不同商品等级甘肃白条党参质量比较研究

李成义 刘书斌 王明伟 魏学明 强正泽 张樱山



摘要:目的 比较不同商品等级白条党参药材的质量,为党参药材合理利用提供依据。方法 采集甘肃不同商品等级54批白条党参样品,采用高效液相色谱法测定党参药材中党参炔苷和苍术内酯Ⅲ含量,采用比色法测定党参多糖含量,按2010年版《中华人民共和国药典》方法测定醇溶性浸出物含量,运用单因素方差和因子分析对数据进行综合评价。结果 党参炔苷和苍术内酯Ⅲ与商品等级均呈负相关。主成分因子排序结果显示样品并不以其商品等级相应顺序排序,二等品多居于排名前列。结论 不同商品等级白条党参质量存在差异,二等品相对一、三等品质量较优。
关健词:党参;商品等级;质量评价;因子分析
中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2016)05-0091-05
Comprehensive Quality Evaluation of Gansu Baitiao Codonopsis Radix with Different Commercial Grades LI Cheng-yi1, LIU Shu-bin1, WANG Ming-wei1, WEI Xue-ming2, QIANG Zheng-ze1, ZHANG Ying-shan2 (1. Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou 730000, China; 2. Gansu Province Traditional Chinese Medicine Modern Pharmaceutical Engineering Research Institute, Lanzhou 730010, China)
Abstract: Objective To compare the quality of Baitiao Codonopsis Radix with different commercial grades; To provide the basis for the rational utilization of Codonopsis Radix. Methods Totally 54 batchs of Baitiao Codonopsis Radix with different commercial grades from main producing areas in Gansu were collected. The contents of lobetyolin and atractylenoide Ⅲ in Codonopsis Radix were detected by HPLC. Colorimetric method was used to detect the content of polysaccharide in the Codonopsis Radix. Chinese Pharmacopoeia 2010 Edition was referred to detect the content of extractum. One way ANOVA and factor analysis method were used to comprehensively evaluate the data. Results Lobetyolin and atractylenoide Ⅲ were all negatively correlated with commercial grades. The results of the principal component factor ranking showed that the samples were not sorted by the order of commercial grades, with commercial grade two ranking in the forefront. Conclusion The quality of Baitiao Codonopsis Radix with different commercial grades is different, and the quality of commercial grade two is better than other commercial grades.
Key words: Codonopsis Radix; commodity grade; quality evaluation; factor analysis method
