生地黃湯HPLC指紋圖譜的建立及10種成分的含量測定

吳夢苑，樊強強，王 梅，翟秉濤，程江雪，鄒俊波，郭東艷*

1.陜西中醫(yī)藥大學(xué)，秦藥特色資源研究與開發(fā)國家重點實驗室（培育）／陜西省中藥基礎(chǔ)與新藥研究重點實驗室，西安 712046；2.陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，西安 712000

生地黃湯源于唐代孫思邈的《千金方》，由生地黃和大黃組成，其質(zhì)量比為30∶1。方中生地黃為主藥，具有涼血止血、滋陰補腎的功效；大黃為輔藥，輔助地黃活血化瘀止血。全方具有滋陰補腎、化瘀止血的功效［1-2］，主要用于治療便血和功能失調(diào)性子宮出血［3］。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，地黃具有造血、促進血管內(nèi)皮細胞增殖、抗氧化、提高免疫力等作用［4-7］；大黃具有致瀉、止血、調(diào)節(jié)機體免疫力、抗病毒等藥理作用［8］。

目前，有關(guān)生地黃湯的研究主要集中于藥效學(xué)研究，生地黃湯對腎虛血瘀-崩漏模型大鼠的凝血系統(tǒng)、血液黏度、抗炎、抗氧自由基及腎功能有明顯的改善作用，也有對生地黃湯成分效應(yīng)的相關(guān)性研究［2，9-12］，但尚未見生地黃湯指紋圖譜的相關(guān)研究報道。因此，本研究用高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）建立生地黃湯指紋圖譜，從不同產(chǎn)地的生地黃、大黃樣品中獲得更多的化學(xué)信息。采用多種化學(xué)模式相結(jié)合的方法進行分析，對多種成分進行含量測定，從定性與定量方面對生地黃湯進行評價和質(zhì)量控制，有效區(qū)分10批生地黃湯樣品，為生地黃湯的質(zhì)量控制和評價提供依據(jù)。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

LC-2030C 3D Plus型高效液相色譜儀（日本島津公司）；DFT-100A 型便攜式100 g高速粉碎機（溫嶺市林大機械有限公司）；MH-1000 型調(diào)溫電熱套（天津鑫博得儀器有限公司）；Sartorius MC BT125D型十萬分之一分析天平（北京科普爾科技發(fā)展有限公司）；GENESPEED X1 型 離 心 機（Gene Company Limited）；KH-400KDE 型高功率超聲波清洗器（昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司）。

1.2 試藥

梓醇（批號HC5111S1，質(zhì)量分數(shù)為98%），桃葉珊瑚苷（批號HA139441198，質(zhì)量分數(shù)為98%），地黃苷D（批號HS1955D1，質(zhì)量分數(shù)為98%），毛蕊花糖苷（批號HA141444298，質(zhì)量分數(shù)為98%），蘆薈大黃素（批號HR16119S1，質(zhì)量分數(shù)為98%），大黃酸（批號HS16105D2，質(zhì)量分數(shù)為98%），大黃酚（批號HC152462198，質(zhì)量分數(shù)為98%），大黃素甲醚（批號HR20425W1，質(zhì)量分數(shù)為98%），均購自寶雞市辰光生物科技有限公司；沒食子酸（批號110831-201602）、大黃素（批號110756-201610）均購自中國食品藥品檢定研究院；水為娃哈哈純凈水；乙腈為Fisher色譜純；磷酸（分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）。

生地黃飲片購自陜西興盛德藥業(yè)有限責(zé)任公司和安徽普仁中藥飲片有限公司，經(jīng)陜西中醫(yī)藥大學(xué)王繼濤高級實驗師鑒定為玄參科（Scrophulariaceae）植物地 黃［Rehmannia glutinosa（Gaetn.）Libosch.］的新鮮或干燥塊根；大黃飲片購自陜西興盛德藥業(yè)有限責(zé)任公司，經(jīng)鑒定為蓼科（Polygonaceae）植物掌葉大黃（Rheum palmatumL.）的干燥根和根莖。10批生地黃湯編號為S1～S10。樣品信息見表1。

表1 樣品信息Tab.1 Sample information

2 方法與結(jié)果

2.1 色譜條件

色譜柱：Shimadzu Shim-pack GIST C18（250 mm×4.6 mm，5μm）；流動相：乙腈（A）-1 m L·L－1磷酸水溶液（B）；梯度洗脫，洗脫條件見表2；檢測波長：215 nm；流速：0.8 m L·min－1；柱溫：40℃；進樣量：5μL。

