基于HPLC-QAMS法多成分含量測定結合化學計量學評價半夏天麻丸質量的研究

陳壁娜　黃益穗　駱月姫

〔摘要〕 目的 建立多指標結合化學計量學綜合分析半夏天麻丸成分質量及關鍵指標的方法，為其質量評價提供科學依據。方法 采用高效液相色譜一測多評（high performance liquid chromatography-quantitative analysis of multi-components by single-marker， HPLC-QAMS）法建立12批半夏天麻丸11種成分含量測定方法，運用SPSS 26.0和SIMCA 14.0軟件對以上指標進行聚類分析（clustering analysis， CA）、主成分分析（principal component analysis， PCA）及偏最小二乘-判別分析（partial least squares-discriminant analysis， PLS-DA），通過對12批產品的分析，綜合評價半夏天麻丸質量及標志性成分。結果 建立的11種成分含量測定方法穩定性較好。CA分析可將12批樣品聚為三大類，2個主成分可代表11種成分92.142%的信息量，可用2個主成分對半夏天麻丸進行綜合評價。根據PLS-DA結果分析，造成其質量差異的指標為橙皮苷、天麻素、柚皮蕓香苷、毛蕊異黃酮葡萄糖苷和巴利森苷，可能是影響半夏天麻丸產品質量的差異性標志物。結論 本實驗首次建立了半夏天麻丸多指標成分質控方法，該方法易操作，重復性與穩定性良好；化學計量學手段也為半夏天麻丸質量控制研究提供了參考依據。

〔關鍵詞〕 半夏天麻丸；多指標成分；高效液相色譜一測多評法；相對校正因子；化學計量學；綜合質量評價

〔中圖分類號〕R284? ? ? ?〔文獻標志碼〕A? ? ? ? 〔文章編號〕doi：10.3969/j.issn.1674－070X.２０23.05.016

Quality evaluation of Banxia Tianma Pill by multi-component content determination

using HPLC-QAMS and chemometrics

CHEN Bi'na， HUANG Yisui LUO Yueji

Department of Pharmacy， The First Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine， Guangzhou，

Guangdong 510405， China

〔Ａｂｓｔｒａｃｔ〕 Objective To establish a method for the quality and key indexes of Banxia Tianma Pill （BXTMP） by multi-index combined with chemometrics to provide a scientific basis for its quality evaluation. Methods High performance liquid chromatography-quantitative analysis of multi-components by single-marker （HPLC-QAMS） was used to establish a method for the determination of 11 components content in 12 batches of BXTMP. The quality and iconic components of 12 batches of BXTMP were determined and analyzed by SPSS 26.0 and SIMCA 14.1 software for clustering analysis （CA）， principal component analysis （PCA）， and partial least squares-discriminant analysis （PLS-DA）. Results The determination methods of 11 components were stable. The results showed that the 12-batch samples were classified into three categories by CA， two principal components could account for 92.142% of the information content of 11 components， and two principal components could be used for the comprehensive evaluation of BXTMP. According to PLS-DA， the quality differences were caused by hesperidin， gastrodin， naringin， mullein isoflavone glucoside and parishin. These components may be the differential markers affecting the quality of BXTMP. Conclusion The quality control method of multi-index components of BXTMP was established for the first time. The method is easy to operate， with good repeatability and stability. Chemometrics also provides a reference for the quality control of BXTMP.

〔Ｋｅｙｗｏｒｄｓ〕 Banxia Tianma Pill; multi-index component; high performance liquid chromatography-quantitative analysis of multi-components by single-marker; relative correlation factor; chemometrics; comprehensive quality evaluation

