基于質量源于生產的廣藿香質量標志物的確立

荊文光，郭曉晗，李 楚,2，程顯隆，馬雙成*，魏 鋒*

1.中國食品藥品檢定研究院，北京 100050

2.北京中醫藥大學中藥學院，北京 102488

廣藿香為唇形科植物廣藿香Pogostemon cablin(Blanco) Benth.的干燥地上部分，原產于東南亞一帶，后在我國嶺南地區引種成功，現主產于我國廣東、海南、廣西等省區，具有芳香化濁、和中止嘔、發表解暑的功效，是藿香正氣水、抗病毒口服液、霍膽丸等中成藥重要的原料之一[1]。

在眾多本草典籍中，廣藿香藥用部位為葉，李時珍《本草綱目》為藿香釋名曰：“豆葉曰藿，其葉似之，故名”，并詳述藿香性狀及藥用部位的應用變遷“方莖有節中虛，葉微似茄葉。潔古、東垣惟用其葉，不用枝梗。今人并枝梗用之，因葉多偽故耳”。由此可見，廣藿香葉的使用對于臨床藥效的發揮至關重要，廣藿香質量評價也多以葉多、雜質少，香氣濃者為佳。《中國藥典》2020年版一部廣藿香標準中檢查項規定葉不得少于20%，飲片炮制要求 “除去殘根和雜質，先抖下葉，篩凈另放；莖洗凈，潤透，切段，曬干，再與葉混勻。”但飲片標準中，并未延續藥材標準控制葉比例，也沒有百秋李醇的含量測定項，標準檢驗項目缺失較多，無法合理控制飲片質量。

由于廣藿香揮發油多集在葉中，且為重要的香水和藿香正氣類中成藥生產用原料，因此，廣藿香葉多單獨采集用于提取揮發油，導致加入飲片生產中的廣藿香葉明顯不足，存在不規范生產的現象，嚴重影響廣藿香飲片的質量。對于廣藿香的質量控制，李小琪等[2]采用一測多評法同時測定廣藿香中4 種揮發性成分；畢丹等[3]采用超高效液相色譜法同時測定廣藿香中6 個成分的含量；Li 等[4]采用HPLC-DAD 測定了廣藿香中9 種成分，結果均顯示不同批次廣藿香藥材中所測定的揮發性和非揮發性成分的含量存在較大差異；張洪坤等[5]從廣藿香標準湯劑HPLC 指紋圖譜的聚類分析和判別分析研究入手，對廣藿香不同產地進行了判別分析，這些為廣藿香的質量評價奠定了基礎，但以上研究均未說明哪些成分是廣藿香葉區別于其莖梗的差異性標志成分，因此也無法從生產規范性角度解決現有廣藿香飲片中廣藿香葉比例偏低的問題。

中藥質量標志物（quality markers，Q-Marker）最早由劉昌孝院士提出[6-7]，其在現有質量評價與控制方法基礎上，從質量要素的傳遞與溯源、化學成分與藥性藥效2 方面的關系、基于植物親緣學及生源途徑的成分特有性分析等角度，提出以中藥Q- Marker 研究為核心的中藥質量評價模式[8-9]。通過對復方丹參制劑中丹參、三七藥材[10-12]、延胡索[13]、元胡止痛滴丸[14]、益母草和趕黃草[15]的Q-Marker進行了深入的研究，詳細闡述了Q-Marker 的研究路徑。郝敏等[16]認為應針對不同的中藥產品針對性地制定質量標準更為科學合理，提出了基于中藥Q- Marker 的飲片質量控制研究思路。劉曉娜等[17]從中藥質量的整體性和功效的特異性屬性角度出發，提出了一種著重體現元素Q-Marker 的研究思路。

