甘肅不同產地黃管秦艽藥材質量灰色關聯分析評價

汪潔 朱順娟 樊秦 楊麗 夏鵬飛 王引權

摘要：目的 建立甘肅不同產地黃管秦艽藥材的灰色關聯度模型，并進行質量評價。方法 以甘肅10個產地黃管秦艽為研究對象，測定龍膽苦苷、總環烯醚萜苷類、醇浸出物、總灰分、酸不溶性灰分含量，采用灰色關聯度法構建黃管秦艽質量的灰色關聯度評價模型。結果 10個不同產地黃管秦艽樣品的相對關聯度在0.394～0.652之間。其中相對關聯度>0.50的樣品有6個產地，其樣品質量評價較高，其余產地藥材質量評價較低（相對關聯度<0.50）。卓尼縣柳林鄉觀景臺產地黃管秦艽的指標相對關聯度最大（0.652），質量評價最優；漳縣三岔鎮狼王溝產地黃管秦艽的指標相對關聯度最小（0.394），質量評價最差。結論 灰色關聯度分析法及模型可應用于黃管秦艽藥材的質量評價，本研究結果可為黃管秦艽的開發利用提供一定的試驗基礎。

關鍵詞：黃管秦艽；灰色關聯度法；質量評價

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2017.03.017

中圖分類號：R284.1 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5304（2017）03-0069-06

Quality Evaluation of Gentiana officinalis H.Smith. from Different Producing Areas of Gansu Province by Grey Incidence Degree Method WANG Jie1， ZHU Shun-juan1， FAN Qin2， YANG Li1， XIA Peng-fei3， WANG Yin-quan4， ZHAO Lei1，2，5 （1. Gansu University of Chinese Medicine， Lanzhou 730000， China； 2. Key Laboratory for Traditional Chinese （Tibetan） Medicine Chemistry and Quality Control of Gansu University， Lanzhou 730000， China； 3. Key Laboratory of Pharmacology and Toxicology of TCM of Gansu Province， Lanzhou 730000， China； 4. Northwest Collaborative Innovation Center for Chinese Medicine， Lanzhou 730000， China； 5. Cultivation Base for Key Laboratory of Chinese Medicine Quality and Standard of Gansu Province， Lanzhou 730000， China）

Abstract： Objective To establish the degree of gray incidence model of Gentiana officinalis H.Smith. from differenct producing areas of Gansu Province and conduct quality evaluation. Methods Ten samples of Gentiana officinalis H.Smith. from different producing areas in Gansu Province were collected and the gentiopicroside， total iridoid gycoside， extractives， total ash， acid-insoluble ash content of Gentiana officinalis H.Smith were tested. The quality evaluation of grey incidence model of Gentiana officinalis H.Smith. was established by grey incidence model. Results The relative correlation degrees of all evaluation items were in the range of 0.394–0.652. Among them， the relative correlation degree of samples from 6 producint areas were greater than 0.50， which had high quality evaluation. The relative correlation degrees of the rest samples from other producing areas were less than 0.50， which had low quality evaluation. The sample of Gentiana officinalis H.Smith. from Zhuoni County Liulin Township Observatory had the most highly correlated with the optimal reference sequence （0.652） and so the best in quality； The sample of Gentiana officinalis H.Smith. from Zhang County Sancha Town Langwang Ditch had the most lowly correlated with the optimal reference sequence （0.394） and so the worst in quality. Conclusion This method and quality evaluation model can be used for the quality evaluation for Gentiana officinalis H.Smith.， which can provide a

基金項目：國家自然科學基金（81660577）；甘肅省屬高校基本科研業務費專項基金（2011-06）；甘肅省中藥藥理與毒理學重點實驗室自主基金項目（ZDSYS-ZZ-2015-001）；西北中藏藥協同創新中心重點項目（2015-05）；甘肅中醫學院中青年科研基金項目（ZQ-2014-2）

通訊作者：趙磊，E-mail：zzyhx@gszy.edu.cn

certain experimental basis for the development and utilization of new resources.