白条党参在甘肃栽培历史已逾50年。据调查,其主要产地集中在甘肃定西、陇南等地[1],占全国党参流通量的80%以上,为甘肃道地药材。党参主要含党参萜类、苷类、聚乙炔醇、甾类、酚酸、多糖等多种化学成分,有补中益气、生津养血、健脾益肺功效[2]。其中党参炔苷对乙醇所致的胃黏膜损伤有很好的保护作用[3],是党参保护胃黏膜的活性成分之一;倍半萜内酯类化合物苍术内酯Ⅲ具有明显的抗炎活性[4],与党参补脾养胃的传统功效相符;党参多糖既是党参主要的化学成分,也是药效活性成分;醇溶性浸出物
为药典规定的常测项。以上均可作为党参研究的指标成分。
目前对白条党参的质量评价多集中在生药学鉴定方面[5],或基于1种主要有效成分[6-7]、2种指标性成分[3]和基于指纹图谱研究[8]的单一评价模式,缺乏对不同商品等级白条党参进行综合、全面的质量评价。本研究通过测定甘肃54批不同商品等级白条党参样品的4种指标成分含量,并进行统计学分析,以期探讨目前不同商品等级白条党参药材的实际质量,为其质量标准研究奠定基础。
1 仪器与试药
Agilent1100高效液相色谱仪(美国安捷伦公司),OHAUS Corporation DV SERIES型电子天平(奥豪斯仪器有限责任公司),HH-S112电热恒温水浴锅(江苏医疗器械厂),KQ-250TDB型高频数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司),Uph-I-5T型优普超纯水制造系统(上海优普超片设备公司),TU-1901型紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)。
党参炔苷对照品(中国食品药品检定研究院,批号111732-201206),苍术内酯Ⅲ对照品(上海标准化研究中心,批号PCM-8Z-003,纯度>99%),乙腈(色谱纯),甲醇(色谱纯),氯仿、甲醇、乙醇均为分析纯,双蒸水。
于2014年1月在渭源县、临洮县、宕昌县等地收集54批次白条党参样品,遵从不同产地党参传统采收期。经笔者李成义教授鉴定为桔梗科植物党参Codonopsis pilosula(Franch.)Nannf.的干燥根,划分等级后粉碎,密封保存备用,样品信息见表1。
2 方法与结果
2.1 白条党参等级划分
参照国家《七十六种药材商品规格标准》,对各样品进行外观形状观察,并测定芦下直径等相关指标,统一划分商品等级,具体划分标准见表2。
2.2 醇溶性浸出物含量测定
按2010年版《中华人民共和国药典》(附录X A)醇溶性浸出物测定法项下热浸法[2]测定,结果见表3。
2.3 党参炔苷、苍术内酯Ⅲ含量测定
采用高效液相色谱法测定。党参炔苷色谱条件:ZORBAX SB-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μL),流动相乙腈-水(28∶72),流速1.0 mL/min,进样量10 μL,柱温30 ℃,检测波长269 nm,理论塔板数>4000,党参炔苷与相邻峰分离度均>1.5,分离度良好。苍术内酯Ⅲ色谱条件:ZORBAX SB-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μL),流动相甲醇-水(70∶30),流速1.0 mL/min,进样量10 μL,柱温30 ℃,检测波长222 nm,理论塔板数>4000,苍术内酯Ⅲ与相邻峰分离度均>1.5,分离度良好。测定其峰面积,计算相应含量,结果见表3。
2.4 党参多糖含量测定
采用苯酚硫酸法[9]测定。精密移取供试品溶液0.5 mL,补水至3.5 mL,加入5%苯酚溶液1.5 mL和浓硫酸5.0 mL混匀,静置于100 ℃水浴中15 min后,迅速冷却,在486 nm处测吸光度值并计算多糖含量,结果见表3。
2.5 不同商品等级白条党参指标成分单因素方差分析
根据上述测定结果,采用SPSS21.0统计软件,对不同商品等级白条党参药材所含的党参炔苷、苍术内酯Ⅲ、醇溶性浸出物和党参多糖4种成分采用单因素方差分析进行评价比较。其中,对党参炔苷、苍术内酯Ⅲ进行评价时,由于总方差不齐,采用Tamhane's T2进行方差分析,其他评价指标采用LSD进行分析。
2.5.1 党参炔苷含量比较 不同商品等级白条党参的党参炔苷含量差异无统计学意义。其中一等品的党参炔苷含量最低,平均值为0.447 mg/g;二等品的党参炔苷平均值为0.480 mg/g;三等品的党参炔苷最高,为0.517 mg/g。可见,商品等级与党参炔苷含量呈负相关,商品等级越高,党参炔苷含量越低。
2.5.2 苍术内酯Ⅲ含量比较 不同商品等级白条党参中苍术内酯Ⅲ的含量差异无统计学意义。其中一等品苍术内酯Ⅲ含量最低,平均值为0.261 mg/g;二等品苍术内酯Ⅲ平均含量为0.271 mg/g;三等品苍术内酯Ⅲ平均含量为0.302 mg/g。含量最高者是最低者的1.16倍。可见,苍术内酯Ⅲ含量与商品等级呈负相关,商品等级越高,苍术内酯Ⅲ含量越低。
