化學計量學結合加權TOPSIS模型評價不同產地野鴉椿質量

中圖分類號 R917；R284.1 文獻標志碼A 文章編號 1001-0408（2025）14-1755-05

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2025.14.11

ABSTRACTOBJECTIVEToevaluatethequalityof Euscaphis japonica fromdiferent habitats.METHODSTherelative correctinfactorsofgallcacid，protocatechuicacid，elagicacid，isoquercitrin，astragalinandapigeninwerecalculatedwith quercetias theinternalreference；therelativecorrction factorsofeuscaphicacid，oleanolicacid，stigmasteroland β -sitosterol werealsocalculatedwithursolicacidastheinternalreference.Thecontentsof12componentsin18batchesofsampleswere calculatedbyQAMSmethodandwerecomparedwithexternalstandardmethod.Atthesametime，thecontentsofwater-soluble extract，alcohol-soluble extract，total ash and acid-insoluble ash were detected.The quality of E ：japonica was evaluated by principalcomponentanalysis（PCA），orthogonalpartialleastsquares-discriminantanalysis（OPS-DA），andweightedtechnique fororderpreference bysimilaritytoidealsolution（TOPSIS）method.RESULTSTherewas no significant diferencebetweenthe resultsofQAMSmethodandexteralstandardmethodforthe12componentsinthe18batchesofsamples.However，notable content variations were observed among diferent batchesof samples.Theresultsof PCAand OPLS-DAshowedthat S1-S7，S8- S12，andS13-S18wereclustered intoonecategoryrespectively.Sevenkeycharacteristiccomponentsvariableimportancein projection values gt;1 ，euscaphic acid，ursolic acid，protocatechuic acid，apigenin， β -sitosterol， isoquercitrin，and oleanolic acid， respectively.Theanalysisresultsofthe weightedTOPSIS methodrevealedthattherelativeclosenessforevaluating thequalityof18 batches of samples ranged from 0.283 5 to 0.644 1，with the samples of E japonica from Fengjie，Chongqing，demonstrating the highestquality.CONCLUSIONS Theestablished methodisaccurateandfeasible，whichcanbeused forthequalityevaluationof E. japonica combined with chemometricsand weighted TOPSIS model.

KEYWORDS Euscaphis japonica；QAMS；chemometrics; weighted TOPSISmethod;quality evaluation

野鴉椿為省沽油科植物野鴉椿Euscaphisjaponica（Thunb.exRoem.amp;Schult.）Kanitz的干燥成熟果實，除西北各省外，全國均產]。野鴉椿主要含有酚酸類、黃酮類、三萜類等成分，具有理氣止痛、消腫散結、祛風止癢等作用，臨床可用于治療頭痛、眩暈、胃痛、脫肛、子宮下垂等[2]。野鴉椿收錄于地方標準[3-41，但這些標準均未涉及含量測定項。目前，雖然已有關于野鴉椿指紋圖譜或少數幾個成分定量分析的報道5-，但均不能表征其內在的整體質量。沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸等酚酸類，異槲皮昔、紫云英苷、槲皮素、芹菜素等黃酮類，野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸等三萜類及豆甾醇 B -谷甾醇等甾醇類為野鴉椿發揮臨床療效的主要活性成分，故本研究選取上述成分為含量測定指標。

一測多評（quantitative analysis of multi-componentsbysingle-marker，QAMS）法能實現多指標成分同時檢測，縮短檢測周期，降低成本。本研究以重慶、云南、四川等產地的18批野鴉椿藥材為樣品，采用QAMS法檢測野鴉椿中沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、槲皮素、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇和 β -谷甾醇的含量，同時測定水溶性浸出物、醇溶性浸出物、總灰分、酸不溶性灰分的含量；基于上述16個指標含量，結合化學計量學和加權逼近理想解排序（technique for order preference bysimilarity to ideal solu-tion，TOPSIS）法構建不同產地野鴉椿質量差異評估模型，旨在為野鴉椿質量評價提供參考。

1材料

1.1 主要儀器

本研究所用主要儀器包括Waters2690/5-2998型高效液相色譜（HPLC）儀（美國Waters公司）、Agilent1200型HPLC儀（美國Agilent公司）KQ-300DV型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）、MS205DU型電子分析天平（瑞士MettlerToledo公司）等。

