基于多指标同时定量的天麻块茎不同部位质量特征研究

张 玥，王彩云，周 雪，朱棚英，葛发欢，阮培均，张 蜀

基于多指标同时定量的天麻块茎不同部位质量特征研究

张 玥1, 2，王彩云3#，周 雪1*，朱棚英1, 2，葛发欢1*，阮培均3，张 蜀2

1. 中山大学药学院，广东 广州 510006 2. 广东药科大学 新药研发中心，广东 广州 510006 3. 毕节市中药研究所，贵州 毕节 551700

通过分析天麻块茎不同部位中多种指标成分的差异，为天麻药材不同部位的质量评价及合理应用提供依据。运用HPLC法同时测定12批天麻药材中不同部位（箭芽端、中端、肚脐端）的天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C和巴利森苷A 6种指标成分的含量；应用SPSS软件对天麻药材不同部位各12批数据进行统计学分析，以综合分析天麻块茎不同部位的质量特征。天麻箭芽端中6种指标成分含量均最高；6种成分总含量在天麻3个部位中的分布规律为箭芽端＞中端＞肚脐端，分别达到2.727%、1.258%、1.129%，而其中的巴利森苷类成分总量的分布规律与6种成分总量一致，其质量分数分别为2.318%、1.007%、0.862%，占所测成分总量的76%～85%。天麻样品中对羟基苯甲醇在箭芽端、中端和肚脐端的分布均无显著性差异；天麻中的天麻素和巴利森苷类总成分在箭芽端与另外2部分之间的含量差异极显著，而在肚脐端和中端之间的含量差异不显著。综合分析结果表明，天麻箭芽端部位的质量显著优于其他2个部位。天麻块茎不同部位的6种指标成分含量存在差异性，具有明显的质量特征，可为天麻块茎不同部位的合理应用及药材的质量控制提供参考。

天麻；多指标定量；质量特征；天麻素；对羟基苯甲醇；巴利森苷E；巴利森苷B；巴利森苷C；巴利森苷A

天麻又名赤箭、定风草，为兰科植物天麻Bl.的干燥块茎，是我国传统的贵重药材，有平肝、息风止痉等功效，临床上主要用于治疗头痛、眩晕和癫痫等症[1-3]。我国野生天麻主产于贵州毕节市、云南昭通市、四川宜宾市及其周边地区等地，当前天麻主要靠人工栽培，主产区主要有昭通市、毕节市、宜昌市等地，尤其是毕节大方的天麻被国家质量监督管理局认证为国家地理标志保护产品[4-6]。《中国药典》2020年版一般规定了药材的主要药用部位，如三七的药用部位为其根及根茎，然而有研究表明，两者间化学组成整体相似，但部分组成存在较大差异，可能会对其药效及安全性产生影响[7]；目前关于天麻植株不同部位的质量研究主要集中于茎、花、果与块茎的比较[8-9]，而对天麻药用部位块茎的质量研究也主要是针对天麻整体块茎，只有少数文献报道了天麻块茎不同部位中天麻素或天麻素、蛋白质、多糖的含量差异[10-11]。多指标定量是中药质量评价的趋势，而目前天麻药材及其中成药质量评价的指标成分还主要是以药典规定的天麻素和对羟基苯甲醇为主，一方面，以1～2种指标成分进行定性定量分析的质量评价模式难以综合评价中药质量；另一方面，用天麻素和对羟基苯甲醇评价天麻的质量缺乏唯一性，有研究表明与天麻同科的石仙桃Lindl.药材中也有较高含量的天麻素和对羟基苯甲醇[12]。在有关天麻整体块茎质量研究中，虽有多指标评价的报道，但可能由于同一样品重复批次较少，导致不同的研究结果间含量差异较大，更未见天麻块茎不同部位质量的多指标评价的报道。事实上，天麻中除含有大量被关注的有效成分天麻素和对羟基苯甲醇外，其巴利森苷类化合物含量较高，该类成分对天麻药效的发挥起到了重要作用，它除了与天麻素和对羟基苯甲醇有相似的药理活性外，对防治血管性痴呆、改善神经元退行性疾病以及治疗淋巴癌等也具有较好的效果[13]。天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C和巴利森苷E可共同作为天麻质量评价的关键指标。