Q-Marker 的出現為中藥質量評價提供多種思路和方法，但中藥質量特別是作為原料的中藥材質量的形成過程是一個復雜的體系，有別于一般產品，其質量屬性稟賦于人工和天然2 部分因素：從人工的角度，和所有產品一樣，中藥材的質量源于生產（quality by production，QbP），過程控制和生產（種植/養殖）規范性是質量的保證；從天然的角度，中藥材的質量受產地環境的影響極大，因而有“道地藥材”之稱，基于此，本課題組提出了道地性和生產規范性是中藥材質量形成的關鍵[18]。而對于部分中藥飲片在原料道地性未知的情況下，保證生產規范性尤為重要，理清飲片質量屬性形成過程中的關鍵因素，充分挖掘能夠體現生產規范性的關鍵Q-Marker，亦是保證飲片質量的關鍵內容。本實驗基于QbP 的理念，利用指紋圖譜結合化學計量學、多成分含量測定等方法，篩選出能夠體現廣藿香飲片生產規范性的關鍵Q-Marker，為保證廣藿香飲片質量、提升飲片標準奠定基礎。

1 儀器與材料

Acquity H-Class 型超高效液相色譜儀，美國Waters 公司；Waters e2695 高效液相色譜儀，美國Waters 公司，Empower 3 工作站；Agilent 7890B 氣相色譜儀，Agilent 公司；AE240 型十萬分之一電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；LX220ASCS 型萬分之一電子天平，普利賽斯國際貿易（上海）有限公司；101-1AB 型電熱鼓風干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；KQ-500E 超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司。

對照品百秋李醇（批號110772-201909）、廣藿香酮（批號111822-201904）、毛蕊花糖苷（批號111530-201713）購自中國食品藥品檢定研究院；對照品新西蘭牡荊苷（批號P01F9F54173）、異毛蕊花糖苷（批號W17J10C90785）、藿香黃酮醇（批號P18A11S111514 ）、 雷 杜 辛 黃 酮 醇（ 批 號P30A10S87217）購自上海源葉生物科技有限公司；對照品鼠李素（批號20012029）購自上海同田科技股份有限公司；各對照品質量分數均＞98.0%。

廣藿香飲片樣品來源于藥材市場、飲片企業和醫院，共計59 批，詳細信息見表1。無水乙醇、二氯甲烷、醋酸乙酯、石油醚、正己烷均為國藥集團化學試劑有限公司，分析純；水為屈臣氏純凈水；乙腈、甲醇為色譜純來自Fisher 公司。

表1 59 批廣藿香飲片的來源信息、葉占比及百秋李醇、廣藿香酮、藿香黃酮醇、雷杜辛黃酮醇含量測定結果 (n = 2)Table 1 Source informations, PCL ratio of 59 batches of PH pieces and contents of patchouli alcohol, pogoston, pachypodol and retusin (n = 2)

續表1

2 方法與結果

2.1 飲片中葉比例測定

取廣藿香飲片樣品約100 g，手工挑取廣藿香葉，稱定質量，記錄葉的比例，59 批次飲片中廣藿香葉的占比見表1。經統計，廣藿香葉比例低于15%的樣品占比37.2%，低于20%的樣品占比57.6%，高于20%的樣品占比42.4%。

廣藿香藥材標準規定葉不低于20%，即使考慮飲片加工過程中的損失（按15%比例計），仍有超過三分之一的樣品中葉的比例未達標。因此，確立廣藿香葉中關鍵的Q-Marker，充分體現廣藿香飲片生產規范性，即足量加入廣藿香葉，保證飲片質量和臨床療效勢在必行。本實驗從59 批次樣品中，挑選10 批次（S48、S50～S58）廣藿香葉的比例較高的樣品，分別配制10%、20%、30%、40% 4 種葉比例，合計40 個樣品作為驗證用樣品。

2.2 飲片樣品和驗證用樣品中百秋李醇和廣藿香酮含量測定

《中國藥典》2020年版一部中廣藿香藥材以百秋李醇為含量測定指標性成分，但飲片項下并未延續藥材標準，缺少含量測定項。文獻研究表明[19-20]，廣藿香油的主要有效成分為百秋李醇和廣藿香酮，百秋李醇具有抗炎、免疫調節及抗幽門螺旋桿菌的作用；廣藿香酮具有抗菌、抗炎、抗氧化、殺蟲以及抗腫瘤等多種生物活性[21-22]。

