HPLC-CAD指紋圖譜結合化學計量學評價不同產地黃芪質量

姚 靜， 楊曉寧*， 朱 平， 張 超， 王玉龍， 孫欣光*

(1.北京振東光明藥物研究院有限公司，北京 100085；2.山西振東道地藥材開發有限公司，山西 長治 047100)

中藥所含成分復雜、結構多樣，具有多組分、多靶點的特點[1-3]。中藥指紋圖譜通過對中藥化學成分輪廓進行描述，可整體、宏觀地進行質量控制，能較全面地反映其種類及數量，是具有系統性、特征性的一種方法[4-7]。

黃芪始載于《神農本草經》，列為上品，為豆科黃芪屬植物蒙古黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.var.ongholicus(Bge.)Hsiao 或膜莢黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根，具有補氣升陽、固表止汗、利水消腫等功效[8]，主要含有皂苷、黃酮、多糖等成分，具有增強機體免疫力、抗病毒、抗心腦損傷等藥理活性[9-11]，藥用歷史悠久，臨床應用廣泛，市場需求大，種植廣泛,并且不同產地黃芪中黃酮、皂苷等6種成分含量具有一定差異[12]。

目前，國內外對黃芪指紋圖譜已有較多報道[13-18]，大多采用高效液相串聯紫外檢測器(HPLC-UV)[15]、高效液相串聯蒸發光散射檢測器(HPLC-ELSD)[17,19]，少數采用液相色譜串聯質譜(LC-MS)[16]，但皂苷采用HPLC-UV分析時很難達到理想的響應和檢測，而HPLC-ELSD靈敏度較低，都不能全面表征該藥材所含成分的整體性。電霧式檢測器(CAD)作為通用型檢測器，其響應不依賴于化合物的分子結構，靈敏度比HPLC-ELSD更高，尤其適于紫外吸收較弱的皂苷等成分[12]。因此，本實驗建立黃芪HPLC-CAD指紋圖譜結合化學計量學，分析不同產地藥材質量差異，以期其質量評價提供科學依據。

1 材料

U3000高效液相色譜儀(美國賽默飛公司，配置LPG-3400SD泵、WPS-3000TRS自動進樣器、TCC-3200柱溫箱、Corona Veo RS電霧式檢測器)；Agilent 385-ELSD型蒸發光散射檢測器、Agilent 1260 VWD紫外檢測器(美國安捷倫公司)；XSE205DU電子分析天平(瑞士Mettler-Toledo公司)；KQ-500DE型數控超聲清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)；Milli-Q純水機(美國Millipore公司)。

毛蕊異黃酮葡萄糖苷(批號111920-201606，純度97.6%)、黃芪甲苷(批號110781-201717，純度96.9%)、芒柄花素(批號3523，純度98.2%)、黃芪皂苷Ⅰ(批號6107，純度99.0%)、黃芪皂苷Ⅱ(批號3258，純度100.0%)對照品(上海詩丹德生物技術有限公司)；7,2′-二羥基-3′,4′-二甲氧基異黃烷(批號Y31D10H107318，純度98%)、美的紫檀苷(批號P21N9F75533，純度98%)、黃芪異黃烷苷(批號P31D10F107320，純度98%)對照品(上海源葉生物科技有限公司)；芒柄花苷(批號PS000671，純度98%)、異黃芪皂苷Ⅰ(批號PS020461，純度98%)對照品(成都普斯生物科技有限公司)。甲酸為色譜純(批號190284，美國賽默飛公司)；乙腈、甲醇為色譜純(德國默克公司)；其他試劑均為分析純。

25批黃芪(編號S1～S25)具體信息見表1，經山西醫科大學高建平教授鑒定為蒙古黃芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao的干燥根。

表1 樣品信息

2 方法

2.1 溶液制備

2.1.1 對照品溶液 精密稱取毛蕊異黃酮葡萄糖苷、黃芪甲苷、芒柄花素、黃芪皂苷I、黃芪皂苷Ⅱ、7,2′-二羥基-3′,4′-二甲氧基異黃烷、美的紫檀苷、黃芪異黃烷苷、芒柄花苷、異黃芪皂苷Ⅰ對照品適量，80%甲醇制成每1 mL含上述成分各約0.1 mg的溶液，搖勻，微孔濾膜過濾，即得。

2.1.2 供試品溶液 精密稱取藥材粉末2 g(過4號篩)，置于100 mL圓底燒瓶中，加入80%甲醇50 mL，加熱回流2 h，濾過，濾渣以20 mL甲醇洗滌，回收甲醇，蒸干，殘渣以5 mL純水復溶，加入已處理好的SP825柱上，用純水、甲醇各60 mL洗脫，分別收集洗脫液，蒸干，甲醇洗脫部位用80%甲醇溶解并定容至5 mL量瓶中，搖勻，0.22 μm微孔濾膜過濾，取續濾液，即得。