本研究以天麻道地产区贵州省毕节市的12批天麻中3个不同部位的样品为研究对象，采用HPLC法对天麻进行多指标同时定量，综合分析天麻块茎不同部位的质量特征，为合理利用天麻块茎资源、开发天麻产品及天麻药材与饮片的质量控制提供参考。

1 仪器与材料

1.1 仪器

UltiMate 3000型高效液相色谱仪（美国赛默飞世尔科技公司）；XS205 DualRange型十万分之一分析天平（瑞士梅特勒-托利多公司）；OLB-1210型水分测定仪（济南欧莱博科学仪器有限公司）；DK-410HTDS型超声波清洗机（深圳市得康洗净电器有限公司）；RS-FS1401型微型高速万能试样粉碎机（合肥荣事达小家电有限公司）；0.25 T/H型纯水机（广州市莱晟机械设备有限公司）。

1.2 材料

对照品天麻素（批号B1723054，质量分数≥98%）、对羟基苯甲醇（批号A1829056，质量分数99%）均购自上海阿拉丁试剂有限公司；对照品巴利森苷B（批号RFS-B05602103001，质量分数99%）、巴利森苷C（批号RFS-B08702011116，质量分数99%）、巴利森苷E（批号RFS- B09402103002，质量分数99%）均购自成都瑞芬思生物科技有限公司；对照品巴利森苷A（批号P24S11F124204，质量分数≥98%）购自上海源叶生物科技有限公司；乙腈为色谱纯（德国Merck公司）；磷酸为分析纯（天津市光复精细化工研究所）；屈臣氏蒸馏水（广州屈臣氏食品饮料有限公司）。12批天麻均来源于贵州省毕节市的栽培基地，经毕节市中药研究所的阮培均研究员鉴定为天麻Bl.的块茎；取每批完整天麻，按图1所示将其分为3个部位：从鹦哥嘴开始，天麻全长的30%为箭芽端，从脐点开始，天麻全长的30%为肚脐端，剩余部分为中端；蒸软干燥即得J1～J12、Z1～Z12、D1～D12 3个部位各12批天麻样品，样品信息见表1。

图1 天麻部位示意图

表1 天麻样品信息

Table 1 Sample information of G. elata

样品号部位样品号部位样品号部位 J1箭芽端Z1中端D1肚脐端 J2箭芽端Z2中端D2肚脐端 J3箭芽端Z3中端D3肚脐端 J4箭芽端Z4中端D4肚脐端 J5箭芽端Z5中端D5肚脐端 J6箭芽端Z6中端D6肚脐端 J7箭芽端Z7中端D7肚脐端 J8箭芽端Z8中端D8肚脐端 J9箭芽端Z9中端D9肚脐端 J10箭芽端 Z10中端 D10肚脐端 J11箭芽端 Z11中端 D11肚脐端 J12箭芽端 Z12中端 D12肚脐端

2 方法与结果

不同指标成分含量按照课题组前期建立的分析方法测定并进行方法学考察[15]。

2.1 供试品溶液的制备

分别将各天麻样品粉碎，过60目筛，精密称定上述粉末各2.0 g，分别置于50 mL具塞玻璃锥形瓶中，加入60%甲醇溶液25 mL，称定质量，超声提取（功率250 W、频率40 kHz）60 min，冷却，称重，用60%甲醇补足减失质量，摇匀，用0.45 μm的微孔滤膜过滤，取滤液以蒸馏水等体积稀释，即得供试品溶液。

2.2 对照品溶液的制备

精密称取天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C和巴利森苷A对照品适量，加30%色谱级乙腈溶液，制成质量浓度分别为0.083 0、0.069 4、0.084 5、0.076 0、0.027 3、0.207 0 mg/mL的混合对照品溶液，过0.45 μm的微孔滤膜，备用。

2.3 色谱条件

色谱柱：Phenomenex Luna C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相为乙腈（A）-0.1%磷酸水（B），梯度洗脱，0～5 min，3.0% A；5～15 min，3.0%～5.0% A；15～22 min，5.0% A；22～25 min，5.0%～10.1% A；25～35 min，10.1%～10.2% A；35～45 min，10.2%～14.0% A；45～52 min，14.0% A；52～55 min，14.0%～16.5% A；55 ～63 min，16.5%～17.5% A；63～65 min，17.5%～20.0% A；65～70 min，20.0% A；体积流量1.0 mL/min；检测波长220 nm；柱温35 ℃；进样量4 μL。取各样品按色谱方法测定，其典型色谱图见图2，3个部位各12批样品色谱图见图3。

