曹士政,趙登高,馬燕燕,張焜(五邑大學(xué),廣東 江門 529020)
佛手(Citrus medicaL. var.sarcodactylisSwingle)為蕓香科香櫞屬植物佛手的果實(shí),具有疏肝理氣、和胃止痛、燥濕化痰的功效,可用于肝胃氣滯、胸脅脹痛、胃脘痞滿、食少嘔吐、咳嗽痰多等癥狀[1]。佛手在中國長江以南多地有栽種,主要分為川佛手、廣佛手和金佛手,其質(zhì)量存在差異。《中國藥典》2020年版采用單一的橙皮苷作為佛手的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo),難以對(duì)佛手的整體質(zhì)量進(jìn)行全面控制與準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。研究表明,除橙皮苷外,可增加6,7-二甲氧基香豆素、香葉木苷、5,7-二甲氧基香豆素、佛手柑內(nèi)酯和水合氧化前胡素等5 個(gè)成分作為佛手的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)[2-4]。
一測(cè)多評(píng)(QAMS)法通過建立各個(gè)組分與內(nèi)參物之間的相對(duì)校正因子,可實(shí)現(xiàn)多組分的一測(cè)多評(píng)[5]。QAMS 法不僅可以同時(shí)檢測(cè)多指標(biāo)成分,還能降低實(shí)驗(yàn)成本和檢測(cè)周期[6]。目前佛手中化學(xué)成分的含量測(cè)定大多采用外標(biāo)法[7-11],實(shí)驗(yàn)操作過程煩瑣,所需對(duì)照品價(jià)格昂貴。因此,本研究基于超高效液相色譜(UPLC)技術(shù),建立了QAMS 法,測(cè)定佛手中5,7-二甲氧基香豆素、6,7-二甲氧基香豆素、橙皮苷、香葉木苷、水合氧化前胡素和佛手柑內(nèi)酯的含量,為提升佛手的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)提供理論依據(jù)。
ACQUITY UPLC H-Class 超高效液相系統(tǒng)(美國Waters 公司),KQ-500VDB 型超聲波清洗器(昆明市超聲儀器有限公司),SQP 電子天平(賽多利斯公司)。
佛手藥材于2021年購入,共15 批,由五邑大學(xué)生物科技與大健康學(xué)院馬燕燕教授鑒定為蕓香科植物佛手(Citrus medicaL.var.sarcodactylisSwingle)的干燥果實(shí),詳細(xì)信息見表1;6,7-二甲氧基香豆素(批號(hào):PS020517)、橙皮苷(批號(hào):PS011588)、香葉木苷(批號(hào):PS020083)、水合氧化前胡素(批號(hào):PS001249)、5,7-二甲氧基香豆素(批號(hào):PS021023)、佛手柑內(nèi)酯(批號(hào):PS002115)(對(duì)照品,純度≥98%,成都普思生物科技有限公司);甲醇(色譜級(jí),默克),乙腈(色譜級(jí),賽默飛世爾),水為超純水。
表1 樣品信息Tab 1 Source information of the samples
色譜柱:Thermo Fisher Scientific HypersII GOLD-C18(2.1 mm×100 mm,1.9 μm), 流速0.4 mL·min-1,進(jìn)樣量2 μL,柱溫40℃,檢測(cè)波長為330 nm,流動(dòng)相:乙腈溶液(A)-0.1%甲酸水溶液(B),梯度洗脫(0 ~2 min,10%A;2 ~12 min,10% ~15%A;12 ~17 min,15%A;17 ~17.5 min,15% ~17.2%A;17.5 ~33 min,17.2% ~25%A;33 ~53 min,25% ~75%A;53 ~54 min,75%~95%A;54 ~58 min,95%A;58~59 min,95%~10%A,59~62 min,10% A)。混合對(duì)照品與待測(cè)樣品的色譜圖見圖1。
