基于灰色關聯度分析法的多花黃精不同炮制品水煎液滋陰作用與其成分相關性研究

余歡迎 高海燕 金傳山 張亞中 許鳳清 張偉 王桐生 柳春風 李雷

摘要 目的：研究多花黃精不同炮制品水煎液指紋圖譜及小分子糖類對其滋陰作用貢獻大小順序，建立“黃精水煎液化學成分與藥效關聯”的黃精質量控制模式。方法：采用灰色關聯度分析方法，研究多花黃精不同炮制品水煎液高效液相色譜法（HPLC）指紋圖譜及小分子糖類共有峰峰面積與環核苷酸系統比值、皮質酮以及肌酐的相關性，建立多花黃精不同炮制品水煎液滋陰作用的“譜效”關系。結果：多花黃精不同炮制品對氫化可的松致大鼠腎陰虛具有顯著的改善作用，與黃精傳統“滋陰”功效一致。多花黃精不同炮制品水煎液的HPLC指紋圖譜中，16、1、36（果糖）、22（黃精堿A）、14、31、37（葡萄糖）號色譜峰所代表的化學成分與滋陰作用相關性較強，貢獻較大，特別是36、22號色譜峰，隨著蒸曬次數的增加，譜圖中峰面積增加、關聯度增強，可考慮作為黃精含量測定相關指標，進而完善黃精飲片的質量標準。結論：多花黃精不同炮制品水煎液與其滋陰作用之間有一定的對應關系，其水煎液HPLC指紋圖譜在一定程度上可以反映黃精飲片的質量特征，炮制品中黃精堿A、果糖和葡萄糖與滋陰作用有較強的相關性。

關鍵詞 黃精;指紋圖譜;滋陰;譜效關系

Correlation Between the Yin-nourishing Effect of Aqueous Decoction of Polygonatum Cyrtonema Hua Processed Products and Its Components Based on Grey Relational Analysis

YU Huanying1，2，GAO Haiyan1，2，JIN Chuanshan1，2，ZHANG Yazhong1，3，XU Fengqing1，2，ZHANG Wei1，2，WANG Tongsheng1，2，LIU Chunfeng4，LI Lei5

（1 Anhui University of Chinese Medicine，Hefei 230012，China; 2 Anhui Province Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Decoction Pieces of New Manufacturing Technology，Hefei 230012，China; 3 Anhui Province Institute for Food and Drug Control，Hefei 230051，China; 4 Jinzhai Runyuan Biological Technology Co.，Ltd.，Lu′an 237300，China; 5 Jinzhai Senfeng Agricultural Technology Development Co.，Ltd.，Lu′an 237000，China）

AbstractObjective： To study the fingerprints of aqueous decoction of different Polygonatum cyrtonema processed products and the contribution of small molecular carbohydrates to the yin-nourishing effect，and to establish a quality control model based on the correlation between the chemical components of aqueous decoction of P.cyrtonema processed products and its efficacy. Methods： Grey relational analysis was used to study the HPLC fingerprints of aqueous decoction of different P.cyrtonema processed products and the correlation between common peak areas of small molecule carbohydrates and cyclic nucleotide ratio，corticosterone，creatinine.The spectrum-effect relationship of the yin-nourishing effect of aqueous decoction of different processed products was established. Results： Different P.cyrtonema processed products had significant improvement effects on hydrocortisone-induced kidney yin deficiency in rats，which was consistent with the traditional yin-nourishing effect of P.cyrtonema.In the HPLC fingerprints of aqueous decoction of different P.cyrtonema processed products，the chemical components represented by peaks 16，1，36（fructose），22（polygonatine A），and 14，31，37（glucose） were closely related to nourishing yin，with large contribution，especially peaks 36 and 22.With the increase in the number of steaming and drying，the peak area in the spectrum and the correlation degree increased，which could be considered as indicators to determine the content of P.cyrtonema and further improve the quality standard of P.cyrtonema decoction pieces. Conclusion： There was a corresponding relationship between the aqueous decoction of different P.cyrtonema processed products and its yin-nourishing effect.The HPLC fingerprint of the aqueous decoction could reflect the quality characteristics of P.cyrtonema decoction pieces to a certain extent，and polygonatine A，fructose，glucose were closely correlated with the yin-nourishing effect.948A108D-8E6F-4CCB-A7D0-9D02CFA49BFF