1-天麻素 2-对羟基苯甲醇 3-巴利森苷E 4-巴利森苷B 5-巴利森苷C 6-巴利森苷A

图3 天麻箭芽端(A)、中端(B)、肚脐端(C) 各12批样品HPLC图

2.4 方法学考察

天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷A的线性方程分别是＝0.022 4－0.014、＝0.028 3－0.019、＝0.014 3＋0.034、＝0.018 1＋0.006、＝0.018 7＋0.005、＝0.019 8＋0.086，6个指标成分在相应范围内均大于0.999 9，线性关系良好；其精密度、稳定性和重复性的峰面积RSD值均小于2%；加样回收率在95%～105%。该方法准确、可靠，可用于天麻样品的含量测定。

2.5 天麻块茎不同部位多指标含量测定结果及质量特征分析

6种指标成分在天麻块茎不同部位中各批次的具体含量数据见表2。采用SPSS软件对天麻各样品的含量数据进行统计学分析，可分别得到天麻关键质量指标在箭芽端、中端、肚脐端3个部位中分布关系图。图4-A～F为天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷A分别在天麻3个部位中平均含量关系图；表4为天麻块茎不同部位各成分平均含量及汇总数据对比，以下讨论涉及的含量皆为平均含量。

由图4-A和图4-B可知，就天麻素和对羟基苯甲醇而言，天麻素在箭芽端中含量最高，其次为肚脐端，中端最低，箭芽端与肚脐端、中端之间的天麻素含量差异极显著，肚脐端和中端之间的天麻素含量差异不显著；对羟基苯甲醇的含量同样也是箭芽端最高、肚脐端次之、中端最低，但3个部位中对羟基苯甲醇的含量差异不显著。由图4-C～F可知，对于巴利森苷类成分，巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷A在不同部位中的含量均表现为箭芽端＞中端＞肚脐端；箭芽端巴利森苷E、B、C、A的含量均远高于中端及肚脐端，箭芽端与肚脐端、中端之间各成分的含量均存在极显著差异；肚脐端和中端之间巴利森苷E、B、C、A含量的差异均不显著。从表3可以看出，在箭芽端，含量最高的指标成分是巴利森苷A，达到1.143%，其他的从大到小依次为巴利森苷E（0.609%）、巴利森苷B（0.471%）、天麻素（0.230%）、对羟基苯甲醇（0.179%）、巴利森苷C（0.095%）；在中端，巴利森苷E的量最高，达到0.372%，其他的依次为巴利森苷A（0.346%）、巴利森苷B（0.246%）、对羟基苯甲醇（0.142%）、天麻素（0.109%）、巴利森苷C（0.043%）；在肚脐端，巴利森苷E的量最高，达到0.328%，其他的依次为巴利森苷A（0.286%）、巴利森苷B（0.213%）、对羟基苯甲醇（0.150%）、天麻素（0.117%）、巴利森苷C（0.034%）。

从表3中还可以看出，巴利森苷类成分的总含量和所有6种成分总含量在天麻3个部位中的分布规律一致，均为箭芽端＞中端＞肚脐端，箭芽端与中端、肚脐端之间存在极显著差异，中端和肚脐端之间无显著性差异；而天麻素和对羟基苯甲醇的总量分布为箭芽端＞肚脐端＞中端，箭芽端与与肚脐端、中端之间存在极显著差异，肚脐端和中端之间无显著性差异。6种成分总含量在箭芽端、中端、肚脐端中分别达到2.727%、1.258%、1.129%，而其中的巴利森苷类成分总含量就分别达到2.318%、1.007%、0.862%，远高于天麻素和对羟基苯甲醇总量在3个部位中的比例。

研究结果表明，将天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C、巴利森苷E共同作为评价天麻质量的关键指标成分，能较好地评价天麻块茎不同部位的质量，且天麻中3个部位存在质量差异，尤其是箭芽端和其他2部分质量差异较大，在其质量评价、开发利用和饮片加工等过程中应引起重视。