圖1 混合對(duì)照品(A)及待測(cè)樣品(B)色譜圖Fig 1 Chromatogram of mixed reference substance(A)and sample(B)
取對(duì)照品6,7-二甲氧基香豆素 1.01 mg,橙皮苷1.06 mg,香葉木苷 1.04 mg,水合氧化前胡素1.03 mg,5,7-二甲氧基香豆素 1.09 mg,佛手柑內(nèi)酯 1.03 mg,分別用甲醇均配成1 mg·mL-1的對(duì)照品溶液。吸取各對(duì)照品溶液適量用甲醇稀釋,制成100、50、20、10、5、2、1、0.5、0.2、0.1、0.05、0.02、0.01 μg·mL-1梯度濃度的系列線性溶液,4℃冷藏靜置備用。
在25 mL 量瓶中加入佛手果粉末2 g,加入25 mL 甲醇后35 ℃超聲(功率500 W,頻率45 kHz)45 min,冷卻后定容。
2.4.1 線性關(guān)系考察 將“2.2”項(xiàng)下制備的對(duì)照品梯度系列線性溶液,按照“2.1”項(xiàng)下色譜條件依次進(jìn)樣,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),繪制各對(duì)照品的回歸方程,信噪比S/N=10 時(shí)求定量限,信噪比S/N=3 時(shí)求檢測(cè)限,結(jié)果表明,各化合物在相應(yīng)質(zhì)量濃度范圍內(nèi)與峰面積線性關(guān)系良好,結(jié)果見表2。
表2 佛手中6 種成分線性方程、線性范圍、檢測(cè)限和定量限Tab 2 Linear equation,linearity,detection limit and quantification limit of 6 components in Citrus medica
2.4.2 精密度試驗(yàn) 精密吸取混合對(duì)照品溶液2 μL,連續(xù)測(cè)定6 次,計(jì)算得各樣品的日間和日內(nèi)峰面積RSD均小于2%,表明儀器精密度良好。
2.4.3 穩(wěn)定性試驗(yàn) 精密吸取“2.3”項(xiàng)下供試品溶液,分別在0、4、8、12、16、24、48 h 進(jìn)樣測(cè)定。6,7-二甲氧基香豆素、橙皮苷、香葉木苷、水合氧化前胡素、5,7-二甲氧基香豆素、佛手柑內(nèi)酯峰面積的RSD分別為0.69%、0.70%、1.9%、0.62%、0.40%、1.0%,表明供試品溶液在48 h 內(nèi)穩(wěn)定。
2.4.4 重復(fù)性試驗(yàn) 按照“2.3”項(xiàng)下方法制備佛手供試品溶液6 份,進(jìn)樣測(cè)定,結(jié)果6,7-二甲氧基香豆素、橙皮苷、香葉木苷、水合氧化前胡素、5,7-二甲氧基香豆素、佛手柑內(nèi)酯峰面積的RSD分別為2.0%、2.7%、2.3%、2.9%、1.3%、2.7%,表明樣品重復(fù)性良好。
2.4.5 加樣回收試驗(yàn) 稱量佛手樣品6 份,加入含量相同的對(duì)照品溶液,按“2.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,進(jìn)樣測(cè)定,求得6,7-二甲氧基香豆素、橙皮苷、香葉木苷、水合氧化前胡素、5,7-二甲氧基香豆素、佛手柑內(nèi)酯的平均加樣回收率(n=6)分別為104.22%、105.36%、100.58%、102.18%、114.85%、100.06%,RSD分別為2.2%、2.1%、2.6%、2.2%、2.7%、0.38%,表明該方法回收率良好。
本試驗(yàn)采用多點(diǎn)矯正法。根據(jù)fs/i=fs/fi=As×Ci/(Ai×Cs)計(jì)算QAMS 的fs/i,式中fs/i為內(nèi)標(biāo)物對(duì)待測(cè)組分i的校正因子,As為內(nèi)標(biāo)物峰面積,Cs為內(nèi)標(biāo)物濃度,Ai為待測(cè)組分i峰面積,Ci為待測(cè)組分i濃度。以5,7-二甲氧基香豆素為內(nèi)參物,根據(jù)公式分別計(jì)算6,7-二甲氧基香豆素、橙皮苷、香葉木苷、水合氧化前胡素、佛手柑內(nèi)酯的fs/i。
