基于色譜指紋圖譜和含量測定相結合的青風藤質量控制方法研究

任明軍，胡云飛，朱永波，仇 萍，李 正，李文龍*

基于色譜指紋圖譜和含量測定相結合的青風藤質量控制方法研究

任明軍1, 2，胡云飛1, 2，朱永波3，仇 萍3，李 正1, 2，李文龍1, 2*

1.天津中醫藥大學中藥制藥工程學院，天津 300193 2.省部共建組分中藥國家重點實驗室，天津 301617 3.湖南正清制藥集團股份有限公司，湖南 懷化 418000

建立青風藤的液相色譜指紋圖譜與含量測定方法，更全面、合理地控制青風藤藥材的質量。建立青風藤藥材的液相色譜指紋圖譜方法，對74批青風藤藥材進行分析，使用《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統（2012版）》對74批青風藤藥材進行相似度評價，確定共有峰，使用SIMCA-P（V 14.1）軟件對74批青風藤藥材的指紋圖譜數據進行正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least squares discriminant analysis，OPLS-DA），從活性物質中選擇對青風藤產地及部位影響較大的共有成分作為青風藤的質量控制成分，對其進行含量測定，并分析測定結果。方法學驗證結果表明，所建方法適用于青風藤藥材指紋圖譜和含量測定；經化學計量學分析與文獻調研，最終選擇木蘭花堿和青藤堿作為青風藤的質量控制成分含量測定。結果表明，不同藥用部位的青風藤中青藤堿含量差異較大，而不同產地的青風藤中木蘭花堿含量差異較大，青風藤根莖與根中的青藤堿含量較藤莖中青藤堿含量高，湖北產青風藤中木蘭花堿較其他產地高。所建立的青風藤指紋圖譜和含量測定方法色譜峰分離度、拖尾因子、準確度、線性、精密度、穩定性、重現性等參數均符合《中國藥典》2020年版要求，可對青風藤進行準確的定性和定量分析，適用于青風藤藥材的質量控制。

青風藤；青藤堿；木蘭花堿；正交偏最小二乘判別分析；指紋圖譜

青風藤性平，味苦、辛；歸肝經、脾經，具有通經絡、祛風濕和利小便等功效，被用于治療風濕痹痛、麻痹瘙癢和關節腫脹等癥[1]?，F代藥理研究表明，青風藤具有抗炎、抑制免疫應答、抗腫瘤、抑制血管生成、抗心律失常、鎮痛、抗溶血等藥理作用[2-5]。目前已從青風藤中分離并鑒定出137種生物堿類成分，以及揮發油、三萜等其他種類化學成分[6-14]。

青風藤始載于宋代《圖經本草》，于《本草綱目》《植物名實圖考》《本草品匯精要》也有記載[15]?！吨袊幍洹?、《歐洲藥典》和《英國藥典》中均規定青風藤為防己科植物風藤(Thumb.) Rehd.et Wils.和毛青藤(Thumb.) Rehd.et Wils.var.Rehd.et Wils.的干燥藤莖，但在《日本藥典》和《韓國藥典》中，根莖和藤莖均可作為藥用部位[1, 16-19]。前期產地、市場調研發現，青風藤根莖和根中主要藥效成分青藤堿含量較藤莖高，目前市場上青風藤根莖、藤莖和根混用問題嚴重?！吨袊幍洹?020年版中以青藤堿含量作為青風藤質量控制的標準，文獻中也多采用類似做法[20-22]。但中藥作為一種復雜體系，化學成分多樣，單一成分的含量測定難以全面控制青風藤藥材的質量。指紋圖譜信息豐富，能夠對藥材質量進行全面反映，被國內外用作天然藥物質量控制的有效方法，化學模式識別是確定質量標志物的重要方法[23]，因此本實驗使用化學模式識別方法分析了不同藥用部位和產地的青風藤指紋圖譜信息，結合藥理作用等確定了青風藤的質量標志物，并建立了青風藤的指紋圖譜和含量測定方法，以期更為全面地控制青風藤的質量，為區分和修正青風藤藥用部位提供參考。

