板蓝根和大青叶质量的化学模式识别研究

，化学成分 板蓝根和大青叶质量的化学模式识别研究 沈阳药科大学(沈阳110015) 孙立新 宁黎丽 毕开顺 罗 旭 摘要 本文收集不同科属、不同产地的板蓝根样品27个 、大青叶样品5个。对样品的化学成分进 行高效液相色谱分析，获得反映样品整体化学特征的数据，同时选择体外抑菌药理指标进行药理活性测 定。用典型相关分析(CCOR)揭示了化学信息和药理指标之间的相关关系，寻找与药理指标密切相关的 化学成分，用 ISODATA聚类分析技术将 32个样品划分为5类。用本文建立的方法 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 板蓝根、大青叶 的质量，结果良好，正确率为906%。 关键词 板蓝根 大青叶 化学模式识别 质量评价 板蓝根、大青叶是常用中药材，具有清热解 毒、抗菌消炎、凉血消斑等功效。板蓝根为一十字 花科植物fi$A( Isatis indigotica Fort)和爵床科植 物马蓝(Baphicacanthus curia. (Noes.) Bmmek. ) 的干燥根，前者称北板蓝根，后者称南板蓝 根[(U。大青叶为落蓝、马蓝和爹科草本植物要 9 (Polygonurn ttncton:um Ait)的枝和叶(21。市 售的板蓝根、大青叶除以上品种外，个别地区以 同属植物球花马蓝(Strobilanthes pcnumnnoides (Nees) T.Andem. )、少花马蓝(Strobilanthes oli- ganthus Miq.)等药用价值较差的品种作为代用 品人药，同一批商品中也有科属、产地、生长条 件、栽培方法、采集时间、贮存条件等不同条件， 这一切使板蓝根、大青叶虽含有相似的化学成 分，但在含量和药理作用方面有差异。文献报 道用测定靛蓝、靛玉红((3,a)和喳哩酮(s)的含量 控制其质量。但由于中药材中化学成分很多， 一两个有效成分的含量不能全面反映中药的内 在质量。用模式识别技术鉴定中药材的真伪和 优劣取得可喜的进展〔卜，〕。本研究对其化学成 分进行高效液相色谱分析获得化学信息，用微 生物法对抑菌成分进行生物学测定，用典型相 关分析(CCOR)揭示其化学信息与药理指标之 间的相关关系，选择与药理指标密切相关的有 效成分用ISODATA聚类分析技术分类，为制订 综合评价板蓝根和大青叶质量的新方法进行了 探索。 1 方法原理 中药材第23卷第 10期2000年 10月 1.， 典型相关分析(CCOR)典型相关分析是 研究变量之间相关关系的一种统计分析方法， 它揭示两组随机变量之间的线性相关情况。对 收集的n个样品进行化学分析和定量药理实 验，获得化学数据向量又和药理数据向量予:又 =(X,,兀⋯，X，⋯凡)，Y=(Y?姚，⋯戈，⋯ Yq)，其中X; 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示某一样品第i个化学成分的 测量值，Y表示某一样品第1个表示药理活性 的测量值。典型相关分析的基本思想是构造两 组随机变量的线性函数:e = }aX}>、二9,Zb-Y;,=i 寻找变换系数向量a二((.1,a2,·，a;⋯，娜)’和b =(b?b2,⋯ ,bj，一，by)使新变量:和I具有最 大的相关系数r(e,n) = Cov(E,警 ，新变量“一‘’一~’一“一”“ 、俪刃侧D(+1)’“一 :和刀称为典型变量。COVE,砂表示典型变量E 与刀之间的协方差，D(E)和D(动表示典型变量 :和刀的方差。通过对〔和，线性函数系数的 分析，得出能反映样品某药理活性的有效特征。 1.2 ISODATA聚类分析法 」SODATA聚类分 析法是基于模糊划分的模糊聚类分法。首先选 .， ‘ 取目标函数’JU,V)=暮系(”。)’日Zi一V, II z, 其中m: l，是待定参数，代表最终分类的模糊 性川{Z1一V川二LE(Zk,一V户zlvz为样本Z;和 聚类中心V;的欧氏距离。理想的分类应该是 使泛函数J?,(U,V)为最小。计算步骤如下:(1) 取定预分类数k,2gkgn，将样品预分类，作为 初始划分距阵U0，逐步迭代，t= 1,2...4 (2)计 ·609 算聚类中心、1, v2，二，、、。、1=叠(u;;),z;v; - , ，Du ;l )'0 di,(1二1,2,---k);(3)计算划分矩阵U，二{U务{， ???? ??，? ????? ???????、? ? ? ?? ? ??，为迭代次数。U。二〔系( =(仓漂尊.二兽黑))一‘，、;(当。=1,2);(4) .;’ II孔一V;}}’”” ”’.J’一一 若二!Iu1i一U;) I I I >_E，则U舀及相应的V{为所 求，否则回到步骤(2)继续迭代。。是事先给定 的正数(10-1,10-2,..-)，表示误差大小。在已 得到的模糊分类矩阵U中，令每列中的最大元 素为1，其余为0，则得到一个普通分类矩阵，即 为最后的聚类结果。 2 实验部分 2.1 样品的收集与鉴定 27个不同产地的板 蓝根样品和5个不同产地的大青叶，经本校许 春泉教授鉴定。