基于指纹图谱和多成分测定研究不同类型黄酒对酒黄芩饮片质量的影响

学术   2025-01-13 07:55   天津  



黄芩为唇形科黄芩属植物黄芩Scutellaria baicalensis Georgi的干燥根,具有泻火解毒、清热燥湿、止血安胎等作用[1],广泛用于湿热火毒病证,黄酒能引药上行,生黄芩经酒制后可缓和其苦寒之性,增强清上焦肺热及四肢肌表之湿热的功效[2],其主要活性成分为黄酮类化合物。

《中国药典》2020年版四部通则0213规定“酒炙时,除另有规定,一般用黄酒”,对其所用黄酒并未有详尽规范,且黄酒的种类繁多,其总糖含量、酒精度、主要单糖、挥发性成分等理化性质各不相同,在炮制过程中使用不同类型的黄酒,对于酒黄芩饮片质量也会有一定的影响[3-5],目前关于黄酒种类对酒黄芩饮片质量影响的研究报道较少。因此,本实验以市场上常用的干型、半干型、甜型、半甜型10批黄酒炮制的酒黄芩饮片为研究对象,以饮片中黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、白杨素、千层纸素A、醇溶性浸出物、总黄酮为考察指标,通过指纹图谱法结合聚类分析和灰色关联度分析[6-7],对不同类型黄酒炮制的酒黄芩饮片各成分进行分析及质量评价,为后续黄芩饮片炮制时黄酒的合理选择提供数据支持。

1 仪器与材料

1.1  仪器

GZX-9140MBE型电热鼓风干燥箱,上海博讯实业有限公司医疗设备厂;HH-6型数显恒温水浴锅,常州市江南实验仪器厂;岛津LC-2030型高效液相色谱仪,岛津仪器(苏州)有限公司;AB135-S型分析天平,瑞士梅特勒-托利多公司;UV-2550型紫外分光光度计,日本岛津公司。

1.2  试剂与材料

对照品黄芩苷(批号DSTDH002301)、汉黄芩苷(批号DSTDH0026010)、千层纸素A(批号DSTDQ004101)、黄芩素(批号DSTDH002401)、芦丁(批号DSTDL001701)均购自成都德思特生物技术有限公司;对照品白杨素(批号X2406C4947)、汉黄芩素(批号W30M10Z84622)均购自上海源叶生物科技有限公司;质量分数均≥98%。甲醇(批号F2024043201)、乙腈(批号F2403M203)为色谱纯,购自赛默飞世尔科技(中国)有限公司;磷酸,批号C15207458,上海麦克林生化科技有限公司;水为屈臣氏饮用水,批号20240125R;无水乙醇,批号20240420,分析纯,天津市东丽区天大化学试剂厂;亚硝酸钠,批号20220108,分析纯,天津新通精细化工有限公司;硝酸铝,批号202230301,分析纯,天津市大茂化学试剂厂;氢氧化钠,批号20240415,分析纯,天津市永大化学试剂有限公司。

据国家推荐标准GB/T 13662-2018,黄酒根据其含糖量不同,可分为干型(含糖量≤15.0 g/L)、半干型(含糖量15.140.0 g/L)、半甜型(含糖量40.1100 g/L)、甜型(含糖量>100 g/L),本实验用10黄酒的具体信息见表1。黄芩新鲜药材采自山东潍坊临朐县沂山镇坨峪村,经长春中医药大学肖井雷副教授鉴定,为唇形科黄芩属植物黄芩S. baicalensisGeorgi的干燥根。

2  方法与结果

2.1  样品的制备

依照前期实验室实验得到的鲜黄芩趁鲜切制工最佳工艺与酒黄芩炮制工艺,取鲜黄芩除去杂质,蒸18 min,横切4 mm薄片,70 ℃鼓风干燥制得黄芩饮片。黄酒使用比例为17.5%。取黄芩饮片50.0 g,黄酒8.7 g,拌匀,闷润20 min至黄酒被吸尽,100 ℃炒制7 min,取出放凉,即得酒黄芩饮片。10批黄酒各平行3次,即得30批酒黄芩饮片,分别编号为S1-1S10-3,外观如图1所示。

2.2  供试品溶液的制备

精密称定酒黄芩样品粉末1 g,置于锥形瓶中,加入70%乙醇25 mL,回流提取1.5 h;冷却,滤过,滤液定容至50 mL;精密量取1 mL,甲醇定容至10 mL,制得供试品溶液。