2.5.3 浸出物含量比较 不同商品等级白条党参浸出物含量范围为49.82%~69.45%,其中二等品平均含量最低(60.71%),一等品平均含量最高(61.81%)。个别样品含量较低,可能与样品的采集、土壤肥力等因素有关。总体上看,甘肃白条党参醇溶性浸出物含量普遍高于药典规定(55%),说明甘肃白条党参总体质量较好。
2.5.4 党参多糖含量比较 不同商品等级白条党参党参多糖含量为42.76~142.76 mg/g,不同商品等级样品间的多糖含量无明显差异。三等品的多糖含量最高产地是最低产地的3.47倍,说明相同等级的不同产地样品间党参多糖含量相差较大,这可能与生长环境、海拔高低、土壤因素等有关。经单因素方差分析得出,不同产地样品的党参多糖存在显著差异,临洮县、渭源县样品的多糖含量均高于漳县。这与我们实地调研结果相一致。
2.6 相关性分析
对表3中各指标成分含量数据进行相关性分析,Pearson相关系数见表4。结果表明,白条党参中党参炔苷、苍术内酯Ⅲ的含量呈显著正相关,浸出物与党参炔苷、苍术内酯Ⅲ呈显著负相关,党参多糖与苍术内酯Ⅲ含量呈负相关,但党参炔苷含量与党参多糖无相关性。
2.7 白条党参药材主成分分析
主成分分析是通过多个数值变量间的相互关系,采用统计学降维分析原理,将多个变量简化为几个综合变量,最大限度地保留原样本集所含的原始信息,使新变量成为原变量的线性组合,是一种适用于多指标大样本的综合分析方法[10]。采用SPSS21.0统计软件对党参炔苷、苍术内酯Ⅲ、浸出物、党参多糖的检测结果进行主成分分析,结果见表5~表7。
由表5可知,前2个成分特征值均>1,说明前2个因子在影响党参质量评价指标中起主导作用,2个主成分累积贡献率达75.50%,能够较客观地反映党参药材内在质量,故选取前2个主成分进行分析。
由表6可见,党参各因子载荷系数能综合反映各成分对第1、2主成分的影响。其中,党参炔苷的因子载荷量在第1主成分中最大,说明其对党参质量的影响最大,验证了药典采用党参炔苷作为指标性成分具有一定依据。另外,党参多糖载荷系数为0.969,是影响第2主成分的主要因子,党参炔苷与党参多糖成分则呈正相关。结合文献[8-9]分析,这些成分之间的相关性可能与聚乙炔醇类成分之间糖苷键的相互转化有关,提示党参多糖可能参与了党参炔苷成分的生源合成。
根据各主要因子的权重系数进行累加,权重系数的计算依据其方差贡献率的大小,即各主成分的贡献率与2个主成分的总贡献率之比,第1主成分的权重F1=47.257%÷75.502%=0.626,则第2主成分权重F2为0.374。根据公式F=0.626F1+0.374F2,得出各个党参样品的总因子得分F并排序,得分越高,表明该药材质量越好。结果见表7。
3 讨论
为准确对不同商品等级白条党参质量进行评价,结合实地调研情况,本研究采集6县18个乡镇的党参进行多指标综合分析和质量评价。每县至少保证3个乡镇,能代表该主产县区的总体党参质量。药材采集后统一划分商品等级,并通过通风阴凉处晾晒干燥的方法处理,避免因样本量少、储藏时间、加工方式等因素对分析结果造成影响。
相关分析结果显示,不同商品等级白条党参中党参炔苷、苍术内酯Ⅲ含量呈显著正相关,浸出物与党参炔苷、苍术内酯Ⅲ含量均呈显著负相关。这与刘氏等[6]、王氏等[11]研究表明党参炔苷和苍术内酯Ⅲ均可作为初步评价党参质量的指标性成分,及魏氏等[9]研究表明党参炔苷、苍术内酯Ⅲ含量与商品等级呈负相关的结果一致。商品等级越高,党参炔苷和苍术内酯Ⅲ含量越低,浸出物含量越高,究其原因可能为:①党参炔苷、苍术内酯Ⅲ主要存在于根的韧皮部内,随着药材根部粗度增加(商品等级越高),皮部所占比例降低,含量也随之降低。②主产区药农在党参种植中大量使用壮根灵等生物调节剂,影响党参内在次生代谢产物分布。
采用主成分分析法对白条党参进行综合评价,较单一成分评价更为系统、客观,能较全面地反映党参药材质量情况。通过主成分因子总积分进行排序发现,排名不以商品等级对应顺序排序,较多二等品排名靠前,前21名中二等品占47.62%,一等品排名总体偏后。另外,党参多糖含量排序依次为:二等品>三等品>一等品。由此得出,现行商品等级已不能对白条党参药材质量进行合理评价。
目前甘肃白条党参多采用一、二、三等3个等级进行商品等级划分。普遍认为药材越粗越长的商品等级越高,质量越好,价格也越高。笔者建议在进行药材商品等级划分时,除考察药材的外观性状外,还应综合考虑有效成分含量,不同商品等级白条党参在有效成分含量上存在一定差异。故在党参药材的资源利用过程中,应根据实际用途合理选择党参药材的等级,以保证党参优质优价。若以党参炔苷和苍术内酯Ⅲ为指标成分,二等品的成分含量最高,可优先考虑选择二等品,不仅能提高产率,降低生产成本,还可提高药材的综合利用率。
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