干燥粉碎后，备用。 2.2 板蓝根的高效液相色语分析 2.2.1 仪器和色谱条件:日本岛津公司产LC_ 10 A系列高效液相色谱仪;附SPD-M 10A紫外 检测器;CRM-10 AI工作站仍ST-SVGA计算机; 70#进样器;LC-10 D泵。色谱柱:Spherisorb Cl8 柱((4.6 mm x 250二 ，10 Fun);流动相:甲醇一水 (63 : 37)(含0.1 mol/L NH4Ac);流速:1.0 ML nun;检测波长:280 nn;柱温:室温;进样量:10 川 2.2.2 靛玉红对照溶液的配制:精密称取靛 玉红对照品3.0 mg,置100 rnl量瓶中，加丙酮 溶解并稀释至刻度。 2.2.3 样品溶液的制备:称取板蓝根粗粉 25.09,置索氏提取器中，加丙酮125 m1,80℃回 流8h，提取液浓缩后置 10 ml离心管中离心 (3000转/min)5 min，定量转移至10 nd量瓶中， 加丙酮稀释至刻度。精密吸取8 ml提取液置 另一10 ml量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，过 滤，得样品溶液工;剩余提取液约2 ml，过微孔 膜，得样品溶液II。样品溶液工用于抑菌实验， 样品溶液II用于HPLC实验。 2.2.4 样品溶液的14PLC测定:取样品溶液 ·610 · II，进样10 kl，按上述色谱条件操作，测定1,z, ...'10号峰的峰面积。其中1号峰和4号峰分 别与外标靛玉红和靛蓝的保留时间相同。甸个 样品溶液进样前，先将靛玉红对照溶液进样10 闪,测定其峰面积，样品溶液的各个峰面积除以 外标靛玉红的峰面积得样品中对应成分的相对 含量，结果见表 to 2.3 样品溶液的体外抑菌实验 2.3.1 样品的生物学检定:取内径90二 、高 16- 17 mm的平底双碟。分别加人热后融化的 培养基20 ml，使在碟底内均匀摊布，放置水平 台上使凝固作为底层;另取培养基适量，加热融 化后放冷至WE，加入检定菌(枯草杆菌或短 小芽抱杆菌)适量(以能得清晰的抑菌圈为度)， 摇匀，备用。在每个双碟中分别加人5 ml带菌 培养基，使在底层上均匀摊布，作为菌层。在制 备好的双碟中放置牛津杯，滴加样品溶液丁至 平满0 37℃培养 16 h后，测量抑菌圈，结果见 表 20 2.3.2 最小抑菌浓度的测定:在 100 RA肉汤 培养基中加1.0 ml枯草杆菌菌悬液，37℃培养 16 h;取10支灭菌试管，编号后于第 1管加 」.5 ml肉汤培养基，其余9支分别加人 1.0 ml。将 0.5 ml样品溶液工加人第1管，摇匀，然后从第 1支试管中吸取1.0 ml加人第2支，摇匀后从 第2支试管中吸取 1.0 ml加人第 3支试管中， ⋯⋯，到第9支试管时，将吸取的 1.0 ml弃去， 第10支试管作为对照;将试验试管置于37`C温 箱中，培养16 h后观察，结果见表20 3 结果与讨论 3.1 数据处理 3.1.1 用典型相关分析提取有效特征:将样 品的HPLC数据和生物学测定数据 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化后运 行典型相关分析(CCOR)程序，得典型相关系数 r(e,}) = 0.9165，其中e = 0.1972X, + 0.8338X2 一0.8244凡+0.4043从一0.0847凡十0.6603凡+ 0.2287X7+0.1287X8一0.09X9一0.4234X,0, }二 1.0149Y, + 0.0174Y2。从结果可以看出:1,2,4, 6,7, 8号峰系数为正值，可知1,2,4,6,7,8 号峰值越大，:值越大;因。与，为正相关，:值 中药材第 23卷第 10期2000年 10月 里 名称 样品溶液的 HPLC测定结果 产地 河北 河北 河北 河北 河北 河北 河南 河南 安徽 安徽 安徽 安徽 安徽 安徽 山西 贵州 甘肃 内蒙 海南 江苏 江苏 江苏 江苏 山东 云南 云南 云南 云南 安徽 云南 四川 安徽 10 1落蓝根 2落蓝根 3荻蓝根 4落蓝根 5秘蓝根 6落蓝根 了4%c蓝根 84v蓝根 9落蓝根 10秘蓝根 11祛蓝根 12落蓝根 13秘蓝根 14祛蓝根 巧秘蓝根 16秘蓝根 17裕蓝根 18裕蓝根 19裕蓝根 20 4蓝根 21裕蓝根 22落蓝根 23马蓝根 24马蓝根 25马蓝根 26马蓝根 27马蓝根 28马蓝叶 29 蓝叶 30 蓝叶 31 蓝叶 32裕蓝叶 2.3369 1.0692 1.4932 1.2290 1.0001 0.8554 0.5856 1.0133 0.6674 1.1375 0.7586 1.7896 0.6646 0.6341 1.3323 2.3652 1.5916 1.1187 1.6695 3.2861 0.6921 1.4800 0.1004 0.7226 1.5567 2.1094 1.3041 0.4498 16.0094 5.6524 2.0918 3-5960 0.5932 0.3203 0.6937 0.5870 。 