表2 梯度洗脫程序Tab.2 Procedure of gradient elution

2.2 溶液制備

2.2.1 生地黃湯的制備

按照處方比例稱取生地黃60 g、大黃2 g，制備生地黃湯。生地黃60 g，加黃酒375 m L、水125 m L，文火煎至100 m L左右，濾出藥液，再加入125 m L黃酒和250 m L 水進行二次煎煮，文火煎煮至藥液剩余100 m L左右，過濾，合并2次濾液。大黃2 g粉碎過100目篩后加入藥液，超聲處理30 min，即得生地黃湯。

2.2.2 對照品溶液的制備

精密稱取梓醇、桃葉珊瑚苷、沒食子酸、地黃苷D、毛蕊花糖苷、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚適量，用色譜甲醇溶解，制成質(zhì)量濃度分 別 為1.10、1.98、0.55、1.32、1.76、0.99、0.99、0.98、0.98、0.99 mg·m L－1的對照品溶液。

2.2.3 混合對照品溶液的制備

分別精密移取梓醇、桃葉珊瑚苷、沒食子酸、地黃苷D、毛蕊花糖苷、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚儲備液各1 m L，置于10 m L 量瓶中，制成質(zhì)量濃度分別為110、198、55、132、176、99、99、98、98、99μg·m L－1的混合對照品溶液。

2.2.4 供試品溶液的制備

吸取生地黃湯5 m L，置于50 m L 量瓶中，加入甲醇定容，精密稱定質(zhì)量，超聲（功率500 W，頻率40 k Hz）處理30 min，離心（4 000 r·min－1）10 min，放冷，用甲醇補足質(zhì)量，經(jīng)0.22μm 有機濾膜過濾，即得。

2.3 生地黃湯指紋圖譜的建立

2.3.1 精密度實驗

精密吸取同一批生地黃湯（S1），按照2.1項下方法重復(fù)進樣測定6 次，每次5μL，以大黃素為參照峰，記錄色譜圖。計算得相對峰面積的RSD 值為0.42%～2.93%，表明儀器的精密度良好。

2.3.2 穩(wěn)定性實驗

取2.2.4項下的供試品溶液，分別于制備后0、2、4、8、12、24 h按照2.1項下條件進樣測定，以大黃素為參照峰，記錄色譜圖。計算得相對峰面積的RSD 為0.48%～2.96%，表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.3.3 重復(fù)性實驗

精密吸取同一批生地黃湯（S1）6份，按照制備供試品溶液的方法配制，按照2.1項下條件進樣測定，以大黃素為參照峰，記錄色譜圖。計算得相對峰面積的RSD 值為0.35%～2.70%，表明該方法的重復(fù)性良好。

2.3.4 指紋圖譜的建立及相似度評價

取生地黃湯10批次為供試液，按照2.1項下色譜條件，對供試品進行檢測。用“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)（2012版）”進行數(shù)據(jù)分析，以S1為參照，時間窗寬度范圍為0.1 min，用平均法、多點校正和全譜峰匹配，10批生地黃湯指紋圖譜和對照指紋圖譜見圖1。共標(biāo)定21個色譜峰，其中1 號峰為梓醇、7號峰為桃葉珊瑚苷、8號峰為沒食子酸、10號峰為地黃苷D、16號峰為毛蕊花糖苷、17號峰為蘆薈大黃素、18號峰為大黃酸、19號峰為大黃素、20號峰為大黃酚、21號峰為大黃素甲醚。以對照指紋圖譜為參照，10批樣品圖譜相似度分別為0.988、0.987、0.981、0.991、0.977、0.977、0.975、0.989、0.989、0.988，均大于0.90，表明生地黃湯的指紋圖譜具有較好的相似性，質(zhì)量穩(wěn)定，能較好地反映其指紋特征。

圖1 HPLC指紋圖譜Fig.1 HPLC fingerprints

2.3.5 聚類分析（CA）

CA 是一種多元分析技術(shù)，可根據(jù)測量的特征找到相對均勻的聚類［13］。用SPSS 26.0軟件對數(shù)據(jù)進行分析，以每批次中21個共有峰的面積為變量，采用組間連接法，以平方歐氏距離為測度對樣品進行聚類分析，結(jié)果見圖2。當(dāng)平方歐氏距離為10時，10批次生地黃湯可分為3類，第一類為S2～S7，第二類為S8～S10，第三類為S1。CA 結(jié)果表明，不同產(chǎn)地生地黃湯樣品之間存在差異，不同產(chǎn)地生地黃湯S4、S5 和S7在品質(zhì)上存在一定的相關(guān)性，其樣品中生地黃的產(chǎn)地均為河南西峽。不同產(chǎn)地藥材質(zhì)量的差異對生地黃湯質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)有一定影響。