半夏天麻丸收載于《中華人民共和國藥典（2020版）》一部[1]，由黃芪、天麻、陳皮、法半夏、人參、黃柏等12味藥材配方，能健脾祛濕、化痰息風，主要用于眩暈、頭痛、如蒙如裹、胸脘滿悶的脾虛濕盛、痰濁內阻。現代研究表明，半夏天麻丸可使缺血性腦血管病患者體內前列環素I2水平顯著升高，同時降低血栓素A2水平，使腦血流灌注指標平均通過時間顯著縮短，顯著升高腦血容量、腦血流量[2]。目前，關于半夏天麻丸已有臨床應用[2]、工藝處方[3]研究，未檢索到與該制劑檢驗分析相關的文獻，現行標準[1]中僅對陳皮成分橙皮苷進行了定量控制。近年來，高效液相色譜一測多評（high performance liquid chromatography-quantitative analysis of multi-components by single-marker， HPLC-QAMS）法[4-5]和化學計量學[5-7]的多指標評價[8]模式越來越多地應用于中藥復方制劑質控研究中。本實驗選取半夏天麻丸君藥天麻所含主要成分天麻素、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C和巴利森苷，臣藥黃芪所含黃酮類成分毛蕊異黃酮葡萄糖苷、芒柄花素和7，2'-二羥基-3'，4'-二甲氧基異黃烷，臣藥陳皮所含主要成分柚皮蕓香苷、橙皮苷和川陳皮素為指標性成分，同時以制劑中含量適中，色譜峰出峰時間居中，質量穩定的天麻素作為內參物，采用HPLC-QAMS法對以上11種成分含量同時進行測定，并與外標法（external standard method， ESM）結果進行比較，同時通過化學計量學[聚類分析（clustering analysis， CA）、主成分分析（principal component analysis， PCA）及偏最小二乘-判別分析（partial least squares-discriminant analysis， PLS-DA）]等方法探究多指標成分含量數據間潛在的內在的關系，找出影響質量差異的主要針對性成分，旨在為半夏天麻丸整體質量控制提供依據。

1 材料

1.1? 試藥

對照品毛蕊異黃酮葡萄糖苷、天麻素、橙皮苷和川陳皮素（中國食品藥品檢定研究院，批號：111920-201907、110807-202010、110721-202019、112055-202102，含量均高于95.3%）；7，2'-二羥基-3'，4'-二甲氧基異黃烷（上海源葉生物科技有限公司，批號：Y31D10H107318，含量98.0%）；芒柄花素、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷和柚皮蕓香苷（成都普瑞法科技開發有限公司，批號：PRF8032146、PRF9010943、PRF9061142、PRF9061143、PRF9061141、PRF9062802，含量均高于97.1%）；半夏天麻丸（太極集團四川綿陽制藥有限公司，規格：每100丸重6 g，批號：2002001、2002002、2005003、2007004、2007005、2102001、2103002、2105003、2110008、2111009、2201001、2201002，編號依次為S1～S12）；甲酸、乙腈為色譜純，其他試劑為分析純。

1.2? 儀器

UltiMate 3000型高效液相色譜儀（美國戴安公司）；Waters e2695型高效液相色譜儀（美國Waters公司）；液相色譜柱：Hedera ODS-2柱（江蘇漢邦科技有限公司）、Thermo BDS C₁₈柱（美國賽默飛世爾公司）和Durashell C₁₈柱（艾杰爾科技有限公司）；XSE205DU型電子分析天平[梅特勒托利多科技（中國）有限公司]。

2? 方法與結果

2.1? 混合對照品溶液的制備

精密稱取毛蕊異黃酮葡萄糖苷、芒柄花素、7，2'-二羥基-3'，4'-二甲氧基異黃烷、天麻素、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷、柚皮蕓香苷、橙皮苷、川陳皮素對照品適量，用60%甲醇制成各成分質量濃度分別為0.236、0.410、0.128、0.472、0.506、0.152、0.374、0.960、4.872、9.890、1.192 mg·mL-1的混合母液。再將此母液用60%甲醇稀釋20倍得混合對照品溶液。

2.2? 供試品溶液的制備

精密稱定半夏天麻丸細粉約1.0 g，置具塞錐形瓶中，精密加60%甲醇25 mL，稱重，加熱回流1 h，常溫放至室溫，60%甲醇補重，搖勻過濾，即得。取按其處方工藝制備的缺黃芪、缺天麻和缺陳皮的陰性供試品各適量，按“2.1”項方法制得供試品溶液。