Keywords Polygonatum cyrtonema Hua; Fingerprints; Yin-nourishing effect; Grey relational analysis

中圖分類號：R285.5 文獻標識碼：A ?doi： 10.3969/j.issn.1673-7202.2022.09.005

黃精為百合科植物滇黃精 Polygonatum kingianum ?Coll.et Hemsl.、黃精 Polygonatum sibiricum ?Red.或多花黃精 Polygonatum cyrtonema ?Hua的干燥根莖。酒黃精為2020版《中華人民共和國藥典》收載的黃精炮制品。黃精藥材經黃酒蒸制后，其外觀性狀發生變化的同時，補益作用隨之增強。研究表明，黃精中含有多糖、皂苷、黃酮以及生物堿類等成分[1]。目前，《中華人民共和國藥典》僅對多糖和浸出物的含量限度做了規定。湯劑為最傳統的用藥方式，水為溶劑，通過煎煮能將不同極性的成分不同程度地提取出來，保全了中藥的整體性。本文利用高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）技術建立多花黃精不同炮制品水煎液指紋圖譜，在此基礎上，采用灰色關聯度方法統計分析其標定的特征峰與其滋陰作用的相關性，開展“譜效關聯”的黃精質量控制模式探索性研究。

1儀器、試藥與動物

1.1儀器Ultimate 3000高效液相色譜儀（Dionex公司，美國，型號：HPG-3400SD）;萬分之一分析天平（Mettler Toledo公司，瑞士，型號：ML204）;百萬分之一微量分析天平（Mettler Toledo公司，瑞士，型號：XP26）;超聲波清洗機（Elma公司，德國，型號：Elma S120H）;臺式高速冷凍離心機（上海盧湘儀離心機儀器有限公司，型號：TGL16M）;酶標儀（深圳雷杜生命科學股份有限公司，型號：RT-6100）;恒溫搖床（上海赫田科學儀器有限公司，型號：HT-111B）。

1.2試藥

1.2.1試劑 黃精堿A（上海詩丹德標準技術服務有限公司，批號：10362，質量分數98.0%）;5-羥甲基糠醛（上海源葉生物科技有限公司，批號：B21832，質量分數98.0%）;果糖（批號：DST200918-005，質量分數98.0%）、D-無水葡萄糖 （批號：DSTDW000501，質量分數98.0%）和蔗糖（批號：DSTDZ003801，質量分數98.0%）均購自成都德思特生物技術有限公司;氫化可的松注射液（山西省芮城科龍獸藥有限公司，批號：20201101）;六味地黃丸（仲景宛西制藥股份有限公司，批號：210130）;黃酒（安徽省海神黃酒集團有限公司，批號：434796）;甲醇為色譜純;流動相用水為超純水;其他試劑均為分析純。

1.2.2藥材多花黃精由金寨潤元生物科技有限公司提供（經安徽中醫藥大學劉守金教授鑒定為百合科多花黃精 Polygonatum cyrtonema ?Hua的干燥根及根莖），其余3種炮制品以多花黃精為原料，經安徽中醫藥大學炮制研究室經蒸制工藝制備而成。

1.3動物無特定病原體（Specific Pathogen Free，SPF）級雄性SD大鼠，體質量（200±20）g，由邳州市東方養殖有限公司提供，合格證號：SCXK（蘇）2017-0003。動物飼養環境：溫度22～26 ℃，濕度為40% ～60%，光照時間為12 h，自由飲水以及標準大鼠飼料飼養。

