拳参为蓼科植物拳参Polygonum bistorta L.的干燥根茎,具有清热解毒、消肿、止血之功效,主治赤痢热泻,肺热咳嗽,痈肿瘰疬,口舌生疮,血热吐衄,痔疮出血,蛇虫咬伤[1]。近年研究表明,拳参具有抗炎[2-3]、镇痛[4]、中枢抑制[5]、心肌保护[6]、免疫增强[7]等作用。商品拳参中,同一批次的拳参饮片除切面呈棕红色或浅棕红色(与各版中国药典一部所述特征一致,以下简称棕红色)外,还常见切面呈淡紫红色至紫红色(以下简称紫红色)饮片,张萍等[8]曾对紫红色与棕红色拳参饮片中绿原酸和没食子酸进行了含量测定;付杰超等[9]采用HPLC法测定拳参不同炮制品中没食子酸和绿原酸含量,黄文平等[10]采用RP-HPLC测定不同产地拳参药材中没食子酸和绿原酸含量,刘瑞等[11]采用反相高效液相色谱法测定拳参药材中没食子酸和绿原酸含量。拳参含绿原酸、没食子酸、鞣质、丁二酸、槲皮素、槲皮素-5-O-β-D-葡萄糖苷、原儿茶酸、丁香苷、儿茶素、芦丁等多种化学成分[12-16],而2种颜色的拳参饮片中除均含有绿原酸、没食子酸外,所含其他成分是否有差异,目前尚未见相关研究报道。本研究建立了拳参的HPLC-MS指纹图谱,对4个产地10批次紫红色与棕红色拳参饮片共20份样品进行指纹图谱分析,并采用高分辨质谱指认其成分,结合代谢组学的多元统计方法,系统分析比较2种不同颜色拳参饮片中的化学成分。
1 仪器与试药 1.1 仪器岛津公司LCMS-IT-TOF高效液质联用色谱仪;岛津公司LCMSsolution工作站;岛津公司Inertsil ODS-SP C18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5 μm;填料:十八烷基硅烷键合硅胶);Solarbio公司0.22 μm微孔滤膜;Sartorius公司BSA224S-CW微量分析天平(d=0.1 mg);昆山市超声仪器有限公司KQ5200E型超声仪。
1.2 试药乙腈、甲酸均为色谱级,试验用水为娃哈哈纯净水。
对照品绿原酸(批号327-97-9),成都普菲德生物技术有限公司;没食子酸(批号ZGIQ-973B),中国食品药品检定研究院。
样品拳参饮片产地(见表 1),样品经首都医科大学附属北京友谊医院张萍主任药师鉴定,均为蓼科植物拳参Polygonum bistorta L.的干燥根茎。紫红色和棕红色饮片来自同一批号。
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表 1 2种颜色拳参饮片样品的产地和批号 Table 1 Habitats and lot numbers of Bistortae Rhizoma prepared slides in 2 colors |
采用Inertsil ODS-SP C18(4.6 mm×150 mm,5 μm)色谱柱,流动相为1%甲酸水溶液(A)-1%甲酸乙腈(B),洗脱梯度(0~8 min,3%B;8~10 min,3%B→ 6%B;10~ 15 min,6%B→8%B;15~20 min,8%B→10%B;20~ 28 min,10%B→30%B,28~30 min,30%B→50%B;30~45 min,50%B→80%B,45~70 min,80%B→ 100%B),流速0.8 mL·min-1,检测波长290 nm,柱温40 ℃,进样量8 μL。
2.2 质谱条件离子源检测模式:ESI±;离子源电压:4.5 kV+,3.5 kV-;;扫描范围:m/z 100~1 000;加热块温度:200 ℃;雾化器流量:N2,1.5 L·min-1;气体压力:N2,100 kPa;脱溶剂管温度:200 ℃。
2.3 混合对照品溶液的制备取绿原酸及没食子酸的对照品各0.1 mg,精密称定,加20%乙醇制成质量浓度均为0.1 mg·mL-1的绿原酸和没食子酸的混合溶液,即得。
2.4 供试品溶液的制备取拳参样品粉末(过40目筛)约2 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,加入20%乙醇50 mL静置,浸泡12 h后,超声处理(功率200 W,频率40 kHz)30 min,用0.22 μm微孔滤膜滤过,收集滤液,即得。
2.5 方法学考察 2.5.1 精密度试验取3号样品制备的供试品溶液,连续进样5次,记录色谱图;以绿原酸为指标求得其峰面积的RSD为1.3%,表明仪器精密度良好。
2.5.2 稳定性试验取5号样品制备的供试品溶液,分别在0、2、4、6、24 h进样,记录色谱图;以绿原酸为指标求得其峰面积的RSD为2.7%,表明供试品溶液在24 h内稳定性良好。
2.5.3 重复性试验取6号样品5份,按“2.4”项下方法制备成供试品溶液,分别进样并记录色谱图。结果显示,各主要成分色谱峰相对保留时间以及单峰面积占总峰面积5%以上峰面积比值均无明显变化,RSD在4.2%以内,表明该方法重复性良好。
3 结果与分析 3.1 指纹图谱取1~20号拳参饮片样品(表 1)按“2.4”项下方法制备供试品溶液,按“2.1”项下色谱条件进样分析,记录色谱图,采用相似度分析软件对图谱进行分析。共生成15个共有指纹峰。
利用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统A版》软件,通过多点校正的方法,对1~20号拳参饮片样品进行匹配,生成参照峰R(图 1),并计算各样品之间的相似度,各样品之间相似度均大于0.844(表 2)。采用对照品对照的方法分别指认出没食子酸和绿原酸,对应的保留时间为5.86 min和23.92 min(图 2)。