2.3  对照品溶液的制备

精密称取黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、白杨素、千层纸素A对照品适量,加甲醇溶解,制得含上述各成分质量浓度分别为48.129.2100.110.86.51.2 μg/mL的混合对照品溶液。

2.4  色谱条件

色谱柱为Wonda SilTM柱(250 mm×4.6 mm5 μm);流动相为乙腈-0.1%磷酸水溶液,梯度洗脱:08 min25%乙腈;818 min25%42%乙腈;1828 min42%60%乙腈;2835 min60%20%乙腈;3540 min20%乙腈;体积流量1.0 mL/min;柱温28 ℃;检测波长280 nm;进样量10 μL

2.5  指纹图谱研究

2.5.1  精密度试验  S1-1样品的供试品溶液,按“2.4”项下色谱条件连续进样6次,记录相应色谱图。以12号色谱峰(黄芩苷)为参照峰,计算得到各共有峰相对保留时间的RSD均≤0.18%,相对峰面积的RSD均≤1.38%,结果表明,该仪器精密度良好。

2.5.2  稳定性试验  精密移取S1-1样品的供试品溶液,分别于制备后02.04.08.012.016.024.0 h按“2.4”项下色谱条件进样检测,记录相应色谱图。以12号色谱峰(黄芩苷)为参照峰,计算得到各共有峰相对保留时间的RSD均≤0.90%,相对峰面积的RSD均≤0.51%,结果表明供试品溶液在24.0 h内稳定性良好。

2.5.3  重复性试验  精密称取S1-1样品粉末适量,按“2.2”项下方法平行制备供试品溶液6份,分别进样检测,记录相应色谱图。以12号色谱峰(黄芩苷)为参照峰,计算各共有峰相对保留时间的RSD均≤0.91%,相对峰面积的RSD均≤1.12%,结果表明该方法重复性良好。

2.5.4  指纹图谱的建立及相似度评价  精密称取“2.1”项下制得的30批酒黄芩饮片样品(S1-1S10-3)粉末各1 g,按“2.2”项下方法制备供试品溶液,进样测定,记录色谱图。将得到的色谱图数据导入中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2012)计算软件,经多点校正和自动匹配后生成指纹图谱叠加图及对照指纹图谱(R),共标定23个共有峰(图2),通过与混合对照品(图3)保留时间对比,指认了其中6种成分,分别为峰12黄芩苷、峰18汉黄芩苷、峰20黄芩素、峰21汉黄芩素、峰22白杨素、峰23千层纸素A

30批样品(S1-1S10-3)与R进行相似度计算,得出30批样品的指纹图谱相似度结果分别为0.9970.9980.9970.9970.9970.9970.9960.9960.9960.9960.9970.9890.9930.9910.9950.9980.9940.9960.9940.9980.9980.9850.9840.9880.9940.9970.9930.9920.9950.99230批酒黄芩样品(S1-1S10-3)与R的相似度在0.9840.998,表明不同类型黄酒炮制得到的酒黄芩所含化学成分组成稳定。

2.6  黄酮类成分含量测定

2.6.1  色谱条件  同“2.4”项。HPLC图见图3

2.6.2 线性关系考察  取混合对照品溶液,用甲醇逐级稀释成6个不同质量浓度的系列混合对照品溶液,按“2.4”项下色谱条件进样分析,以各对照品的质量浓度为横坐标(X),与之对应的峰面积为纵坐标(Y),绘制各对照品的标准曲线,并进行回归计算,得到线性回归方程、线性范围和相关系数(R2),结果分别为黄芩苷Y4×107 X124 649R20.999 8,线性范围48.1481.0 μg/mL;汉黄芩苷Y1×108 X25 974R20.999 7,线性范围29.2292.0 μg/mL;黄芩素Y9×106 X21 405R20.999 3,线性范围100.11 001.0 μg/mL;汉黄芩素Y6×107 X48 597R20.999 3,线性范围10.8108.0 μg/mL;白杨素Y5×107 X5 608.1R20.999 6,线性范围6.565.0 μg/mL;千层纸素A Y6×107 X3 774.6R20.999 1,线性范围1.212.0 μg/mL;结果表明各成分在各自范围内线性关系良好。

按照线性关系考察时质量浓度最低的液相色谱数据,通过基线和相对应对照品的峰高计算信噪比,换算至11013,计算其质量浓度值,得出定量限分别为950.9338.92 916.2241.0284.075.2 ng/mL,检测限分别为317.0113.0874.872.385.225.1 ng/mL