2.3? 色譜條件及專屬性試驗

色譜柱為Hedera ODS-2，柱溫30 ℃，流速1.0 mL·min-1；波長切換：254 nm（0～22 min檢測毛蕊異黃酮葡萄糖苷、芒柄花素和7，2'-二羥基-3'，4'-二甲氧基異黃烷）[9-12]、220 nm（22～44 min檢測天麻素、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C和巴利森苷）[13-17]和283 nm（44～75 min檢測柚皮蕓香苷、橙皮苷和川陳皮素）[18-21]；0.1%甲酸-乙腈（B）梯度洗脫（0～10 min，13.0% B；10～19 min，13.0%→17.0% B；19～44 min，17.0%→26.0% B；44～63 min，26.0%→62.0% B；63～75 min，62.0%→13.0% B），進樣量為10 μL。理論板數按各成分色譜峰計，均高于4500。在上述色譜條件下進樣混合對照品溶液及供試品溶液，記錄色譜圖（圖1）。圖譜顯示半夏天麻丸供試品溶液中11種成分與相鄰色譜峰分離良好（分離度均≥1.5）；陰性無干擾。

2.4? 多指標成分測定

2.4.1? 標準曲線方程的繪制? 精密吸取“2.1”項混合母液0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 mL，分別用60%甲醇稀釋至20 mL，得序號為1～6的混合對照品溶液，按“2.3”項色譜條件分別進樣檢測，以上述11個對照品質量濃度為橫軸，峰面積為縱軸建立標準曲線。詳見表1。

2.4.2? 精密度、重復性與穩定性考察? 取同一份半夏天麻丸（編號：S1）供試品溶液，在“2.3”項色譜條件下，不間斷進樣6次，記錄色譜峰峰面積，計算得出各成分峰面積的RSD值為0.56%～1.32%（n＝6），表明精密度良好。取半夏天麻丸（編號：S1），按“2.2”項方法制備6份供試品溶液，在“2.3”項色譜條件下檢測，用外標法計算11種成分的含量，得出含量的RSD值為0.96%～1.89%（n＝6），表明方法的重復性良好。取一份半夏天麻丸（編號：S1）供試品溶液，于0、2、5、9、16、24、36 h在“2.3”項色譜條件下進樣檢測，記錄色譜峰峰面積，得出11種成分峰面積的RSD值為0.52%～1.38%（n＝7），表明配制的半夏天麻丸供試品溶液36 h內穩定。

2.4.3? 準確度考察? 精密稱取半夏天麻丸（編號：S1）細粉0.5 g，分別按相當于各成分含量80%、100%、120%的3個水平加入混合對照品溶液（11種對照品質量濃度分別為0.137、0.206、0.065、0.241、0.269、0.084、0.191、0.572、3.612、8.095、0.796 mg·mL-1），再按“2.2”項制法配制供試品溶液，每個水平3份，在“2.3”項色譜條件下檢測，結果各成分的平均加樣回收率（n＝9）及RSD分別為97.98%（1.37%）、98.59%（1.42%）、96.90%（1.47%）、100.03%（0.71%）、99.42%（1.11%）、96.87%（1.57%）、98.79%（0.99%）、99.66%（1.17%）、100.11%（0.69%）、99.65%（1.26%）和98.98%（0.84%）。

2.5? HPLC-QAMS法建立

2.5.1? 相對校正因子（f）的計算? 分別精密吸取“2.4.1”項6個混合對照品溶液，在“2.3”項色譜條件下檢測，以天麻素為內參物，按照公式f_k/s=f_k/f_s=（W_k/A_k）/（W_s/A_s）=（W_k×A_s）/（W_s×A_k）（其中f、W、A、k和s依次代表相對校正因子、質量濃度、峰面積、其他待測成分和內參物）分別計算其他10種成分的f。詳見表2。

