密蒙花中4种成分的含量测定及其主成分、偏最小二乘判别分析
2020-08-05汪海斌张楠楠洪稳稳黄艳梅
汪海斌,张楠楠,洪稳稳,李 芳,闫 攀,黄艳梅
(1.国家中药材产品质量监督检验中心,安徽 亳州 236800;2.安徽中医药大学药学院,安徽 合肥 230012;3.亳州学院,安徽 亳州 236800)
密蒙花为马钱科醉鱼草属植物密蒙花(BuddlejaofficinalisMaxim.)的干燥花蕾及花序[1],又名黄饭花、小锦花、染饭花等,中国西南及中南等地多有分布[2]。该药始载于宋代,《开宝本草》云:“主青盲肤翳,赤涩多泪,消目中赤脉,小儿麸痘及疳气攻眼。”密蒙花是传统中药中重要的眼科用药,具有疏风清热、养肝明目、退翳的功效,常用于目赤肿痛、多泪羞明、目生翳膜、肝虚目暗、视物昏花等症[3-6]。
密蒙花主要活性成分包括黄酮类和苯乙醇苷等类化合物[7-10]。其中,黄酮类化合物具有降血脂、保肝、抗炎等作用,其分离鉴定出的黄酮类化合物以芹菜素、蒙花苷和木犀草素为主;苯乙醇苷类化合物具有抗菌、抗炎、免疫调节等生理活性,目前密蒙花分离得到的18种苯乙醇苷类化合物中,毛蕊花糖苷为含量最高的成分。2015年版《中华人民共和国药典》仅以蒙花苷的含量作为密蒙花的质量控制标准,但密蒙花化学成分复杂,且不同产地间存在质量差异[11-12],仅仅靠单一成分的含量测定难以全面反映密蒙花的质量内涵。因此本实验建立了同时测定密蒙花中毛蕊花糖苷、蒙花苷、木犀草素和芹菜素4种成分含量的超高效液相色谱(ultra performance liquid chromatography, UPLC)方法,并借助统计学软件,采用多元数据分析方法对实验数据进行分析[13],以期为不同产地密蒙花药材质量评价提供参考依据。
1 仪器与试药
1.1 仪器 Waters UPLC ACQUITY H-Class型UPLC仪、四元溶剂管理器、SM-FTN样品管理器、柱温箱、光二极管阵列检测器、Empower 3色谱工作站、ACQUITY UPLC®BEH C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm):美国waters公司;KQ-205 型数控超声清洗器:昆山超声仪器有限公司;AX224ZH万分之一天平:奥豪斯仪器(常州)有限公司;MSE225S-OCE-DU十万分之一天平:德国Sartorius公司;Milli Q型超纯水净化系统:美国 Millipore 公司。
1.2 试药 密蒙花药材由华润三九医药股份有限公司提供,经安徽中医药大学周建理教授鉴定为马钱科醉鱼草属植物密蒙花BuddlejaofficinalisMaxim.的干燥花蕾及花序;毛蕊花糖苷(批号111530-201713,纯度92.5%)、蒙花苷(批号111528-201710,纯度96.6%)、木犀草素(批号111520-201605,纯度99.6%)、芹菜素(批号111901-201603,纯度92.5%)均购于中国食品药品检定研究院;色谱级磷酸:天津市大茂化学试剂厂;乙腈、甲醇为色谱纯;水为超纯水,其他试剂为分析纯。
2 方法与结果
2.1 对照品溶液的制备 精密称取毛蕊花糖苷、蒙花苷、木犀草素、芹菜素对照品适量,分别加入甲醇制成质量浓度分别为1.822、1.097、0.563、0.535 mg/mL的对照品储备液。取以上4种对照品储备液适量,加甲醇稀释成一定浓度的混合对照品溶液。
