基于主成分分析的不同產地蔓荊子的質量評價研究

劉奇越，馬恩耀,2，周勁松*，張路娣，楊詩慧，周首婷

（1.廣東漢潮中藥科技有限公司，廣東廣州，510360；2.廣州采芝林藥業有限公司，廣東廣州，510360）

0 引言

蔓荊子，又名“蔓荊實”，為馬鞭草科植物單葉蔓荊（Vitex trifolia L.var.simplicifolia Cham.）或蔓荊（Vitex trifolia L.）的干燥成熟果實，辛、苦，微寒，歸膀胱、肝、胃經［1］。蔓荊子為我國重要的藥材之一，始記于東漢時期的《神農本草經》，擁有二千多年的用藥歷史。蔓荊子是一味辛涼解表常用藥，臨床上可以用于治療風熱感冒、頭暈頭痛、牙齦腫痛等疾病，還具有抗發炎、降血壓、除細菌、祛老痰、抵抗惡性腫瘤等特殊效用［2］。蔓荊子的化學成分主要含有揮發油、黃酮類、環烯醚萜類、雙萜類、脂肪酸、生物堿、甾體、氨基酸等化學成分［3］?，F代藥理研究表明，蔓荊子具有抗腫瘤、解熱、鎮痛、抗炎、抗菌、降壓及改善微循環、抗氧化等藥理作用［4］。蔓荊子生產原料年需求量在6 000 噸左右，《中國藥典》2020 版本收載七味榼藤子丸、天菊腦安膠囊、芎菊上清丸、婦科養坤丸、撥云退翳丸、黃連上清丸等多種含有蔓荊子的中成藥。蔓荊子在全國分布廣泛，產地在我國山東、廣西、廣東、云南、福建、臺灣等省區均有分布。在質量評價方面，蔓荊子的藥用價值正在開發的過程中，在蔓荊子化學成分的分離鑒定、活性成分的藥理作用、含量測定、定性鑒別等研究方向上均有很多的報道［4，5］，但是系統地從鑒別、檢查、含量測定來對蔓荊子進行質量評價的報道較少，而水分、灰分、浸出物、含量等是衡量中藥材品質的一個重要因素。

蔓荊子原料產地在我國的分布一直比較廣泛，但由于其生長條件和環境不同，存在各地氣候和栽培工藝等因素影響，不同原料產地的蔓荊子藥材質量可能會有較大的差異，而蔓荊子的質量優劣會直接影響其藥理功能和臨床治療效果。所以，對不同原料產地的蔓荊子藥材質量進行研究評價，對提高蔓荊子資源的有效利用率有益。本研究收集了江西省、云南省、安徽省、山東省、福建省5 個省份不同產地的10 批蔓荊子藥材作為研究對象，按《中國藥典》2020 版的要求對不同產地的蔓荊子藥材進行研究，采用定性及定量的分析方法對其質量進行檢測。同時，全面評價不同產地蔓荊子的質量，為蔓荊子藥材的產地選擇及標準提升提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試劑與對照品

對照品：蔓荊子黃素對照藥品（批號：CHB180128，含量以≥98%計，成都克洛瑪生物科技有限公司）。

試劑：水合氯醛（麥克林公司）、甘油（麥克林公司），甲醇（廣州化學試劑廠）、石油醚（60~90℃，廣州化學試劑廠）、丙酮（廣州化學試劑廠）、乙醇（廣州化學試劑廠）、環己烷（廣州化學試劑廠）、乙酸乙酯（廣州化學試劑廠），氫氧化鈉（廣州化學試劑廠）、三氯化鋁（麥克林公司）、甲醇（美國Fisher 公司）、磷酸（廣州化學試劑廠）、超純水（實驗室自制）。

1.1.2 樣品信息

蔓荊子藥材樣品信息詳見表1。

表1 蔓荊子藥材樣品信息

1.2 儀器與設備

島津高效液相色譜儀LC-20ADXR（日本島津公司），RHP-100 型高速多功能粉碎機（浙江永康榮浩工貿有限公司），BSA224S-CW 型萬分之一電子天平（賽多利斯斯泰迪生物設備（北京）有限公司），BM-20 型百萬分-微量分析天平（廣州市錦泉儀器科技有限公司），HH-4 型數顯恒溫水浴鍋（常州澳華儀器有限公司），TH-II 型薄層加熱器（上?？普苌萍加邢薰荆?，Fastreport 100 型薄層成像系統（廣州市錦泉儀器科技有限公司），KQ-300DA 型數控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司），SX2-4-10Z 型箱式電阻爐（上海博迅實業有限公司醫療設備廠），GZX-9070 型數顯鼓風恒溫干燥箱（上海博迅實業有限公司醫療設備廠），CX51RF 型生物數碼攝影顯微鏡（日本奧林巴斯公司），Comfort Ⅰ型超純水機（賽多利斯斯泰迪生物設備〈北京〉有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 顯微鑒別