本實驗參考《中國藥典》2020年版百秋李醇含量測定方法同時測定廣藿香中百秋李醇和廣藿香酮的含量。樣品前處理方法：取廣藿香飲片粉末（過三號篩）約1 g，精密稱定，置錐形瓶中，加無水乙醇50 mL，超聲處理2 次，每次30 min，濾過，合并濾液，回收溶劑至干，殘渣加正己烷使溶解，轉移至5 mL 量瓶中，精密加入內標溶液（正十八烷）0.5 mL，加正己烷至刻度，搖勻，吸取1 μL，注入氣相色譜儀，測定，即得（圖1）。飲片樣品測定結果見表1，驗證樣品測定結果見表2。

圖1 百秋李醇和廣藿香酮含量測定GC 圖Fig.1 GC diagram of patchouli alcohol and pogostone determination

2.3 指紋圖譜結合化學計量學篩選不同葉比例樣品非揮發性差異成分

2.3.1 色譜條件 色譜柱為Waters Acquity UPLC BEH-C18柱（50 mm×2.1 mm，1.7 μm）；流動相為0.2%磷酸水溶液-乙腈；梯度洗脫：0～10 min，8%～16%乙腈；10～18 min，16%～20%乙腈；18～30 min，20%～42%乙腈；30～35 min，42%乙腈；35～40 min，42%～80%乙腈；40～50 min，80%～95%乙腈；體積流量0.3 mL/min；柱溫35 ℃；檢測波長335 nm；進樣量1.0 μL。

2.3.2 對照品溶液的制備 分別取新西蘭牡荊苷、毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷、鼠李素、藿香黃酮醇、雷杜辛黃酮醇、廣藿香酮對照品適量，置于25 mL量瓶中，加甲醇超聲溶解，放冷，用甲醇定容至刻度作為混合對照品溶液，冷藏，備用。

2.3.3 供試品溶液的制備 精密稱取樣品粉末（過三號篩）0.5 g，精密加入甲醇25 mL，稱定質量，超聲30 min，放冷，再稱定質量，用甲醇補足減失的質量，搖勻，濾過，取續濾液，即得供試品溶液。

2.3.4 廣藿香指紋圖譜的建立 取59 批廣藿香飲片樣品，分別按“2.3.3”項下方法制備供試品溶液，按“2.3.1”項下色譜條件分析，將所得的色譜數據導入國家藥典委員會《中國色譜指紋圖譜相似度評價系統軟件（2012 版）》，以S5 樣品圖譜作為參照圖譜，采用中位數法，時間窗設為0.1 min，經多點校正后，進行色譜峰的匹配，生成指紋圖譜共有模式，標定共有峰23 個，經對照品比對，指認出7個共有峰，分別為1 號峰新西蘭牡荊苷、4 號峰毛蕊花糖苷、5 號峰異毛蕊花糖苷、11 號峰鼠李素、17 號峰藿香黃酮醇、20 號峰雷杜辛黃酮醇、21 號峰廣藿香酮（圖2）。59 批次飲片進行指紋圖譜測試，以全譜峰匹配，相似度為0.24～0.83，說明各批次樣品之間指紋圖譜差異顯著。

2.3.5 基于正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA）的不同廣藿香葉比例的飲片差異性化學成分分析 將59 批次飲片按廣藿香葉的比例數值高低進行分類，葉的比例低于15%的歸為I 組，介于15%～25%的歸為II 組，高于25%比例的歸為III 組。以指紋圖譜23 個色譜峰的峰面積與樣品稱樣量比值為變量，運用 SIMCA 13.0 軟件對 59 批樣品進行OPLS-DA，結果顯示葉片比例分布不同的3 組樣品基本能夠得到區分（圖3）。

