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首页 在线期刊 2026年 第30卷,第10期 详情

基于指纹图谱、多成分定量及网络药理学的白术健脾活性成分预测分析

更新时间:2026年10月31日阅读:28次 下载:8次 下载 手机版

作者: 黄唤 1 易徐航 1 陈雅静 1 周璇 1 方海红 2 张钰祺 1

作者单位: 1.萍乡市食品药品检验所(江西 萍乡 337000) 2.江西科技师范大学药学院(南昌 330013)

关键词: 白术 高效液相色谱法 指纹图谱 含量测定 网络药理学 健脾活性成分

DOI: 10.12173/j.issn.2097-4922.202605102

基金项目: 江西省自然科学基金面上项目(20232BAB206162);萍乡市科技计划项目(2025PG595)

引用格式: 黄唤,易徐航,陈雅静,周璇,方海红,张钰祺. 基于指纹图谱、多成分定量及网络药理学的白术健脾活性成分预测分析[J]. 药学前沿,2026,30(10):1691-1702. DOI:10.12173/j.issn.2097-4922.202605102

HUANG Huan,YI Xuhang,CHEN Yajing,ZHOU Xuan,FANG Haihong,ZHANG Yuqi. Prediction and analysis of spleen-tonifying active components in Atractylodis macrocephalae Rhizoma. based on fingerprint, multi-component quantification and network pharmacology[J]. Frontiers in Pharmaceutical Sciences,2026,30(10):1691-1702. DOI:10.12173/j.issn.2097-4922.202605102[Article in Chinese]

摘要| Abstract

目的 采用HPLC法建立指纹图谱和多成分定量的分析方法,结合网络药理学预测白术健脾活性成分。

方法 建立白术HPLC指纹图谱,运用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》2012.1版对10批不同产地样品进行相似度评价;通过聚类分析(HCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)确定白术差异性成分;运用网络药理学方法构建“中药-活性成分-靶点-疾病”网络,结合成分的可测性、特有性和有效性,预测白术健脾核心活性成分,并进行含量测定。

结果 建立的白术HPLC指纹图谱与对照指纹图谱的相似度在0.949 ~ 0.992之间;确定了27个共有峰,指认了其中3个。HCA将10批白术样品分成2类;OPLS-DA筛选出的差异性成分分别为峰21、白术内酯Ⅲ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅰ、峰7、峰19、峰24。网络药理学分析显示,白术健脾活性成分通过作用于表皮生长因子受体(EGFR)、原癌基因(SRC)、肿瘤坏死因子(TNF)、磷酯酰肌醇3-激酶催化亚单位α(PIK3CA)、Janus激酶2(JAK2)、雌激素受体1(ESR1)、白细胞介素-1β(IL1B)、酪氨酸激酶受体2(ERBB2)、过氧化酶体增殖物激活受体(PPARG)、淀粉样前体蛋白(APP)、雄激素受体(AR)、间变性淋巴瘤激酶(ALK)等核心靶点,调控癌症的途径、癌症中的蛋白聚糖、胰腺癌等信号通路发挥健脾的作用。预测出白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是白术的健脾核心活性成分,10批白术中白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的含量分别为0.058 7 ~ 0.165 2 mg/g、0.020 1 ~ 0.228 8 mg/g、0.044 8 ~ 0.396 1 mg/g。

结论 本文建立的白术HPLC指纹图谱及多成分定量分析方法结果准确、操作简便;结合网络药理学方法,科学合理预测了白术的健脾活性成分,可为白术的质量评价及其健脾作用机制的深入研究提供科学参考。

全文| Full-text

白术为菊科植物白术(Atractylodes macrocephala Koidz.)的干燥根茎,具有健脾益气、燥湿利水、止汗、安胎之功效,主治脾虚食少、腹胀泄泻等病症。脾被称为后天之本,气血生化之源。医者有“内伤脾胃,百病由生”之说[1],因此,许多慢性病与脾虚息息相关[2]。白术作为补气健脾第一要药,自古有“十方九用,北参南术”的美誉[3],因此评价白术的质量应当与其功能主治联系起来。《中国药典》2025年版白术药材项下未收载含量测定项,现行标准难以科学、全面地评价白术药材的内在质量。目前,白术道地产区浙江的种植面积不断缩小,安徽等地已成为其主要产区,河北、湖南、江西等地亦有种植,白术品质因产地变迁而呈现明显的地域差异[4]。因此科学合理的质量评价方法是解决白术产地变迁带来质量不稳定问题的关键。