2.6.1 不同高效液相色譜儀和色譜柱對(duì)fs/i的影響分別考察了Waters ACQUITY UPLC H-Class、Aglient 1290 UPLC 兩種高效液相色譜儀和Thermo Fisher Scientific HypersII GOLD-C18(2.1 mm×100 mm,1.9 μm)、Shim pack GLSS C18(2.1 mm×100 mm,1.9 μm)、Supelco Titan C18(2.1 mm×100 mm,1.9 μm)三種色譜柱對(duì)fs/i的影響,結(jié)果顯示6,7-二甲氧基香豆素、橙皮苷、香葉木苷、水合氧化前胡素、佛手柑內(nèi)酯在不同高效液相色譜儀和不同色譜柱上的fs/i的RSD分別為1.0%、2.5%、2.8%、2.6%、1.4%,均小于3%,單因素ANOVA檢驗(yàn)顯示差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明不同高效液相色譜儀和不同色譜柱對(duì)各成分的fs/i無明顯影響。
2.6.2 不同進(jìn)樣體積對(duì)fs/i的影響 分別精密吸取不同體積(0.6、1、1.3、1.6、2 μL)的混合對(duì)照品溶液,依次注入高效液相色譜儀中進(jìn)行檢測(cè),記錄色譜峰峰面積,考察不同進(jìn)樣體積對(duì)fs/i的影響,結(jié)果表明,進(jìn)樣體積的改變對(duì)佛手各成分fs/i無明顯影響,6,7-二甲氧基香豆素、橙皮苷、香葉木苷、水合氧化前胡素、5,7-二甲氧基香豆素、佛手柑內(nèi)酯fs/i的RSD依次為1.2%、1.4%、1.4%、2.0%、0.94%,均小于2.5%,單因素ANOVA 檢驗(yàn)顯示差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明不同進(jìn)樣體積對(duì)各成分的fs/i無明顯影響。
2.6.3 不同色譜柱柱溫對(duì)fs/i的影響 采用Waters ACQUITY UPLC H-Class,Thermo Fisher Scientific HypersII GOLD-C18(2.1 mm×100 mm,1.9 μm),分別使用不同柱溫(25、30、35、40、45 ℃)對(duì)混合對(duì)照品溶液進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明,柱溫的改變對(duì)佛手6,7-二甲氧基香豆素、橙皮苷、香葉木苷、水合氧化前胡素、5,7-二甲氧基香豆素、佛手柑內(nèi)酯fs/i無明顯影響,各成分fs/i的RSD依次為1.5%、1.7%、2.4%、1.5%、1.0%,均小于2.5%,單因素ANOVA 檢驗(yàn)顯示差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明不同色譜柱柱溫對(duì)各成分的fs/i無明顯影響。
2.6.4 不同流速對(duì)fs/i的影響 分別使用不同流速(0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL·min-1)對(duì)混合對(duì)照品溶液進(jìn)行檢測(cè),記錄色譜峰峰面積,考察不同流速對(duì)fs/i的影響。結(jié)果表明,流速的改變對(duì)佛手各個(gè)成分fs/i無明顯影響,6,7-二甲氧基香豆素、橙皮苷、香葉木苷、水合氧化前胡素、5,7-二甲氧基香豆素、佛手柑內(nèi)酯fs/i的RSD依次為1.8%、2.2%、1.0%、1.9%、1.9%,均小于2.5%,單因素ANOVA 檢驗(yàn)顯示差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明不同流速對(duì)各成分的fs/i無明顯影響。