2.6.3  精密度试验  精密移取混合对照品溶液10.0 μL,按“2.4”项下的色谱条件连续进样6次,每次进样10 μL,记录黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、白杨素、千层纸素A峰面积积分值,计算其RSD分别为1.05%1.02%0.98%1.05%1.13%1.10%,表明该仪器精密度良好。

2.6.4  稳定性试验  精密移取S1-1样品的供试品溶液,分别于制备后02.04.08.012.016.024.0 h进样10 μL进行检测,记录黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、白杨素、千层纸素A峰面积积分值,计算其RSD分别为0.32%0.43%0.35%0.31%0.16%0.48%,表明供试品溶液在24.0 h内稳定性良好。

2.6.5  重复性试验  精密称取S1-1样品粉末适量,按“2.2”项下方法平行制备供试品溶液6份,分别进样测定,计算得黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、白杨素、千层纸素A质量分数的RSD分别为2.45%1.19%1.12%1.08%0.99%0.94%,结果表明该方法重复性较好。

2.6.6  加样回收率试验  取同一批酒黄芩样品(S1-1)粉末约0.5 g9份,精密称定,分别精密加入含一定量的黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、白杨素、千层纸素A混合对照溶液(质量浓度分别为144.28.8100.23.244.830.4 μg/mL),0.81.01.2 mL,各平行3份,按“2.2”项下方法制备供试品溶液,根据测得量和加入量计算各成分的加样回收率和RSD,结果黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、白杨素、千层纸素A平均加样回收率分别为100.45%100.03%99.92%98.76%98.74%98.78%RSD分别为0.99%0.96%1.05%1.19%1.28%1.23%

2.6.7  黄酮类成分含量测定  30批酒黄芩饮片样品(S1-1S10-3),分别按照“2.2”项下方法制备供试品溶液,按照“2.4”项下色谱条件测定30批酒黄芩样品中6种指标成分含量,结果见表2

2.7  总黄酮含量测定

以芦丁为对照品,用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH为显色体系,采用紫外-可见分光光度法于510 nm处测定吸光度(A)值,并依据标准曲线计算质量浓度及含量。

2.7.1  供试品溶液的制备  参照文献方法[8],精密称样品粉末1 g,置于锥形瓶中,加入50 mL 60%乙醇浸泡45 min,超声提取1 h,取上清液,定容至50 mL量瓶中,备用。

2.7.2  对照品溶液的配制  精密称取芦丁对照品12.54 mg,用60%乙醇溶解,定容至25 mL,配制成含芦丁501.6 μg/mL的对照品溶液。

2.7.3  检测方法 精密吸取供试品溶液3 mL,加入5%亚硝酸钠溶液1.0 mL,摇匀,放置6 min,加入10%硝酸铝溶液1.0 mL,摇匀,放置6 min,加入4%氢氧化钠溶液5 mL,放置15 min,在510 nm下测定A值。

2.7.4  线性关系考察  精密吸取对照品溶液00.51.01.52.02.5 mL,用60%乙醇补至3 mL,置于10 mL量瓶中,按“2.7.3”项下方法操作,测得回归方程为Y3.732 1 X0.014 2R20.999 3,结果表明芦丁在83.6418.0 μg/mL线性关系良好。

2.7.5  精密度考察  S1-1样品粉末1 g,精密称定,按照“2.7.1”项下方法制备供试品溶液,精密移取3 mL供试品溶液,按照“2.7.3”项下方法操作,测定6A值,计算得总黄酮A值的RSD1.04%,表明该仪器精密度良好。

2.7.6  稳定性考察  取样品(S1-1)粉末1 g,精密称定,按照“2.7.1”项下方法制备供试品溶液,精密移取3 mL供试品溶液,按照“2.7.3”项下方法操作,在操作后0246812 h测定A值,计算得总黄酮A值的RSD2.01%,表明供试品溶液在12 h内稳定性良好。

2.7.7  重复性考察  6份样品(S1-1)粉末各1 g,精密称定,按“2.7.1”项下方法制备供试品溶液,精密移取3 mL溶液,按“2.7.3”项下方法操作,测定6A值,计算得总黄酮质量分数的RSD1.06%,表明该方法重复性良好。

