基于表里量化关联的酒当归有效成分与表观颜色相关性研究

2020-11-19高慧王新杰张瑶王慧楠王佩华张桂梅杨子烨陈梦雨崔曰新王英姿

中国中医药信息杂志 2020年11期

关键词：权法浸出物饮片

高慧，王新杰，张瑶，王慧楠，王佩华，张桂梅，杨子烨，陈梦雨，崔曰新，王英姿

论著·中药研究与开发

基于表里量化关联的酒当归有效成分与表观颜色相关性研究

高慧，王新杰，张瑶，王慧楠，王佩华，张桂梅，杨子烨，陈梦雨，崔曰新，王英姿

北京中医药大学中药学院，北京 102488

研究酒当归粉末表观颜色与其有效成分阿魏酸、多糖、醇浸出物和水浸出物含量的相关性。利用色度仪对酒当归粉末颜色值进行测量，采用HPLC测定阿魏酸含量，紫外-可见分光光度法对当归多糖进行定量，热浸法测定醇浸出物和水浸出物含量，采用多元相关分析与熵权法结合评价酒当归饮片质量。不同颜色酒当归饮片质量均符合2015年版《中华人民共和国药典》要求，但饮片内在质量存在一定差异。酒当归样品阿魏酸含量与*（颜色红绿方向）、*（颜色黄蓝方向）呈正相关（＜0.01），醇浸出物含量与*（明度）、*（总色值）呈负相关（＜0.01），水浸出物含量与*呈负相关（＜0.05），多糖含量与*呈正相关（＜0.05）。熵权法分析结果与色差测量结果一致。基于色差原理分析酒当归饮片有效成分含量与颜色值的相关性，同时结合熵权法评价酒当归饮片质量，可为酒当归颜色的量化及质量评价体系的建立提供参考依据。

酒当归；颜色；阿魏酸；相关性；熵权法

当归为伞形科植物当归（Oliv.）Diels的干燥根，具有补血活血、调经止痛、润肠通便功效，酒炙可增强其活血补血调经作用[1]。甘肃是当归的道地产区，市场流通量大，由于各饮片企业的炮制工艺参数不同，酒当归饮片存在不同程度的颜色不均现象。中药颜色与内在成分含量关系密切[2-3]，在酒当归饮片炮制过程中，饮片的颜色发生了明显变化，2015年版《中华人民共和国药典》（以下简称《中国药典》）对当归饮片颜色的规定为“切面浅棕黄色或黄白色”，酒当归饮片为“切面深黄色或浅棕黄色”。研究表明，酒炙后当归的有效成分含量发生了相应改变[4-6]，但酒当归颜色与其有效成分含量的相关性研究迄今尚未见报道。

目前色度已广泛应用于中药领域的颜色测定，并用于评价饮片的质量[7-10]。药材质量受多种因素的制约，并且因素间的关系错综复杂，不同的指标成分相互组合对中药质量会产生综合影响，致使其质量很难控制。熵权法是一种根据各项指标观测值所提供信息量的大小来确定指标权重的方法[11]。使用熵权法赋权区分不同指标的影响，避免了主观确定权重的随意性，使试验结果更精确，在中药多指标优选中有普遍适用性[12-13]，是解决中药质量综合评价的一种有效、实用的研究手段。本研究对23批甘肃产区可溯源的酒当归饮片颜色值进行客观的数字化评价，对酒当归饮片阿魏酸、多糖、水浸出物和醇浸出物含量与颜色值进行相关性分析，结合熵权法探讨酒当归饮片的质量内涵，为该饮片的质量评价提供更为全面的依据。

1 仪器与试药

岛津高效液相色谱仪（SIL-20A自动进样器、SPD-20A紫外可见检测器、CTO-10A SVP柱温箱），日本岛津；KH7200DB型数控超声波清洗机，昆山禾创超声仪器有限公司；ZN-02小型粉碎机，北京兴时利和科技发展有限公司；756PC型紫外可见分光光度计，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；HH-S4型电热恒温水浴锅，北京科伟永兴仪器有限公司；MX-S型涡旋仪，DRAGONLAB；U-3010型色度仪，日本株式会社日立高新技术；自制石英测色皿，药典筛。

阿魏酸对照品（批号110773-201614，中国食品药品检定研究院），无水葡萄糖对照品（批号E1624080，aladdin），5%苯酚溶液（批号170425，Biotopped），乙腈、甲醇为色谱纯，其余试剂均为分析纯。酒当归饮片由上海、广州等地药企提供或课题组采购所得，经北京中医药大学刘春生教授鉴定为伞形科植物当归（Oliv.）Diels干燥根的炮制加工品，样品来源信息见表1。