取10 批次不同產地的蔓荊子，按照《中國藥典》2020 年版四部通則2001 顯微鑒別法進行測定。

1.3.2 薄層鑒別

取10 批不同產地的蔓荊子粉末5 g，加石油醚（60~90℃）50 mL，加熱回流2h，濾過，棄去石油醚液，藥渣揮干，加丙酮80 mL，加熱回流1.5h，濾過，濾液蒸干，殘渣加甲醇2 mL 使溶解，作為供試品溶液。另取蔓荊子黃素對照品，加甲醇制成每1 mL 含1 mg 的溶液，作為對照品溶液。照薄層色譜法（通則0502）試驗，吸取上述兩種溶液各5 μL，分別點于同一用1%氫氧化鈉溶液制備的硅膠G 薄層板上，以環己烷-乙酸乙酯-甲醇（3：2：0.2）為展開劑，展開，取出，晾干，噴以10%三氯化鋁乙醇溶液后進行檢視。

1.3.3 雜質

取10 批次不同產地的蔓荊子，依照《中國藥典》2020 年版四部通則2301 項下雜質測定法檢測。

1.3.4 水分

取10 批次不同產地的蔓荊子，依照《中國藥典》2020 年版四部通則0832 項下水分測定的第四法檢測。

1.3.5 總灰分

取10 批次不同產地的蔓荊子，依照《中國藥典》2020 年版四部通則2302 項下總灰分測定法檢測。

1.3.6 浸出物

取10 批次不同產地的蔓荊子，依照《中國藥典》2020 年版四部通則2201 項下醇溶性浸出物測定法項下的熱浸法測定，用甲醇作溶劑。

1.3.7 含量測定

1.3.7.1 色譜條件

采用Agilent ZORBAX SB-C18（4.6×250 mm，5 μm）色譜柱；流動相為甲醇-0.4%磷酸溶液（60：40）；檢測波長為258 nm；柱溫30 ℃；流速1.0 mL/min。

1.3.7.2 對照品溶液的制備

取蔓荊子黃素對照品適量，精密稱定，加甲醇制成每1mL 含30μg 的溶液，即得。

1.3.7.3 供試品溶液的制備

取10 批次不同產地的蔓荊子粉末（過三號篩）約2g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加入甲醇50mL，稱定重量，加熱回流1 小時，放冷，再稱定重量，用甲醇補足減失的重量，搖勻，濾過，取續濾液，即得。

1.3.7.4 樣品測定

分別精密吸取對照品溶液與供試品溶液各10μL，注入液相色譜儀，測定，即得。

2 結果與分析

2.1 顯微鑒別

結果顯示，10 批蔓荊子樣品顯微均符合《中國藥典》2020 版規定。由圖1 可見，花萼表皮細胞類圓形，壁多彎曲；非腺毛2~3 細胞，頂端細胞基部稍粗，有疣突。外果皮細胞多角形，有角質紋理和毛茸脫落后的痕跡，并有腺毛與非腺毛。腺毛分頭部單細胞、柄1~2 細胞及頭部2~6 細胞、柄單細胞兩種；非腺毛2~4細胞，長14~68 μm，多彎曲，有壁疣。中果皮細胞長圓形或類圓形，壁微木化，紋孔明顯。油管多破碎，含分泌物，周圍細胞有淡黃色油滴。內果皮石細胞橢圓形或近方形，直徑10~35 μm。種皮細胞圓形或類圓形，直徑42~73 μm，壁有網狀紋理，木化。

圖1 蔓荊子粉顯微圖

2.2 薄層鑒別

如圖2 所示，10 批蔓荊子樣品與蔓荊子黃素對照品在紫外光365 nm 下，在相應位置上都出現了相同顏色的斑點和熒光斑點，即10 批蔓荊子樣品均含蔓荊子黃素。

圖2 10 批蔓荊子藥材薄層色譜圖

2.3 水分

對10 批蔓荊子藥材樣品進行水分測定?！吨袊幍洹?020 年版規定，水分不得超過14.0 %。結果顯示，10 批蔓荊子樣品的水分測定結果均在正常范圍內，結果見表2。