圖2 10批生地黃湯樣品CA樹狀圖Fig.2 CA of 10 batches of Shengdihuang Decoction samples

2.3.6 主成分分析

主成 分 分 析（principal component analysis，PCA）是一種有效的數(shù)據(jù)降維方法［14］。以10批次生地黃湯中每批次的21個共有峰的峰面積為變量，用SPSS 26.0軟件進行PCA。可以從樣品數(shù)據(jù)中總結(jié)出大部分信息，結(jié)果見表3。由表3可知，前5 個主成分能較好地反映生地黃湯的基本特征和主成分信息，表明主成分因子1、2、3、4、5可作為生地黃湯的評價指標(biāo)，其中特征值較大的主成分1是信息量較全面的指標(biāo)。

表3 特征值、方差貢獻率和累計貢獻率Tab.3 Eigenvalues，the variance contribution and the accumulated variance contribution

基于主成分載荷矩陣，得出10批次樣品之間的差異不是受單一組分的影響，而是受多組分協(xié)同效應(yīng)的影響。見表4。載荷圖用來表示每個峰對主成分綜合作用的貢獻，每個點表示一個峰，權(quán)重越大，表明峰對樣本整體分布所發(fā)揮的作用越大［15］。主成分載荷圖見圖3。由表4和圖3可知，色譜峰1、2、3、4、6、8、9、10、21是主成分1中權(quán)重較大的成分，表明這些成分對藥物的整體質(zhì)量發(fā)揮主要作用。

表4 旋轉(zhuǎn)變換后的因子載荷矩陣Tab.4 Factor load matrix after rotation transform

2.3.7 偏最小二乘法-判別分析

偏最小二乘法-判別分析（partial least squaresdiscriminate analysis，PLS-DA）是一種直觀、效果明顯、預(yù)測精度高、解釋能力強的監(jiān)督模式識別方法［16］。將10 批次樣品21個共有峰面積導(dǎo)入SIMCA-P 14.1分析軟件中，啟動PLS-DA 分析程序生成矩陣圖、載荷散點圖和變量重要性投影（variable importance in Projection，VIP）值圖，結(jié)果見圖4、圖5、圖6。

圖4 PLS-DA得分矩陣Fig.4 PLS-DA score matrix

圖5 PLS-DA載荷散點圖Fig.5 PLS-DA loading plot

結(jié)果顯示，10批次生地黃湯樣品共聚為3類，S2～S7為第1類，S8～S10為第2類，S1為第3類，此分類結(jié)果與CA 和PCA 分析結(jié)果相一致。

載荷散點圖中每一個點均代表一個變量，距離原點位置越遠，則表明該變量權(quán)重值越大，對樣本的識別能力也越強。結(jié)合圖6可知，每個點的影響度排序為峰1＞峰7＞峰12＞峰21＞峰5＞峰3＞峰6＞峰13＞峰9＞峰10＞峰8＞峰4＞峰20＞峰16＞峰11＞峰19＞峰2＞峰18＞峰17＞峰15＞峰14。

圖6 PLS-DA VIP值圖Fig.6 VIP plot of PLS-DA

其中峰1（梓醇）、峰7（桃葉珊瑚苷）、峰12、峰21（大黃素甲醚）、峰5，峰3，峰6，VIP值＞1，說明差異有統(tǒng)計學(xué)意義，可以選作差異標(biāo)志物，其依次為峰13、峰9、峰10（地黃苷D）、峰8（沒食子酸）、峰4、峰20（大黃酚）、峰16（毛蕊花糖苷）、峰11、峰19（大黃素）、峰2、峰18（大黃酸）、峰17（蘆薈大黃素）、峰15、峰14，故選取差異性較大且已知的10種成分進一步進行含量測定。

2.4 多成分含量測定

2.4.1 色譜條件

按照2.1項下色譜條件進樣測定。

2.4.2 線性關(guān)系考察

吸取2.2.3項下的混合對照品溶液，加色譜純甲醇稀釋至不同質(zhì)量濃度水平，進樣分析，記錄色譜圖及峰面積，以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（x）、峰面積為縱坐標(biāo)（y），進行線性回歸。結(jié)果見表5。

