不同產地佛手指紋圖譜及模式識別研究＊

吳春蓉，黎珊珊，肖雪，樸勝華，郭姣

不同產地佛手指紋圖譜及模式識別研究＊

吳春蓉1,2,3，黎珊珊1,2,3，肖雪1,2＊＊，樸勝華1,2＊＊，郭姣1,2

（1.廣東省代謝病中西醫結合研究中心廣州510006；2.廣東藥科大學中醫藥研究院廣州510006；3.廣東藥科大學中藥學院廣州510006）

目的：建立不同產地佛手指紋圖譜，利用模式識別方法比較不同產地佛手的差異。方法：本文采用高效液相色譜法對4個產地25批佛手建立高效液相指紋圖譜，利用相似度評價技術、聚類分析、主成分分析進行分析研究。結果：從已建立的佛手指紋圖譜中確定26個共有峰，指認出4個共有峰，利用聚類分析、主成分分析可區分佛手產地。結論：研究結果表明，不同地理位置佛手藥材相似度存在一定差異，地理位置相近的佛手藥材相似度較高。

佛手高效液相指紋圖譜聚類分析主成分分析

佛手為蕓香科植物佛手Citrus medica L.var.sarco?dactylis Swingle的干燥果實，其味辛、苦、酸、溫，歸肝、脾、胃、肺經，具有疏肝理氣、和胃止痛、燥濕化痰的功效[1]。目前研究表明佛手具有抗氧化、抗炎、抗菌、降脂，抗腫瘤等多種藥理作用[2-4]，其作為原材料被廣泛用于藥品、保健品、食品。《中國藥典》采用顯微鑒別、薄層色譜及橙皮苷含量評價佛手質量，而佛手成分復雜[1,5,6]，產地眾多，品質參差不齊，諸如以上方法無法全面表征佛手質量。指紋圖譜在中藥質量評價中正在被廣泛應用，它可充分地反映中藥中各化學成分分布的整體狀況[7,8]。聚類分析是一種無監督的多元統計方法，能夠依據各自特征進行合理分類。主成分分析通過降維，可用較少的主成分來反映原始指標的主要信息。目前指紋圖譜結合模式識別來反映中藥不同產地間差異及內在質量的方法已經被廣泛應用[9,10]。

林樂維等[11]，張瑞芳等[12]分別建立了廣佛手高效液相指紋圖譜，結果顯示廣東地區佛手差異性較小，除此之外，全國其他產區佛手綜合研究相對較少。本文首次采用高效液相（High performance liquid chromatog? raphy，HPLC）指紋圖譜技術結合模式識別方法分析不同產地多批次佛手間的差異，為評價不同產地佛手質量及其應用提供依據。

1 儀器與試藥

Waters alliance e2695高效液相色譜儀，配備e2695分離模塊，柱溫箱，2998 PDA檢測器，Empower色譜工作站（美國Waters公司）；KQ5200E型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；ELGA超純水機（法國威立雅集團）；Sartorius BS110S萬分之一電子天平（德國賽多利斯集團）；LD-200型高速多功能粉碎機（天津市泰斯特儀器有限公司）；2012版中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統（國家藥典委員會）。

對照品橙皮苷（批號：wkq15123105）、甲基橙皮苷（批號：wkq151222002）、新橙皮苷（批號：wkq16041804）、橙皮素（批號：wkq16071104）均購自四川省維克奇生物科技有限公司，純度均≥98%。甲醇（色譜純，美國Merck公司）；乙酸（色譜純，天津科密歐化學試劑公司）；水為超純水，其余試劑為分析純。

佛手藥材均為市售，經廣東藥科大學李鐘副教授鑒定為蕓香科植物佛手Citrus medica L.var.sarcodactyl?is Swingle的干燥果實。

2 方法與結果

2.1 供試品溶液制備

取本品適量，粉碎，過65目篩，取約2 g，精密稱定，置50 mL具塞錐形瓶中，精密加入80%甲醇20 mL，稱定重量，超聲提取2次，每次30 min，放冷，甲醇補足重量，將兩次提取液混合，濃縮至20 mL定容，用0.45 μm微孔濾膜濾過備用。

2.2 對照品溶液制備

精密稱取對照品適量，置20 mL容量瓶中，加甲醇至刻度，搖勻，分別制成每1 mL含橙皮苷532.0 μg、橙皮素507.0 μg、甲基橙皮苷508.5 μg、新橙皮苷530.0 μg的溶液，經0.45 μm的微孔濾膜濾過，即得。

2.3 色譜條件

色譜柱為Sharpsil-U C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相為甲醇（A）-0.2%乙酸水（B）（pH=3.30）；洗脫方法為（0-14 min：5%-27%B；14-19 min：27%-44%B；19-45 min：44%-80%B）；流速為1 mL·min-1；檢測波長為254 nm；柱溫30℃；進樣量20 μL。