中药指纹图谱结合化学计量学分析是中药质量控制的主流方法之一[5-6],其能将指纹图谱中模糊的整体特征转化为清晰、量化的结果。网络药理学是在系统生物学、计算生物学、网络科学、生物信息学、多项药理学发展背景下应运而生的,从药物、靶标与机体病证的网络调控关系理解复杂生物系统中的靶标功能与药物作用[7]。本课题组查阅文献发现,多数文献将白术内酯 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ作为白术的质量标志物,与其含量测定的相关报道[8-22]也很多,然而结果存在较大差距,文献在白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的定性方法上,均仅通过与对照品的保留时间进行比较,难以确保定性的准确,从而影响定量。

本文建立白术HPLC指纹图谱和多成分定量分析方法,采用指纹图谱结合化学计量学分析确定白术的差异性成分。运用网络药理学方法构建了“中药-活性成分-靶点-疾病”网络,筛选白术健脾的核心活性成分,确定专属性成分与其功能主治间的关系,并测定不同产地白术健脾核心活性成分的含量,以期在白术产地变迁的过程中,为白术的质量评价和进一步研究白术发挥健脾作用的机制提供科学参考。

1 仪器与材料

1.1 主要仪器

1290 Infinity Ⅱ型高效液相色谱仪和G7117A 1290 DAD FS检测器(美国Agilent公司);XSR105型十万分之一电子天平、ME-204型万分之一电子天平[梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司];KQ-100DE型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);普力菲尔超纯水机(上海富诗特环保科技有限公司)。

1.2 主要药品与试剂

10批白术药材中,5批由本课题组从原产地采集(3批采自江西省吉安市安福县,编号:S1 ~ S3;2批采自江西省鹰潭市余江区,编号:S4 ~ S5),另5批购自市场(3批产地为安徽,编号:S6 ~ S8;2批产地为浙江,编号:S9 ~ S10)。所有样品经萍乡市食品药品检验所易徐航副主任中药师鉴定为菊科苍术属白术(Atractylodes macrocephala Koidz.)的干燥根茎。

对照品白术内酯Ⅰ(批号:TE250507-19)、白术内酯Ⅱ(批号:BC250422-21)、白术内酯Ⅲ(批号:MS250629-25)均购自Stanford Chemicals Company,纯度均 ≥ 99.6%;甲醇、甲酸均为色谱纯;水为怡宝纯净水。

2 方法与结果

2.1 白术指纹图谱的建立

2.1.1 混合对照品溶液的制备

精密称取白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对照品适量,分别置25 mL量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,摇匀,配制成一定浓度的单一对照品储备液。分别精密量取白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ单一对照品储备液各1 mL置同一10 mL量瓶中,用70%甲醇稀释至刻度,摇匀,制得白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ质量浓度分别为34.48、45.76、50.15 μg/mL的混合对照品溶液。

2.1.2 供试品溶液的制备

取白术药材适量,粉碎过二号筛。精密称取白术粉末1.000 0 g置50 mL具塞锥形瓶中,精密加入70%甲醇10 mL,称取质量;超声处理(功率:500 W,频率:40 kHz)60 min,放冷至室温,再次称质量;用70%甲醇补足减失的质量,摇匀,经0.22 μm有机微孔滤膜过滤,取续滤液作为供试品溶液。

2.1.3 色谱条件

色谱柱:Agilent 5 TC-C18(2)(250 mm × 4.6 mm,5 μm),流动相:乙腈(A)-水(B),梯度洗脱(0 ~ 15 min,5%→15% A;15 ~ 29 min,15%→52% A;29 ~ 60 min,52%→54% A;60 ~ 65 min,54%→75% A;65 ~ 68 min,75%→95% A;68 ~ 77 min,95% A);流速:1.0 mL/min;柱温:25 ℃;进样体积:10 μL;切换波长检测:0 ~ 47.5 min,220 nm;47.5 ~ 50 min,254 nm;50 ~ 56 min,275 nm;56 ~ 60 min,254 nm;60 ~ 77 min,220 nm。