2.5.2? 耐用性考察? 本試驗考察了液相色譜儀和色譜柱的變化、柱溫的變化、流速的變化對各待測成分f的影響。結果提示，不同色譜儀（UltiMate 3000型和e2695型）和不同色譜柱（Hedera ODS-2柱、Thermo BDS C₁₈柱和Durashell C₁₈柱）時，f的耐用性良好（表3）；柱溫為25、30、35 ℃時，f的耐用性良好（表4）；流速為0.8、1.0、1.2 mL·min^-1時，f的耐用性良好（表5）。

2.5.3? 色譜峰定位? 本試驗以天麻素為內參物，考察其他待測成分在不同品牌HPLC儀和不同品牌色譜柱上相對保留時間的RSD波動。結果提示，在相同的色譜條件下，不同品牌HPLC儀（UltiMate 3000型和e2695型）和不同色譜柱（Hedera ODS-2柱、Thermo BDS C₁₈柱和Durashell C₁₈柱），各待測成分的相對保留時間的RSD均小于2.0%。詳見表6。

2.6? HPLC-QAMS與ESM結果比較

取12批半夏天麻丸（S1～S12），依法制備供試品溶液，在“2.3”項色譜條件下進樣，首先運用ESM法計算半夏天麻丸中11種成分的含量，再采用HPLC-QAMS法，運用表2中的f值計算各組分含量（表7）。采用SPSS 26.0軟件對每個成分的2種方法所得數據進行t檢驗，結果P＞0.05，表明兩種方法無顯著性差異，HPLC-QAMS法可用于半夏天麻丸中11種成分的含量測定。

2.7? CA

采用SPSS 26.0統計軟件對表7中HPLC-QAMS法測定結果進行CA，得聚類樹狀圖（圖2）。結果表明，當間距為10時，12批半夏天麻丸樣品聚為三大類，S7、S8和S6為一類，S2、S5、S3、S4和S1為一類，S10、S11、S9和S12為一類。

2.8? PCA

采用SPSS 26.0統計軟件對表7中HPLC-QAMS法含量數據進行PCA（表8—9）。由PCA結果可知，前2個主成分的累積貢獻率為92.142%，其中主成分1占68.984%，主成分2占23.159%；由特征向量可知，第一主成分綜合了芒柄花素、7，2'-二羥基-3'，4'-二甲氧基異黃烷、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C、柚皮蕓香苷、橙皮苷和川陳皮素的信息，第二主成分綜合了毛蕊異黃酮葡萄糖苷、天麻素和巴利森苷的信息。同時應用統計軟件SIMCA 14.1建立PCA模型（圖3），共提取出2個主成分R²X＝0.921，Q²＝0.809，均大于0.5，說明所建立的模型穩定性較高。從圖3可以看出，S1～S5、S6～S8以及S9～S12分別呈現一定的關聯性。

2.9? PLS-DA

為進一步比較12批半夏天麻丸，尋找類間差異性指標，將表7中HPLC-QAMS法含量數據導入SIMCA 14.1統計軟件，運行PLS-DA程序，得圖4。結果累積解釋能力參數R²X＝0.971、R²Y＝0.823，預測能力參數Q²為0.743，理論上R²Y、Q²數值越接近1，代表模型越好，通常兩者高于0.5時提示所建立的模型穩定可靠、預測能力好。根據模型中各變量重要性投影（variable importance in projection， VIP）預測值來篩選類間差異性指標。一般認為在95%的置信區間內VIP＞1.0的指標在分類中發揮著重要作用，篩選出半夏天麻丸化學成分差異的標志性成分5個成分（VIP>1）（圖5），即成分10（橙皮苷，VIP=1.905）、成分4（天麻素，VIP=1.274）、成分9（柚皮蕓香苷，VIP=1.270）、成分1（毛蕊異黃酮葡萄糖苷，VIP=1.155）、成分8（巴利森苷，VIP=1.052）對半夏天麻丸樣品質量的影響較大，可能是影響半夏天麻丸產品質量的主要潛在標志物。