2.6.5 不同檢測(cè)波長對(duì)fs/i的影響 分別使用不同波長(328、329、330、331、332 nm)對(duì)混合對(duì)照品溶液進(jìn)行檢測(cè),記錄色譜峰峰面積,考察不同檢測(cè)波長對(duì)fs/i的影響。結(jié)果表明,檢測(cè)波長的改變對(duì)佛手各個(gè)成分fs/i無明顯影響,6,7-二甲氧基香豆素、橙皮苷、香葉木苷、水合氧化前胡素、5,7-二甲氧基香豆素、佛手柑內(nèi)酯fs/i的RSD依次為2.8%、1.7%、2.7%、2.6%、2.7%,均小于3%,單因素ANOVA 檢驗(yàn)顯示差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明不同檢測(cè)波長對(duì)各成分的fs/i無明顯影響。
2.6.6 不同操作人員對(duì)fs/i的影響 不同操作人員按照“2.2”項(xiàng)下方法制備對(duì)照品,在“2.1”項(xiàng)色譜條件下,分別對(duì)混合對(duì)照品溶液進(jìn)行檢測(cè),記錄色譜峰峰面積,考察不同操作人員對(duì)fs/i的影響。結(jié)果表明,操作人員的改變對(duì)佛手各個(gè)成分fs/i無明顯影響,6,7-二甲氧基香豆素、橙皮苷、香葉木苷、水合氧化前胡素、5,7-二甲氧基香豆素、佛手柑內(nèi)酯fs/i的RSD依次為2.2%、1.1%、2.6%、0.85%、1.9%,均小于3%,單因素ANOVA 檢驗(yàn)顯示差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明不同操作人員對(duì)各成分的fs/i無明顯影響。
通過計(jì)算在不同色譜儀和不同色譜柱中,佛手各組分的色譜峰與5,7-二甲氧基香豆素色譜峰的相對(duì)保留時(shí)間(ts/i),對(duì)各待測(cè)組分進(jìn)行定位,結(jié)果不同儀器與色譜柱測(cè)得的ts/i的RSD均小于2.5%,表明可以以ts/i對(duì)佛手中各組分的色譜峰進(jìn)行定位。
取15 批佛手藥材粉末制成樣品溶液,精密吸取2 μL 注入液相色譜儀進(jìn)行測(cè)定。分別采用QAMS 法和外標(biāo)法計(jì)算15 批佛手中6,7-二甲氧基香豆素、橙皮苷、香葉木苷、水合氧化前胡素、5,7-二甲氧基香豆素、佛手柑內(nèi)酯的含量,每批3 份,結(jié)果見表3。將QAMS 法與外標(biāo)法測(cè)得的各組分含量進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)兩種方法測(cè)得的6 種組分含量基本一致,RSD均小于3%。單因素ANOVA 檢驗(yàn)分析結(jié)果表明,QAMS 法與外標(biāo)法所得結(jié)果差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明該QAMS 法可以替代外標(biāo)法用于佛手藥材的含量測(cè)定。
表3 QAMS 法與外標(biāo)法測(cè)得15 批佛手中6 種成分的含量(mg·g-1,n =3)Tab 3 Contents of 6 components in 15 batches of Citrus medica measured by QAMS method and ESM (mg·g-1,n =3)
為了解這15 批來源不同的佛手藥材的差異,本研究進(jìn)行了指紋圖譜的考察。將15 批佛手藥材按“2.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)行測(cè)定,將15 批樣品指紋圖譜的CDF 數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入中藥指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)(2004 版),進(jìn)行相似度計(jì)算,設(shè)置樣品S12圖譜為參照?qǐng)D譜,根據(jù)中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)的操作規(guī)范2004A,采用中位數(shù)法產(chǎn)生對(duì)照指紋圖譜,時(shí)間窗寬度為0.1,由19 個(gè)峰校正,自動(dòng)匹配,生成對(duì)照指紋圖譜(見圖2),其相似度結(jié)果見表4。