3 讨论

3.1 多指标同时定量分析

本研究采用HPLC法对12批天麻块茎不同部位36个样品中的天麻素、对羟基苯甲醇、巴利森苷E、巴利森苷B、巴利森苷C和巴利森苷A进行含量测定，从3个部位各12批样品含量的平均值来看，不同部位间各单一成分含量、6个成分总含量等均存在差异，其中天麻箭芽端部分含量最高、质量最好；无论是在哪一部位，巴利森苷类成分的总和占了所测成分总量的76%～85%，而天麻素、对羟基苯甲醇之和只占15%～24%。由此看来，仅测定天麻的2个指标成分（天麻素和对羟基苯甲醇）不足以评价天麻块茎不同部位的质量，而6个指标同时测定则更加全面、科学。

3.2 天麻质量与天麻药材采收、炮制的关系

天麻炮制历史久远，古代多采用“去芦头”“去蒂”的净制炮制方法和“锉”“切”的炮制工艺[14]。现代天麻粗加工及炮制对天麻箭芽端的完整性没有明确规定，多沿用历代方法，在采收和清洗时箭芽端部分易遭到破坏从而导致质量下降；同时目前天麻饮片炮制也未明确切片时应横切还是纵切，按照本研究结果，天麻箭芽端有效成分含量显著高于中端和肚脐端，切片方式会对天麻饮片质量均一性产生较大的影响，天麻纵切更能充分体现天麻的整体质量。本研究的意义不仅在于对天麻药材和相关制剂的质量控制，亦可为天麻的采收、加工及炮制规范的制定提供依据。

表2 36个天麻样品6种指标成分含量测定结果

Table 2 Content determination results of six index components in 36 G. elata samples

样品号质量分数/% 天麻素对羟基苯甲醇巴利森苷E巴利森苷B巴利森苷C巴利森苷A J10.2040.1420.4990.4830.0841.007 J20.1520.1190.7910.3370.0570.719 J30.3640.3060.7640.5710.1291.196 J40.1980.2280.4690.2850.0470.577 J50.1720.0920.7490.2790.0660.517 J60.1410.1610.3550.3620.0590.902 J70.1780.2540.7370.5320.0841.130 J80.2960.2030.7280.5790.1111.840 J90.2320.2550.8450.4920.0830.858 J100.2840.0940.3990.5110.1581.538 J110.1670.1170.3640.4280.0871.512 J120.3730.1770.6140.7950.1721.916 Z10.1670.0790.3230.2930.0450.413 Z20.1090.1530.4800.2780.0410.427 Z30.2170.2430.4930.3700.0710.499 Z40.0430.1100.3010.0920.0100.090 Z50.0680.0640.4950.1430.0260.181 Z60.0690.1330.2210.1980.0310.343 Z70.0560.1750.4170.2390.0310.318 Z80.0470.1510.2850.1710.0230.157 Z90.0440.1050.3390.1260.0180.135 Z100.1400.2240.5510.3430.0560.387 Z110.2130.1450.3200.3960.1020.645 Z120.1350.1190.2440.3020.0590.560 D10.1510.0900.3730.2740.0390.316 D20.1720.1320.3840.2100.0340.358 D30.1890.2530.4500.3310.0560.411 D40.1620.2010.4390.2030.0280.289 D50.0470.0600.2600.0590.0100.062 D60.0660.1820.2440.1620.0210.166 D70.0680.1810.4350.2570.0350.253 D80.0580.1890.2710.1750.0250.180 D90.0490.1060.3420.1260.0180.130 D100.0890.1130.1950.1610.0340.213 D110.1720.1320.2660.2920.0570.465 D120.1830.1550.2810.3130.0550.586

不同小写字母表示有极显著差异（P＜0.01）

表3 天麻块茎不同部位各成分平均含量及汇总数据对比

Table 3 Comparison of average contents and analytical data of components in different parts of G.elata

