonopsis Radix with Different Commercial Grades LI Cheng-yi1, LIU Shu-bin1, WANG Ming-wei1, WEI Xue-ming2, QIANG Zheng-ze1, ZHANG Ying-shan2 (1. Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou 730000, China; 2. Gansu Province Traditional Chinese Medicine Modern Pharmaceutical Engineering Research Institute, Lanzhou 730010, China)
Abstract: Objective To compare the quality of Baitiao Codonopsis Radix with different commercial grades; To provide the basis for the rational utilization of Codonopsis Radix. Methods Totally 54 batchs of Baitiao Codonopsis Radix with different commercial grades from main producing areas in Gansu were collected. The contents of lobetyolin and atractylenoide Ⅲ in Codonopsis Radix were detected by HPLC. Colorimetric method was used to detect the content of polysaccharide in the Codonopsis Radix. Chinese Pharmacopoeia 2010 Edition was referred to detect the content of extractum. One way ANOVA and factor analysis method were used to comprehensively evaluate the data. Results Lobetyolin and atractylenoide Ⅲ were all negatively correlated with commercial grades. The results of the principal component factor ranking showed that the samples were not sorted by the order of commercial grades, with commercial grade two ranking in the forefront. Conclusion The quality of Baitiao Codonopsis Radix with different commercial grades is different, and the quality of commercial grade two is better than other commercial grades.
Key words: Codonopsis Radix; commodity grade; quality evaluation; factor analysis method
白條黨參在甘肅栽培歷史已逾50年。據調查,其主要產地集中在甘肅定西、隴南等地[1],占全國黨參流通量的80%以上,為甘肅道地藥材。黨參主要含黨參萜類、苷類、聚乙炔醇、甾類、酚酸、多糖等多種化學成分,有補中益氣、生津養血、健脾益肺功效[2]。其中黨參炔苷對乙醇所致的胃黏膜損傷有很好的保護作用[3],是黨參保護胃黏膜的活性成分之一;倍半萜內酯類化合物蒼術內酯Ⅲ具有明顯的抗炎活性[4],與黨參補脾養胃的傳統功效相符;黨參多糖既是黨參主要的化學成分,也是藥效活性成分;醇溶性浸出物
為藥典規定的常測項。以上均可作為黨參研究的指標成分。
目前對白條黨參的質量評價多集中在生藥學鑒定方面[5],或基于1種主要有效成分[6-7]、2種指標性成分[3]和基于指紋圖譜研究[8]的單一評價模式,缺乏對不同商品等級白條黨參進行綜合、全面的質量評價。本研究通過測定甘肅54批不同商品等級白條黨參樣品的4種指標成分含量,并進行統計學分析,以期探討目前不同商品等級白條黨參藥材的實際質量,為其質量標準研究奠定基礎。
1 儀器與試藥