3 討論

3.1? 含量測定指標的選擇

半夏天麻丸由黃芪、天麻、陳皮、法半夏、人參、黃柏等12味藥材配方，其中半夏和天麻均為治風痰眩暈、痰厥的良藥，共為君藥；人參、黃芪、白術健脾益氣，蒼術、陳皮健脾燥濕，茯苓、澤瀉健脾滲濕，7味合用，以去痰源，共為臣藥，佐以六神曲、麥芽、黃柏。諸藥相合共奏健脾祛濕、化痰息風之效。本實驗依托中藥質量標志物原則，選取君藥天麻、臣藥黃芪和陳皮為考察對象，對它們所含成分進行分析，確定以天麻所含主要成分天麻素、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C和巴利森苷，黃芪所含主要有效成分毛蕊異黃酮葡萄糖苷、芒柄花素和7，2'-二羥基-3'，4'-二甲氧基異黃烷，陳皮所含代表性成分柚皮蕓香苷、橙皮苷和川陳皮素為指標，采用HPLC-QAMS法兼波長切換法對以上11種成分進行含量測定。

3.2? 供試品溶液處理方法的確定

本試驗在制備供試品溶液時，首先考察了提取溶劑：50%甲醇、60%甲醇、甲醇和稀乙醇，結果發現60%甲醇提取時，所測11種成分的提取率相對較高。接著以提取率為指標，對不同提取方式（超聲提取1 h、加熱回流提取1 h）進行考察，結果發現回流提取時，11種成分的提取率最高，超聲提取時，雜質較多，干擾正常檢測。進而對提取時間0.5、1、1.5、2 h進行考察，發現提取1 h時，各成分的提取率最高，雜質最少，隨著提取時間的延長，雜質增加，對含量檢測造成干擾。綜合考慮，最終確定以60%甲醇回流提取1 h為半夏天麻丸供試品最佳提取方式。

3.3? 結果評價

本實驗采用兩種方法（外標法和一測多評法）測定半夏天麻丸中11種成分含量，通過比較，兩種方法無顯著性差異（P＞0.5）。本文驗證了HPLC-QAMS法的可行性，也為降低檢驗成本及制劑檢測多指標成分提供了實驗基礎。化學計量學在對12批樣本數據進行處理時快速、全面地對樣品進行歸類，梳理相關性與差異性，利用CA和PCA互相驗證，發現批間關聯性和差異性。選取特征值大于1的公因子為主成分，結果前2個主成分特征值分別為7.588和2.547，累計方差貢獻率為92.142%，12批半夏天麻丸聚為三大類，第一主成分綜合了芒柄花素、7，2'-二羥基-3'，4'-二甲氧基異黃烷、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C、柚皮蕓香苷、橙皮苷和川陳皮素的信息，第二主成分綜合了毛蕊異黃酮葡萄糖苷、天麻素和巴利森苷的信息。通過數據分析，以VIP＞1.0為指標找出橙皮苷、天麻素、柚皮蕓香苷、毛蕊異黃酮葡萄糖苷和巴利森苷等成分可能是影響半夏天麻丸產品質量的主要潛在標志物，為藥企在今后生產該制劑時指明方向。提示生產企業應關注上述成分所對應原藥材進廠控制標準、制劑生產過程中各成分轉化率等數據的收集，通過不斷探索，完善原藥材內控標準，優化細化生產過程參數控制，有效地將產品質量控制與臨床療效研究成果相結合，為臨床合理用藥提供數據支持。

本試驗采用HPLC-QAMS法建立了半夏天麻丸11種指標成分定量質控模式，對市場流通的12批不同階段生產的樣品進行檢測，又通過化學計量學識別模式對多指標成分含量檢測結果進行綜合分析，發現影響產品質量差異性的主要物質性成分，以期最大限度地保證半夏天麻丸的質量。

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