2.7.8  加样回收率考察  精密称取6份已测知总黄酮含量的样品粉末(S1-10.5 g,精密加入与对照品同法制得的6.5 mg/mL芦丁对照品溶液1 mL,按照2.7.1”项下方法制备供试品溶液,精密移取3 mL溶液,按“2.7.3”项下方法操作,测定A值,计算得芦丁的平均加样回收率为99.98%RSD1.16%

2.7.9  总黄酮含量测定  30批酒黄芩饮片样品(S1-1S10-3),分别按照“2.7.4”项下方法制备供试品溶液,取各供试品溶液3.0 mL,按照“2.7.3”项下方法操作,在510 nm波长处测定A值,根据芦丁线性回归方程计算各酒黄芩样品中总黄酮的含量,结果见表2

2.8  醇溶性浸出物含量测定

用稀乙醇作为溶剂,按照《中国药典》2020年版四部通则2201热浸法测定,计算样品中醇溶性浸出物的含量,结果见表2

2.9  数据分析方法的建立

完全从指纹图谱的相似度差别上,很难全面反映不同类型黄酒炮制对酒黄芩饮片质量的影响。因此,对30批酒黄芩饮片的原始数据进一步分析。

2.9.1  聚类分析 分析不同类型黄酒炮制对酒黄芩评价指标的影响,将30批酒黄芩饮片的6种黄酮类成分、总黄酮和醇溶性浸出物含量结果导入SPSS 26.0统计软件,采用平均联接(组间)法,利用欧氏(Euclidean)距离为样品的测度进行聚类分析,得聚类树状图,结果如图4所示。

以欧氏距离20为界限分2类,一类是S1-1S4-3S6-1S6-3S10-1S10-3;一类是S5-1S5-3S7-1S9-3为一区;以欧氏距离15为界限,S1-2S1-3单独成一类,其他分类不变,聚类分析法既能全面地反映不同类型黄酒制得的酒黄芩饮片评价指标的相似关系,又能反映各酒黄芩饮片评价指标之间的差异,S1-2S1-3单独成一类,表明S1与其他酒黄芩饮片评价指标间有差异,S1-1未与前面2组平行样聚在一类,表明炮制工艺会使平行样品间存在一定差异,通过3组平行样可以尽量减少工艺导致的误差。

2.9.2  客观赋权计算权重系数(Wj  熵权法是计算指标的信息熵(Hj),利用指标的差值程度来衡量已知数据中包含的有效信息和指标Wj,可用于在多指标评价系统中确定各指标Wj[9]。集合酒黄芩中8个评价指标,形成熵权评价体系的初始数据矩阵(A)={Xij}i123,…,mj123,…,n)。然后对每个指标的原始数据进行标准化处理,计算其变异值,根据熵的定义,确定各个指标的熵值(H1H2H3,…,Hj)。最后根据熵值计算评价指标的Wj,具体结果见表3

1数据标准化:按照下列公式计算。

Yij(XijminXi)/(maxXiminXi)0.000 1

Xij为第j个指标下第i组的数据,maxXi为每个指标下测得的数据最大值,minXi为每个指标下测得的数据最小值

2各指标的Hj:按下列公式计算。

Hj1/lnnPijlnPij

n为实验组数

3各指标的Wj:按下列公式计算。

Wj(1Hj)/∑(1Hj)

2.9.3  灰色关联度分析  将同一类型黄酒制得的平行3组的酒黄芩饮片的各评价指标取平均值并将其归一化,结果如表4所示,以处理后每个指标数据的最大值为最优参考序列,最小值为最差参考序列,分别计算各评价指标与最优参考序列的关联系数(ξksi)、与最差参考序列的关联系数(ξtki[10],结果如表56所示。

参考文献方法计算相对关联度(ri[11-12],最后根据ri的大小,对样品质量进行排序,结果见表7。不同类型黄酒炮制的酒黄芩饮片的各指标含量及样品质量各不相同,表明酒黄芩饮片质量与黄酒种类有关,其中酒精度数为15%的干型黄酒所制备的酒黄芩饮片质量最佳。