1 儀器與材料

1.1 儀器與軟件

Waters 2695型高效液相色譜儀，配備2998型PDA檢測器（美國Waters公司），BGZ-140型電熱鼓風干燥箱（上海博訊醫療生物儀器股份有限公司），WB400US型超聲清洗機（上海望標儀器有限公司），ME55型電子天平（瑞士Metter-toledo公司），TG16-WS型離心機（湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司），JK-200DB型數控超聲波清洗器（安徽合肥金尼克機械制造有限公司），Milli-Q型超純水系統（美國Millipore公司）。

采用《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統（2012版）》計算青風藤色譜指紋圖譜相似度；采用SIMCA-P（V 14.1）數據處理軟件對指紋圖譜進行數據處理。

1.2 試劑及材料

對照品青藤堿（批號110774-201808）購自中國食品藥品檢定研究院，木蘭花堿（批號P23J11L119379）購自上海源葉生物科技有限公司，質量分數大于98%。

甲醇、乙醇，購自國藥集團化學試劑有限公司，乙腈購自美國天地有限公司，氨水購自阿拉丁科技（中國）有限公司，甲酸銨購自上海易恩化學技術有限公司，超純水由Milli-Q型超純水系統制備。

青風藤藥材均采集于青風藤主產區，并經天津中醫藥大學王春華副研究員鑒定青風藤樣品均為防己科植物青藤(Thunb.) Rehd.et Wils.或毛青藤(Thunb.) Rehd.et Wils.var.Rehd.et Wils，樣品信息見表1。

表1 樣品信息

2 方法與結果

2.1 指紋圖譜的建立

2.1.1 對照品溶液的制備 分別取對照品青藤堿5.70 mg與木蘭花堿5.92 mg置于5 mL量瓶中，加甲醇至刻度，即得青藤堿與木蘭花堿的混合對照品儲備液。

2.1.2 供試品溶液的制備 精密稱取過50目藥篩的本品粉末約0.5 g，置具塞錐形瓶中，精密加入70%乙醇20 mL，密塞，超聲處理20 min（功率200 W，頻率40 kHz），濾過，并用70%乙醇20 mL沖洗濾渣，合并濾液與洗液，60 ℃下回收溶劑至干，殘渣加甲醇溶解，轉移至20 mL量瓶中，加甲醇至刻度，搖勻，離心取上清液，即得。

2.1.3 色譜條件 Waters 2695液相色譜儀；色譜柱：Waters XBrige C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相為水（10 mmol/L甲酸銨，用氨水調節pH至10.0，A）-乙腈（B），梯度洗脫，0～15 min，5%～15% B；15～30 min，15%～20% B；30～37 min，20%～21% B；37～45 min，21% B；45～50 min，21%～30% B；50～60 min，30%～95% B。體積流量1.0 mL/min；檢測波長262 nm；柱溫25 ℃；進樣量5 μL。

2.1.4 精密度試驗 精密稱取過50目藥篩的本品粉末約0.5 g（樣品編號為S19），照“2.1.2”項下條件提取樣品，按“2.1.3”項下色譜條件連續進樣6次，以青藤堿為參照峰，計算3個共有峰相對保留時間RSD小于0.1%，相對峰面積RSD小于1%，表明儀器精密度良好。

2.1.5 穩定性試驗 精密稱取過50目藥篩的青風藤粉末約0.5 g（樣品編號為S19），按照“2.1.2”項下條件提取樣品，分別于制備后0、2、4、8、13、24 h按“2.1.3”項下色譜條件進樣，以青藤堿為參照峰，計算3個共有峰相對保留時間RSD小于0.1%，相對峰面積RSD小于1.5%。