混合对照品溶液、供试品溶液及空白溶剂(70%甲醇)的HPLC色谱图见图1,UV光谱图见图2。

  • 图1 HPLC色谱图
    Figure1.HPLC chromatograms
    注:A.空白溶剂;B.混合对照品溶液;C.供试品溶液;1.白术内酯Ⅲ;2.白术内酯Ⅱ;3.白术内酯Ⅰ。

  • 图2 UV光谱图
    Figure2.UV spectra
    注:A.混合对照品中白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的UV光谱;B.供试品中白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的UV光谱。

2.1.4 精密度试验

取供试品溶液(编号:S1),按“2.1.3”项下色谱条件连续进样6次,以峰18为参照峰,计算得各共有峰相对峰面积及相对保留时间的RSD均 < 1.8%(n = 6),表明仪器精密度良好。

2.1.5 稳定性试验

取供试品溶液(编号:S1),按“2.1.3”项下色谱条件分别于制备后的0、2、4、8、12、24 h进样,以峰18为参照峰,计算得各共有峰相对峰面积及相对保留时间的RSD均 < 1.9%(n = 6),表明供试品溶液24 h内稳定性良好。

2.1.6 重复性试验

取白术药材(编号:S1),按“2.1.2”项下方法平行制备供试品溶液6份,再按“2.1.3”项下色谱条件分别进样,以峰18为参照峰,计算得各共有峰相对峰面积及相对保留时间的RSD均 < 1.74%(n = 6),表明该方法重复性良好。

2.1.7 指纹图谱共有峰的标定及相似度评价

取10批白术药材,按“2.1.2”项下方法制备供试品溶液,再按“2.1.3”项下色谱条件进行检测。将10批白术药材的高效液相色谱图导入《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》2012.1版软件,以S1为参照图谱,采用中位数法进行多点校正后进行Mark峰匹配生成对照指纹图谱,计算相似度,10批白术药材的指纹图谱与对照指纹图谱的相似度在0.949 ~ 0.992,编号S1 ~ S10相似度分别为0.982,0.977,0.989,0.982,0.949,0.992,0.990,0.988,0.953,0.968。共确定27个共有峰(图3),通过对照品比对的方法,共指认出3种成分,分别是峰13(白术内酯Ⅲ)、峰15(白术内酯Ⅱ)、峰18(白术内酯Ⅰ)。

  • 图3 10批白术药材指纹图谱及对照图谱
    Figure3.Fingerprint chromatograms and reference chromatograms of 10 batches of Atractylodis macrocephalae Rhizoma.

2.2 化学计量学分析

2.2.1 聚类分析

将10批白术药材共有峰峰面积作为变量,导入SPSS 27.0软件中标准化后进行聚类分析(hierarchical cluster analysis,HCA),得到系统聚类图(图4),当欧式距离为20时,10批白术分成2类,安福县采集的白术(编号S1 ~ S3)聚为一类,其他白术(编号S4 ~ S10)聚为一类。

  • 图4 10批白术HCA系统聚类图
    Figure4.HCA dendrogram of 10 batches of Atractylodis macrocephalae Rhizomea.

2.2.2 正交偏最小二乘判别分析

在HCA基础上,采用正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)进一步证实不同产地白术的分类情况,并确定区分不同白术的差异性成分。将10批白术药材标准化共有峰峰面积作为变量,导入SIMCA 24.0软件中进行OPLS-DA。模型稳定性(R 2 Y)为0.982,预测力(Q 2)为0.962,均大于0.5,且两者的差值小于0.2,表明模型稳定,预测力良好。再对模型进行200次随机交叉置换验证,结果Q 2回归线与纵轴的相交点值为-0.65 < 0,表明所绘制的模型经置换验证有效,模型不存在过度拟合。OPLS-DA得分图如图5所示,10批白术归为2类,安福县采集的白术(编号S1 ~ S3)归为一类,其他白术(编号S4 ~ S10)归为一类。变量投影重要性(variable importance in projection,VIP)值 > 1.0表明该变量的贡献度在平均水平之上,被认为对模型有显著贡献,是区分组别的潜在关键标志物[23]。根据OPLS-DA结果,以VIP值 > 1.0,单因素方差分析P < 0.05为筛选标准,VIP值大小依次为峰21、13、15、18、7、19、24,其中P < 0.05的有峰13、15、18,分别为白术内酯Ⅲ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅰ(图6)。

  • 图5 10批白术OPLS-DA得分图
    Figure5.OPLS-DA score plot of 10 batches of Atractylodis macrocephalae Rhizoma.