Agilent1100高效液相色譜儀(美國安捷倫公司),OHAUS Corporation DV SERIES型電子天平(奧豪斯儀器有限責任公司),HH-S112電熱恒溫水浴鍋(江蘇醫療器械廠),KQ-250TDB型高頻數控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司),Uph-I-5T型優普超純水制造系統(上海優普超片設備公司),TU-1901型紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)。
黨參炔苷對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號111732-201206),蒼術內酯Ⅲ對照品(上海標準化研究中心,批號PCM-8Z-003,純度>99%),乙腈(色譜純),甲醇(色譜純),氯仿、甲醇、乙醇均為分析純,雙蒸水。
于2014年1月在渭源縣、臨洮縣、宕昌縣等地收集54批次白條黨參樣品,遵從不同產地黨參傳統采收期。經筆者李成義教授鑒定為桔梗科植物黨參Codonopsis pilosula(Franch.)Nannf.的干燥根,劃分等級后粉碎,密封保存備用,樣品信息見表1。
2 方法與結果
2.1 白條黨參等級劃分
參照國家《七十六種藥材商品規格標準》,對各樣品進行外觀形狀觀察,并測定蘆下直徑等相關指標,統一劃分商品等級,具體劃分標準見表2。
2.2 醇溶性浸出物含量測定
按2010年版《中華人民共和國藥典》(附錄X A)醇溶性浸出物測定法項下熱浸法[2]測定,結果見表3。
2.3 黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ含量測定
采用高效液相色譜法測定。黨參炔苷色譜條件:ZORBAX SB-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μL),流動相乙腈-水(28∶72),流速1.0 mL/min,進樣量10 μL,柱溫30 ℃,檢測波長269 nm,理論塔板數>4000,黨參炔苷與相鄰峰分離度均>1.5,分離度良好。蒼術內酯Ⅲ色譜條件:ZORBAX SB-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μL),流動相甲醇-水(70∶30),流速1.0 mL/min,進樣量10 μL,柱溫30 ℃,檢測波長222 nm,理論塔板數>4000,蒼術內酯Ⅲ與相鄰峰分離度均>1.5,分離度良好。測定其峰面積,計算相應含量,結果見表3。
2.4 黨參多糖含量測定
采用苯酚硫酸法[9]測定。精密移取供試品溶液0.5 mL,補水至3.5 mL,加入5%苯酚溶液1.5 mL和濃硫酸5.0 mL混勻,靜置于100 ℃水浴中15 min后,迅速冷卻,在486 nm處測吸光度值并計算多糖含量,結果見表3。
2.5 不同商品等級白條黨參指標成分單因素方差分析
根據上述測定結果,采用SPSS21.0統計軟件,對不同商品等級白條黨參藥材所含的黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ、醇溶性浸出物和黨參多糖4種成分采用單因素方差分析進行評價比較。其中,對黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ進行評價時,由于總方差不齊,采用Tamhane's T2進行方差分析,其他評價指標采用LSD進行分析。
2.5.1 黨參炔苷含量比較 不同商品等級白條黨參的黨參炔苷含量差異無統計學意義。其中一等品的黨參炔苷含量最低,平均值為0.447 mg/g;二等品的黨參炔苷平均值為0.480 mg/g;三等品的黨參炔苷最高,為0.517 mg/g。可見,商品等級與黨參炔苷含量呈負相關,商品等級越高,黨參炔苷含量越低。
2.5.2 蒼術內酯Ⅲ含量比較 不同商品等級白條黨參中蒼術內酯Ⅲ的含量差異無統計學意義。其中一等品蒼術內酯Ⅲ含量最低,平均值為0.261 mg/g;二等品蒼術內酯Ⅲ平均含量為0.271 mg/g;三等品蒼術內酯Ⅲ平均含量為0.302 mg/g。含量最高者是最低者的1.16倍。可見,蒼術內酯Ⅲ含量與商品等級呈負相關,商品等級越高,蒼術內酯Ⅲ含量越低。
2.5.3 浸出物含量比較 不同商品等級白條黨參浸出物含量范圍為49.82%~69.45%,其中二等品平均含量最低(60.71%),一等品平均含量最高(61.81%)。個別樣品含量較低,可能與樣品的采集、土壤肥力等因素有關。總體上看,甘肅白條黨參醇溶性浸出物含量普遍高于藥典規定(55%),說明甘肅白條黨參總體質量較好。
2.5.4 黨參多糖含量比較 不同商品等級白條黨參黨參多糖含量為42.76~142.76 mg/g,不同商品等級樣品間的多糖含量無明顯差異。三等品的多糖含量最高產地是最低產地的3.47倍,說明相同等級的不同產地樣品間黨參多糖含量相差較大,這可能與生長環境、海拔高低、土壤因素等有關。經單因素方差分析得出,不同產地樣品的黨參多糖存在顯著差異,臨洮縣、渭源縣樣品的多糖含量均高于漳縣。這與我們實地調研結果相一致。