2.1.6 重復性試驗 精密稱取過50目藥篩的同一批青風藤藥材粉末6份（樣品編號為S19），每份約0.5 g，按照“2.1.2”項下條件提取樣品，按“2.1.3”項下色譜條件分別進樣，以青藤堿為參照峰，計算3個共有峰相對保留時間RSD小于0.1%，相對峰面積RSD小于3.0%。

2.1.7 指紋圖譜的建立及相似度評價 精密稱取過50目藥篩的74批不同產地及部位的青風藤藥材粉末，每批約0.5 g，按照“2.1.2”項下方法制備供試液，按“2.1.3”項下色譜條件進樣，記錄74批青風藤藥材色譜圖，圖1為空白、青藤堿與木蘭花堿混標和編號為S19的青風藤樣品色譜圖。將實驗所得青風藤液相色譜數據導入《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統（2012版）》進行分析。將S19號樣品設置為青風藤指紋圖譜的參照圖譜，時間窗口設置為0.5，采用中位數生成對照圖譜，青風藤液相色譜指紋圖譜中5和20號色譜峰為共有峰，使用對照品對色譜圖中色譜峰進行指認，5號色譜峰為木蘭花堿，20號色譜峰為青藤堿，青風藤色譜指紋圖譜相對保留時間RSD小于2.59%，說明74批青風藤樣品色譜峰保留時間較穩定，74批青風藤樣品色譜峰相對峰面積RSD差別較大，最高為135.46%，表明74批青風藤樣品質量相差較大。為方便觀察，分別以S19、S53和S71 3批次樣品為參照圖譜，生成青風藤藤莖、根莖和根的指紋圖譜，如圖2～4所示。

圖1 空白、混合對照品、青風藤樣品的液相色譜圖

圖2 30批青風藤藤莖的液相色譜指紋圖譜

圖3 34批青風藤根莖的液相色譜指紋圖譜

圖4 10批青風藤根的液相色譜指紋圖譜

2.1.8 正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least squares discriminant analysis，OPLS-DA） OPLS-DA是在偏最小二乘判別分析（partial least squares discriminant analysis，PLS-DA）基礎上發展出的算法，相對于PLS-DA，OPLS-DA將變量中系統標量分為同線性相關和同正交的2部分，隨正交變異組分的增加，可增加解釋性、減少誤差[24-27]。

為尋找青風藤不同部位的質量差異成分，將74批青風藤樣品指紋圖譜數據導入SIMCA-P（V 14.1）進行OPLS-DA。根據先驗知識將青風藤按部位分類，進行OPLS-DA，并對不同部位青風藤的OPLS-DA結果進行優化，當使用3個主成分時所得OPLS-DA結果最好，如圖5所示，從圖中可知，藤莖與根莖聚類趨勢明顯，根的內部質量差異較大，但也能聚為一類。不同部位青風藤OPLS-DA的分類變量的解釋程度參數（2）為0.884，模型預測參數（2）為0.597，表明模型的擬合效果和預測能力滿意。使用SIMCA-P（V 14.1）軟件得到青風藤不同部位OPLS-DA的VIP值條形圖，如圖6所示。

圖5 不同部位的青風藤樣品OPLS-DA得分圖

圖6 不同部位的青風藤樣品OPLS-DA的VIP圖

為尋找不同產地青風藤的質量差異成分，將74批青風藤樣品指紋圖譜數據導入SIMCA-P（V 14.1）進行OPLS-DA。首先根據先驗知識將青風藤按產地分為5類，進行OPLS-DA，并對不同產地青風藤OPLS-DA的參數進行優化，當使用4個主成分時所得OPLS-DA結果最好，結果如圖7所示，從圖中可知陜西、貴州和湖南的青風藤樣品可以分別聚為一類，且組間差異較小，安徽與湖北的青風藤樣品與其他產地青風藤樣品分離趨勢明顯，但安徽與湖北的青風藤樣品不能分別聚為一類，而是安徽與湖北2個產地的青風藤樣品聚集為一類。經調研發現安徽與湖北青風藤采集地的緯度接近，安徽青風藤采集地的緯度為北緯 30°～36°，湖北青風藤采集地的緯度為北緯 27°～30°，安徽與湖北兩地緯度相近可能是這2個產地青風藤品質較為相近的原因。不同產地青風藤OPLS-DA的分類變量的解釋程度參數（2）為0.678，模型預測參數（Q2）為0.531，表明模型的擬合效果和預測能力滿意。使用SIMCA-P（V 14.1）軟件得到不同產地青風藤OPLS-DA的VIP值條形圖，結果如圖8所示。