2.4 方法學考察

2.4.1 精密度考察

取樣品GD01按“2.1”項所述方法制備佛手供試品溶液，按“2.3”項下色譜條件進行檢測，連續進樣6針，記錄所得色譜圖。以峰24為參照峰計算相對保留時間和相對峰面積并計算相對標準偏差。結果顯示，色譜峰的相對保留時間RSD均小于1.0%，相對峰面積的RSD均小于5.0%，表明儀器的精密度良好。

2.4.2 重復性考察

取樣品GD01，按“2.1”項下方法平行制備6份佛手供試品溶液，按“2.3”項下色譜條件進行檢測，各供試品溶液進樣分析，記錄所得色譜圖。結果顯示，色譜峰的相對保留時間RSD均小于1.0%，相對峰面積的RSD均小于5.0%，表明方法重復性良好。

表1 佛手樣品來源及編號

2.4.3 穩定性考察

取樣品GD01，按“2.1”項下方法制備1份佛手供試品溶液，按“2.3”項下色譜條件分別在0、2、4、6、8、12、24 h進行測定，記錄色譜圖。結果顯示，色譜峰的相對保留時間RSD均小于1.0%，相對峰面積的RSD均小于5.0%，表明樣品24 h內穩定。

2.5 指紋圖譜的建立及評價分析

2.5.1 樣品及對照品測定

分別取“1.1”中收集的25批佛手藥材和4種對照品，按“2.1”項所述方法制備溶液，按“2.3”項色譜條件進樣測定，記錄HPLC圖譜，25批樣品色譜疊加圖如圖1。

圖1 25批次佛手HPLC指紋圖譜

圖2 佛手HPLC對照指紋圖譜及共有峰

表2 25佛手相似度評價結果

2.5.2 參照峰的確定

在各批次樣品圖譜24號色譜峰分離良好，峰面積較大且為所有樣品共有，確定甲基橙皮苷的色譜峰為參照峰。

2.5.3 佛手藥材指紋圖譜共有峰的確定

采用國家藥典委員會“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統（2012年版）”對25批佛手藥材HPLC圖譜進行結果分析，確定26個共有峰，指認了其中4個色譜峰的歸屬：峰22為橙皮苷，峰23為新橙皮苷，峰24為甲基橙皮苷，峰26為橙皮素。

2.5.4 相似度評價

將所得25批佛手HPLC圖譜的cdf格式導入“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統（2012年版）”，選定GD01作為參照峰，時間窗口設為0.1 min，以中位數法建立對照指紋圖譜，如圖2；25批樣品與對照圖譜之間的相似度結果如表2。結果表明，收集到的25批不同產地的佛手具有一定的差異，廣東佛手相似度在0.846-0.978之間；廣西相似度在0.861-0.970之間；四川佛手相似度范圍為0.811-0.926之間；浙江相似度0.739-0.857之間。

2.6 模式識別分析

2.6.1 聚類分析（The cluster analysis，CA）

對25批佛手進行聚類分析，獲得包括甲基橙皮苷（峰24）在內的26個共有色譜峰，將各個共有峰面積導入SIMCA-P+13.0（Demo）軟件。根據聚類分析結果（圖3），25批佛手樣品分為4類，其中SC02-S05及GD05聚為一類，ZJ01-ZJ03聚為一類，其余GX、GD交叉分布聚為兩類。

2.6.2 主成分分析（principal components analysis，PCA）

將25批佛手樣品所得峰面積導入SIMCA-P+13.0（Demo），采用PCA方法進行分析，25批樣品的得分圖見圖4。表明樣品間的聚類情況，25批樣品可分為4組，其中浙江與廣東、廣西、四川偏離較遠，四川與廣東、廣西有略微差異，廣西、廣東聚類程度較高，GD05和GD08為廣東產地的離群點，此結果與CA結果一致。

3 討論

3.1 樣品條件的選擇

本文對不同提取方法（超聲、回流）進行了比較，并對不同的提取溶劑（10%、20%、40%、60%、80%、100%甲醇及水）以及提取次數（1次、2次）進行了試驗篩選。結果顯示，以80%甲醇為提取溶劑，采用超聲提取2次，每次30 min時所得供試品溶液的色譜峰信息較為豐富，因此確定該條件為提取條件。

3.2 色譜條件的優化

本文分別對甲醇-水、乙腈-水、甲醇-0.2%乙酸水、乙腈-0.2%乙酸水等多種流動相系統，采用DAD全波長掃描進行考察，最終采用甲醇-0.2%乙酸水（pH3.30）溶液為流動相梯度洗脫。同時檢測波長為254 nm，柱溫30℃時各色譜峰分離效果最好。

圖3 25批佛手聚類分析結果

3.3 不同產地佛手對比

相似度評價表明同一產地佛手相似度較高，廣東、廣西相似度較為相近，四川佛手與兩廣佛手略有差異，浙江金佛手與兩廣、四川佛手均具有明顯差異，為了進一步說明不同產地佛手的聚類情況，在此基礎上采用CA、PCA方法對25批樣品進行分析，CA及PCA的結果與指紋圖譜的結果幾乎一致，表明不同區域的氣候條件、生態環境對其地域內所產的藥材質量有很大的影響。因此針對不同產地佛手之間的差異，對其應用應因地制宜。

