灰色关联度法评价麸炒白术质量△

任琦，刘良玉，付辉政*，罗跃华，洪挺，沈敏，赵雯，钟瑞建*

1.江西省药品检验检测研究院 江西省药品与医疗器械质量工程技术研究中心，江西 南昌 330029；2. 江西省医疗器械检测中心，江西 南昌 330029

传统中药质量评价多以“辨状论质”[6-7]来判断。目前，白术饮片等级主要从色泽、形状、气味、质地等方面来划分，以色黄、有黄色放射性纹理、香气浓者为佳[8]。现代品质研究方面依靠传统的显微鉴别、薄层鉴别、指纹图谱等常规方法[9-10]难以对白术饮片质量进行客观评价，而目前麸炒白术的质量等级划分鲜有相关文献报道。灰色关联法作为一种新的化学计量学方法，其基本思想是根据曲线间相似程度来判断因素间的关联程度[11]，可以从多因素对中药材质量进行综合评价。本研究为全面、客观、有效地评价麸炒白术的质量，选择表征麸炒白术内在品质的药效成分白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ[12-14]，指示炮制程度对麸炒白术质量影响的指标成分5-羟甲基糠醛[15]及考察麸炒白术是否存在过度硫熏的指标成分东莨菪内酯[16]共5个主要成分的含量测定结果，以灰色关联度分析方法中相对关联度为测度，构建评价麸炒白术质量的灰色关联度分析模型[17]，为麸炒白术的综合质量评价提供了新的方法。

1 材料

Agilent 1290系列(全自动)高效液相色谱仪，Chemstation化学工作站，DAD检测器，Agilent Eclipse Plus C18RRHD色谱柱(150 mm×3.0 mm，1.8 μm)；LC-20AD高效液相色谱仪(SHIMADZU)，LC solution工作站，PDA检测器，Inertsil ODS-SP C18色谱柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)。

白术内酯Ⅰ(批号：111975-201501，纯度：99.9%)、白术内酯Ⅱ(批号：111976-201501，纯度：99.9%)、白术内酯Ⅲ(批号：111978-201501，纯度：99.9%)、东莨菪内酯(批号：110768-200504，纯度：100.0%)均购于中国食品药品检定研究院；5-羟甲基糠醛(批号：5547900，纯度：99.5%)购于CHEM SERVICE；甲醇为色谱纯；水为Milli-Q制备的纯化水；其他试剂为分析纯。

本项目样品来源白术为2017年全国中药材及饮片专项抽验品种[18]，不同地区麸炒白术分别抽自中药饮片生产企业、医疗机构、批发单位、零售单位及医院，来源及规格见表 1。

表1 不同产地麸炒白术的来源

2 数据来源

2.1 麸炒白术中白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ的含量测定

本研究采用UPLC(超高效液相色谱法)多波长切换技术建立了同时测定麸炒白术中白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ的含量测定方法。

供试品溶液制备：取本品粉末(过二号筛)约1 g，精密称定，精密加入稀乙醇25 mL，称定质量，超声处理(功率：500 W，频率：40 kHz)30 min，放冷，再称定质量，用稀乙醇补足减失的质量，用微孔滤膜(0.22 μm)滤过，取续滤液，即得。

对照品溶液制备：分别取白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ对照品适量，精密称定，加稀乙醇制成每1 mL含白术内酯Ⅰ 20 μg、白术内酯Ⅱ 15 μg、白术内酯Ⅲ 20 μg的溶液，即得。

结合患者的饮食习惯、爱好等，进行个性化的饮食指导，注意在保证营养均衡丰富、饮食结构合理的基础上，告知家属为患者制作一些可口的食物，有利于增进患者的食欲，摄入足够的营养，但必须注意饮食应易于消化和吸收。

色谱条件及系统适用性试验：以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂[Agilent Eclipse Plus C18RRHD(柱长为150 mm×3.0 mm，1.8 μm)]；流动相：乙腈(A)-水(B)，梯度洗脱(0～5 min，20%～40% A；5～10 min，40%～55% A；10～20 min，55% A；20～25 min，55%～70% A；25～30 min，70% A；30～35 min，70%～98% A；35～40 min，98% A)；流速：0.4 mL·min-1；进样量：5 μL；柱温为40 ℃；检测波长：0～21 min，220 nm；21～32 min，275 nm；32～40 min，220 nm。结果：白术内酯Ⅰ的含量为0.008 6～0.858 1 μg呈良好的线性关系，Y白术内酯Ⅰ=9 030.920 3X-15.268 5(r=1.000 0)；白术内酯Ⅱ的含量为0.006 4～0.642 4 μg呈良好的线性关系，Y白术内酯Ⅱ=11 497.723 6X-5.237 0(r=1.000 0)；白术内酯Ⅲ的含量在0.009 7～0.970 0 μg呈良好的线性关系，Y白术内酯Ⅲ=6 621.158 5X-8.436 5(r=1.000 0)。白术内酯Ⅰ加样回收率为100.1%，RSD为1.7%(n=6)；白术内酯Ⅱ加样回收率为100.1%，RSD为1.2%(n=6)；白术内酯Ⅲ加样回收率为101.5%，RSD为1.1%(n=6)。本方法简单、准确、灵敏度高、重复性好，可用于麸炒白术的质量评价。结果见表2。