圖7 不同產地的青風藤樣品OPLS-DA得分圖

2.1.9 指標成分選擇 由圖6可知，青風藤不同部位判別分析的VIP值大于1的共有峰有1個，保留時間為44.41 min（20號色譜峰）；由圖8可知，不同產地青風藤判別分析VIP值大于1的共有峰有2個，保留時間為44.41 min（20號峰）和9.73 min（5號峰），經對照品比對保留時間為9.73 min（5號峰）的色譜峰為木蘭花堿，保留時間為44.41 min（20號峰）的色譜峰為青藤堿。查閱文獻可知青藤堿為青風藤的主要藥效成分，木蘭花堿具有抗炎，抗糖尿病等藥理作用[28]，也是青風藤的主要藥效成分之一，綜上考慮，建議選擇青藤堿和木蘭花堿作為青風藤的質量標志物。

圖8 不同產地的青風藤樣品OPLS-DA的VIP圖

2.2 含量測定

2.2.1 對照品溶液制備 同“2.1.1”項下方法。

2.2.2 供試品溶液制備 同“2.1.2”項下方法。

2.2.3 色譜條件 同“2.1.3”項下方法。

2.2.4 線性關系考察 取“2.1.1”項下制備的對照品儲備液，以甲醇依次稀釋2、4、8、16、32、64倍，按“2.1.3”項下色譜方法進行測定，記錄數據，以樣品濃度為橫坐標（），以峰面積為縱坐標（），進行線性回歸，得回歸方程與相關系數，結果見表2。

表2 青藤堿與木蘭花堿線性回歸方程及對應的相關系數

2.2.5 精密度試驗 精密稱取過50目藥篩的青風藤粉末約0.5 g（樣品編號為S19），按照“2.1.2”項下方法提取樣品，按“2.1.3”項下色譜條件連續進樣6次，計算木蘭花堿和青藤堿峰面積RSD分別為0.25%和0.38%，表明儀器精密度良好。

2.2.6 穩定性試驗 精密稱取過50目藥篩的青風藤粉末約0.5 g（樣品編號為S19），按照“2.1.2”項下條件提取樣品，分別于制備后的0、2、4、8、12、24 h，按“2.1.3”項下色譜條件進樣，計算木蘭花堿和青藤堿峰面積RSD分別為1.19%和1.73%，表明供試液在24 h內穩定性良好。

2.2.7 重復性試驗 精密稱取過50目藥篩的同一批青風藤藥材粉末6份（樣品編號為S19），每份約0.5 g，按照“2.1.2”項下條件提取樣品，按“2.1.3”項下色譜條件分別進樣，計算木蘭花堿和青藤堿峰質量分數RSD分別為0.70%和0.71%。

2.2.8 加樣回收率試驗 精密稱取同一批已測定過含量的青風藤樣品粉末6份（樣品編號為S19），每份0.25 g，分別精密加入適量的對照品，按“2.1.2”項下方法提取樣品，按“2.1.3”項下色譜條件進樣，測定木蘭花堿和青藤堿的峰面積，木蘭花堿和青藤堿加樣回收率分別為92.54%和96.44%，RSD分別為1.09%和1.02%。