  • 图6 10批白术共有峰VIP值
    Figure6.VIP values of common peaks in 10 batches of Atractylodis macrocephalae Rhizoma.

2.3 网络药理学分析

2.3.1 获取白术活性成分靶点

应用TCMSP数据库(https://www.tcmsp-e.com/)检索与白术相关的化合物,设置口服生物利用度(oral bioavailability,OB)≥ 30%,类药性(drug-likeness,DL)≥ 0.14,筛选出白术的活性成分(表1),通过TCMSP数据库、SwissTargetPrediction数据库(http://www.swisstargetprediction.ch/),以Probability > 0为靶点筛选条件,获取白术活性成分的靶点信息,通过通用蛋白质数据库(UniProt,http://www.uniprot.org)将靶点名称转换为对应的基因名,合并去重得到226个靶点。

  • 表格1 白术活性成分
    Table1.Active compounds of Atractylodis macrocephalae Rhizoma.

2.3.2 获取白术活性成分与脾虚的交集靶点

应用GeneCards数据库(http://www.Genecards.org)、OMIM数据库(https://omim.org/),以“spleen deficiency”为关键词检索脾虚相关靶点,GeneCards数据库以Relevance score > 10为靶点筛选条件,合并去重得到2 724个靶点。将白术活性成分靶点与脾虚靶点导入微生信平台(http://www.bioinformatics.com.cn/),获取交集靶基因,共获得84个交集靶基因。利用“中药-活性成分-靶点-疾病” 数据,构建“network.xlsx”和“type.xlsx”文件,将文件导入Cytoscape3.9.1软件,绘制“中药-活性成分-靶点-疾病”相互作用网络图(图7-A)。活性成分圈的大小代表其作用靶点的多少。

  • 图7 “中药-活性成分-靶点-疾病”互作网络图与PPI网络
    Figure7.Interaction network of “traditional Chinese medicine-active component-target-disease” and PPI network
    注:A.“中药-活性成分-靶点-疾病”相互作用网络图;B. PPI网络图。

2.3.3 构建蛋白质-蛋白质相互作用网络

将得到的84个交集靶基因文件导入STRING 数据库(https://string-db.org/),选择物种为“Homo sapiens”,置信度设置为0.700,进行蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)分析,构建PPI网络(图7-B)。再将PPI网络分析结果数据导入 Cytoscape 3.9.1软件,通过网络拓扑参数分析,设置介数中心性(betweeness centrality)> 121.5、接近中心性(closeness centrality)> 0.005 3、度值中心性(degree centrality)> 7.59进行筛选,获得12个核心靶点。

2.3.4 基因本体生物学过程富集和京都基因与基因组百科全书通路分析

将筛选出的12个核心靶点导入DAVID数据库(https://davidbioinformatics.nih.gov/),设置种属选项定义为“Homo sapiens”,进行基因本体(Gene Ontology,GO)功能富集分析以及京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析。GO功能富集分析得到461个GO条目,其中343个与生物过程(biological process,BP)有关,39个与细胞组分(cellular component,CC)有关,79个与分子功能(molecular function,MF)有关,BP、CC和MF的前10个GO条目见图8-A。KEGG通路富集分析共得到139条药物治疗疾病的通路,按P值大小选取前20条通路绘制柱状图(图8-B),颜色的深浅代表显著性,主要涉及的通路有癌症的途径、磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase-protein kinase B,PI3K-Akt)信号通路、癌症中的蛋白聚糖、人巨细胞病毒感染、卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染、破骨细胞分化、丙型肝炎、胰腺癌、程序性死亡配体 1(programmed death-ligand 1,PD-L1)在癌症中的表达和程序性死亡受体 1(programmed cell death protein 1,PD-1)检查点途径、内分泌抵抗、C型凝集素受体信号通路、胃癌、乙型肝炎、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)酪氨酸激酶抑制剂耐药性、T细胞受体信号通路、松弛素信号通路、癌症中的中枢碳代谢、非小细胞肺癌、催乳素信号通路、膀胱癌等,提示12个核心靶点可能主要通过调节这些通路达到干预疾病的目的。较显著的通路有调控癌症的途径、癌症中的蛋白聚糖、胰腺癌等。