表2 不同产地麸炒白术中5种主要成分含量 mg·g-1

2.2 麸炒白术中5-羟甲基糠醛的含量测定

本研究采用高效液相色谱法(HPLC)建立了麸炒白术中的5-羟甲基糠醛含量测定方法。

供试品溶液制备：取供试品，粉碎，过三号筛，取约0.5 g，精密称定，置具塞锥形瓶中，精密加入10%甲醇10 mL，称定质量，超声处理(功率：500 W，频率：40 kHz)30 min，放冷，再称定质量，用10%甲醇补足减失的质量，用微孔滤膜(0.45 μm)滤过，取续滤液，即得。

对照品溶液制备：取5-羟甲基糠醛对照品适量，精密称定，加10%甲醇制成每1 mL含5 μg的溶液，即得。

色谱条件及系统适用性试验：以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂[SHIMADZU C18色谱柱，柱长为250 mm×4.6 mm，5 μm)]；以甲醇-水(5∶95)为流动相；检测波长为284 nm；柱温为35 ℃。

结果：5-羟甲基糠醛的含量为0.005 2～0.257 8 μg呈良好的线性关系，Y=6 039 064.204 9X-36 923.773 0(r=0.999 9)。加样回收率为99.9%，RSD为1.9%(n=6)。本方法简单、准确、灵敏度高、重复性好，可用于麸炒白术的质量评价。结果见表2。

2.3 麸炒白术中东莨菪碱内酯的含量测定

本研究采用HPLC测定麸炒白术中东莨菪碱内酯的含量，具体方法参见文献[16]。结果见表2。

3 模型建立方法

3.1 参考序列选择

以所收集到的麸炒白术为样品，并以每个样品中的5种主要成分含量为评价指标，分别组成评价单元序列[19]{Xik}(i=1、2、3……n；k=1、2、3……m；本实验中n=15，m=5)。其中最优参考序列为{Xsk}，即{Xsk}=max{1≤i≤n}{Xik}(k=1、2、3……m；本实验中m=5)，最差参考序列为{Xtk}，即{Xtk}=min{1≤i≤n}{Xik}(k=1、2、3……m；本实验中m=5)。

3.2 原始数据规格化处理

表3 不同产地麸炒白术数据集的原始数据规格化处理

3.3 计算相关系数

3.3.1相对于最优参考序列关联系数

(1)

式中，Δmin=min|Yik-Ysk|，Δmax=max|Yik-Ysk|(i=1、2、3……n；k=1、2、3……m；ρ为分辨系数，其值取0.5)。计算各评价单元相对于最优参考序列的关联系数，结果见表4。

表4 不同产地麸炒白术评价单元序列相对于最优参考序列的关联系数

3.3.2相对于最差参考序列关联系数

(2)

式中，Δmin′=min|Yik-Ytk|，Δmax′=max|Yik-Ytk|(i=1、2、3……n；k=1、2、3……m；ρ为分辨系数，其值取0.5)。计算各评价单元相对于最差参考序列的关联系数，结果见表5。

表5 不同产地麸炒白术评价单元序列相对于最差参考序列的关联系数

3.4 计算关联度

3.4.1相对于最优参考序列关联度

(3)

3.4.2相对于最差参考序列关联度

(4)

3.5 相对关联度定义及计算

ri(s)值愈大，表明评价单元序列与最优参考序列关联度愈高，评价单元愈佳。ri(t)值愈小，评价单元愈佳。因此，评价单元与最优参考序列关联度最大且与最差参考序列关联度最小时视为理想的最佳评价单元。可定义评价单元序列{Xik}同时相对于最优参考序列{Xsk}和最差参考序列{Xtk}的相对关联度为：

(5)

计算各评价单元相对于最优参考序列和最差参考序列关联度，并计算出相对关联度，进行排序，确定不同产地麸炒白术质量名次，结果见表6。

表6 不同产地来源麸炒白术关联度与相对关联度及质量优劣排序

4 小结与讨论

为了全面系统地评价麸炒白术的质量，本研究基于麸炒白术主要成分白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ、5-羟甲基糠醛、东莨菪内酯5种的含量为综合指标，以灰色关联度分析方法中相对关联度为测度，构建评价麸炒白术质量的灰色关联度分析模型。对不同产地来源的样品进行质量评价，能够相对客观地全面反映麸炒白术的内在质量。

本研究对收集的白术代表产区的15批麸炒白术进行客观评价，从表6可以得出，依据相对关联度ri值的大小对麸炒白术样品进行质量排序后，得到各评价单元序列的相对关联度在0.320～0.706，说明各产地麸炒白术的质量存在较大的差异，其中12、13、14号样品质量排在前3，说明浙江地区麸炒白术品质较优，这也与白术是浙江著名道地药材“浙八味”之一相吻合。同时，说明了运用灰色关联分析结果与麸炒白术质量情况相符。进一步对表4和5进行分析表明，各个指标成分的最优参考序列关联系数越大，且与最差参考序列关联系数越小，则该批次麸炒白术质量越好。

灰色关联度分析法是一种多因素统计分析方法，并且灰色关联分析模型对数据容量和概率分布无严格的要求，只需要较少的原始数据，即可去寻找整个体系的规律性。对构建全面、系统的中药质量评价模式起到积极的推动作用，并为中药标准化及临床用药提供了理论基础。