表5 10種成分的回歸方程和線性范圍Tab.5 Regression equations and linear ranges of the 10 constituents

2.4.3 精密度實驗

精密吸取同一供試品溶液（S1），按照2.4.1項下方法重復(fù)進樣測定6次，測定梓醇、桃葉珊瑚苷、沒食子酸、地黃苷D、毛蕊花糖苷、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚，各成分峰面積的RSD 值依 次 為1.66%、2.48%、2.08%、2.26%、0.48%、0.45%、0.42%、0.68%、1.05%、2.50%，表明儀器的精密度良好。

2.4.4 穩(wěn)定性實驗

取2.2.4項下的供試品溶液，分別于制備后0、2、4、8、12、24 h 按照2.4.1 項下方法進樣，測定梓醇、桃葉珊瑚苷、沒食子酸、地黃苷D、毛蕊花糖苷、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚，各成分峰 面 積 的RSD 依 次 為2.63%、2.96%、2.22%、0.80%、1.55%、0.47%、1.05%、2.07%、0.89%、1.53%，表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.4.5 重復(fù)性實驗

取S1批次生地黃湯，按制備供試品溶液的方法配制6份，按2.4.1項下方法進樣測定，測得梓醇、桃葉珊瑚苷、沒食子酸、地黃苷D、毛蕊花糖苷、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚的平均質(zhì)量濃度分別為1.88、5.33×10－2、1.41×10－1、2.84×10－1、1.00、1.80×10－3、9.19×10－2、2.16×10－3、6.28×10－2、9.27×10－4mg·m L－1；質(zhì)量濃度的RSD 值 分 別 為0.98%、2.80%、1.12%、2.79%、2.87%、2.10%、1.96%、2.85%、3.14%、2.85%，表明該方法的重復(fù)性良好。

2.4.6 加樣回收率實驗

精密吸取已知含量的生地黃湯（S1）9份，按照供試品溶液的制備方法制備9份供試品溶液，分別加入適量的對照品。按照2.4.1項下方法進樣測定，計算梓醇、桃葉珊瑚苷、沒食子酸、地黃苷D、毛蕊花糖苷、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚的平均加樣回收率。計算得梓醇、桃葉珊瑚苷、沒食子酸、地黃苷D、毛蕊花糖苷、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚的平均加樣回收率分別為97.62%、98.97%、97.05%、96.30%、98.58%、96.97%、98.83%、97.67%、96.93%、98.55%，RSD值分別為1.53%、0.56%、1.94%、2.43%、1.03%、1.86%、0.83%、1.34%、2.21%、0.97%，表明該方法的準(zhǔn)確度良好。

2.4.7 樣品含量測定

取10批生地黃湯供試品溶液，按2.4.1項下方法測定，計算各種成分的質(zhì)量濃度，結(jié)果見表6。結(jié)果表明，10批樣品中梓醇、桃葉珊瑚苷、沒食子酸、地黃苷D、毛蕊花糖苷、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚的質(zhì)量濃度依次為0.67～1.88、1.30×10－2～5.33×10－2、2.33×10－2～27.15×10－2、1.87×10－1～3.03×10－1、0.53～1.05、1.01×10－3～2.19×10－3、4.3×10－2～9.9×10－2、1.8×10－3～2.6×10－3、4.6×10－2～8.2×10－2、9.3×10－4～14.0×10－4mg·m L－1，其中梓醇、桃葉珊瑚苷、沒食子酸、地黃苷D、毛蕊花糖苷等成分的質(zhì)量濃度較高，不同批次間各組分質(zhì)量濃度差異較大，這主要是受原料質(zhì)量的影響。

表6 10批生地黃湯中10種成分的質(zhì)量濃度Tab.6 Contents of 10 compounds in 10 batches of Shengdihuang Decoction

3 討論

3.1 色譜條件的篩選

本研究考察了不同流動相體系（乙腈-1 mL·L－1磷酸水溶液、乙腈-2 m L·L－1磷酸水溶液、乙腈-水、甲醇-水），不同的柱溫（30、35、40℃），不同的檢測波長（215、254、290 nm）對色譜峰的影響。結(jié)果表明，將乙腈-1 m L·L－1磷酸水溶液作為流動相，柱溫為40℃，檢測波長為215 nm作為色譜條件時，出峰數(shù)量較多、峰形較好且峰面積較大。

