色谱指纹图谱分析技术用于鉴别中药川芎产地中药指纹图谱 | 39康复网

［摘要］目的：研究用于鉴别川芎产地的色谱指纹图谱分析技术。方法：用HPLC获得川芎药材的色谱图，从中提取15个色谱峰，再用主成分分析、聚类分析、相似度计算以及Fisher因子分析等方法进行考察。结果：不同产地川芎的色谱指纹图谱存在明显的差异，所提取的15个色谱峰可用作指纹特征。结论：色谱指纹图谱分析技术可用于川芎药材的产地鉴别。
［关键词］中药；川芎；色谱指纹图谱；中药质量控制

    川芎为伞形科植物的干燥根茎，始载于《神农本草经》，列为上品。《图经本草》指出：“以蜀川为胜”，故名川芎。川芎主产于四川灌县、重庆和都江堰市等地，以灌县产为最佳，在江西、湖北及云南等地亦有栽培，其中江西所产也称抚芎，云南所产也称云芎。不同产地川芎的药效并不完全相同，清宫医案中就已将川芎和抚芎区别使用，御医临证处方颇有不同［4］。目前，市场上不同产地的川芎很容易混淆，使用者多据性状鉴别，这对经验依赖性强。本文用高效液相色谱对川芎的水溶性化学组分进行检测，提取谱图中15个色谱峰作为指纹峰，用聚类分析、主成分分析及相关主成分分析进行考察，并用相似性度量方法定量鉴别。研究结果表明，这-Q个色谱指纹峰组成的指纹特征可用于鉴别川芎的一些产地。
1 实验部分
1.1 生药样品来源
    由全国各代表性产地采集21个川芎药材，经浙江中医学院周大兴采集、鉴定为川芎的根茎，其中1-4号为云南玉溪产，5-8号四川灌县产，9-12号湖北咸宁产，13-16号江西九江产，17-20!&*号市场统货，21号市场购进的劣质货。
1.2 仪器及色谱操作条件
    高效液相色谱仪：Agilent型，美国Agilent公司；色谱柱：Shimadzu VP-ODS，150mm×4.6mm，日本Shimadzu公司；流速0.5mL/min；进样量：20uL；紫外检测器：254nm；室温操作。线性梯度洗脱，流动相A为水，B为甲醇，梯度程序如下：0-20min，B的体积百分比由0%增至6%；20-45min，B的体积百分比由6%增至60%；45-60min，B的体积百分比由60%增至90%；60-70min，B的体积百分比由90%增至100%。双蒸水，甲醇为色谱纯；其余试剂均为分析纯。
1.3样品测定及其方法学考察
    样品粉碎后，过200目筛，精密称取1g，分别用水30ml和20ml煮沸回流提取2次，每次30min，合并提取液，定容至50ml，过0.45um的滤膜后，进样20ul，得色谱图。
    连续5次进样，以图1（a）中.号峰为例，测定其峰面积值，得RSD为0.56%，其他峰的峰面积RSD均为<1%，保留时间RSD<5%，表明测定方法的精密度较好。
    取同一样品5份，按前述方法分别提取后进样，以图1（a）中7号峰为例，测定其峰面积值，得RSD为2.3%，其他峰的峰面积RSD均为<2.8%，保留时间<0.5%，表明测定方法的重复性较好。
1.4 数据处理
    获取不同产地川芎药材样品的色谱图，采集图1所示15个共有色谱峰，计算峰面积百分比数据，结果存入计算机。数据处理采用matlab5.3软件，程序自编。
2结果与讨论
2.1 主成分分析
    图2是前两个主成分的得分图，图中每个点对应1个样品。由图知，云南玉溪产1-4号、四川灌县产5-8号以及湖北咸宁与江西九江产9-16号药材样品分别聚集成类，表明这15个色谱指纹峰能较好地表征各产地川芎药材的差异。另外，1-4号样品分布较聚集，提示云南玉溪产不同样品间化学组成差异可能相对较小；9-12号样品较为分散，提示湖北咸宁产不同样品间化学组成差异相对较大。由图还知，17-20号样品与湖北和江西产川芎药材样品较为相近，21号样品则与云南玉溪产川芎药材样品更接近。
2.2 聚类分析
    图3是21个样品的系统聚类谱系图。由图可知，云南玉溪产和四川灌县产药材各自聚为一类，而湖北咸宁产与江西九江产药材同聚为一类。市场统货17-20号样品与湖北和江西产药材聚为一类，21号样品与云南玉溪产药材聚为一类，这与前述主成分分析结果一致。
2.3相似度计算
    将1-4号样品色谱图中15个指纹峰的面积值分别计算平均值，组成云南玉溪产药材标准指纹图谱的数据矢量，并计算所有样品指纹图谱与该标准指纹图谱的相似度。同理，建立其它产地的标准指纹图谱，计算其与各样品指纹图谱间的相似度，结果见表1。
    由表1知，同产地药材指纹图谱之间的相似度都在0.95以上，这表明相同产地川芎样品间相似程度较高。除湖北和江西产川芎指纹图谱之间相似度较高外，其余不同产地间药材指纹图谱相似度都在0.7以下。另外，由表1知，21号市场劣货与云南玉溪产药材标准指纹图谱相似度最大，接近0.9，推测可能产自云南。市场统货17-20号的指纹图谱与湖北和江西产药材指纹图谱相似度均在0.95以上，需进一步鉴别。
2.4 Fisher因子分析
    采用Fisher因子分析法进一步分辨湖北咸宁产和江西九江产川芎药材。Fisher因子分析法是主成分分析的一种改进方法，它在提取药材产地的Fisher 因子（Fisher factor，FF）时不仅考虑谱图中谱峰的变化因素，还考虑谱峰变化与药材产地的相关性，故特征提取能力更强。图4为前两个Fisher因子的得分图。由，在Fisher因子得分图中很容易区分两者，江西九江产川芎样本均在图左方，湖北咸宁产川芎样本则落在图右方。市场统货与湖北咸宁产药材聚在一起，推测它们可能产自湖北，这与市场统货的标示一致。
3 结论
    本文将高效液相色谱法与模式分类技术相结合，形成一种鉴别川芎药材产地的色谱指纹图谱分析方法。研究结果表明，所得色谱图中的15个色谱峰可作为指纹特征，用于鉴别川芎药材的多个产地。

作者： 2006-3-27