CN110346396A - 一种基于1h-nmr的甘松药材质量评价方法 - Google Patents

一种基于1h-nmr的甘松药材质量评价方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110346396A
CN110346396A CN201910652108.1A CN201910652108A CN110346396A CN 110346396 A CN110346396 A CN 110346396A CN 201910652108 A CN201910652108 A CN 201910652108A CN 110346396 A CN110346396 A CN 110346396A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rhizoma nardostachyos
nmr
medicinal material
evaluation
medical materials
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910652108.1A
Other languages
English (en)
Inventor
余海清
伍杰
彭克忠
兰常军
刘韩
吴富雨
夏苗
刘燕云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ganzi Tibetan Autonomous Prefecture Forestry Science Research Institute
Original Assignee
Ganzi Tibetan Autonomous Prefecture Forestry Science Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ganzi Tibetan Autonomous Prefecture Forestry Science Research Institute filed Critical Ganzi Tibetan Autonomous Prefecture Forestry Science Research Institute
Priority to CN201910652108.1A priority Critical patent/CN110346396A/zh
Publication of CN110346396A publication Critical patent/CN110346396A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
    • G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于1H‑NMR的甘松药材质量评价方法，该方法包含：以氘代甲醇为频率内锁，对不同产地的甘松药材进行1H‑NMR检测；将测得的1H‑NMR自由感应衰减信号进行傅立叶转换，校正化学位移，对0.70～8.50ppm范围的图谱进行分段积分并以总峰面积进行归一化处理，得到各化学位移段与之相对应的信号峰面积值；扣除甲醇溶剂的信号和残留水峰信号，对扣除后的数据进行多变量统计分析：以扣除后的数据组成矩阵，将该矩阵进行尺度同一化处理，进行主成分分析，对不同产地的甘松药材进行分类。本发明的方法采用代谢组学技术，首次建立了甘松药材的1H‑NMR指纹图谱，同时检测分析了甘松药材的整体化学成分。