通過提取OPLS-DA 模型中變量重要性投影（variable importance for the projection，VIP）值圖（圖4），對23 個共有峰面積按照VIP 值大小進行排列，以VIP 值＞1.0 為標準篩選差異性標志物，結果共得到10 個VIP 值大于1 的共有峰，分別為16～20、22、23、10、11、14 號色譜峰，其中11 號色譜峰為鼠李素、17 號色譜峰為藿香黃酮醇、20 號色譜峰為雷杜辛黃酮醇、21 號色譜峰為廣藿香酮，說明這些共有峰對不同葉比例的飲片樣品分類具有顯著影響。16～20 號色譜峰從紫外吸收上判斷均為黃酮類化合物，說明廣藿香中黃酮類成分可作為控制葉片比例的關鍵指標。從相對峰面積上比較，17 號色譜峰藿香黃酮醇和20 號色譜峰雷杜辛黃酮醇的相對峰面積較其他成分高，可作為黃酮類主要的指標性成分，故同時測定以上2 種黃酮類化合物的含量，并通過與葉片比例的相關性來確定能否作為控制飲片中葉比例的關鍵指標。

表2 不同比例廣藿香葉驗證樣品中百秋李醇、廣藿香酮、藿香黃酮醇、雷杜辛黃酮醇含量測定結果 (n = 2)Table 2 Contents of patchouli alcohol, pogoston, pachypodol and retusin in different ratio samples (n = 2)

2.4 藿香黃酮醇和雷杜辛黃酮醇含量測定

2.4.1 色譜條件 色譜柱為Waters SunFire C18液相色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相為0.1%磷酸水溶液-乙腈；洗脫程序：0～10 min，30%～33%乙腈；10～15 min，33%乙腈；15～20 min，33%～41%乙腈；20～40 min，41%乙腈；40～45 min，41%～56%乙腈；45～61 min，56%乙腈；體積流量1.0 mL/min；柱溫35 ℃；檢測波長355 nm，進樣量10 μL。色譜圖見圖5。

2.4.2 對照品溶液的制備 分別取藿香黃酮醇、雷杜辛黃酮醇對照品適量，精密稱定，用甲醇配制成質量濃度分別為11.2、12.0 μg/mL 的混合對照品溶液，冷藏，備用。

2.4.3 供試品溶液的制備 精密稱取樣品粉末（過三號篩）0.5 g，精密加入甲醇25 mL，稱定質量，超聲30 min，放冷，再稱定質量，用甲醇補足減失的質量，搖勻，濾過，取續濾液，即得供試品溶液。

圖2 混合對照品 (a)、廣藿香飲片指紋圖譜 (b) 和共有指紋圖譜 (c)Fig.2 Mixed reference substances (a), fingerprints of PH pieces (b), and common fingerprint (c)

2.4.4 線性關系考察 精密吸取“2.4.2”項下混合對照品溶液各0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 置于10 mL 量瓶中，加甲醇稀釋至刻度，搖勻，得系列不同濃度的混合對照品溶液，按“2.4.1”項下色譜條件進樣測定峰面積。以進樣量為橫坐標（X）， 色譜峰面積為縱坐標（Y），繪制標準曲線，進行線性回歸，得回歸方程結果分別為藿香黃酮醇Y＝ 3.27×106X－4 108.56，線性范圍為11.2～168.0 ng，R2＝0.999 9；雷杜辛黃酮醇Y＝3.19×106X－ 2 588.88，線性范圍為12.0～180.0 ng，R2＝0.999 9；結果顯示線性關系良好。

2.4.5 精密度試驗 分別精密吸取同一對照品溶液10 μL，連續進樣6 次，結果6 次進樣所測得藿香黃酮醇峰面積RSD 為0.20%，雷杜辛黃酮醇峰面積RSD 為0.12%，表明精密度良好。

2.4.6 穩定性試驗 分別精密吸取同一供試品溶液（S47）1 μL，分別在0、2、4、8、12、24 h 進樣，結果6 次進樣所測得藿香黃酮醇峰面積的RSD 為0.90%，雷杜辛黃酮醇峰面積的RSD 為0.59%，表明24 h 內供試品溶液穩定性較好。