2方法與結果

2.1腎陰虛大鼠血液指標測定70只SPF級雄性SD大鼠，適應性飼養7 d后，隨機分成空白組、模型組、陽性藥組（六味地黃丸組）、生品組（黃精生品組）、兩蒸組（黃精兩蒸組）、四蒸組（黃精四蒸組）、九蒸組（黃精九蒸組）。腎陰虛證大鼠模型的制備方法參照文獻[2]，各給藥組大鼠于上午灌胃給藥1次/d，連續11 d，給藥容積為10 mL/kg，空白組及模型組給予等量蒸餾水。于實驗的8～11 d下午，其余各組均灌胃氫化可的松注射液（50 mg/kg）。第12天，將大鼠麻醉后進行腹主動脈取血。將取好的血液放置30 min，以3 000 r/min，離心半徑6.2 cm，離心15 min，將分離出的血清和血漿分裝凍存，待測。嚴格按照試劑盒測定方法進行實驗，檢測大鼠血清中皮質酮（CORT）、肌酐（Cre）含量及血漿中cAMP、cGMP含量并計算得出環核苷酸系統cAMP與cGMP的比值。結果表明，兩蒸、四蒸及九蒸黃精組能夠顯著降低腎陰虛模型大鼠血清皮質酮、肌酐水平， 對腎陰虛大鼠受損的環核苷酸系統具有顯著的改善作用;生品組對腎陰虛模型大鼠的滋陰作用不明顯。見圖1～3。

2.2黃精不同炮制品水煎液HPLC指紋圖譜研究

2.2.1色譜條件色譜柱：TechMate C18-ST（250 mm×4.6 mm，5 μm）;流動相：甲醇（A）-0.1%甲酸水（B），梯度洗脫（0～8 min，0% A;8～20 min，0% A～2% A;20～85 min，2% ～15% A;85～95 min，15% ～18% A;95～110 min，18% A～22% ?A）;流速：1.0 mL/min;柱溫：30 ℃;檢測波長：

2.2.2供試品溶液的制備取一定量黃精生品及不同炮制品飲片，加10倍量水浸泡0.5 h，煎煮2次，每次1 h，濾過，合并2次濾液，濃縮，得樣品水煎液（含生藥0.54 g/mL）。分別量取上述方法制備的黃精不同炮制品水煎液各5.0 mL，至15 mL離心管中，加50%甲醇至10 mL，超聲30 min，以4 000 r/min，離心半徑8.9 cm，離心5 min，取上清，經0.22 μm微孔濾膜濾過，備用948A108D-8E6F-4CCB-A7D0-9D02CFA49BFF

2.2.3對照品溶液的制備分別取黃精堿A、5-羥甲基糠醛對照品適量，精密稱定，置150 mL容量瓶中，加入25%甲醇水溶液溶解并稀釋至刻度，搖勻，制成對照品儲備液，其質量濃度分別為0.08 mg/mL、0.008 2 mg/mL。

2.2.4方法學考察

2.2.4.1精密度試驗取同一批次兩蒸黃精供試品溶液，分別按“2.2.1”項下色譜條件連續進樣6次，并記錄各共有峰的相對保留時間和相對峰面積[以黃精堿A色譜峰（22號峰）的出峰時間和峰面積為參照，其他各峰出峰時間和峰面積與其的比值，下同]測得其共有峰相對保留時間和相對峰面積的相對標準偏差（Relative Standard Deviation，RSD）均小于3%，表明儀器精密度良好，符合指紋圖譜要求。

2.2.4.2穩定性試驗取同一批次兩蒸黃精供試品溶液，按“2.2.1”項下色譜條件，分別于0、2、4、8、16、24 h進樣，測得其共有峰相對保留時間和相對峰面積的RSD均小于3%，表明供試溶液在24 h內較穩定，化學成分及含量不會發生變化，符合指紋圖譜要求。