Description

一种基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法
技术领域
本发明涉及一种药材质量评价方法，具体涉及一种基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法。
背景技术
甘松为败酱科植物甘松Nardostachys jatamansi Dc.的干燥根及根茎，味辛、甘，性温，具有理气止痛，开郁醒脾，外用祛湿消肿的功效，常用于治疗脘腹胀满、食欲不振、呕吐等症。现代药理学研究表明，甘松药材具有抗心律失常、镇静、抗癫痫、抗惊厥、抗抑郁、抗心肌缺血、降血压、解痉、抗菌等诸多作用。除药用外，在食品、化妆品等领域也被广泛应用，具有较高的经济价值和开发前景。
目前，已从甘松药材中分离得到多种化合物，按化学结构可分为萜类、黄酮类、香豆素和木脂素类，此外还有糖类、无机元素等，其中萜类化合物是甘松药材的主要活性成分。目前，已有文献分别测定了甘松药材中的挥发油、绿原酸、甘松新酮、无机元素等成分的含量，但这些方法大多仅测定了一种、二种或一类成分，而没有多类成分同时检测分析的报道，这显然不符合中药多成分、多靶点的整体性作用特征。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法，该方法解决了目前没有多类成分同时检测分析的方法，能够同时对多种甘松药材进行检测分析。
为了达到上述目的，本发明提供了一种基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法，该方法包含：
以氘代甲醇为频率内锁，对不同产地的甘松药材进行1H-NMR检测，测定条件为：观察频率400.13MHz，测定温度25℃，谱宽6393.9Hz，采样时间2.56s，脉冲延迟时间2.0s，采样次数64次，脉冲宽度8.04μs，采用标准的预饱和脉冲序列压制残留的水峰信号；
将测得的1H-NMR自由感应衰减信号进行傅立叶转换，校正化学位移，对0.70～8.50ppm范围的图谱以0.002ppm为化学位移值单位进行分段积分并以总峰面积进行归一化处理，得到各化学位移段与之相对应的信号峰面积值；
将各化学位移段中扣除甲醇溶剂的信号和残留水峰信号，对扣除后的数据进行多变量统计分析：以扣除后的数据组成矩阵，该矩阵为甘松药材产地数*扣除后的化学位移段数，将该矩阵进行尺度同一化处理，进行主成分分析，根据第一主成分和第二主成分的得分图对不同产地的甘松药材进行分类。
优选地，所述不同产地的甘松药材进行1H-NMR检测时，将药材粉末于氘代甲醇和氘代水中，密封，超声，过微孔滤膜，再进行1H-NMR测定。
优选地，所述微孔滤膜的孔径为0.45μm。
优选地，所述氘代水中含有12.32mg/mLKH2PO4和质量分数为0.04％的3-(三甲基硅基)-2,2,3,3-四氘代丙酸钠盐。
优选地，所述傅立叶转换采用MestReNova软件。
优选地，所述甲醇溶剂的信号在3.280～3.326ppm，所述残留水峰信号在4.69～5.03ppm。
优选地，所述矩阵导入SIMCA-P软件进行主成分分析。
优选地，所述矩阵采用中心化方法进行尺度同一化处理。
本发明的基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法，解决了目前没有多类成分同时检测分析的方法，具有以下优点：
(1)本发明的方法采用代谢组学技术，首次建立了甘松药材的1H-NMR指纹图谱，同时检测分析了甘松药材的整体化学成分，并且借助化学计量学方法对代谢组学产生的复杂数据进行降维处理，简化变量，找出海量数据背后隐藏的特征性规律，最终达到对样本进行分类或判别并发现起关键作用的代谢标志物的目的；
(2)本发明的方法采用主成分分析，能将原始的多变量数据进行降维处理，重新组合成一组新的相互无关的变量来代替原来的变量，并从中取几个主要变量(主成分)尽可能充分地反映原来变量的信息。主成分分析在最大程度保留原数据信息的前提下，能简化数据结构，有利于观察不同样本数据的分布特征及变化规律；
(3)通过本发明的方法发现特征代谢标志物，对于甘松药材的质量评价和控制具有重要的意义。例如，甘松新酮今后可以作为甘松不同产地药材质量评价的指标。
附图说明
图1为本发明的不同产地甘松药材代表性的一维1H-NMR谱图。
图2为本发明的NJ-1甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图3为本发明的NJ-2甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图4为本发明的NJ-3甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图5为本发明的NJ-4甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图6为本发明的NJ-5甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图7为本发明的NJ-6甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图8为本发明的NJ-7甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图9为本发明的NJ-8甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图10为本发明的NJ-9甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图11为本发明的NJ-10甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图12为本发明的NJ-11甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图13为本发明的NJ-12甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图14为本发明的NJ-13甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图15为本发明的NJ-14甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图16为本发明的NJ-15甘松药材的一维1H-NMR谱图。
图17为本发明的不同产地甘松药材的主成分分析的得分图。
图18为本发明的不同产地甘松药材的主成分分析的载荷图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
对不同产地甘松药材进行成分检测，不同产地甘松药材的来源具体如下表1，主要来自于四川省甘孜州，经鉴定为败酱科植物甘松Nardostachys jatamansi Dc.的干燥根及根茎。
表1不同产地甘松药材的来源
该检测方法基于1H-NMR，具体检测方法包含：
取干燥的药材粉末0.20g，精密称定，置于锥形瓶中，分别加入1mL CD3OD和0.3mLD2O溶液(内含12.32mg/mLKH2PO4和0.04％TSP)，密封，超声提取30min，取出，放冷，过0.45μm微孔滤膜，取0.60mL滤液至标准的5mm核磁管中，进行1H-NMR测定。
以氘代甲醇为频率内锁，采用布鲁克Bruker400MHz核磁共振波谱仪，测定条件为：观察频率400.13MHz；测定温度T＝25℃；谱宽Spectral Width＝6393.9Hz；采样时间Acquisition Time＝2.56s；脉冲延迟时间Relaxation Delay＝2.0s；采样次数Number ofScans＝64；脉冲宽度Pulse Width＝8.04μs；采用标准的预饱和脉冲序列(ZGPR)压制残留的水峰信号。