1.2 主要藥品與試劑

熊果酸、槲皮素、芹菜素、原兒茶酸、沒食子酸、齊墩果酸、異槲皮苷 ，β -谷甾醇和鞣花酸對照品（批號分別為110742-202424、100081-202411、111901-202205、110809-202207、110831-202408、110709-202109、111809-202205、110851-201909、111959-201903，純度分別為 99.7%.98.7% 、98.496.97.5%.96.5%.95.8%.96.3%.92.7%.88.8% ）均購自中國食品藥品檢定研究院；紫云英苷、豆甾醇和野鴉椿酸對照品（批號分別為PRF9072622、PRF10032922、PRF22061404，純度均大于 95.0% ）均購自成都普瑞法科技開發有限公司；乙腈（色譜純）和磷酸均購自德國默克公司。18批野鴉椿藥材（編號 s1～S18 均經牡丹江醫科大學藥學院鄒桂華副教授根據重慶市中藥材質量標準鑒定，為省沽油科植物野鴉椿E.japonica（Thunb.exRoem.amp;Schult.Kanitz的干燥成熟果實。藥材的采集信息見表1。

表118批野鴉椿藥材的采集信息

2方法與結果

2.1 野鴉椿中12個成分的含量測定

2.1.1 供試品溶液的制備

取野鴉椿藥材粉末約 0.5g ，精密稱定，置于具塞錐形瓶中，精密加入 70% 甲醇 25mL ，稱重，超聲 45min ，冷卻，用 70% 甲醇補足減失的質量，搖勻，過濾，即得。

2.1.2 混合對照品溶液的制備

取沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、槲皮素、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇和 β -谷留醇對照品各適量，精密稱定，用 70% 甲醇稀釋后混勻，制成上述各成分質量濃度分別為0.116、 0.830、0.046、0.072mg/mL 的單一對照品貯備液；分別精密吸取上述各單一對照品貯備液 1mL ，置于 20mL 容量瓶中，用 70% 甲醇定容，搖勻，即得各成分質量濃度分別為 5.80，29.50，15.40，20.80，9.20，23.50，10.60，31.80， 25.90，41.50，2.30，3.60，μg/mL 的混合對照品溶液。

2.1.3 色譜條件

以Hypersil Gold C₁₈（250mm×4.6mm，5μm） 為色譜柱；以 0.1% 磷酸（A）-乙腈（B）為流動相進行梯度洗脫（ 0～9min 21.0%B 9～35min ， 21.0%B62.0%B 35～ 58min，62.0%-…86.0%8;58～65min，86.0%B21.0%B） ：檢測波長為 254nm （沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異皮苷、紫云英苷、槲皮素和芹菜素）和 210nm （野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇和 β -谷甾醇）；柱溫為 30^°C 流速為 1.0mL/min ；進樣量為 10μL 。該色譜條件下，混合對照品溶液和供試品溶液（編號S1）的色譜圖見圖1。

2.1.4線性關系考察

取“2.1.2”項下各單一對照品貯備液適量，用 70% 甲醇逐級稀釋，制得6個不同質量濃度的系列對照品工作溶液。按“2.1.3\"項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積。以對照品質量濃度為橫坐標 （x） 、峰面積為縱坐標 （y） 進行線性回歸。結果見表2。

2.1.5精密度、穩定性及重復性試驗

取“2.1.1\"項下供試品溶液（編號S1），按“2.1.3\"項下色譜條件連續進樣測定6次，記錄峰面積，考察精密度；取\"2.1.1\"項下供試品溶液（編號S1），于室溫下放置0、4、8、12、16、20、24h時進樣測定，記錄峰面積，考察穩定性；另取同一批野鴉椿樣品（編號S1）適量，按“2.1.1\"項下方法制備供試品溶液，共6份，進樣測定，記錄峰面積并按外標法（external standardmethod，ESM）[o]計算含量，考察重復性。結果顯示，沒食子酸等12個成分在精密度、穩定性和重復性試驗中峰面積或含量的RSD均小于 2.0%（n=6 或 n=7 ）。

圖1野鴉椿供試品溶液和混合對照品溶液的HPLC圖

表2沒食子酸等12個成分的回歸方程與線性范圍

1：沒食子酸；2：原兒茶酸；3：鞣花酸；4：異槲皮苷；5：紫云英苷；6：槲皮素；7：芹菜素；8：野鴉椿酸；9：齊墩果酸；10：熊果酸；11：豆甾醇；12：β-谷甾醇。

2.1.6 加樣回收率試驗

取已知成分含量的野鴉椿樣品（編號S1）粉末，共9份，每份約 0.25g ，精密稱定，按已知成分含量的 80% 、100%.120% 加入混合對照品溶液，再按\"2.1.1\"項下方法制備供試品溶液，每個比例制備3份，按\"2.1.3\"項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積并計算加樣回收率。結果顯示，沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、槲皮素、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇和β -谷甾醇的平均加樣回收率分別為 97.59%.99.65% 199.12% 、 100.03% 、 97.75% 、 99.70% 1 97.89% 、 100.13% 、98.84% / 100.02% 、 97.33% 、 96.98% ，RSD均小于 2.0% （ n=3 ）。