记闷51 0.0658 0.3708 0.2864 0.2248 0.6885 0.0437 0.5051 0.2272 21494932 0.8492 0.4830 0.4376 0.5313 1.0928 0.2915 0.6671 0.3357 1.2772 1.9717 2_a洲36 0.4824 1.5381 。 0990 0.1244 0.5614 0.2558 0.0486 0.00(幻 0.0255 0.5163 0.0962 0.3501 0.1288 。49,泊 0.0152 0.6901 0.0122 0.5610 0.0343 0.1183 0.0288 0.5931 0.0215 0.0818 。0586 0.0844 0.0000 0.5140 0.0663 0.1896 0.0283 0.4065 0.0247 0_4435 0.1195 0.4147 0.1240 0.6718 0.4831 0.5015 0.0629 0.3629 0.0702 0.4757 0.1389 0.1117 0.0552 0.0891 0.0919 0.5547 0.1804 0.0751 0.6168 0.1130 0.7043 0.5439 0.8026 0.3002 0.0626 0.5664 1.1995 0.0983 0.0440 1.8079 0.0851 0.6316 0.3700 0.8566 0.1532 0.3015 1.3313 0.0536 0.1396 0.1309 0.2041 0.1036 。似 92 0.m 93 0.0923 0.0275 0.0(洲JO 0.1709 0.0798 0.1230 。 0647 0.0971 0.1374 0.00洲) 0.1702 0.1568 0.0778 0.1619 。.(X1(10 0.0270 0，OOW 0.0149 0.0671 0.0洲10 0.3868 0.0192 0. Wf刃 0_〕X旧 0.3446 0.0000 0.0000 0.2299 0.2624 仓仪100 0.2403 0.0000 0.0892 0.0000 0.0819 0.00(旧 0.00刀 0.0(11洲) 0.0243 让01旧 0.0540 0.00I) 0.0343 0.0000 0.5140 0.仪乃」 0.2682 0.0000 0.0333 0.0000 0.0717 0.0000 0.0903 0.0000 0.0549 0.0000 0.2051 0.0000 0.0769 0.0000 0.1397 0.0000 0.0918 0.0000 0.2177 0.0000 0.1319 0.0000 0(n刀 0.0620 0.0000 0.0189 0.0278 0.1053 0.0425 0.0000 0.1043 0.0000 0.0000 0.8553 0.2778 0.0000 0.1574 0.1652 0.2545 0.1141 0.0874 0.0000 0.0898 0.0000 。.0〕)) 。0000 0.1洲蔑洲) 0.0499 0.0335 0.0339 0.0733 0.0222 OM 07 0.1038 0.0453 0.0000 0.0484 0.0525 0.0224 0.0213 00刀) 0.0000 0住D 0.0916 0.0000 0.0529 0.0000 0.0000 0.0569 0.0000 0.000 0.032 0.0376 0.0000 0.0131 0.0128 0.00刀 0.1016 0.0665 0.011 0.0450 0.00旧 0.0000 0.0232 0.0义旧 0.0000 0.0196 0.1779 0.0000 0.2242 0.0000 0.0169 0.1660 0.0000 0.0008 0.0689 0.0102 0.0128 0.1729 0.0948 0.0000 0.0525 0.0303 0.0375 0.1315 0.0277 0.0171 0.0957 0.0347 0.0000 0.0303 0.0567 0.0000 0.1189 0.0000 0.1083 0.0000 0.1079 0.0186 0.OOOJ 0.0173 0.0166 0.0513 0.1831 0.0000 0.0000 0.1239 0.0086 0.1398 0.0931 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.3787 0.0000 0.0000 ? ??? 越大，丫抑菌能力)也越大。因出现7号峰的样 品较少，故将1,2,4,6,8号峰值定为有效特征。 3.1.2 用ISODATA聚类分析将样品分级:将5 个有效特征的标准化数据运行 ISODATA聚类 分析程序，结果见表30 32 讨论 3.2.1 本文对27个板蓝根样品和5个大青 叶样品进行最小抑菌浓度测定，将32个样品分 为5级，与 LSODATA聚类分析结果相比较，二 者符合率为90.6%。