将测得的1H-NMR自由感应衰减(free induction decay,FID)信号导入MestReNova(version 7.0,Mestrelabs Research SL,Santiago de Compostela,Spain)软件进行傅立叶转换，并手动调整相位和基线，以TSP(3-(三甲基硅基)-2,2,3,3-四氘代丙酸钠盐，0ppm)为基准校正化学位移。对0.70～8.50ppm范围的图谱以0.002ppm为化学位移值单位进行分段积分(binning)，并以总峰面积进行归一化处理，然后以ASCII格式输出数据，即得到各化学位移段与之相对应的信号峰面积值。
本试验共得到3900段积分，扣除23段属于甲醇溶剂的信号(3.280～3.326ppm)及170段残留水峰信号(4.69～5.03ppm)，最终得3707段数据，代表3707个变量进行多变量统计分析，15批甘松药材样本产生的3707段信号积分值，组成一个15×3707的数据矩阵，将获得的数据矩阵导入SIMCA-P软件(version 11.5)进行主成分分析，首先将数据采用Center方法进行尺度同一化处理，从而消除不同代谢物尺度差异的影响，预处理后的数据再进行主成分分析。
甘松不同产地药材代表性的一维1H-NMR谱见图1，采用加标准品定性试验及对比文献数据进行信号归属，最终从甘松药材提取物中共鉴定出8个化合物，包括绿原酸、甘松新酮、α-葡萄糖、β-葡萄糖、蔗糖、醋酸、丁二酸、甲酸，图1中信号归属为：1为绿原酸；2为甘松新酮；3为α-葡萄糖；4为β-葡萄糖；5为蔗糖；6为醋酸；7为丁二酸；8为甲酸。
前述15批药材的1H-NMR代谢指纹图谱见图2-图16，依次为NJ-1至NJ-15的指纹图谱。
前述主成分分析的得分图见图17(横坐标t[1]表示第一主成分，纵坐标t[2]表示第二主成分)，结果表明，前2个主成分的累积贡献率为60％(PC1＝42.5％，PC2＝17.5％)，由第一主成分(PC1，即第一维度)与第二主成分(PC2，即第二维度)的得分图可知，不同产地的甘松药材主要沿着PC1轴分为两大类，NJ-1、NJ-6、NJ-9、NJ-10、NJ-12、NJ-13聚为一类，NJ-2、NJ-3、NJ-4、NJ-5、NJ-7、NJ-8、NJ-11、NJ-14、NJ-15聚为另外一类。
采用《中国药典》2015年版挥发油测定法测定了15批甘松药材的挥发油，结果见表1。挥发油测定结果表明，共有10批药材的挥发油含量符合《中国药典》标准(≥2.0％)，而其它批次药材的挥发油含量较低。基于1H-NMR代谢组学的PCA分类结果与挥发油测定结果基本一致，表明NJ-1、NJ-6、NJ-9、NJ-10、NJ-12、NJ-13批次的药材质量较差，而NJ-2、NJ-3、NJ-4、NJ-5、NJ-7、NJ-8、NJ-11、NJ-14、NJ-15批次的甘松药材质量更好。
为了找出引起差异的原因，发现关键的代谢标志物，进一步观察主成分分析的载荷图。从图18(横坐标p[1]表示第一主成分，纵坐标p[2]表示第二主成分)可知，甘松新酮和蔗糖成分是造成不同产地甘松药材分类的差异代谢物。同时，一些糖类成分也被发现贡献于分类，然而由于糖区信号高度重叠，很难明确鉴别这些代谢物。
本发明的方法采用代谢组学技术，首次建立了甘松药材的1H-NMR指纹图谱，同时检测分析了甘松药材的整体化学成分，并且借助化学计量学方法对代谢组学产生的复杂数据进行降维处理，简化变量，找出海量数据背后隐藏的特征性规律，最终达到对样本进行分类或判别并发现起关键作用的代谢标志物的目的。发现的这些特征代谢标志物对于甘松药材的质量评价和控制具有重要的意义。例如，甘松新酮今后可以作为甘松不同产地药材质量评价的指标。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法，其特征在于，该方法包含：
以氘代甲醇为频率内锁，对不同产地的甘松药材进行1H-NMR检测，测定条件为：观察频率400.13MHz，测定温度25℃，谱宽6393.9Hz，采样时间2.56s，脉冲延迟时间2.0s，采样次数64次，脉冲宽度8.04μs，采用标准的预饱和脉冲序列压制残留的水峰信号；
将测得的1H-NMR自由感应衰减信号进行傅立叶转换，校正化学位移，对0.70～8.50ppm范围的图谱以0.002ppm为化学位移值单位进行分段积分并以总峰面积进行归一化处理，得到各化学位移段与之相对应的信号峰面积值；
将各化学位移段中扣除甲醇溶剂的信号和残留水峰信号，对扣除后的数据进行多变量统计分析：以扣除后的数据组成矩阵，该矩阵为甘松药材产地数*扣除后的化学位移段数，将该矩阵进行尺度同一化处理，进行主成分分析，根据第一主成分和第二主成分的得分图对不同产地的甘松药材进行分类。
2.根据权利要求1所述的基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法，其特征在于，所述不同产地的甘松药材进行1H-NMR检测时，将药材粉末于氘代甲醇和氘代水中，密封，超声，过微孔滤膜，再进行1H-NMR测定。
3.根据权利要求2所述的基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法，其特征在于，所述微孔滤膜的孔径为0.45μm。
4.根据权利要求2所述的基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法，其特征在于，所述氘代水中含有12.32mg/mL KH2PO4和质量分数为0.04％的3-(三甲基硅基)-2,2,3,3-四氘代丙酸钠盐。
5.根据权利要求1所述的基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法，其特征在于，所述傅立叶转换采用MestReNova软件。
6.根据权利要求1所述的基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法，其特征在于，所述甲醇溶剂的信号在3.280～3.326ppm，所述残留水峰信号在4.69～5.03ppm。
7.根据权利要求1所述的基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法，其特征在于，所述矩阵导入SIMCA-P软件进行主成分分析。
8.根据权利要求1所述的基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法，其特征在于，所述矩阵采用中心化方法进行尺度同一化处理。
CN201910652108.1A 2019-07-18 2019-07-18 一种基于1h-nmr的甘松药材质量评价方法 Pending CN110346396A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910652108.1A CN110346396A (zh) 2019-07-18 2019-07-18 一种基于1h-nmr的甘松药材质量评价方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910652108.1A CN110346396A (zh) 2019-07-18 2019-07-18 一种基于1h-nmr的甘松药材质量评价方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110346396A true CN110346396A (zh) 2019-10-18