圖4 25批佛手的PCA得分圖

通過HPLC指紋圖譜及模式識別對佛手的綜合評價，既說明不同產地佛手的整體特征，反映其內在質量，又進一步結合模式識別方法分析不同產地佛手的聚類情況，使結果更科學、全面。對于不同產地佛手差異性成分，今后將做進一步的分析，期望能夠全面展示不同產地佛手之間的差異，為控制其內在質量提供依據。

1國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(一部).北京:中國醫藥科技出版社,2015.

2Cosentino M,Luini A,Bombelli R,et al.The essential oil of bergamot stimulates reactive oxygen species production in human polymorphonu?clear leukocytes.Phytother Res,2014,28(8):1232-1239.

3Filocamo A,Bisignano C,Ferlazzo N,et al.In vitro effect of bergamot (Citrus bergamia)juice against cag A-positive and-negative clinical iso?lates of Helicobacter pylori.Bmc Complem Altern M,2015,15(1):1-7.

4Rombolà L,Amantea D,Russo R,et al.Rational Basis for the Use of Bergamot Essential Oil in Complementary Medicine to Treat Chronic Pain.Mini-Rev Med Chem,2016,16(9):721.

5鐘艷梅,馮毅凡,郭姣.基于UPLC-Q-TOF-MS的廣佛手化學成分快速鑒定研究.天然產物研究與開發,2014,12:1965-1970.

6Gardana C,Nalin F,Simonetti P.Evaluation of flavonoids and furano?coumarins from Citrus bergamia(Bergamot)juice and identification of new compounds.Molecules,2008,13(9):2220-2228.

7何亮亮,姚志紅,吳肖蒙,等.仙靈骨葆膠囊UPLC-PDA指紋圖譜研究.中國藥學雜志,2016,51(18):1551-1556.

8羅國安,梁瓊麟,王義明.中藥指紋圖譜:質量評價、質量控制與新藥研發.北京:化學工業出版社,2009.

9聶韡,朱培林,房海靈,等.HPLC指紋圖譜結合化學計量學評價不同產地廣東紫珠藥材的質量.中草藥,2017,48(1):185-191.

10陳粲文,宋粉云,李華,等.安胎丸UPLC指紋圖譜及模式識別研究.藥物分析雜志,2016,36(3):465-472.

11林樂維,蔣林,郝大慶,等.不同產地廣佛手藥材HPLC指紋圖譜的研究.中成藥，2009,31(12):1805-1808.

12張瑞芳,高幼衡,崔紅花,等.廣佛手藥材HPLC指紋圖譜的研究.中草藥,2007,38(7):1075-1077.

Study on HPLC Fingerprint and Pattern Recognition Method of Citri Sarcodactylis Fructus from Different Origins

Wu Chunrong1,2,3,Li Shanshan1,2,3,Xiao Xue1,2,Piao Shenghua1,2,Guo Jiao1,2
(1.Guangdong Metabolic Disease Research Center of Integrated Chinese and Western Medicine,Guangzhou 510006, China;2.Institute of Chinese Medicinal Sciences,Guangdong Pharmaceutical University,Guangzhou 510006,China;
3.School of Traditional Chinese Medicine,Guangdong Pharmaceutical University,Guangzhou 510006,China)

This study was aimed to establish fingerprints of Citri Sarcodactylis Fructus from different geographical origins,and to use the method of pattern recognition to compare the differences of Citri Sarcodactylis Fructus from different habitats.In this study,high performance liquid chromatography(HPLC)was used to establish fingerprints for 25 batches of Citri Sarcodactylis Fructus from 4 habitats.Furthermore,similarity evaluation,cluster analysis(CA)and principal component analysis(PCA)were performed.The results from established fingerprints showed that a total of 26 common peaks were pointed out and 4 peaks were identified as the common peaks.The CA and PCA can be used to compare Citri Sarcodactylis Fructus from different habitats.It was concluded that Citri Sarcodactylis Fructus in near geographic origins had a higher similarity,while the different geographic origins had a higher difference.

Citri Sarcodactylis Fructus,high performance liquid chromatography,fingerprint,cluster analysis,principal component analysis

10.11842/wst.2017.05.018

R282.5

A

（責任編輯：張娜娜，責任譯審：王晶）

2017-05-09

修回日期：2017-05-20

＊廣東藥科大學“創新強校工程”項目（2015cxqx164）：復方貞術調脂膠囊物質基礎及過程分析技術的應用研究，主持人：肖雪。

＊＊通訊作者：肖雪，博士，主要研究方向：中藥質量評價；樸勝華，副研究員，主要研究方向：中藥防治糖脂代謝紊亂性疾病。