2.2.4.3重復性試驗取同一批次兩蒸黃精水煎液，按“2.2.2”項下平行制備6份供試品溶液，按“2.2.1”項下色譜條件分別測定，測得各共有峰相對保留時間和相對峰面積的RSD均小于3%，同一樣品每次提取之間的結果比較一致，表明該提取方法重現性良好，符合指紋圖譜要求。

2.2.5黃精及不同炮制品水煎液指紋圖譜的建立精密吸取各供試品溶液10 μL，分別注入液相色譜儀，進行測定，記錄色譜圖。取金寨潤元生物科技有限公司的同一批生黃精制成黃精不同炮制品各6份，分別測定，各批黃精不同炮制品樣品色譜圖經過“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統2012版”處理得到黃精不同炮制品水煎液對照指紋圖譜。對照品溶液見圖4A，黃精不同炮制品對照圖譜見圖4B，各共有峰的峰面積見表1。

2.3黃精不同炮制品水煎液糖類成分含量測定

2.3.1色譜條件色譜柱：Shodex Asahipak NH2P-50 4E（4.6 mm×250 mm，5 μm），流動相：乙腈（A）∶ 水（B）（75∶ 25，v/v），流速：1.0 mL/min，柱溫：30 ℃，進樣量：3 μL;檢測器：CAD檢測器，CAD檢測條件：數據采集頻率5 Hz，濾光片3.6 F，霧化器溫度為35 ℃，氣源為N2、壓力4.328×105 Pa[3]。在上述色譜條件下，對照品溶液見圖5A，各樣品的色譜圖見圖5B。

2.3.2供試品溶液的制備精密移取黃精生品、兩蒸、四蒸及九蒸水煎液各2 mL，置具塞錐形瓶中加80%乙醇至30 mL，超聲處理60 min（功率500 W，頻率30 kHz），過濾，減壓回收溶劑，加適量75%乙腈水溶解殘渣，定容至150 mL量瓶，0.22 μm微孔濾膜過濾，備用。

2.3.3對照品溶液的制備分別取果糖、D-無水葡萄糖、蔗糖對照品適量，精密稱定，置100 mL容量瓶中，加入80%乙醇水溶液溶解并稀釋至刻度，搖勻，制成對照品儲備液，其質量濃度分別為0.398 9 mg/mL、0.021 3 mg/mL、0.020 3 mg/mL。

2.3.4方法學考察

2.3.4.1線性關系考察精密量取“2.3.3”項下果糖對照品儲備液、葡萄糖對照品儲備液、蔗糖對照品儲備液不同體積溶液，按“2.3.1”項下色譜條件注入高效液相色譜儀，采用CAD進行分析。以進樣量（ X ，μg）為橫坐標、峰面積 Y 為縱坐標，繪制標準曲線，最終得到3種成分線性回歸方程。見表2。

2.3.4.2精密度試驗取同一批次兩蒸黃精供試 品溶液分別按“2.3.1”項下色譜條件連續進樣6次，記錄3種糖的峰面積，各組分峰面積的RSD分別為0.5%、1.3%、0.6%，儀器精密度良好。

2.3.4.3穩定性試驗取同一批次兩蒸黃精供試品溶液，按“2.3.1”項下色譜條件，分別于0、2、4、8、16、24 h后進樣測定，記錄3種糖的峰面積。結果顯示，24 h內3種糖的峰面積無明顯變化，RSD分別為0.7%、1.4%、0.8%，表明供試品在24 h內穩定性良好。2.3.4.4重復性試驗取同一批次兩蒸黃精水煎液按“2.3.2”項下平行制備6份供試品溶液，按“2.3.1”項下色譜條件分別測定，記錄3種糖的峰面積，并計算樣品中3種糖的含量。結果3種糖的平均質量分數分別為23.45%、1.15%、3.12%，RSD分別為0.7%、1.8%、1.3%，表明本法重復性良好。

