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  药物分析杂志   2017, Vol. 37 Issue (8): 1503-1508.  DOI: 10.16155/j.0254-1793.2017.08.21
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董捷鸣, 崔健, 赵小梅, 赵奎君, 张萍. 2种颜色拳参饮片HPLC-MS指纹图谱比较研究[J]. 药物分析杂志, 2017, 37(8): 1503-1508. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2017.08.21.
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DONG Jie-ming, CUI Jian, ZHAO Xiao-mei, ZHAO Kui-jun, ZHANG Ping. Comparative study on HPLC-MS fingerprint of Bistortae Rhizoma prepared slides in 2 different colors[J]. Chinese Journal of Pharmaceutical Analysis, 2017, 37(8): 1503-1508. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2017.08.21.
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第一作者

董捷鸣, Tel:(010)63138562;E-mail:dongjieming5428@sina.com;
崔健, Tel:15601093065;E-mail:cuijian64@139.com

通信作者

张萍, Tel:(010)63138521;E-mail:zhangping8521@163.com

文章历史

收稿日期:2016-09-20
2种颜色拳参饮片HPLC-MS指纹图谱比较研究
董捷鸣 , 崔健 , 赵小梅 , 赵奎君 , 张萍     
首都医科大学附属北京友谊医院, 北京 100050
摘要目的:商品拳参饮片有紫红色和棕红色2种颜色,建立拳参饮片HPLC-MS指纹图谱,以了解2种不同颜色的拳参饮片中除绿原酸及没食子酸外,所含其他成分是否异同。方法:采用Inertsil ODS-SPC18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5 μm),流动相为1%甲酸水溶液(A)-1%甲酸乙腈(B),梯度洗脱,流速0.8 mL·min-1,检测波长290 nm,柱温40℃;利用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统A版》软件处理分析及多元统计等方法分析,采用高分辨质谱(离子源电离模式:ESI±;加热块温度:200℃;雾化器流量:N2,1.5 L·min-1)对部分共有峰进行鉴定。结果:对2种颜色拳参饮片的指纹图谱进行评价,确定了15个共有峰,指认出其中5个峰分别对应为山柰酚、24(E)-亚乙基环木菠萝烷酮-3α-醇、原儿茶酸、绿原酸及没食子酸;比较山柰酚、24(E)-亚乙基环木菠萝烷酮-3α-醇、原儿茶酸、绿原酸4个化学成分的色谱峰面积,紫红色拳参饮片中4个成分色谱峰面积均大于棕红色饮片。结论:本实验建立拳参饮片的HPLC-MS指纹图谱,结果稳定可靠。紫红色与棕红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。
关键词拳参    紫红色拳参饮片    棕红色拳参饮片    山柰酚    24(E)-亚乙基环木菠萝烷酮-3α-醇    原儿茶酸    绿原酸    没食子酸    中药材指纹图谱    成分比较    含量差异    
Comparative study on HPLC-MS fingerprint of Bistortae Rhizoma prepared slides in 2 different colors
DONG Jie-ming, CUI Jian, ZHAO Xiao-mei, ZHAO Kui-jun, ZHANG Ping    
Beijing Friendship Hospital, Capital Medical, Beijing 100050, China
Abstract: Objective: To establish HPLC-MS fingerprints of amaranth and brownish red Bistortae Rhizoma prepared slides and to compare their chemical components including chlorogenic acid and gallic acid.Methods: The separation was carried out on a Inertsil ODS-SP C18(4. 6 mm×150 mm, 5 μm)column with a mobile phase consisting of acetonitrile-water(containing 1% formic acid)with gradient elution. The flow rate was 0. 8 mL·min-1, and the detection wavelength was 290 nm. The column temperature was 40℃. The chromatograms were processed by "Chinese Traditional Medicine Chromatographic Fingerprint Similarity Evaluation System Edition A" and multiple statistical analysis. Part of the common peaks were identified by high resolution mass spectrum (ionization method:ESI±; heat-block temperature:200℃; nebulizing gas:N2, 1. 5 L·min-1).Results: The fingerprints of 2 colors of Bistortae Rhizoma prepared slides were evaluated. 15 common peaks were chosen including kaempferol, protocatechuic acid, 24(E)-ethylidene cycloartane keto-3α-alcohol, chlorogenic acid and gallic acid. The peak areas of kaempferol, protocatechuic acid, 24(E)-ethylidene cycloartane keto-3α-alcohol and chlorogenic acid of amaranth slides were bigger than those of brownish red slides.Conclusion: HPLC-MS fingerprint of Bistortae Rhizoma prepared slides was established, and the results were stable. The chemical compositions of the slides in 2 colors were similar, but there were significant differences in major chemical compositions between the amaranth and brown slides.
Key words: Bistortae Rhizoma    amaranth Bistortae Rhizoma prepared slides    brownish red Bistortae Rhizoma prepared slides    kaempferol    24(E)-ethylidene cycloartane keto-3α-alcohol    protocatechuic acid    chlorogenic acid    gallic acid    Chinese drug fingerprint    component comparison    content difference.    

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。

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
2 方法与结果 2.1 色谱条件

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)。

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

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

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)
3.2 指纹图谱主成分分析

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。

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

表 3 质谱化学成分鉴定 Table 3 Chemical constituents identification by MS

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
4 讨论 4.1 提取溶剂及色谱条件的选择

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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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
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
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)
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
表 3 质谱化学成分鉴定 Table 3 Chemical constituents identification by MS
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
2种颜色拳参饮片HPLC-MS指纹图谱比较研究
董捷鸣 , 崔健 , 赵小梅 , 赵奎君 , 张萍