2.2 供试品溶液的制备 取本品粉末(过三号筛)约0.5 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入甲醇25 mL,称定质量,超声处理(功率300 W,频率40 kHz)40 min,放冷,再称定质量,用甲醇补足减失的质量,摇匀,滤过,取续滤液,过0.22 μm微孔滤膜,即得。
2.3 色谱条件 色谱柱:ACQUITY UPLC®BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);流动相:乙腈(A)-0.1%磷酸溶液(B),梯度系统(0~2 min,5%→35% A;2~6 min,35% A;6~8 min,35% →50% A;8~10.5 min,50%→100% A;10.5~15 min,100%→5% A);检测波长:330 nm;流速:0.15 mL/min;柱温30 ℃;进样容积2.0 μL。色谱图见图1。
注:1.毛蕊花糖苷;2.蒙花苷;3.木犀草素;4.芹菜素
2.4 方法学考察
2.4.1 线性关系考察 精密吸取毛蕊花糖苷、蒙花苷、木犀草素和芹菜素对照品储备液适量,配制成6个质量浓度系列的混合对照品溶液,按照“2.3”项下色谱条件进行测定,以对照品质量浓度(X)为横坐标,峰面积(Y)为纵坐标,绘制标准曲线,得线性回归方程、相关系数(r)和线性范围。结果见表1。
表1 4种成分的线性关系和线性范围
2.4.2 精密度试验 取同一混合对照品溶液在“2.3”项下色谱条件连续进样6次,记录色谱峰面积,计算毛蕊花糖苷、蒙花苷、木犀草素和芹菜素峰面积的RSD值分别为0.52%、0.57%、0.36%、0.39%,均小于2.0%,表明仪器精密性良好。
2.4.3 重复性试验 取S17批密蒙花药材,按“2.2”下方法制备供试品溶液,平行制备6份,按照“2.3”项下色谱条件进样分析,记录色谱峰面积,测得各成分含量,计算毛蕊花糖苷、蒙花苷、木犀草素和芹菜素峰面积的RSD值分别为0.71%、0.63%、0.66%、0.58%,均小于2.0%,表明本方法重复性良好。
2.4.4 稳定性试验 取S17批密蒙花药材,按“2.2”项下方法制备供试品溶液,室温下放置,分别在0、2、4、8、12、24 h 后按照“2.3”项下色谱条件进样分析,记录色谱峰面积,计算毛蕊花糖苷、蒙花苷、木犀草素和芹菜素峰面积的RSD分别为0.98%、0.89%、0.86%、0.71%,均小于2.0%,结果表明24 h内供试品溶液的稳定性良好。
2.4.5 加样回收率试验 精密称取已测定的密蒙花粉末(S17)6份,每份0.2 g,分别加入毛蕊花糖苷、蒙花苷、木犀草素和芹菜素对照品储备液各2.0、2.5、0.16、0.24 mL,按“2.2”项下方法制备供试品溶液,按“2.3”项下色谱条件测定,记录色谱峰峰面积,计算回收率。结果显示毛蕊花糖苷、蒙花苷、木犀草素和芹菜素的回收率分别为100.57%、101.76%、99.82%、98.55%;RSD分别为1.22%、1.18%、0.95%、1.39%。
2.5 样品含量测定 通过对24批密蒙花药材进行色谱分析,测定密蒙花样品中毛蕊花糖苷、蒙花苷、木犀草素和芹菜素含量,含量测定结果见表2。由表2可以看出,4个产地密蒙花中毛蕊花糖苷、蒙花苷、芹菜素、木犀草素含量比较,差异均有统计学意义(毛蕊花糖苷:F(3,20)=19.748,P=0.000;蒙花苷:F(3,20)=13.708,P=0.000;芹菜素:F(3,20)=61.693,P=0.000;木犀草素:F(3,20)=10.991,P=0.000)。其中,湖北五峰县毛蕊花糖苷和蒙花苷的含量最高;陕西旬阳县芹菜素含量最高,木犀草素含量最低;四川金堂县木犀草素含量最高,芹菜素含量最低;云南姚安县毛蕊花糖苷和蒙花苷的含量都较低。