其中工级样品中全部为 中药材第23卷第 10期200)年 10月 大青叶;n级样品中仍以大青叶为主，只有20 号样品江苏产地的板蓝根分在n级，这可能与 江苏的气候条件有关;皿,N,V级中既有南板 蓝根，也有北板蓝根，说明南板蓝根和北板蓝根 的抑菌能力无明显差异，这为扩大药源提供了 依据 。 3.2.2 本文应用典型相关分析(CCOR)提取5 个对抑菌药理活性贡献大的特征为有效特征， 其中1号特征(色谱峰)和4号特征(色谱峰)确 证为靛玉红和靛蓝，这与现代研究认为靛玉红 ·611 ? ? ??? ? ?? ? 和靛蓝是中药板蓝根和大青叶的有效成分一 致，是本方法确定的有效特征合理的一个佐证。 表2 样品溶液的生物学测定结果 抑菌圈(mm) 样品号 枯草杆菌 短小芽胞杆菌 MIC(FJ.I) (n=8) (n=8) 表 3 ISODATA聚类分析结果与体外 抑菌实验结果比较 分类 样品号 ISODATA计 算 结果 ?? ?? ?? ?? 11.53 11.27 10.77 11.13 9.16 12.08 11.45 966 9.35 13.99 9.02 10.71 9 05 15.03 10.32 9 84 9.87 10.87 9.83 13.25 8.13 9.76 7.88 7.66 10.12 12.78 11.36 8.25 15.62 14.59 16.20 13.51 11以 11.22 12.08 10.56 8.42 11.48 11.24 10.69 10.29 12.34 8.86 9.98 10.24 12.71 9.21 10.25 10.86 11.64 9.93 13.36 8.98 9.45 7.66 8.53 11.31 12.16 11.27 9.50 16.30 14.50 14.52 13.46 0.062 0.12 0.12 0.062 0.25 0.062 0.062 0.25 0.25 0.062 0.25 0.12 0.25 0.062 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.031 0.25 0.12 0.25 0.25 0.062 。 062 0.12 0.25 0.016 0.031 0.016 0.031 29,31 20,30,32 1,4,6,7,10,14,25,26 2,3,12,15,16,17,18,19,22,27 5,8,9,11,13,21,23,24,28 体外抑菌实验 结果 ,31,30,32 1,2,4,6,7,10,14,26 3, 8, 12, 15, 16, 17, 18, 19, 22, 25,27 5,9,11,13,21,23,24,28 ? ?? ? 参 考 文 献 崔熙，等 .南、北板蓝根的鉴别和氨基酸含量比较 分析 .中药材，1995,15(5):17 乔传卓，等 .大青叶类药材的研究概况 .中药材， 1986,(5)41 许祯灿，等 _板蓝根中靛蓝和靛玉红含量分析 .中 成药研究，1987,(2):8 杨军，等 .反相高效液相色谱法测定板蓝根、大青 叶中靛蓝和靛玉红的含量 .中药新药和临床药理， 1996,7(2):43 李玲，等 .大青叶类药材及制剂质量控制的研究 . 药学学报，1994,29(2):128 毕开顺，等 ，人参质量的化学模糊模式识别 .药学 学报，1992,27(1)48 王铁杰，等 .中药龙胆的化学模式识别研究 .药学 学报，1992,27(6):456 苏薇薇，等 .中药苦丁茶的化学模式识别研究 .中 药材，1998,21(3):115;1998,21(4):170 苏薇薇 .中药细辛的化学模式识别研究 .中药材， 1999,22(6):279;1999,22(7):331 (2000一05一18收稿) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ?? ?? ?? ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? ?? ?? ?? ?? ?? ? ?? ?? Quality Evaluation of Indigowoad Root and Leaf勿Che而因 Pattern Recognition Sun Libn,Ning Lili,Bi Kaishmt,Lao Xu (Shenyagg Pharmaceutical University, Shenyang 110015) AUsltact 27 samples of indigowoad root and 5 samples of indigowoad leaf from different species aid in different habitat were ewllected.11m, chetnical constituents were analyzed师APLC, ad ten