2.2.9 樣品測定 精密稱取過50目藥篩的74批青風藤藥材粉末，每批約0.5 g，按照“2.1.2”項下條件制備供試品，按“2.1.3”項下色譜條件分別進樣，計算74批樣品中木蘭花堿和青藤堿的含量。根據含量測定結果將不同產地及藥用部位的青藤堿和木蘭花堿分別作圖，不同產地及藥用部位青風藤的青藤堿含量如圖10所示，不同產地及藥用部位青風藤的木蘭花堿含量如圖11所示。由圖10可知藥用部位對青藤堿含量影響較大，青風藤根莖與根中的青藤堿含量較藤莖中青藤堿含量高，青藤堿是青風藤的主要有效成分，因此建議將根莖也作為藥用部位，出于可持續發展考慮，不建議將根作為青風藤的藥用部位；由圖11可知產地對木蘭花堿含量影響較大，湖北生長的青風藤中木蘭花堿較其他產地高。

圖10 74批不同部位和產地青風藤中青藤堿含量

圖11 74批不同部位及產地青風藤中木蘭花堿含量

3 討論

3.1 提取方法考察

實驗考察了甲醇提取、70%乙醇提取、甲醇提取甲醇復溶、甲醇提取70%乙醇復溶、70%乙醇提取甲醇復溶、70%乙醇提取70%乙醇復溶共6種樣品提取方法，結果發現使用甲醇提取、70%乙醇提取、甲醇提取70%乙醇復溶和70%乙醇提取70%乙醇復溶時木蘭花堿前置拖尾均較嚴重，當使用70%乙醇提取甲醇復溶和甲醇提取甲醇復溶時，木蘭花堿對應的色譜峰峰形較好，但70%乙醇較甲醇更加安全且成本更低，因此最終選用70%乙醇提取甲醇復溶作為青風藤樣品的提取方法?？疾炝?0%、70%、80%、90%和純乙醇共5種提取溶劑濃度，結果發現在考察的乙醇濃度中，乙醇濃度越低提取效果越好，但提取方法需要蒸干溶劑，溶劑中水比例越高蒸干越慢，因此選用70%乙醇作為提取溶劑濃度。最終確定青風藤樣品提取方法為精密稱取過50目藥典篩的本品粉末約0.5 g，置具塞錐形瓶中，精密加入70%乙醇20 mL，密塞，超聲處理20 min（功率200 W，頻率40 kHz），濾過，并用70%乙醇20 mL沖洗濾渣，合并濾液與洗液，60 ℃回收溶劑至干，殘渣加甲醇溶解，轉移至20 mL量瓶中，加甲醇至刻度，搖勻，離心取上清液，即得。

3.2 色譜條件優化

實驗考察了甲酸水-甲醇、甲酸水-乙腈、乙酸水-甲醇、三乙胺水-甲醇、乙二胺水-甲醇、二乙胺水-乙醇、甲酸銨水-甲醇、甲酸銨水–乙腈等8種流動相體系，結果發現甲酸水體系青藤堿分離效果不好且拖尾嚴重，三乙胺水/乙二胺水/二乙胺水–甲醇體系色譜峰峰形好，但色譜峰的信息較少，且對色譜柱損傷大，甲酸銨水-乙腈體系色譜峰豐富、峰形好，故選用甲酸銨水-乙腈做流動現象；考察了262、267、277、283 nm 4個不同的檢測波長，其中262 nm和283 nm是通過閱讀文獻和藥典選擇的，267 nm和277 nm是通過全波長掃描選擇說的，實驗結果表明使用262 nm和267 nm作為檢測波長時色譜峰較多，但使用267 nm作為檢測波長時木蘭花堿色譜峰的分離度不穩定，所以最后選擇262 nm作為青風藤的檢測波長；考察了pH＝9.0、9.5、10.0 3種不同的流動相pH，結果表明pH＝10.0時青藤堿色譜峰較pH＝9.5和pH＝9.0時青藤堿色譜峰分離更好，所以選用pH＝10.0作為本實驗流動相水相的pH值；考察了20、25、30 ℃3種不同的色譜柱柱溫，溫度為25 ℃時青藤堿分離效果較好；考察了5、10、15 μL 3種不同進樣量，結果表明只有進樣量為5 μL時木蘭花堿色譜峰較好，增加進樣量時木蘭花堿色譜峰前置拖尾較嚴重，故選用5 μL作為進樣量；通過對比最終選擇檢測波長262 nm、10 mmol/L甲酸銨水溶液，氨水調節pH＝10.0乙腈作為流動相體系、柱溫25 ℃、進樣量5 μL作為本實驗的色譜條件。