2.1.7 相對校正因子的計算

取\"2.1.4\"項下6個不同質量濃度的系列對照品工作溶液，按“2.1.3”項下色譜條件進樣測定，記錄峰面積。以槲皮素為內參物，計算沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、芹菜素的相對校正因子 （f） ；以熊果酸為內參物，計算野鴉椿酸、齊墩果酸、豆甾醇 ??β 谷甾醇的f。f=PixA ，式中 ρ_s 和 ρ_i 為內參物和其他成分的質量濃度， A_s 和 A_i 為內參物和其他成分的峰面積[]。結果顯示，沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、豆甾醇 ??β -谷甾醇的 f 分別為 1.5037，1.0405，1.2023，1.0948，1.3689，1.2435， 0.8527、0.8402、1.4344、1.3387，RSD均小于 2.0% （n=6 。

2.1.8不同儀器和色譜柱對 f 的影響

精密量取“2.1.2\"項下混合對照品溶液，按“2.1.3\"項下色譜條件，以不同色譜柱（Hypersil Gold C₁₈ Luna C₁₈ 、ZORBAX RX-C₁₈ ）在不同HPLC儀（Waters2690/5-2998型和Agilent1200型）中進樣測定，記錄峰面積，按\"2.1.7\"項下方法計算 f 。結果顯示，沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、豆甾醇 _，β -谷甾醇的平均 f 分別為 1.5053.1.0400 、1.2019，1.0954，1.3610，1.2421，0.8567，0.8419，1.4378， 1.3368，RSD均小于 2.0%（n=6） 。

2.1.9 不同儀器和色譜柱對各成分相對保留時間的影響

記錄“2.1.8”項下沒食子酸等12個成分色譜峰的保留時間，以槲皮素為內參物，計算沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮昔、紫云英昔、芹菜素的相對保留時間；以熊果酸為內參物，計算野鴉椿酸、齊墩果酸、豆甾醇和β -谷甾醇的相對保留時間。結果顯示，沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、豆甾醇 ，β. -谷甾醇的平均相對保留時間分別為 0.450 3、0.541 3、0.628 3、0.736 6、0.854 6、1.040 9. 0.7933、0.8755、1.0737、1.1322，RSD均小于 2.0% 0 ）。

2.1.10 樣品含量測定

取18批野鴉椿樣品，按“2.1.1\"項下方法制備供試品溶液，按\"2.1.3\"項下色譜條件進樣測定，分別按ESM[2]和QAMS法計算各成分的含量，每批樣品測定3次。運用SPSS26.0軟件，采用 t 檢驗對數據進行分析，檢驗水準 α=0.05 。結果（表3）顯示，以槲皮素和熊果酸為內參物時，18批野鴉椿樣品中10個成分采用QAMS法與ESM測定的結果差異不顯著 Pgt;0.05 ），但不同批次樣品的含量差異較大，以豆甾醇和野鴉椿酸含量差異最顯著，其中重慶奉節縣（S16）產野鴉椿中槲皮素、原兒茶酸、紫云英昔、野鴉椿酸、齊墩果酸的含量均最高，但沒食子酸和異槲皮苷含量最低;江西崇義縣（S12）產野鴉椿中槲皮素、熊果酸、紫云英苷、齊墩果酸和 β. 谷甾醇含量均最低；江西大余縣產（S11）野鴉椿中沒食子酸和異槲皮苷含量均最高，但原兒茶酸、野鴉椿酸和豆甾醇含量均最低，這可能與野鴉椿采集地的氣候環境、生長年限、采摘時間相關。

2.2醇溶性浸出物、水溶性浸出物、總灰分和酸不溶性 灰分檢測

按照2020年版《中國藥典》（四部）通則[2方法，分別檢測醇溶性浸出物、水溶性浸出物、總灰分和酸不溶性灰分的含量。結果顯示，18批野鴉椿樣品中醇溶性浸出物、水溶性浸出物、總灰分和酸不溶性灰分含量分別為13.2%～17.8%.19.3%～25.9%.2.6%～6.3%.0.5%～1.3% 符合《中國藥典》相關規定。

2.3 主成分分析

以18批野鴉椿樣品中16個指標含量為變量，采用SPSS26.0軟件進行主成分分析。結果顯示，有2個主成分的特征值 gt;1 ，累計方差貢獻率為 86.812% 。其中主成分1在沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、槲皮素、野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇、醇溶性浸出物、水溶性浸出物、總灰分和酸不溶性灰分上有較高的載荷值，特征值為12.061；主成分2在芹菜素和β -谷甾醇上有較高的載荷值，特征值為1.829。18批野鴉椿樣品的主成分分析得分圖（圖2）顯示，編號 s1～ S7、S8～S12、S13～S18樣品分別聚為一類，組內樣品散點相對集中。