3.2 指紋圖譜分析

大黃素是大黃的主要活性成分，且大黃素色譜峰響應(yīng)值較高，出峰時間穩(wěn)定、適中，因此選擇大黃素為參照峰。本研究建立10 批次生地黃湯的HPLC 指紋圖譜，共標(biāo)定21個共有峰，并將21個共有峰進行化學(xué)模式識別分析。對10 批樣品進行CA，結(jié)果表明，可將其分為3類，該實驗結(jié)果可能與藥材產(chǎn)地具有一定相關(guān)性，如含有河南西峽生地黃的地黃湯聚為一類。PCA 結(jié)果表明，樣本KMO 值大于0.65，Bartlett檢驗結(jié)果也具有顯著性差異（P＜0.05）。PLS-DA 分析結(jié)果表明，模型解釋率參數(shù)R2Y＝0.828，預(yù)測能力參數(shù)R2X＝0.546，兩者均大于0.5，差異小于0.3，表明該模型具有較好的擬合度、較強的穩(wěn)定性和可預(yù)測性。設(shè)置分類Y 矩陣變量隨機排列200 次做置換檢驗，得Q2 擬合直線截距為－0.0571，小于0.05，證明了在該分類中不存在過擬合的現(xiàn)象。結(jié)果表明，3種化學(xué)模式識別分析的結(jié)果一致，可將10批次生地黃湯物質(zhì)基準(zhǔn)分為3類，與配伍藥材產(chǎn)地具有一定的相關(guān)性。同時，結(jié)合10批次生地黃湯指紋圖譜共有峰的響應(yīng)強度，可以看出，在同樣條件下，部分樣品峰面積較小，部分樣本峰面積相對較大，表明不同地區(qū)的樣品之間存在一定的差異。

3.3 定量指標(biāo)的選擇

中藥制劑化學(xué)成分復(fù)雜，各成分之間可能存在相互作用與影響，但選擇具有代表性的化學(xué)成分進行含量測定，在一定程度上可以反映中藥制劑的質(zhì)量［17］。目前，尚未見對生地黃湯質(zhì)量評價的研究報道。該方以生地黃為主藥、大黃為輔藥，具有滋陰補腎、化瘀止血的功效，主要用于便血和功能失調(diào)性子宮出血的治療。梓醇和毛蕊花糖苷為地黃的主要活性成分，梓醇具有降血糖、抗炎和抗氧化應(yīng)激等作用［18］，毛蕊花糖苷具有調(diào)節(jié)免疫、保護肝臟和增強記憶力等藥理作用［19］。沒食子酸對心血管系統(tǒng)疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、糖尿病、肝纖維化和癌癥等具有預(yù)防和治療作用［20］。桃葉珊瑚苷具有抗氧化、抗炎、抗菌、保護神經(jīng)和抗腫瘤等藥理活性［21］。大黃的有效生物活性成分主要包括大黃酚、大黃酸、大黃素、大黃多糖等，其中大黃素具有多種藥理作用，如抗癌、抗炎、鎮(zhèn)痛、保護器官等［22］；大黃酚具有多種藥理活性，如抗癌、抗腫瘤、保護神經(jīng)、改善學(xué)習(xí)和認知障礙、保護心肌等［23］；大黃酸具有廣泛的藥理作用，包括抗炎、抗氧化應(yīng)激、抗腫瘤、抗纖維化、調(diào)脂、降糖、抗病毒、抗菌等多種作用［24］。由于該方生地黃和大黃質(zhì)量配伍關(guān)系為30∶1，可能導(dǎo)致大黃中的各成分含量相對較低，但大黃作為輔藥其功效也不可或缺，因此，結(jié)合生地黃湯配伍特點及2020年版《中華人民共和國藥典》對各藥味含量測定成分分析，綜合考慮不同批次物質(zhì)基準(zhǔn)指紋圖譜共有峰的PLS-DA 分析結(jié)果，選擇與功效相關(guān)且差異性較大的梓醇、桃葉珊瑚苷、沒食子酸、地黃苷D、毛蕊花糖苷、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚和大黃素甲醚10種成分進行含量測定。

綜上所述，本研究建立了10 批次生地黃湯的HPLC指紋圖譜，共確定21個共有峰，指認出梓醇、桃葉珊瑚苷、沒食子酸、地黃苷D、毛蕊花糖苷、蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚和大黃素甲醚10種成分，并測定其含量。同時，采用不同的方法進行統(tǒng)計分析，能夠較為全面地對生地黃湯進行質(zhì)量評價，并且為生地黃湯物質(zhì)基礎(chǔ)及后續(xù)復(fù)方制劑的研發(fā)提供依據(jù)。