表2 蔓荊子水分、總灰分、浸出物、含量測定結果（，n=3）

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2.4 總灰分

《中國藥典》2020 版規定，總灰分不得超過7 %。對10 批不同產地蔓荊子樣品進行總灰分測定，結果顯示，10 批蔓荊子樣品的總灰分結果均在正常范圍內，結果見表2。

2.5 浸出物

《中國藥典》2020 版規定，浸出物不得少于8.0 %。對10 批不同產地蔓荊子樣品進行浸出物測定，結果顯示，10 批蔓荊子樣品的浸出物結果均在正常范圍內，結果見表2。

2.6 蔓荊子黃素含量測定

《中國藥典》2020 版規定，蔓荊子黃素含量不得少于0.030 %。對10 批不同產地蔓荊子樣品進行含量測定，結果顯示，10 批蔓荊子樣品的蔓荊子黃素含量測定結果均在正常范圍內，結果見表2，色譜圖如圖3所示。

圖3 蔓荊子高效液相色譜圖

2.7 聚類分析

分別以蔓荊子測定的水分、總灰分、浸出物及含量測定為變量，將表3 所得數據錄入SPSS25.0 軟件中經處理后進行聚類分析。結果顯示，當系數值設置為10 時，所有批次樣品可分為四類，具體見圖4。其中，云南省楚雄彝族自治州楚雄市、江西省九江市彭澤縣、福建省莆田市產的蔓荊子歸為一類，江西省宜春市豐城市、安徽省安慶市望江縣產地批次蔓荊子樣品歸為一類，江西省南昌市、安徽省亳州市譙城區、江西省宜春市樟樹市、山東省威海市文登區產地批次蔓荊子樣品歸為一類，云南省普洱市景谷傣族彝族自治縣產地蔓荊子樣品歸為一類。

圖4 10 個不同產地蔓荊子藥材聚類結果圖

表3 蔓荊子主成分的特征值和貢獻率

2.8 主成分分析

將表2 所得數據錄入SPSS25.0 軟件中經處理后進行主成分分析，結果見表3、表4。

表4 10 批樣品批蔓荊子藥材主成分得分（F1、F2）、綜合得分（F）、排名信息表

如表4 所示，主成分1 的貢獻率最高，主成分2的貢獻率次之，二者累計貢獻率達81.154%，因此可用這兩個主成分代替原來的4 個指標，用以評價10 批蔓荊子藥材的綜合質量情況。結果顯示，綜合考察不同產地評分，云南省普洱市景谷傣族彝族自治縣產地的蔓荊子藥材質量最優。

3 結論

產地是影響中藥材質量的重要因素之一，不同地區的某種中藥材的質量往往與其他地區的相同種類藥材存在一定的差異，某些特定地區種植的某種藥材，質量會優于其他地區。中藥材的生長具有一定的地域性，與土壤、氣候、水質等自然環境因素關聯緊密。同時，不同的采收、加工方式及不同的貯藏條件，也會造成中藥材質量存在差異。如不同采收期及加工方式，會造成中藥材的雜質、水分含量，有效成分含量的明顯差異；采用產地常規采收加工和產地趁鮮加工等不同方式，也會使藥材質量產生一定的差異。藥材采收加工后的貯藏也是影響藥材質量的關鍵因素之一，受貯藏環境的溫度、濕度等因素影響，藥材在貯藏過程中可能出現有效成分降解的情況。

綜上所述，綜合對蔓荊子藥材質量多方位評價結果得出結論：10 批蔓荊子藥材，由性狀鑒別和薄層鑒別可知，均符合藥典要求。對其進行水分、總灰分、醇溶性浸出物測定，水分含量在6.92%~11.92%，總灰分含量在3.59%~4.19%，醇溶性浸出物含量在10.27%~12.20%， 均符合藥典規定。HPLC 測定10 批蔓荊子藥材的蔓荊子黃素的含量，范圍在0.061%~0.079%，也符合藥典規定。10 批次不同產地的蔓荊子的水分含量、灰分含量、浸出物含量及蔓荊子黃素含量測定結果均符合《中國藥典》2020 版蔓荊子藥材的各項規定標準。采用聚類分析法和主成分分析法對不同產地的蔓荊子藥材進行質量評價，將不同產地的蔓荊子藥材進行分類，結果表明不同產地的蔓荊子藥材的質量存在一定的差異。比較10 批蔓荊子藥材發現，云南省普洱市景谷傣族彝族自治縣所產的蔓荊子的質量最優。