表1 23批酒当归饮片来源信息

编号来源产地批号 JS1上海企业1甘肃2017110661 JS2上海企业1甘肃2017110662 JS3上海企业1甘肃2017110663 JS4上海企业1甘肃2017110664 JS5上海企业1甘肃2017110665 JS6上海企业1甘肃2017110666 JS7上海企业1甘肃2017110667 JS8上海企业1甘肃2017110668 JS9上海企业1甘肃2017110669 JS10广州企业2甘肃171201 JS11广州企业2甘肃171202 JS12广州企业2甘肃171203 JS13安徽企业3甘肃180317 JS14安徽企业3甘肃180318 JS15安徽企业4甘肃161123 JS16安徽企业4甘肃170522 JS17安徽企业4甘肃160518 JS18山东企业5甘肃180401 JS19山东企业5甘肃180402 JS20山东企业5甘肃180403 JS21山东企业6甘肃17060701 JS22山东企业6甘肃17071201 JS23山东企业6甘肃18022801

2 方法与结果

2.1 阿魏酸含量测定

照2015年版《中国药典》（一部）当归含量测定项下方法，HPLC测定。

2.2 醇浸出物和水浸出物含量测定

照2015年版《中国药典》（四部）通则2201热浸法测定。

2.3 多糖含量测定

2.3.1 测定方法

精密量取待测溶液1 mL，置具塞试管中，精密加入5%苯酚溶液2 mL，再精密加入浓硫酸7 mL，涡旋摇匀20 s后，置于70 ℃水浴中加热20 min，取出，置自来水浴中冷却5 min，静置1 h，以水加入相应试剂同法操作作为空白，于波长490 nm处测定吸光度。

2.3.2 对照品溶液制备

精密称取105 ℃干燥至恒重的无水葡萄糖对照品10.58 mg，置100 mL棕色容量瓶中，用蒸馏水溶解并稀释至刻度，摇匀，即得浓度为0.105 8 mg/mL对照品溶液。

2.3.3 供试品溶液制备

称取样品粉末（过60目筛）2 g，精密称定，加80%乙醇100 mL回流1 h，过滤，滤渣加水50 mL，回流2 h，趁热抽滤，滤液全部转移到100 mL棕色容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，摇匀，即得。

2.3.4 线性关系考察

取对照品溶液100、200、400、600、800、1000 μL，分别加水稀释至2 mL，取样1 mL，置于具塞试管中，按“2.3.1”项下方法显色，于波长490 nm处测定吸光度，以溶液浓度（）为横坐标，吸光度（）为纵坐标，绘制标准曲线，得线性回归方程＝0.066－0.012，＝0.999。结果表明，当归多糖含量在1.322～13.225 μg/mL范围内呈良好的线性关系。

2.3.5 精密度试验

取“2.3.2”项下对照品溶液1 mL，按“2.3.1”项下方法显色，于波长490 nm处测定吸光度，重复6次，结果RSD＝0.62%，表明仪器精密度良好。

2.3.6 重复性试验

精密称取同一批样品粉末，按“2.3.3”项下方法平行制备6份供试品溶液，显色后于波长490 nm处测定吸光度，结果RSD＝1.57%，表明该方法重复性良好。

2.3.7 稳定性试验

精密称取样品粉末，按“2.3.3”项下方法制备供试品溶液，分别于显色后0、10、20、40、60、120 min测定吸光度，结果RSD＝0.80%，表明供试品溶液在120 min内稳定性良好。

2.3.8 加样回收率试验

精密称取已知多糖含量的同一样品6份，按1∶1比例分别精密加入对照品溶液，按“2.3.3”项下方法制备供试品溶液，显色后于波长490 nm处测定吸光度，计算加样回收率，结果平均回收率为100.34%，RSD＝1.05%，表明该方法回收率良好。

2.4 表观颜色测定

2.4.1 测定方法

采用色度仪对酒当归饮片样品粉末（过4号筛）进行客观评价。测定条件：光源D65，标准观察角10°，照明口径（Φ）50 mm，扫描速度600 nm/min，狭缝宽度1 nm。经标准白板校正后，记录色度值*（表示明度）、*（表示红绿方向，+*为红方向，-*为绿方向）和*（表示黄蓝方向，+*为黄方向，-*为蓝方向），按公式*＝（*2＋*2＋*2）1/2计算总色值。每个样品重复测定3次，取平均值。