Key words： Gentiana officinalis H.Smith.； grey incidence degree method； quality evaluation

2015年版《中華人民共和國藥典》規定，秦艽為龍膽科龍膽屬多年生草本植物秦艽Gentiana macrophylla Pall.、麻花秦艽Gentiana straminea Maxim.、粗莖秦艽Gentiana crassicaulis Duthie ex Burk.和小秦艽Gentiana dahurica Fisch.的干燥根[1]。秦艽始載于《神農本草經》：“主寒熱邪氣，寒濕風痹，肢節痛、下水、利小便。”其味辛、苦，性平，歸胃、肝、膽經，可祛風濕、舒筋絡、退虛熱、清肝膽濕熱而退黃，用于風濕痹痛、骨蒸潮熱、骨節酸痛、筋脈拘攣、濕熱黃疸等癥[2]。甘肅為秦艽的道地產區，早在1987年秦艽被國家列為瀕危三級保護物種[3]。非藥典品種黃管秦艽其藥材性狀、根部橫切面、顯微特征結構均與秦艽相似，黃管秦艽與秦艽在ITS水平上為一類，同源性達99.5%[4]。黃管秦艽在甘肅分布廣泛，易栽易活，種植規模較大，其龍膽苦苷含量高達8.05%[5]，明顯高于藥典品種。因此，開發和利用黃管秦艽對保護秦艽資源具有重要的應用價值和理論意義。總環烯醚萜苷是龍膽科植物特有的主要有效成分與苦味成分，龍膽苦苷是單萜類化合物，是秦艽的主要有效成分，藥效學研究表明，龍膽苦苷具有抗炎鎮痛、保肝利膽、健胃、抗腫瘤、抗氧化及降低血壓等藥理作用[6]。灰分、浸出物含量也可在一定程度上反映藥材的質量。

灰色系統既包括已知信息又包括未知信息，意圖透過一定的方法去尋求系統中各子系統（或因素）之間的數值關系[7]。灰色關聯度分析是灰色系統理論的基本內容，為一個系統的發展變化態勢提供了量化的度量，基于“中藥成分與中藥質量是一種灰色關系”的認識，因此可運用灰色關聯度分析法來評價藥材質量[8]。為客觀有效地評價甘肅不同產地黃管秦艽的質量，本研究以甘肅10個產地的黃管秦艽為研究對象，對藥材中龍膽苦苷、總環烯醚萜苷類、醇浸出物、總灰分、酸不溶性灰分進行測定，構建不同產地黃管秦艽質量的灰色關聯度分析，為該藥材的質量評價提供參考依據。

1 儀器與試藥

Agilent 1100系列高效液相色譜儀（美國安捷倫公司）；C18柱（Thermo scientific）；BS110S型電子天平（萬分之一，德國賽多利斯集團）；Sartorius BT 125D型電子天平（十萬分之一，德國賽多利斯集團）；KH-500DE型超聲波清洗儀（昆山禾創超聲儀器有限公司）；YK-400B型粉碎機（山東省青州市益康中藥機械有限公司）；HH-601型水浴鍋（金壇市恒豐儀器廠）；C型氣流烘干器（上海豫康科教儀器設備有限公司）；三號篩（上海東方藥品科技實業有限公司）；濾紙（杭州特種紙業有限公司）；甲醇為色譜純；鹽酸、氯化銀、乙醇為分析純。

10批黃管秦艽采自甘肅不同產地，經甘肅中醫藥大學晉玲教授鑒定為Gentiana officinalis H.Smith.的干燥根，樣品來源見表1。

2 方法與結果

2.1 指標性成分含量測定

2.1.1 醇浸出物 按2015年版《中華人民共和國藥典》醇溶性浸出物測定法（附錄Ⅹ A）項下熱浸法測定。

2.1.2 總灰分和酸不溶性灰分 按2015年版《中華人民共和國藥典》附錄Ⅸ K規定進行測定。

2.1.3 龍膽苦苷

2.1.3.1 色譜條件 Thermo C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），流動相為甲醇-水（25∶75），流速1.0 mL/min，檢測波長274 nm。色譜圖見圖1、圖2。

2.1.3.2 對照品溶液的制備 精密稱定20.43 mg龍膽苦苷對照品，用甲醇溶解并定容于10 mL容量瓶中，搖勻，即得每1 mL含2.043 mg龍膽苦苷的對照品溶液。

2.1.3.3 供試品溶液的制備 精密稱定0.5 g黃管秦艽粉末，置于具塞錐形瓶中，精密加入100 mL甲醇，超聲處理（功率500 W，頻率40 kHz）30 min，放冷，再稱定質量，用甲醇補足減失的質量，搖勻，過濾，取續濾液，即得。