圖3 59 批樣品OPLS-DA 得分圖Fig.3 OPLS-DA scores plot of 59 patch samples

圖4 23 個共有峰的OPLS-DA VIP 值圖 Fig.4 OPLS-DA VIP value of 23 shared peaks

圖5 混合對照品溶液 (a) 和廣藿香樣品 (b) 的HPLC 圖Fig.5 HPLC of mixed reference substances (a) and PH sample (b)

2.4.7 重復性試驗 分別精密稱取同一批樣品（S47） 6 份，按供試品溶液制備方法制備并進樣分析，結果6 次試驗含量結果顯示藿香黃酮醇質量分數的RSD 為1.19%，雷杜辛黃酮醇質量分數的RSD 為1.18%，表明重復性良好。

2.4.8 加樣回收率試驗 取重復性試驗已測知含量粉末0.25 g，精密稱定，精密加入等量待測成分，按照“2.4.3”項下方法制備供試品溶液，平行制備6 份，按“2.4.1”項下色譜條件進樣測定，計算加樣回收率，結果藿香黃酮醇平均加樣回收率為102.74%，RSD 為1.45%；雷杜辛黃酮醇平均加樣回收率為103.96%，RSD 為1.41%。

2.5 廣藿香規范化生產的Q-Marker 確立

利用SPSS 22.0 對自制40 個不同比例驗證性樣品中百秋李醇、廣藿香酮、藿香黃酮醇、雷杜辛黃酮醇含量以及2 種黃酮總含量進行單因素方差分析（表3），并采用Student-Newman-Keuls（SNK）法進行組間兩兩比較，結果顯示，百秋李醇含量在各比例組間均呈顯著差異（P＜0.05），廣藿香酮含量在各比例組間均無顯著性差異（P＞0.05），藿香黃酮醇、雷杜辛黃酮醇以及2 種黃酮總量的兩兩之間均呈顯著差異（P＜0.05）。

表3 廣藿香葉不同比例驗證樣品組百秋李醇、廣藿香酮、藿香黃酮醇、雷杜辛黃酮醇含量統計分析 ( ± s)Table 3 Variance analysis of patchouli alcohol, pogoston, pachypodol, and retusin in different ratio groups ( ± s)

表3 廣藿香葉不同比例驗證樣品組百秋李醇、廣藿香酮、藿香黃酮醇、雷杜辛黃酮醇含量統計分析 ( ± s)Table 3 Variance analysis of patchouli alcohol, pogoston, pachypodol, and retusin in different ratio groups ( ± s)

*表示顯著性水平α＝0.05，**表示顯著性水平α＝0.01，下表同* indicate significance α = 0.05, ** indicate significance α = 0.01, same as below table

組別 質量分數/% 百秋李醇 廣藿香酮 藿香黃酮醇 雷杜辛黃酮醇 2 種黃酮總量 10%比例 0.191±0.05* 0.162±0.06 0.018±0.00** 0.012±0.00** 0.030±0.01** 20%比例 0.277±0.07* 0.156±0.04 0.026±0.00** 0.020±0.00** 0.046±0.00** 30%比例 0.358±0.10* 0.150±0.04 0.036±0.00** 0.028±0.01** 0.065±0.01** 40%比例 0.444±0.11* 0.142±0.05 0.045±0.01** 0.036±0.01** 0.081±0.01**

同時將40 個樣品以百秋李醇含量、藿香黃酮醇含量、雷杜辛黃酮醇含量以及2 種黃酮總量為變量進行OPLS-DA 分析，結果顯示，4 個不同葉比例組別可以得到明顯區分（圖6），說明百秋李醇含量、藿香黃酮醇含量、雷杜辛黃酮醇含量以及2 種黃酮總量可作為控制葉比例的關鍵指標。

圖6 不同廣藿香葉的比例驗證樣品OPLS-DA 得分圖Fig.6 OPLS-DA scores plot of verification samples with different PCL ratio