2.4.2 精密度试验

取样品JS6适量，重复测量6次，结果*、*、*的RSD分别为0.01%、1.30%、0.43%，表明仪器精密度良好。

2.4.3 重复性试验

取样品JS6粉末适量，共6份，每份测量1次，结果*、*、*的RSD分别为0.12%、1.38%、0.11%，表明该方法重复性良好。

2.5 有效成分含量及颜色值测定结果

23批酒当归饮片有效成分含量及颜色值测定结果见表2。

表2 23批酒当归有效成分含量及颜色值测定结果（n＝3）

编号阿魏酸 /%多糖 /%醇浸出物/%水浸出物/%L*a*b*E*ab JS10.0885.9755.9059.6356.926.5824.9462.49 JS20.0926.0662.7363.9655.396.6324.8261.06 JS30.0865.9660.9262.8855.636.4124.3361.06 JS40.0945.5861.9164.3155.307.1525.2561.21 JS50.0926.0162.5164.0855.407.3925.5161.44 JS60.0925.9362.9264.5454.146.9324.3959.78 JS70.0876.1262.0363.8256.036.6524.3961.47 JS80.0875.8963.9167.5056.686.4424.7662.18 JS90.0896.0562.9564.0256.136.5324.4061.56 JS100.0636.0954.3663.9765.143.9922.3769.10 JS110.0655.9956.2065.0463.144.7222.9667.35 JS120.0626.1156.7365.1162.234.3121.7466.06 JS130.0695.6350.8655.3357.945.5321.8462.16 JS140.0725.5055.3456.1956.585.9622.1461.05 JS150.0625.5559.2360.1160.585.5624.9765.76 JS160.0525.7460.2562.2759.086.8424.9464.49 JS170.0656.0056.6060.0663.325.3323.5667.77 JS180.0625.9261.2562.4153.863.1416.7258.57 JS190.0595.9963.8764.6448.843.0217.0554.10 JS200.066.0661.7263.5849.753.0617.4555.07 JS210.0746.3154.6357.7870.116.1922.1672.14 JS220.0616.2753.6456.2470.567.1922.1272.65 JS230.0756.2654.8759.3670.137.2522.4872.34

2.6 有效成分含量与颜色值相关性分析

采用SPSS19.0统计软件对酒当归饮片阿魏酸、多糖、醇浸出物和水浸出物含量与颜色值*、*、*、*进行相关性分析。结果显示，阿魏酸含量与*、*呈正相关（＜0.01）；醇浸出物、水浸出物含量与*呈负相关（＜0.01，＜0.05），多糖含量与*呈正相关（＜0.05）；醇浸出物含量与*呈负相关（＜0.01）。见表3。

表3 酒当归饮片有效成分含量与颜色值相关性分析结果（r）

指标成分L*a*b*E*ab 阿魏酸-0.256 0.634## 0.599##-0.203 多糖 0.427#-0.014-0.178 0.392 醇浸出物-0.720## 0.008 0.066-0.684## 水浸出物-0.457#-0.186 0.082-0.411

注：#＜0.05，##＜0.01

2.7 熵权法客观赋权评价饮片质量

熵权法根据各项指标观测值所提供信息量的大小来确定指标权重。熵是系统无序程度或混乱程度的度量，指标熵值越小，表明其蕴涵的信息量越大，在综合评价中所起的作用也越大，其权重也应越高。具体步骤如下[11，14]。

步骤1：原始数据矩阵归一化。设个评价指标、个评价对象的原始数据矩阵为＝（y）×，对其归一化后得到属性矩阵＝（r）×，对效益型属性（指属性值愈大愈好的指标）而言，归一化公式为：

r＝（y－ymin）/（ymax－ymin）（1）

式中，y为第个评价对象的第项指标数据；ymax、ymin分别为y的最大值和最小值；＝1，2，⋯，；＝1，2，⋯，。

步骤2：求取指标熵值。

式中，r为第个评价对象的第项指标归一化后的数据；f为第个评价指标下第个评价对象占该指标的比重；＝1，2，⋯，；＝1，2，⋯，。

步骤3：计算指标权重系数。

式中，s为各成分百分含量的指标熵值，为评价指标数，w为成分的权重系数。

按以上步骤计算各指标权重系数，结果表明，阿魏酸、多糖、醇浸出物和水浸出物的权重系数w值分别为31.00%、24.00%、21.00%、24.00%。根据熵权得分对23批酒当归饮片进行排序，结果见表4。