4 小結

本課題組建立了青風藤的液相色譜指紋圖譜和含量測定方法測定了74批青風藤藥材，使用化學計量學方法對不同產地和藥用部位的青風藤進行區分，根據差異成分選擇了青藤堿和木蘭花堿作為青風藤的質量標志成分對青風藤進行質量控制。但本實驗僅考慮了青藤堿和木蘭花堿2個藥效成分，未能全面考慮青風藤的藥效成分。因此今后將進一步建立基于質譜的青風藤分子指紋圖譜，獲得更全面的青風藤化學成分信息，并使用化學計量學方法和網絡藥理學方法進行分析，以判別不同產地、不同藥用部位和不同基原青風藤、篩選差異成分和潛在藥效成分，更合理地選擇青風藤的質量標志成分，為青風藤的質量控制和質量標準建立提供參考。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Quality control ofbased on chromatographic fingerprints and content determination

REN Ming-jun1, 2, HU Yun-fei1, 2, ZHU Yong-bo3, QIU Ping3, LI Zheng1, 2, LI Wen-long1, 2

1.College of Pharmaceutical Engineering of TCM, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China 2.State key Laboratory of Component-based Chinese Medicine, Tianjin 301617, China 3.Hunan Zhengqing Pharmaceutical Group Co., Ltd., Huaihua 418000, China

To establish the HPLC fingerprints and content determination methods to control the quality of Qingfengteng () more comprehensively and reasonably.The HPLC fingerprints method ofwas established, and 74 batches ofwere analyzed.The similarities of 74 batches ofwere evaluated using the similarity evaluation software of traditional Chinese medicine chromatographic fingerprint (2012 Edition), and the common peaks were determined.SIMCA-P (V 14.1) was used to reduce the dimension of HPLC fingerprints of 74 batches of, and the orthogonal partial least squares discriminant analysis (OPLS-DA) was carried out.From the active substances, the common components which have a great influence on the origins and medicinal parts ofwere selected as the quality control components of, and their content was determined and the determination results were analyzed.The results of methodological verification showed that the method was suitable for fingerprint and content determination of.After chemometrics analysis and literature research, magnoflorine and sinomenine were selected as the quality markers of, and the contents of sinomenine and magnoflorine in 74 batches ofwere determined.The results showed that the medicinal parts had a great influence on the content of sinomenine, and the origins had a great influence on the content of magnoflorine in.The content of sinomenine in the rhizome and root ofwas higher than in the stem, and the content of magnoflorine in the samples from Hubei Province were higher than other origins.The chromatographic peak resolution, tailing factor, accuracy, linearity, precision, stability, reproducibility and other parameters of the established HPLC fingerprints and content determination methods meet the requirements of Chinese Pharmacopoeia (2020 edition), which can be used for accurate qualitative and quantitative analysis of, and are suitable for the quality control of.

; sinomenine; magnoflorine; OPLS-DA; HPLC fingerprints

R286.2

A

0253 - 2670(2022)05 - 1338 - 07

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.05.007

2021-08-09

天津市科技計劃項目（20ZYJDJC00090）；國家重點研發計劃資助項目（2018YFC1707904，2018YFC1707000）；正清風痛寧（青風藤）全產業鏈關鍵技術研究項目（2020SK1020）

任明軍，男，碩士研究生，主要從事中藥質量控制技術研究。

通信作者：李文龍，男，副研究員，博士生導師，主要從事中藥制藥過程分析技術研究。E-mail: wshliwenlong@126.com

[責任編輯 時圣明]