將所有飲片樣品中百秋李醇含量和2 種黃酮總含量與葉片比例進行相關分析（表4），結果顯示飲片葉比例與百秋李醇、藿香黃酮醇、雷杜辛黃酮醇含量以及2 種黃酮總含量均呈現顯著的正相關（P＜0.05），說明百秋李醇、藿香黃酮醇和雷杜辛黃酮醇可作為控制葉比例的關鍵Q-Marker。因此，為規范廣藿香飲片生產加工，保證飲片中廣藿香葉的真實加入，可通過以上3 種Q-Marker 的含量測定進行飲片中葉比例控制。將所有飲片按比例進行統計分析，考慮到飲片加工過程中葉片損失，以15%比例為參考，以3 種Q-Marker 含量均值80%為限度，百秋李醇含量應不低于0.24%，雷杜辛黃酮醇和藿香黃酮醇總量應不低于0.045%，建議以此補充完善《中國藥典》“廣藿香”飲片標準，充分保證飲片質量。

表4 廣藿香葉的比例與飲片各測定成分含量相關性分析Table 4 Correlation analysis of PCL ratio and the content of each determined component

3 討論

廣藿香明代以前本草中多以“藿香”之名出現，原產于南洋，自宋朝引入我國，現主要種植于廣東、廣西、海南等地，尤以廣東產量最高，是“十大南藥”之一，地道的“廣藥”。廣藿香全草含有揮發油，而尤以葉中揮發油的含量最高，是廣藿香芳香化濕的主要藥效部位。

《中國藥典》2020年版一部廣藿香藥材檢查項規定葉不低于20%，但飲片項下只有性狀和鑒別項，缺少檢查項、含量測定項等，不能全面反映飲片質量。且廣藿香飲片炮制要求先抖下葉另放，在與切段干燥的莖混合，正因如此，廣藿香葉多被用來提取廣藿香油，實際加入到飲片中的葉較少，葉比例偏低，這既不符合炮制要求，又極大的影響了飲片質量。因此，生產不規范是導致廣藿香飲片質量問題的主要原因，合理控制飲片中廣藿香葉的比例，保障飲片使用的臨床療效，確立能代表廣藿香生產加工規范性的Q-Marker 則顯得尤為重要。

傳統廣藿香入藥部位為葉，葉中揮發油較多，現代中成藥藿香正氣類也均以廣藿香油為原料，但霍膽丸（片）則以廣藿香葉乙醇提取物為原料，且古方中廣藿香也多入湯劑，說明廣藿香中一些非揮發性物質仍然可能是有效成分，故本實驗建立了非揮發油類成分的指紋圖譜，分別采用甲醇、乙醇、75%甲醇、75%乙醇為溶劑，考察建立指紋圖譜，結果顯示甲醇提取的色譜峰較多，故選擇甲醇為提取溶劑；通過全波長掃描，并提取各波長下指紋圖譜，結果顯示在335 nm 色譜峰數目較多，分離度較好，響應較高，故選擇335 nm 作為指紋圖譜的檢測波長。

本實驗利用化學計量學篩選出黃酮類成分可作為控制葉片比例的關鍵指標，結合Q-Marker 的可定量性，選擇藿香黃酮醇和雷杜辛黃酮醇2 種黃酮成分作為潛在的Q-Marker，后期實驗可嘗試采用總黃酮部位的測定，探索其與葉比例的關聯性，同時其余黃酮類成分的鑒定尚需進一步研究。

2 種黃酮類成分含量測定曾考察甲醇、95%乙醇、75%乙醇、75%甲醇等不同提取溶劑，同時對超聲、冷浸、回流等提取方法進行考察，最后確定甲醇超聲提取30 min 為2 種黃酮類成分含量測定前處理方法。從40 個驗證性樣品含量測定結果可知，10%比例的飲片樣品百秋李醇的含量均值達0.19%，已高于藥材標準0.1%的限度，而藥材葉比例檢查不低于20%，飲片20%的葉比例限度樣品百秋李醇的含量均值達0.28%，遠高于藥材標準，因此需結合廣藿香不同品種的百秋李醇含量分布，適當修訂或提高藥材中百秋李醇的含量限度。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突