2.3.4.5回收率試驗精密移取已知含量的同一批次兩蒸黃精水煎液1 mL，置具塞錐形瓶中，平行操作6份，再分別精密加入11.767 8 mg/mL果糖對照品溶液、5.654 5 mg/mL葡萄糖對照品溶液、5.052 3 mg/mL蔗糖對照品溶液各10 mL、1 mL、3 mL，按“2.3.2”項下制備供試品溶液，按“2.3.1”項下色譜條件分別測定，計算加樣回收率，計算多成分的平均加樣回收率分別為98.1%，99.4%，98.7%，RSD值<3.0%。該方法準確可靠。

2.3.5水煎液糖類成分含量測定結果分析精密吸取“2.3.2”項下黃精不同炮制品水煎液供試品溶液，按“2.3.1”項下色譜條件進樣測定黃精不同炮制品水煎液的保留時間以及峰面積，記錄色譜圖。根據外標法計算多成分的含量。見表3。

2.4黃精不同炮制品水煎液滋陰作用的譜-效關系研究

采用灰色關聯度分析方法，分別以皮質酮、肌酐及環核苷酸系統的比值為母序列，黃精不同炮制品水煎液指紋圖譜及小分子糖類成分共有峰峰面積為子序列，進行灰色關聯度分析。

2.4.1原始數據處理948A108D-8E6F-4CCB-A7D0-9D02CFA49BFF

采用均值法將各原始數據進行無量綱化處理[4]。

2.4.1.1絕對差序列值數據處理后的母序列記作Xo（k），子序列記作Xi（k），絕對差序列值△oi（k）經式1）計算而得。

△oi（k）=|Xo（k）-Xi（k）|…1）

2.4.1.2各比較序列之間關聯系數值關聯系數值可以反映出被比較序列之間的相關程度。母序列 {Xo（k）}與子序列{Xi（k）}的關聯系數值Lo i（k）經式2）計算而得。

Loi（k）=[min min△oi（k）+ρmax max△oi（k）]/[△oi（k）+ρmax max△oi（k）]…2）

min min△oi（k）為二級最小差;max max△oi（k）為二級最大差;ρ為分辨系數，能削弱最大絕對差數值太大引起的數據失真，從而提高關聯系數之間的差異顯著性，P∈（0，1）。

2.4.1.3關聯度值的計算關聯度值即各類關聯系數之間的平均值。

2.4.1.4求出關聯序將各子序列對同一母序列的關聯度值按照大小順序進行排列，即得到各子序列與同一母序列之間的關聯度大小順序。

2.4.2黃精水煎液指紋圖譜特征峰與藥效作用灰色關聯度及關聯序依據關聯度的大小，確定了各成分對“滋陰作用”貢獻的大小順序。見表4。

由表4可知，各共有峰與滋陰作用的關聯度存在較大差異。以滋陰評價指標血清皮質酮為母序列，各共有峰峰面積與滋陰作用之間關聯度大于0.75的色譜峰有16、1、36、22、14、37、31號峰。

以滋陰評價指標血清肌酐為母序列，各共有峰峰面積與滋陰作用之間關聯度大于0.75的色譜峰有16、1、36、22、14、31、37號峰。

以滋陰評價指標環核苷酸系統的比值為母序列，各共有峰峰面積與滋陰作用之間關聯度大于0.75的色譜峰有16、1、36、14、22、31、37號峰。

綜合3個評價指標，環磷酸腺苷、環磷酸鳥苷及環核苷酸系統的比值與各共有峰峰面積關聯度的分析，結果表明16、1、36、22、14、31、37號色譜峰所代表的化學成分與滋陰作用具有較強的相關性，對滋陰作用貢獻較大，其中36號色譜峰為果糖、22號色譜峰為黃精堿A、37號色譜峰為葡萄糖。

3討論

本實驗前期對黃精不同炮制品水煎液進行了滋陰益腎作用的比較，結果表明，黃精生品及不同炮制品均能一定程度改善腎陰虛大鼠癥狀，其中炮制品的調節作用顯著優于生品，表明黃精經炮制后增強了其滋陰益腎的作用，與相關報道一致[5]。