15 批佛手的相似度均大于0.94,這表明不同產(chǎn)地的佛手藥材具有較高的一致性。四川安岳與廣西桂林的相似度較差,可能與藥材的質(zhì)量有關(guān)。
表4 不同產(chǎn)地佛手的相似度Tab 4 Similarity of Citrus medica from different regious
圖2 15批佛手的UPLC 指紋圖譜Fig 2 UPLC fingerprints of 15 batches of Citrus medica
以不同產(chǎn)地佛手樣品的19 個(gè)峰含量為變量,采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)15 批佛手藥材進(jìn)行聚類分析,結(jié)果見圖3。采用組間聯(lián)接的聚類方法,選取歐式距離平方和作為樣本測(cè)度。當(dāng)歐式距離平方和為15 時(shí),佛手藥材可以分為3 類,Ⅰ類為S1,S11,S12,S14,S3,S9,S13;Ⅱ類為S2,S7;Ⅲ類為S4,S10,S6,S5,S8,S15。上述結(jié)果與相似度評(píng)價(jià)一致,相同產(chǎn)地不同批次樣品間差異較小,浙江金華與廣東的佛手比較相似,四川、云南、廣西、重慶的佛手比較相似。推測(cè)影響分類的結(jié)果可能與藥材產(chǎn)地的緯度、氣候及土壤等有一定聯(lián)系。
圖3 15批佛手指紋圖譜聚類分析Fig 3 Cluster analysis of fingerprints of 15 batches of Citrus medica
與HPLC 法相比,UPLC 法具有靈敏度高、線性范圍寬、分析時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn),本試驗(yàn)的線性范圍達(dá)到了0.05 ~100 μg·mL-1,定量限和檢測(cè)限分別達(dá)到了0.05 和0.025 μg·mL-1,表明本方法具有較高的靈敏度和較寬的線性范圍。本試驗(yàn)對(duì)樣品進(jìn)行了190 ~400 nm 全波長掃描,比較各波長下色譜圖,各成分在330 nm 處均有較大吸收。因此本試驗(yàn)選用330 nm 為檢測(cè)波長。
鐘艷梅等[4]研究顯示,香豆素類成分的含量差異是區(qū)分佛手藥材的關(guān)鍵指標(biāo)。佛手中的香豆素類成分具有多種生物活性,水合氧化前胡素具有抗炎、抗腫瘤等活性、6,7-二甲氧基香豆素具有止喘及降血壓作用[12],佛手柑內(nèi)酯具有催眠抗腫瘤等活性[14]。因此,本試驗(yàn)在橙皮苷的基礎(chǔ)上,增加水合氧化前胡素等香豆素類化合物作為指標(biāo),建立更全面、快速、高效的多組分含量測(cè)定方法。
佛手在我國南方多地均有栽培,根據(jù)產(chǎn)地的不同,佛手可分為川佛手、廣佛手、金佛手。本研究聚類分析表明,東南地區(qū)的廣東佛手和浙江佛手聚為一類,西南地區(qū)的四川、云南和廣西佛手聚為一類。說明不同地域的佛手雖有差異,但亦有相同之處。
綜上所述,本試驗(yàn)采用UPLC 技術(shù)建立了以5,7-二甲氧基香豆素為內(nèi)參物的QAMS 法,用于測(cè)定佛手中5,7-二甲氧基香豆素、6,7-二甲氧基香豆素、橙皮苷、香葉木苷、水合氧化前胡素和佛手柑內(nèi)酯等6 種化學(xué)成分的含量,該方法操作簡便,精密度高,穩(wěn)定性、重復(fù)性好,為全面評(píng)價(jià)不同產(chǎn)地佛手的質(zhì)量提供了參考根據(jù)。