2.1.3.4 標準曲線的制備 精密吸取上述對照品溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL于5 mL容量瓶中，加甲醇定容至刻度，混勻，分別吸取上述各溶液10 μL進樣測定，記錄峰面積，以進樣濃度（mg/mL）為橫坐標，峰面積為縱坐標，進行線性回歸，繪制標準曲線，計算得回歸方程Y=11 338X+31.71（r=0.999 9），結果表明龍膽苦苷在0.20～1.02 mg/mL范圍內線性關系良好。

2.1.3.5 樣品含量測定 取不同產地黃管秦艽樣品，按“2.1.3.3”項下方法制備，在“2.1.3.1”項色譜條件下進樣測定，結果見表2。

2.1.4 環烯醚萜苷

2.1.4.1 對照品溶液的制備 精密稱取龍膽苦苷對照品0.010 5 g，用80%乙醇溶解并定容至100 mL容量瓶中，搖勻，即得。

2.1.4.2 供試品溶液的制備 精密稱定黃管秦艽藥材粉末5.0 g于圓底燒瓶中，精密加入100 mL蒸餾水，回流提取1 h，抽濾，濾液定容至100 mL，作為上樣液。精密量取上樣液35 mL，過大孔吸附樹脂柱，反復上樣至水提液無色。30%乙醇洗脫，至洗脫液無色。洗脫液用30%乙醇溶液定容至250 mL。精密量取洗脫液1 mL，用30%乙醇定容至10 mL容量瓶中，即得。

2.1.4.3 標準曲線的制備 精密吸取上述對照品溶液1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 mL于10 mL容量瓶中，加80%乙醇定容至刻度，采用一階導數于266.00 nm處測定吸光度（見圖3、圖4），以濃度對吸光度作回歸曲線，計算得回歸方程Y=0.284 2X+0.000 3，r=0.998 9，結果表明龍膽苦苷在0.010 5～0.036 8 mg/mL范圍內線性關系良好。

2.1.4.4 樣品含量測定 取對照品溶液和供試品溶液進行紫外全波長掃描。樣品及對照品吸收曲線作一階導數處理，供試品溶液和對照品溶液在266 nm處均有最大吸收，峰型較好。因此采用一階導數分光光度法測定樣品中環烯醚萜苷含量，結果見表3。

注：1.供試品；2.對照品

圖3 黃管秦艽中龍膽苦苷紫外吸收圖

注：1.供試品；2.對照品

圖4 黃管秦艽中龍膽苦苷紫外吸收一階導數圖

表3 甘肅10個產地黃管秦艽中環烯醚萜苷含量測定結果（n=3）

編號 環烯醚萜苷/% RSD/%

HGQJ1 7.35 0.95

HGQJ2 8.27 1.41

HGQJ3 2.62 1.02

HGQJ4 3.16 0.55

HGQJ5 5.46 1.42

HGQJ6 2.26 0.96

HGQJ7 4.73 0.69

HGQJ8 6.90 1.00

HGQJ9 4.66 1.12

HGQJ10 4.64 1.17

2.2 灰色關聯度法的建立

2.2.1 參考序列的選擇 設有m個藥材樣品，每個藥材樣品有n項評價指標，則可組成評價單元序列{Xak}（a=1，2，3……m；k=1，2，3……n；本研究中m=10，n=5）[9]。在質量評價角度分析，醇浸出物、龍膽苦苷、總環烯醚萜苷類含量越高質量越好，灰分、酸不溶性灰分含量越低質量越好。為了統一評價標準，采用將低樣品對應優指標高優化的方法[10]。用灰色關聯度作為評價測度時，試驗將總灰分和酸不溶性灰分含量進行取倒數轉換。評價指標統一后，設最優參考序列的各項指標是n個指標的最大值，記為{Xsk}=max{1≤s≤m}{Xik}，最差參考序列的各項指標是m個樣品對應指標的最小值，記為{Xtk}=min {l≤t≤m}{Xik}[9]。

2.2.2 原始識別數據標準化處理 如果原始數據量綱不統一，則需要對其原始數據進行變換處理。通常以均值化變換最常用，公式為Yik=Xik/Yk（Yik為規格化處理后的數據，Xik為原始數據，Yk為第m個樣品的第k個指標的均值）[11]。