1ξksi:按下列公式计算。

ξksi[min|xsk(k)xi(k)|+ρmax|xsk(k)xi(k)|]/

|xsk(k)xi(k)|+ρmax|xsk(k)xi(k)|ρ0.5

2ξtki:按下列公式计算。

ξtki[min|xtk(k)xi(k)|+ρmax|xtk(k)xi(k)|]/

|xtk(k)xi(k)|+ρmax|xtk(k)xi(k)|ρ0.5

3与最优参考序列的关联度[ri(s)]:按下列公式计算。

ri(s)Wjξk(s)i

4与最差参考序列的关联度[ri(t)]:按下列公式计算。

ri(t)Wjξk(t)i

5ri:按下列公式计算。

riri(s)/[ri(s)ri(t)]i1, 2, , n

2.10  黄酒类型酒精度数与酒黄芩饮片质量相关性分析

采用SPSS 26. 0统计软件对黄酒含糖量、酒精度数与酒黄芩饮片质量的灰色关联度进行相关性分析。黄酒的含糖量与酒黄芩饮片质量具有明显相关性(P0.05),相关系数为0.723P值为0.020;与酒精度数相关性不强,相关系数为0.098

讨论

黄酮类成分是黄芩的主要药理活性成分,包括黄芩素、黄芩苷、汉黄芩素、汉黄芩苷、千层纸素A等,具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗病毒、保护肝脏等药理作用;酒制后,黄芩苷、汉黄芩苷含量下降,苷元黄芩素、汉黄芩素含量上升,千层纸素A无明显变化,且上述药理作用都发生了不同程度的变化[13-15]

酒味甘、辛,性大热,具有活血通络、温中祛风散寒的功效,是炮制中药的重要辅料之一,其成分复杂,含有丰富的糖、氨基酸、有机酸、蛋白质、维生素和挥发性物质,挥发性物质中酯类化合物含量最高,酮类、醇类、醛类和酸类化合物在数量上占有相当大的比例[16-17];糖类是黄酒重要的生物活性成分,主要是由低聚糖组成,由10个以上的单糖通过糖苷键连接而成的生物大分子形成黄酒多糖,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、调血脂、增强机体免疫、调节肠道微生态环境等多种活性功能[18-20],现代临床表明,酒黄芩具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗病毒、镇痛解热等药理作用,提示酒制除了通过温度影响黄芩中化学成分从而改变其药理作用,同时黄酒中多糖与黄酒炮制黄芩后改变其药性具有潜在联系。

聚类分析法是通过计算样本之间的距离,综合地反映样品之间的相似程度,将距离接近的归为一类[21]。本实验通过聚类分析发现,在以欧氏距离20为界限分2类,一类是S1-1S4-3S6-1S6-3S10-1S10-3;一类是S5-1S5-3S7-1S9-3为一区,其中S1S6S10为同一种类型黄酒炮制的,S7S9为同一种类型黄酒炮制的,S5S8为同一种类型黄酒炮制的,表明同一类型黄酒炮制的酒黄芩饮片样品大致趋于同一类,黄酒含糖量对酒黄芩饮片质量影响较大;当以欧氏距离15为界限时,S1-2S1-3为一类S1大体单独成一类,S2S6S10S4为一类,其在灰色关联度分析中,S1ri最大,S2S6S10S4ri排序也靠前,2种分析方法的结果得以相互印证。

在灰色关联度分析中发现,使用同一厂家、同一度数的不同类型黄酒炮制的酒黄芩饮片质量随着含糖量升高而降低;使用干型黄酒炮制时,酒黄芩饮片质量随着酒精度数升高,饮片质量上升;通过对黄酒含糖量与酒黄芩饮片质量相关性分析,表明黄酒中含糖量与酒黄芩饮片质量息息相关,但其中的糖类成分是如何影响饮片质量的,有待深入研究。同时由于不同度数黄酒样本量较少,其酒精度数与酒黄芩饮片质量的关系需进一步研究。本实验建立了30批酒黄芩饮片的HPLC指纹图谱,共标定了23个共有峰,指认6个色谱峰,通过指纹图谱与相似度评价,结合聚类分析与灰色关联度分析方法,对不同类型黄酒炮制的酒黄芩饮片进行综合评价,并确定其中最佳炮制酒黄芩的黄酒类型为干型黄酒,在本实验选取的3种不同酒精度数的干型黄酒中,酒精度数为15%的黄酒制得的酒黄芩饮片质量最佳,为后续酒黄芩饮片质量标准化研究提供参考。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献(略)
来  源:王  雷,闵文杰,边帅杰,刘禹希,刘  莉,齐  滨基于指纹图谱和多成分测定研究不同类型黄酒对酒黄芩饮片质量的影响  [J]. 中草药, 2025, 56(1): 79-88.

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