2.6 相關性分析
對表3中各指標成分含量數據進行相關性分析,Pearson相關系數見表4。結果表明,白條黨參中黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ的含量呈顯著正相關,浸出物與黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ呈顯著負相關,黨參多糖與蒼術內酯Ⅲ含量呈負相關,但黨參炔苷含量與黨參多糖無相關性。
2.7 白條黨參藥材主成分分析
主成分分析是通過多個數值變量間的相互關系,采用統計學降維分析原理,將多個變量簡化為幾個綜合變量,最大限度地保留原樣本集所含的原始信息,使新變量成為原變量的線性組合,是一種適用于多指標大樣本的綜合分析方法[10]。采用SPSS21.0統計軟件對黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ、浸出物、黨參多糖的檢測結果進行主成分分析,結果見表5~表7。
由表5可知,前2個成分特征值均>1,說明前2個因子在影響黨參質量評價指標中起主導作用,2個主成分累積貢獻率達75.50%,能夠較客觀地反映黨參藥材內在質量,故選取前2個主成分進行分析。
由表6可見,黨參各因子載荷系數能綜合反映各成分對第1、2主成分的影響。其中,黨參炔苷的因子載荷量在第1主成分中最大,說明其對黨參質量的影響最大,驗證了藥典采用黨參炔苷作為指標性成分具有一定依據。另外,黨參多糖載荷系數為0.969,是影響第2主成分的主要因子,黨參炔苷與黨參多糖成分則呈正相關。結合文獻[8-9]分析,這些成分之間的相關性可能與聚乙炔醇類成分之間糖苷鍵的相互轉化有關,提示黨參多糖可能參與了黨參炔苷成分的生源合成。
根據各主要因子的權重系數進行累加,權重系數的計算依據其方差貢獻率的大小,即各主成分的貢獻率與2個主成分的總貢獻率之比,第1主成分的權重F1=47.257%÷75.502%=0.626,則第2主成分權重F2為0.374。根據公式F=0.626F1+0.374F2,得出各個黨參樣品的總因子得分F并排序,得分越高,表明該藥材質量越好。結果見表7。
3 討論
為準確對不同商品等級白條黨參質量進行評價,結合實地調研情況,本研究采集6縣18個鄉鎮的黨參進行多指標綜合分析和質量評價。每縣至少保證3個鄉鎮,能代表該主產縣區的總體黨參質量。藥材采集后統一劃分商品等級,并通過通風陰涼處晾曬干燥的方法處理,避免因樣本量少、儲藏時間、加工方式等因素對分析結果造成影響。
相關分析結果顯示,不同商品等級白條黨參中黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ含量呈顯著正相關,浸出物與黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ含量均呈顯著負相關。這與劉氏等[6]、王氏等[11]研究表明黨參炔苷和蒼術內酯Ⅲ均可作為初步評價黨參質量的指標性成分,及魏氏等[9]研究表明黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ含量與商品等級呈負相關的結果一致。商品等級越高,黨參炔苷和蒼術內酯Ⅲ含量越低,浸出物含量越高,究其原因可能為:①黨參炔苷、蒼術內酯Ⅲ主要存在于根的韌皮部內,隨著藥材根部粗度增加(商品等級越高),皮部所占比例降低,含量也隨之降低。②主產區藥農在黨參種植中大量使用壯根靈等生物調節劑,影響黨參內在次生代謝產物分布。
采用主成分分析法對白條黨參進行綜合評價,較單一成分評價更為系統、客觀,能較全面地反映黨參藥材質量情況。通過主成分因子總積分進行排序發現,排名不以商品等級對應順序排序,較多二等品排名靠前,前21名中二等品占47.62%,一等品排名總體偏后。另外,黨參多糖含量排序依次為:二等品>三等品>一等品。由此得出,現行商品等級已不能對白條黨參藥材質量進行合理評價。
目前甘肅白條黨參多采用一、二、三等3個等級進行商品等級劃分。普遍認為藥材越粗越長的商品等級越高,質量越好,價格也越高。筆者建議在進行藥材商品等級劃分時,除考察藥材的外觀性狀外,還應綜合考慮有效成分含量,不同商品等級白條黨參在有效成分含量上存在一定差異。故在黨參藥材的資源利用過程中,應根據實際用途合理選擇黨參藥材的等級,以保證黨參優質優價。若以黨參炔苷和蒼術內酯Ⅲ為指標成分,二等品的成分含量最高,可優先考慮選擇二等品,不僅能提高產率,降低生產成本,還可提高藥材的綜合利用率。
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