多糖是黃精中的主要藥效物質之一，有研究表明，黃精炮制后補益作用增強可能與黃精炮制過程中寡糖成分水解產生小分子糖類成分有關[6]。除多糖成分之外，黃精中還含有皂苷、黃酮以及生物堿類等成分。指紋圖譜作為反映藥材整體質量的檢測方法，在藥材質量控制研究當中發揮著重要的作用。本實驗通過建立黃精不同炮制品水煎液指紋圖譜及小分子糖類成分的含量測定，結合灰色關聯分析方法，以期全面反映黃精水煎液中的化學成分與其滋陰藥效之間的相互關系。

在對黃精水煎液指紋圖譜的研究中發現，以生黃精色譜圖作為參照圖譜，利用中位數法進行多點校正生成對照圖譜，兩蒸黃精、四蒸黃精、九蒸黃精與生黃精的相似度分別為0.752、0.579、0.222，表明隨著炮制時間的延長，各炮制品與生品的色譜峰差異越來越大;以四蒸黃精色譜圖作為參照圖譜，利用中位數法進行多點校正生成對照圖譜，生黃精、兩蒸黃精、九蒸黃精與四蒸黃精的相似度分別為0.579、0.865、0.840，表明黃精在蒸至四蒸時色譜峰已趨于穩定，且炮制后各炮制品的色譜峰豐度和峰面積與生品相比顯著增加，可能是黃精炮制品與生品之間具有明顯藥效差異的原因之一。對黃精水煎液中糖類成分的含量測定發現，各炮制品中的果糖和葡萄糖2種單糖成分含量與生黃精相比差異顯著，蔗糖含量隨著炮制時間的延長呈現先增加而后消失的現象，可能與炮制過程中多糖大量水解成低聚糖，低聚糖最終水解為單糖有關[7]。

本實驗采用灰色關聯度分析法，對黃精不同炮制品水煎液指紋圖譜及糖類成分共有峰峰面積與滋陰的3個評價指標進行相關性分析，建立了黃精不同炮制品水煎液化學成分與滋陰作用的譜效關系。黃精不同炮制品水煎液中，16、1、36、22、14、31、37號色譜峰所代表的化學成分與滋陰作用具有較強的相關性，對滋陰作用貢獻較大，其中36號色譜峰為果糖、22號色譜峰為黃精堿A、37號色譜峰為葡萄糖。王巧蓮[8]利用脂多糖誘導的小鼠RAW264.7巨噬細胞建立炎癥模型，以NO抑制率為指標，發現黃精堿A化合物的NO抑制率高達83.46%。有研究報道NO在男性的生殖系統功能調節方面具有重要作用[9]，可能為黃精炮制后增強滋陰益腎作用的重要原因之一。果糖和葡萄糖作為多糖水解的產物，在生品和炮制品之間具有顯著的差異性，且與黃精滋陰藥效之間也具有一定的相關性，能一定程度上反映黃精不同炮制品的藥效強度。2020年版《中華人民共和國藥典》和各省市炮制規范中黃精及其炮制品飲片均以多糖作為含量測定指標，缺乏專屬性質控成分，難以保證黃精炮制品的質量和臨床療效[10]。因此，可考慮用含量及藥效關聯度均較高的果糖和黃精堿A成分作為黃精炮制品的含量測定指標，從而完善黃精飲片的質量評價體系。

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（2022-03-10收稿本文編輯：吳珊）

基金項目：國家重點研發計劃項目（2018YFC1707200）;安徽省高等學校自然科學研究項目（KJ2020A0421）;六安市產學研合作重大專項（六科[2019]19）作者簡介：余歡迎（1995.10—），男，碩士研究生在讀，研究方向：中藥炮制與中藥飲片質量，E-mail：2920397916@qq.com通信作者：金傳山（1963.07—），男，本科，碩士研究生，教授，碩士研究生導師，研究方向：中藥炮制與中藥飲片質量，E-mail：jcs4@sohu.com948A108D-8E6F-4CCB-A7D0-9D02CFA49BFF