2.2.3 關聯系數的計算 相對于最優參考序列和最差參考序列的關聯系數分別按公式（1）、（2）計算[12]。

（1）

式中 ， （i=1，2，……m；k=1，2，……n）。

（2）

式中 ， （i=1，2，……m；k=1，2，……n），ρ（0<ρ<1）為分辨系數，其值越大分辨能力越強，一般取ρ=0.5即可滿足分辨率要求。

2.2.4 關聯度的計算 相對于最優參考序列和最差參考序列的關聯度分別按公式（3）、（4）計算[12]。

（3）

（4）

2.2.5 相對關聯度的計算 如果評價單元與最優參考序列ri（s）關聯程度最大而同時與最差參考序列ri（t）的關聯程度最小，則說明所評價的序列越理想，為最佳評價單元。由此將評價單元序列同時相對于最優參考序列和最差參考序列的相對關聯度r定義為ri=ri（s）/（ri（s）+ri（t）），（i=1，2，……n），根據相對關聯度的大小對評價單元序列進行排序，最終得到評價結果[12]。

3 質量評價灰色關聯度模式的建立

3.1 樣品數據的建立

測定不同產地黃管秦艽藥材的醇浸出物、龍膽苦苷、總環烯醚萜苷類，總灰分和酸不溶性灰分含量5個主要評價指標，計算各成分的百分含量，建立評價黃管秦艽藥材質量的灰色模式識別數據集，見表4。

3.2 數據標準化

將原始數據集按照公式Yik=Xik/Yk進行標準化處理，結果見表5。

3.4 計算相對關聯度

由公式計算黃管秦艽樣品的相對關聯度，按照ri的大小進行排序，得出不同產地黃管秦艽的質量名次，見表8。

3.5 黃管秦艽藥材質量評價

相對關聯度ri越大，該產地黃管秦艽的質量評價越高[13]，10批樣品的相對關聯度在0.394～0.652之間。其中相對關聯度>0.50的有6個產地，其藥材質量評價較高；其余產地樣品的相對關聯度<0.50，質量評價較低。各樣品產地質量評價為HGQJ5>HGQJ2>HGQJ8>HGQJ7>HGQJ9>HGQJ3>HGQJ6>HGQJ10>HGQJ4>HGQJ1，卓尼縣柳林鄉觀景臺產地的黃管秦艽中指標相對關聯度最大（0.652）、質量評價最優，其次為臨潭縣新城鎮劉旗村樣品（0.649），漳縣三岔鎮狼王溝樣品相對關聯度最小（0.394）、質量評價較差。

4 討論

本研究在測定黃管秦艽中醇浸出物、龍膽苦苷、總環烯醚萜苷類、總灰分和酸不溶性灰分含量的基礎上對甘肅不同產地黃管秦艽質量進行了評價。醇浸出物含量測定按照藥典采用熱浸法測定，甘肅10個不同產地黃管秦艽藥材醇浸出物含量在29.24%～41.49%之間，均高于藥典中關于秦艽醇浸出物含量的規定；龍膽苦苷含量參照文獻[5]方法進行測定：[HPLC采用Thermo C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），流動為相甲醇-水（25∶75），流速1.0 mL/min，檢測波長274 nm]，不同產地黃管秦艽藥材中龍膽苦苷含量均高于藥典規定的秦艽中龍膽苦苷的含量（含龍膽苦苷和馬錢苷酸的總量不得少于2.5%）；水提液中總環烯醚萜苷類的含量測定參照文獻[14]采用一階導數于266 nm處測定吸光度，以濃度對吸光度作回歸曲線，計算其含量；總灰分和酸不溶性灰分部分產地含量高于藥典規定的秦艽總灰分、酸不溶性灰分含量。

目前，顯微模式識別、化學指紋圖譜、化學計量法等方法用于藥材質量的評價[15-17]。灰色關聯度分析是灰色系統理論的基本內容，本研究基于“中藥成分與中藥質量是一種灰色關系”的認識，建立了評價黃管秦艽質量的灰色關聯度分析模型。灰色關聯度評價法作為合理評價不同來源的中藥的有效手段，可用于研究多成分之間互相影響、互相制約的問題[18]。因此，本研究以黃管秦艽中醇浸出物、龍膽苦苷、環烯醚萜苷、總灰分倒數、酸不溶性灰分倒數為評價指標，計算相對關聯度，對不同產地黃管秦艽質量進行了評價，比較客觀地體現了黃管秦艽的內在質量，可為黃管秦艽的質量評價提供新思路。

黃管秦艽為甘肅藥材資源，其分布廣泛，且黃管秦艽為藥典規定秦艽的近緣種，本試驗結果可為新資源的開發利用提供一定的基礎。

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（收稿日期：2016-04-29）

（修回日期：2016-06-20；編輯：陳靜）