2.6 主成分分析(principal component analysis,PCA) 将24批次密蒙花样品数据导入SIMCA 14.1软件中,进行PCA研究,见表3。前2个主成分的特征值均大于1,其中第1主成分(PC1)特征值为2.718,方差贡献率为54.461%;第2主成分(PC2)特征值为1.320,方差贡献率为33.009%,累积贡献率达到87.470%。结果说明前2个因子在反映4种不同产地密蒙花与4个成分的相互关系中起主导作用,能够评价不同产地密蒙花的品质。PC1主要反映来自蒙花苷(0.598)的信息;PC2主要反映来自毛蕊花糖苷(0.693)的信息。
表2 不同产地密蒙花中4种成分含量比较
表3 主成分矩阵
上述结果表明,通过PCA降维处理后所提取的主成分能够代表密蒙花4个成分的主要信息。根据24批密蒙花样品的PCA结果,提取前2个主成分作得分图,见图2。由图2可知,4个产地的药材在主成分空间的分布上有各自的特定区域,湖北五峰县与陕西旬阳县密蒙花较接近,云南姚安县与四川金堂县密蒙花较接近,可能是由于受地理、气候等因素影响,其化学成分的富集也有所不同。
图2 24批样品PCA得分图
图3 4个化学成分对药材分组的VIP 值
3 讨论
3.1 检测波长的选择 本实验采用光二极管阵列检测器进行全波长扫描,考察不同吸收波长下各待测成分的图谱响应强度,发现毛蕊花糖苷在330 nm波长处紫外吸收较大,蒙花苷的最大紫外吸收为333 nm,木犀草素的最大紫外吸收为350 nm,芹菜素的最大紫外吸收为338 nm,4种活性成分在330 nm波长时均有较强的紫外吸收,故最终确定330 nm为本研究4种活性成分含量测定的检测波长。
3.2 色谱条件的选择 本研究选用4个不同系统的流动相:乙腈-0.1%磷酸、乙腈-1%冰醋酸、甲醇-0.1%磷酸、甲醇-1%冰醋酸进行测定,同时考察了各系统不同组成比例的流动相对色谱分离效果的影响。结果表明,当以乙腈-0.1%磷酸为流动相进行梯度洗脱时,各个指标成分出峰时间适中,各成分间分离度良好,故确定以此为最终的流动相。
3.3 不同产地密蒙花药材中4种成分含量的差异 密蒙花作为一种常用眼科中药,其药材的质量直接影响到制剂的质量与疗效,而不同产地的药材质量差异往往较大,因此评价不同产地密蒙花药材质量,优选产地也是保证密蒙花相关制剂质量的重要手段之一。PCA和PLS-DA结果显示,不同产地药材样品中4种化学成分的含量具有较大差异,湖北五峰县密蒙花中毛蕊花糖苷和蒙花苷含量较高,陕西旬阳县密蒙花中芹菜素含量较高,四川金堂县密蒙花中木犀草素含量较高,芹菜素含量较低。VIP分析筛选出毛蕊花糖苷和芹菜素为分类标志物,这2个化学成分可有效区分不同产地密蒙花样品,即湖北五峰县密蒙花中毛蕊花糖苷和芹菜素的含量分别为24.25~27.46 mg/g、0.43~0.57 mg/g,云南姚安县密蒙花中毛蕊花糖苷和芹菜素的含量分别为12.45~19.44 mg/g、0.35~0.49 mg/g,陕西旬阳县密蒙花中毛蕊花糖苷和芹菜素的含量分别为3.81~20.22 mg/g、0.58~0.78 mg/g,四川金堂县密蒙花中毛蕊花糖苷和芹菜素的含量分别为13.98~23.49 mg/g、0.25~0.34 mg/g。
综上所述,本方法操作简便,精密度、稳定性、重复性好,可用于密蒙花药材中4种成分含量的同时测定;不同产地的密蒙花药材质量差异较大。