2.4正交偏最小二乘法-判別分析

進一步以16個指標含量為變量，采用SIMCA14.1軟件進行正交偏最小二乘法-判別分析（orthogonal par-tial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）。結果顯示，模型參數 R²X，R²Y，Q² 依次為 0.971，0.912 和0.840，均大于0.5，提示該模型可用于不同產地野鴉椿的有監督判別分析。OPLS-DA模型得分圖（見圖3）顯示，18批野鴉椿樣品分類與主成分分析結果一致，且更明顯。以變量重要性投影（variable importance in projec-tion，VIP）值 gt;1 為篩選標準[13]，共篩選出7個關鍵特征性成分，分別為野鴉椿酸、熊果酸、原兒茶酸、芹菜素、β -谷甾醇、異槲皮昔和齊墩果酸。結果見圖4。

圖218批野鴉椿的主成分分析得分圖

圖3 OPLS-DA模型得分圖

2.5 加權TOPSIS模型評價

采用加權TOPSIS法對野鴉椿中16個指標進行標準化處理[4，除總灰分和酸不溶性灰分為負向指標外，其余14個均為正向指標；再以各指標的VIP值為權重構建加權決策矩陣，確定各指標的最優方案和最劣方案，最后計算最優向量歐氏距離 （D_b⁺） 、最差向量歐氏距離（D_b^-） 、相對貼近度 （J_b） 。結果見表4。

表318批野鴉椿中沒食子酸等12個成分的含量測定結果 （n=3，mg/g）

1：沒食子酸；2：原兒茶酸；3：鞣花酸；4：異槲皮苷；5：紫云英苷；6：槲皮素；7：芹菜素；8：野鴉椿酸；9：齊墩果酸；10：熊果酸；11：豆甾醇；12：β-谷甾醇；13：水溶性浸出物；14：醇溶性浸出物；15：總灰分；16：酸不溶性灰分。

圖418批野鴉椿的OPLS-DAVIP圖

表418批野鴉椿加權TOPSIS法分析結果

3 討論

3.1檢測方法的優化

本課題組前期在制備供試品溶液時，以沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、槲皮素、芹菜素、野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇和 β -谷甾醇的綜合提取率為指標，考察了 50% 甲醇、 70% 甲醇、甲醇超聲提取 30，45，60min 時的提取效果。結果顯示，以 70% 甲醇超聲提取 45min 時，上述12個成分的色譜響應度較大，雜質干擾最小。本研究采用紫外掃描對照品溶液時，發現沒食子酸、原兒茶酸、鞣花酸、異槲皮苷、紫云英苷、槲皮素和芹菜素在 254nm 波長處均有較強吸收；野鴉椿酸、齊墩果酸、熊果酸、豆甾醇和 β -谷甾醇則存在末端吸收，由于中藥材所含化學成分復雜，單一波長檢測時，不能體現所有特征峰，故最終采用 254nm 和 210nm 波長切換法同步檢測上述12個成分的含量。

3.2 內參物的確定

為降低不同檢測波長對QAMS法相對校正因子的影響，選取質量較為穩定、2種波長下出峰時間相對居中的槲皮素和熊果酸為內參物。

3.3 綜合評價結果分析

化學模式識別可快速實現對數據的可視化識別，基于各指標含量差異較大，利用化學計量學對16個指標數據進行分析，結果顯示，18批野鴉椿聚為3類；野鴉椿酸、熊果酸、原兒茶酸、芹菜素 B -谷甾醇、異槲皮苷和齊墩果酸的VIP值 gt;1 ，是導致不同產地野鴉椿質量差異的主要標志物，建議將這7個成分作為野鴉椿的質量評價指標；加權TOPSIS法結果顯示，18批野鴉椿的 J_b 值為0.283 5～0.644 1 ，其中S16樣品質量最優。據《福建植物志》記載，野鴉椿有落葉類和常綠類，黃果野鴉椿是常綠類圓齒野鴉椿的變種，建寧野鴉椿是落葉類野鴉椿的變種，野鴉椿的藥用部位為帶花或果實的枝葉以及干燥成熟的果實。然而本研究只對干燥成熟的果實進行了考察，存在一定局限。后續將擴大樣品采集地，同時對比不同藥用部位中上述7個成分的含量差異。

綜上所述，所建含量測定方法準確可行，結合化學計量學及加權TOPSIS法可用于野鴉椿的質量評價。

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