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图 1 1~20号拳参饮片样品指纹图谱 Figure 1 Fingerprints of No.1-20 Bistortae Rhizoma prepared slides |
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表 2 1~20号拳参饮片样品相似度分析结果 Table 2 Similarity of No.1-20 Bistortae Rhizoma prepared slides |
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图 2 没食子酸(1)、绿原酸(2)混合对照品色谱图 Figure 2 Chromatograms of mixed reference substances of gallic acid(1)and chlorogenic acid(2) |
对2种不同颜色的拳参饮片进行主成分分析,使用Metabo Analyst(http://www.metaboanalyst.ca/)网站对色谱图中62个色谱峰面积构成的数据矩阵(62× 20)进行多元统计分析(图 3)。由主成分分析(PCA)散点图可见,紫红色和棕红色拳参饮片分成了2组。由变量权重值结果可知,影响值大于1.0的化学成分共有13种,由质谱可指认出其中4个(见表 3),分别为山柰酚、原儿茶酸、24(E)-亚乙基环木菠萝烷酮-3α-醇、绿原酸[14],同时对这4种成分进行色谱峰面积比较,从图 4中可以看出,紫红色拳参饮片中4个化学成分含量均大于棕红色饮片,P < 0.05,有统计学意义。模型有效性验证图得到的参数为R2=0.924,Q2=0.512,说明主成分分析模型有效可用。
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A.主成分分析结果图(results of principal component analysis)[红点a组:紫红色拳参饮片(amaranth Bistortae Rhizoma prepared slides);绿点b组:棕红色拳参饮片(brownish red Bistortae Rhizoma prepared slides)] B.VIP结果图[result of VIP] C.模型有效性验证图(model validation diagram) 图 3 主成分分析结果图 Figure 3 Results of principal component analysis |
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表 3 质谱化学成分鉴定 Table 3 Chemical constituents identification by MS |
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1.紫红色拳参饮片(amaranth Bistortae Rhizoma prepared slides)2.棕红色拳参饮片(brownish red Bistortae Rhizoma prepared slides)A.山柰酚(kaempferol)B.原儿茶酸(protocatechuic acid)C.绿原酸(chlorogenic acid)D.24(E)-亚乙基环木菠萝烷酮-3α-醇[24(E)-ethylidene cycloartane keto-3α-alcohol] 图 4 2种颜色拳参饮片样品中4个成分色谱峰面积比较 Figure 4 Peak area of 4 components in Bistortae Rhizoma prepared slides of 2 colors |
提取溶剂参照文献[11]选取20%乙醇,色谱条件选择时比较了甲醇-0.4%醋酸水溶液及1%甲酸水溶液-1%甲酸乙腈等度、梯度洗脱系统,最终确定流动相为1%甲酸水溶液-1%甲酸乙腈梯度洗脱方法效果最好。
4.2 2种颜色拳参饮片指纹图谱分析及化学成分比较本实验采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》(2004版)对1~20号拳参饮片样品进行了相似度计算,结果显示各样品之间的相似度均大于0.844,表明紫红色与棕红色拳参饮片主要成分的种类相似。使用Metabo Analyst(http://www.metaboanalyst.ca/)网站对色谱图中62个色谱峰面积构成的数据矩阵(62×20)进行多元统计分析,PCA散点图结果显示,紫红色与棕红色饮片分为2组,表明2种颜色拳参饮片主要成分的含量存在差异。
2种颜色拳参饮片具有15个共有指纹峰,其中由对照品指认绿原酸和没食子酸2个成分;而由VIP分析结果可见,影响值大于1.0的化学成分共有13种,表明这13种化合物应是拳参主要成分。13个成分经高分辨质谱指认出4个,分别为山柰酚、24(E)-亚乙基环木菠萝烷酮-3α-醇、原儿茶酸、与绿原酸,而对这4个成分的色谱峰面积进行比较,紫红色拳参饮片的4个成分的含量均显著高于棕红色饮片(P < 0.05),其中紫红色拳参饮片中绿原酸含量高于棕红色饮片与文献[2]结果一致。
4.3 小结综上所述,2种颜色拳参饮片所含化学成分相似,但主要成分含量存在明显差异,紫红色拳参饮片含量高于棕红色饮片。
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