部位质量分数/% 天麻素对羟基苯甲醇巴利森苷E巴利森苷B巴利森苷C巴利森苷A6种指标成分总和巴利森苷类总和天麻素和对羟基苯甲醇 箭芽端平均值0.230a0.179a0.609a0.471a0.095a1.143a2.727a2.318a0.409a 最大值0.3730.3060.8450.7950.1721.9164.0473.4970.671 最小值0.1410.0920.3550.2790.0470.5171.8031.3770.264 极差0.2330.2140.4900.5160.1251.3992.2452.1200.407 标准差0.0810.0700.1820.1460.0400.4700.7270.6420.126 中端平均值0.109b0.142a0.372b0.246b0.043b0.346b1.258b1.007b0.251b 最大值0.2170.2430.5510.3960.1020.6451.8931.4630.460 最小值0.0430.0640.2210.0920.0100.0900.6450.4920.133 极差0.1750.1780.3300.3040.0930.5551.2480.9710.328 标准差0.0650.0530.1100.1000.0260.1770.4210.3310.099 肚脐端平均值0.117b0.150a0.328b0.213b0.034b0.286b1.129b0.862b0.267b 最大值0.1890.2530.4500.3310.0570.5861.6901.2480.442 最小值0.0470.0600.1950.0590.0100.0620.4960.3900.106 极差0.1420.1940.2550.2720.0470.5241.1940.8580.336 标准差0.0580.0540.0870.0820.0150.1510.3610.2800.091

不同小写字母表示有极显著差异（＜0.01）

Different lowercase letters showed extremely significant difference (< 0.01)

3.3 天麻块茎不同部位的合理应用

本研究结果表明天麻的有效成分多集中于其箭芽端部位，尤其是该部位6个成分总含量的平均值高达2.727%，远高于中端和肚脐端，因此在研究开发天麻新产品时，可考虑将不同部位的天麻进行合理分类应用。本研究还能为天麻中药及健康产品的开发提供参考。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

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Quality characteristics of different parts oftuber based on simultaneous quantification of multiple index components

ZHANG Yue1, 2, WANG Cai-yun3, ZHOU Xue1, ZHU Peng-ying1, 2, GE Fa-huan1, RUAN Pei-jun3, ZHANG Shu2

1. School of Pharmaceutical Sciences, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510006, China 2. Center for New Drug Research and Development, Guangdong Pharmaceutical University, Guangzhou 510006, China 3. Bijie Institute of Traditional Chinese Medicine, Bijie 551700, China

To analyze the differences of multiple index components in different parts of tubers of, so as to provide a basis for the quality evaluation and rational application of different parts of.HPLC method was used to simultaneous determine the contents of gastrodin,-hydroxybenzylalcohol, parishin E, parishin B, parishin C, and parishin A in different parts (the arrow end, middle end and navel end) of 12 batches of. And SPSS software was used for statistical analysis to comprehensively analyze the quality characteristics of different parts oftuber.The contents of six index components in the arrow end ofwere all the highest. The total contents of the six components at the arrow end, middle end, and navel end were 2.727%, 1.258% and 1.129%, respectively, contents of which were decreased successively. Among them, the total contents of parisins in arrow end, middle end and navel end were 2.318%, 1.007% and 0.862%, respectively, which were consistent with the distribution of the total contents of the six index components, which accounting for 76%—85% of the total measured components. There was no significant difference in the distribution of-hydroxybenzylalcohol in the three parts. The contents of gastrodin and parishin (parishin E, parishin B, parishin C and parishin A) inwere significantly different between the arrow end and the other two parts, with no significantly difference between the navel end and the middle end. The comprehensive analysis results showed that the quality of the shoot tip ofwas significantly better than the other two parts.There are differences in quality characteristics in different parts of. This study can provide some reference for the quality evaluation and rational application of different parts of.

Bl.; quantification of multiple index components; quality characteristics; gastrodin;-hydroxybenzylalcohol; parishin E; parishin B; parishin C; parishin A

R286.2

A

0253 - 2670(2022)20 - 6337 - 06

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.20.004

2022-02-03

广州市科技计划项目（毕节市天麻健康产品的研究开发及产业化，201903010008）；贵州省科研机构创新能力建设专项（黔科合服企［2020］4012）

张 玥（1995—），女，在读硕士，从事中药现代提取分离技术研究。E-mail: junoandzeos@163.com

葛发欢（1963—），男，教授，从事中药现代提取分离技术、中药及天然药物研究。E-mail: gefahuan@mail.sysu.edu.cn

周 雪（1987—），女，博士，从事中药现代提取分离技术及质量分析研究。E-mail: zhouxue9@mail.sysu.edu.com

#共同第一作者：王彩云（1989—），女，副研究员，从事药用植物资源评价与利用研究。E-mail: wangcaiyun0716@126.com

[责任编辑 时圣明]