2.2 色譜條件 Agilent SB-C18色譜柱(150 mm×4.6 mm，3.5 μm)；流動相乙腈(A)-0.1%甲酸(B)，梯度洗脫(0～3 min，15%A；3～5 min，15%～17%A；5～8 min，17%～20%A；8～25 min，20%～43%A；25～35 min，43%～60% A；35～45 min，60%～98% A；45～55 min，98% A)；體積流量1.5 mL/min；柱溫40 ℃；進樣量10 μL；紫外檢測波長254 nm；蒸發光散射檢測器，漂移管溫度70 ℃，載氣體積流量1.5 L/min；Corona Ultra電霧式檢測器，霧化器氮氣，霧化室溫度50 ℃。

2.3 方法學考察

2.3.1 精密度試驗 取同一份供試品溶液，在“2.2”項色譜條件下進樣測定6次，測得各共有峰相對保留時間、相對峰面積RSD分別為0.02%～0.96%、1.43%～4.97%，說明各主要色譜峰保留時間與峰面積基本一致，表明儀器精密度良好。

2.3.2 重復性試驗 取同一批藥材，按“2.1.2”項下方法平行制備6份供試品溶液，在“2.2”項色譜條件下進樣測定，測得各共有峰相對保留時間、相對峰面積RSD分別為0.02%～0.23%、1.81%～4.94%，表明該方法重復性良好。

2.3.3 穩定性試驗 取同一份供試品溶液，于0、4、8、12、24、36 h在“2.2”項色譜條件下進樣測定，測得各共有峰相對保留時間、相對峰面積RSD分別為0.02%～0.57%、1.28%～3.95%，表明溶液在36 h內穩定性良好。

2.4 HPLC-CAD指紋圖譜建立 將25批樣品色譜圖導入2012年《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統》軟件，以S1為參照圖譜，經多點校正匹配生成共有模式，見圖1，發現有20個共有峰，通過與對照品比對后鑒定出10個，其中14號峰(黃芪皂苷Ⅰ)峰形良好，峰面積穩定，分離度理想，而且為主要藥理活性成分，故選擇其作為參照峰(S)。再測定相似度，結果見表2，可知均大于0.83，表明藥材質量相對穩定，不同產地之間一致性較好。

表2 25批樣品相似度

2.5 化學計量學研究

2.5.1 聚類分析 將20個共有峰峰面積導入SPSS 22.0軟件進行聚類分析，結果見圖2～3。由此可知，各批樣品可聚為3類，第1類為內蒙古產的7批(S19～S25)，相似度0.931～0.979；第2類為山西產的8批(S11～S18)，相似度0.833～0.942；第3類為甘肅產的10批(S1～S10)，相似度0.914～0.977，表明HPLC-CAD指紋圖譜與產地具有較好的相關性，而且不同產地可被有效地區分開[14,16]。

2.5.2 主成分分析(PCA)、偏最小二乘法-判別分析(PLS-DA)將20個共有峰峰面導入統計軟件Ezinfo，得到PCA、PLS-DA得分分布圖，見圖4。

由此可知，25批樣品可分為3類，第1類為內蒙古產的7批(S19～S25)，第2類為山西產的8批，第3類為甘肅產的10批(S1～S10)；甘肅、內蒙產樣品分布比較靠近，而山西產樣品分布比較分散，可能是由于種植方式不同所致[20-21]；變量重要性投影值(VIP值)大于1的共有峰有10個，分別為1(毛蕊異黃酮葡萄糖苷)、17、18、13(黃芪皂苷Ⅱ)、4(美的紫檀苷)、11(芒柄花素)、9、3(芒柄花苷)、5(黃芪異黃烷苷)、2號色譜峰，其相對峰面積見圖5，可作為差異標志物。

3 討論與結論

本實驗建立了黃芪HPLC-CAD指紋圖譜，與HPLC-ELSD、HPLC-UV相比具有更高的靈敏度和重復性，能表征出更多的色譜峰信息，更適用于該藥材中無紫外吸收化合物的檢測，并且HPLC-CAD檢測器中色譜峰峰面積與含量呈正比，可反映各成分含量占比[22]。通過與對照品進行比對，共指認出10種成分，包括6種黃酮、4種皂苷，均為黃芪入血成分[23-24]，前者具有抗炎、抗氧化、抗菌等功效[25-27]，后者具有免疫調節、抗病毒、神經保護等活性[28-30]。

結果顯示，不同產地黃芪化學成分存在差異[16]，山西產樣品中毛蕊異黃酮葡萄糖苷含量顯著高于甘肅、內蒙產樣品中，而黃芪皂苷含量與甘肅產樣品中相近，顯著高于內蒙產樣品中[12]；25批樣品中成分種類基本一致，但其相對含量存在差異；黃芪HPLC-CAD指紋圖譜與產地具有較好的相關性；10種成分可作為區分不同產地黃芪的差異標志物。

綜上所述，HPLC-CAD指紋圖譜結合化學計量學操作簡便，專屬性強，靈敏度高，重復性好，能有效分析不同產地黃芪質量的差異性，可為該藥材質量評價及臨床使用提供參考。