表4 23批酒当归饮片熵权得分及排序结果

编号得分排序编号得分排序 JS127.6418 JS1325.4523 JS230.15 5 JS1426.5721 JS329.4810 JS1528.3516 JS429.94 8 JS1629.1313 JS530.12 6 JS1727.8917 JS630.30 3 JS1829.4211 JS729.98 7 JS1930.53 2 JS831.21 1 JS2029.83 9 JS930.20 4 JS2127.0020 JS1028.3715 JS2226.4022 JS1129.0014 JS2327.4219 JS1229.1612

3 讨论

本研究初步揭示了酒饮片颜色与有效成分含量的相关性，通过对颜色的量化可以客观地初步判断酒当归中各成分的变化趋势。各批次样品指标成分含量均符合2015年版《中国药典》规定，熵权法结合色差测量结果表明，JS1～JS9综合排序居首，样品*、*值明显大于其他样品，饮片颜色偏棕黄，*值较其他样品居中，*值偏大，其阿魏酸含量相对较高，醇浸出物含量低，因阿魏酸权重系数高，醇浸出物最低，故得分靠前。JS18～JS20综合排序居第2位，其*、*值明显小于其他样品，*值与*值也偏小，其水浸出物与醇浸出物含量相对较高。采用熵权法对不同批次酒当归质量进行评价，与颜色值测定结果一致，进一步表明饮片颜色的差异与其内在物质基础相关[15]。酒当归水提物具有抗抑郁、抗炎、抗氧化等药理作用[16-18]。本研究结果显示，水提物熵权评分高，且与饮片表观颜色值均具有相关性，建议将水浸出物含量纳入酒当归饮片质量评价体系，以实现饮片内外评价的一致性。

炮制工艺不仅影响中药饮片的外观，更影响其有效成分含量。探讨酒当归有效成分含量与其表观颜色的相关性，有利于将传统的感官评价与现代客观信息化技术相结合[19]。色差分析实现了对酒当归颜色的量化，结合内在成分含量的相关性分析，可为酒当归饮片颜色的数据化标准提供依据。中药通过多成分、多靶点综合发挥作用，多指标综合评价有利于全面控制饮片的质量[20-21]，但往往存在指标权重分配的主观性与不确定性。熵权法能较为客观反映中药质量评价中各指标的相对重要程度，并全面、客观地反映实验结果的真实性和准确性，为中药质量评价标准提供参考。今后可结合HPLC指纹图谱和系统聚类分析等化学计量学方法对酒当归进行综合、量化的化学模式识别研究，以期更好地评价饮片质量。

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Study on Correlation Between Active Components and Apparent Color of Wine Fried Angelica Sinensis Based on Quantitative Correlation Between Exterior and Interior

GAO Hui, WANG Xinjie, ZHANG Yao, WANG Huinan, WANG Peihua, ZHANG Guimei,YANG Ziye, CHEN Mengyu, CUI Yuexin, WANG Yingzi

To study the correlation between the apparent color and the active components of ferulic acid, polysaccharides, alcohol extracts and water extracts of the wine fried Angelica Sinensis powder.Color difference of the wine fried Angelica Sinensis powder was detected by colorimeter. The content of ferulic acid was determined by HPLC; UV-visible spectrophotometry was used to quantify the polysaccharides; The contents of alcohol extracts and water extracts were determined by hot-dipping method. The quality of wine fried Angelica Sinensis slices was evaluated by multivariate correlation analysis and entropy weight method.The quality of wine fried Angelica Sinensis slices of different colors was in line with the requirements of Pharmacopoeia of the People's Republic of China (2015 edition), but the intrinsic quality of the slices was different. The content of ferulic acid in the samples was showed a positive correlation (<0.01) with*(color red-green direction) and*(color yellow-blue direction). Alcohol extract content showed a negative correlation (<0.01) with*(color brightness) and*(total color difference), and there was a negative correlation between water extract content and*(<0.05). The content of polysaccharide was positively correlated with*(<0.05). The results of entropy weight analysis were consistent with the results of color difference determination.Based on the principle of color difference, this study analyzed the correlation between the content of active components and the color value of wine fried Angelica Sinensis slices, and evaluated the quality of wine fried Angelica Sinensis slices by entropy weight method, which can provide reference for the quantification of the color and the establishment of quality evaluation system of wine fried Angelica Sinensis.

wine fried Angelica Sinensis; color; ferulic acid; correlation; entropy weight method