original chemical features as a whole obtained. Meanwhile, ex- 612 中药材第 23卷第 10期 200)年 10月 Vircue bactenostasta experiments were caned out for each of the 32 samples. Canonical conelation analysis was applied to the in aaconelation between the chemical and the phartnacologic data, and five chemical features um- found to he the effective con elituents.In the end, the 32 samples were divided into five clasaes坊the hazy clustering technique ISODATA(interachive self'-or prizing data analysis technique A). Key words Indigowoad root; lodigowoad leaf; Chemical pattern reeoknifon, Quality evaluation 高良姜超临界C02萃取物GC-MS分析 第一军医大学珠江医院(510282)林敬明 刘双秀 贺 巍 杨卫红 第一军医大学(510515) 吴 忠 夏平光 陈飞龙 摘要 为了寻找有效成分，发掘高 良姜的新药效，开发高良姜这一药物资源，对高良姜采用超临界 C仇萃取(SFE-CO2 )挥发油，并且应用GC MS联用技术和计算机信息检索方法确定j解析釜工油中27 个化合物，解析釜Q油中 111个化合物。 关键词 高良姜 超临界 CO,萃取 挥发油 气质联用 高良姜为姜科植物 Alpinia oA二 不良、急性胃肠炎，外治汗斑。本文运用SFF- Hance的干燥根茎，主产广东、广西、云南、台 C仇法从高良姜中提取挥发油，并用GC-MS分 湾，其味辛、性温、无毒。能温胃散寒、消食止 析其挥发油成分。 痛。主治肮腹冷痛，暖气吞酸、胃寒呕吐、消化 1材料、仪器与方法 表 I 解析釜 I挥发油成分及相对含f 峰号 化合物 I Eucalyptol 2 Benzenepropanal 3 2-Butanone,3-phenyl 4 Benzene,l-ethoxy-4-ethyl- 6 Zutgerone 1,4-Methanarl H-indem, 分子式 C1aHts0 qH100 CwH120 Cn H140 CIIH14仇 含量(%) 峰号 化合 物 分子式 含量(%) 0.28 1.28 5.02 0.16 0.06 ”3-Heptanone,5-hydroxydiphenyl- 32 Calangin fiav，二 0.33 4,6-Heptadien-3-one,l,7- diphenyl- Phenol, 2-ethyl- Benzeneacetie mid, 4hydro- xy-3-methoxy-methyl ester CoHnq C15H12仇 C,H,B0 qH?,O CGoHt2q C,BHrNO CBHz马 21.33 0.75 2.48 0.36 ?? ?? ? ?? ?? C, H2n 0.05 Capaaicin, natural Benzof'r}3-one, 2-仁3, 4-di hydmxybenzylidene]-6-场- 20.54 0.12 alpha.-Bergamot- 4,4,8-Trimethyltricyclo[6.3.1.0.(1,5)7dodmane- CioHrz仇 Ci5H24 0 听 0.10 山oxy- 、9-Ethoxy[ 7.2.1.-10--0(1,atenoyclo6)] dodeean-CB10N马 ()12 0.11 0_119 ? ?? CuA 602 ? ?? 2,9-山of Teuadecanoic acid C,4H2802 Oleci acid C18HU02 Octadecanoic acid Cie成 仇 Beg , (1-methylbutyl)一 CuH16 3-Buten-2-ol,4-phenyl-,(E) C1oH,20 0.35 0.35 0.10 0.35 0.09 黑方diol,2-[9-phen- Furan,2,5-dibutyl- C21 HM场 C,zHzs0 1.31 532H-1-Benzopy--3-ol,2-(3,53 4dimethoxypheoyl)-3,4di-。9、。 hyd-5刀-dnnethoxY- 2-(Aeetox),nethyl)-3-(me- thoxycarbonyt)b币henylene 1estostemne CPH?仇 CG,H}伙 0.12 0.33 ? ?? ?? ?? ? ?? ?? ? 中药材第23卷第10期 2001)年10月 613