Family

ID=68179356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910652108.1A Pending CN110346396A (zh) 2019-07-18 2019-07-18 一种基于1h-nmr的甘松药材质量评价方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110346396A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114894917A (zh) * 2022-04-06 2022-08-12 山东步长制药股份有限公司 一种甘松挥发性成分的检测及指纹图谱构建方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107102021A (zh) * 2017-05-03 2017-08-29 山西广誉远国药有限公司 一种海马1h‑nmr指纹图谱的构建方法和用途

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107102021A (zh) * 2017-05-03 2017-08-29 山西广誉远国药有限公司 一种海马1h‑nmr指纹图谱的构建方法和用途

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
买吾兰江？买提努尔等: "甘松药材高效液相色谱指纹图谱及甘松新酮含量测定", 《医药导报》 *
伍杰等: "不同产地甘松药材的质量评价研究", 《四川林业科技》 *
唐荣伟等: "乌梅的~1H-NMR指纹图谱研究", 《中国药房》 *
范刚等: "基于~1H-NMR代谢组学技术的中药质量评价", 《世界科学技术-中医药现代化》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114894917A (zh) * 2022-04-06 2022-08-12 山东步长制药股份有限公司 一种甘松挥发性成分的检测及指纹图谱构建方法
CN114894917B (zh) * 2022-04-06 2023-10-20 山东步长制药股份有限公司 一种甘松挥发性成分的检测及指纹图谱构建方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106970161B (zh) 一种gc-ms非靶标方法快速筛查植物差异性代谢物的方法
AU779104B2 (en) Process for quality control and standardisation of medicinal plant products
CN109297929B (zh) 一种利用近红外技术建立丹参饮片质量分级的方法
CN104297277B (zh) 复方丹参滴丸1h-nmr指纹图谱
CN109490246A (zh) 一种前胡药材质量的快速检测方法
CN107102015B (zh) 七叶一枝花的鉴定方法
Ali et al. 1H HR-MAS NMR-Based metabolomic fingerprinting to distinguish morphological similarities and metabolic profiles of Maytenus ilicifolia, a Brazilian medicinal plant
CN107917896A (zh) 基于近红外光谱和聚类分析技术的甘草快速鉴别方法
CN107340348A (zh) 一种白及药材hplc指纹图谱的建立方法
Raman et al. Application of anatomy and HPTLC in characterizing species of Dioscorea (Dioscoreaceae)
CN105866064A (zh) 采用近红外光谱法快速测定三七药材中五种皂苷含量的方法及应用
CN110346396A (zh) 一种基于1h-nmr的甘松药材质量评价方法
CN111272904A (zh) 诃子和绒毛诃子药材特征图谱的构建方法和应用
Cheng et al. Comprehensive determination of the processing level of rhizome of Polygonatum sibiricum by macroscopic, micromorphological, and microscopic characterizations
CN111948330B (zh) 仁术健胃颗粒指纹图谱的检测方法
Moosmang et al. Differentiation between cistus l.(sub-) species (cistaceae) using nmr metabolic fingerprinting
CN115684382A (zh) 平车前、车前及混合基原车前草中药药材的指纹图谱的构建方法及其应用
CN103175804A (zh) 一种基于近红外光谱技术布渣叶中黄酮类成分含量的测定方法
Santos et al. Authenticity study of Phyllanthus species by NMR and FT-IR Techniques coupled with chemometric methods
Coelho et al. Mid-infrared spectroscopy combined with multivariate analysis and machine-learning: A powerful tool to simultaneously assess geographical origin, growing conditions and bitter content in Gentiana lutea roots
CN104698144B (zh) 一种中药不同品质等级的快速鉴别方法
CN106153791B (zh) 基于指纹图谱技术优化β‑环糊精提取复方血脂宁处方的方法
CN106124551A (zh) 佛手氢核磁共振指纹图谱及其建立方法和用途
Hu et al. A review of the application of vibrational spectroscopy combined with chemometrics in genus Panax
CN111220562A (zh) 不同种獐牙菜红外光谱鉴别方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191018

RJ01 Rejection of invention patent application after publication