  • 图8 GO功能富集分析与KEGG通路富集分析柱状图
    Figure8.Bar charts of GO functional enrichment analysis and KEGG pathway enrichment analysis
    注:A. GO功能富集分析;B. KEGG通路富集分析。

2.3.5 分子对接验证

将白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ与12个核心靶点进行分子对接。自PubChem(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov)数据库获取白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ的三维构象。自RCSB(https://www.rcsb.org)蛋白质数据库获取12个核心靶点的蛋白晶体结构。使用AutoDock Vina 1.2.7进行对接计算。3个白术内酯类成分与12个核心靶点共36个组合的对接结合能介于-6.06 ~ -8.72 kcal/mol之间。通过重对接进行对接可靠性验证,9个核心靶点验证通过,淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)晶体结构中未见小分子共晶配体不能进行重对接,原癌基因(proto-oncogene tyrosine-protein kinase SRC,SRC)和过氧化酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPARG)未通过验证。采用蛋白质-配体相互作用分析器(protein-ligand interaction profiler,PLIP)对最优构象进行蛋白-配体相互作用识别,统计氢键(含供受体身份、键长与键角)与疏水作用。36个组合共识别到 27 条氢键,其中键长不大于3.5 Å的常规氢键18条,各组合的疏水作用残基为2 ~ 7个。按分子对接常用判定标准,结合能低于-5.0 kcal/mol,通过对接可靠性验证,必须与已知的关键残基(如激酶的铰链区)形成至少一个关键氢键或强疏水作用。以上三方面的结果表明,3个成分与全部12个核心靶点均具有良好的理论结合能力,支持网络药理学预测所得的成分-靶点关系(表2)。

  • 表格2 白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与核心靶点分子对接信息表
    Table2.Molecular docking information table of atractylenolide Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ with core targets
    注:—代表无;TNF.肿瘤坏死因子;PIK3CA.磷酯酰肌醇3-激酶催化亚单位α;JAK2.Janus激酶2;ESR1.雌激素受体1;IL1B.白细胞介素-1β;ERBB2.酪氨酸激酶受体2;AR.雄激素受体;ALK.间变性淋巴瘤激酶。

2.4 白术中3种成分的测定

2.4.1 线性关系考察

精密量取“2.1.1”项下混合对照品逐级稀释成分别含白术内酯Ⅰ1.078、2.155、4.310、8.620、17.24、34.48 μg/mL,含白术内酯Ⅱ 1.430、2.86、5.720、11.44、22.88、45.76 μg/mL,含白术内酯Ⅲ1.254、2.508、5.015、10.03、20.06、40.12 μg/mL的标准系列浓度混合对照品注入高效液相色谱仪,按“2.1.3”项下色谱条件测定白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,以浓度为横坐标(X,μg/mL)、响应值为纵坐标(Y)绘制标准曲线,得线性回归方程(表3)。

  • 表格3 白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线性方程
    Table3.Linear equations of atractylenolide Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

2.4.2 精密度试验

精密吸取“2.1.1”项下混合对照品溶液,按“2.1.3”项下色谱条件连续进样6次测定,计算得白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ峰面积的RSD分别为1.5%、1.2%、1.7%(n = 6),表明仪器精密度良好。

2.4.3 稳定性试验

取白术药材(编号:S1),按“2.1.2”项下方法制备1份供试品溶液,分别于室温放置0、2、4、8、12、24 h后按“2.1.3”项下色谱条件进样测定,计算得白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ峰面积RSD分别为1.8%、1.6%、1.3%(n = 6),表明供试品在24 h内稳定性良好。

2.4.4 重复性试验

取白术药材(编号:S1),按“2.1.2”项下方法平行制备6份供试品溶液,按“2.1.3”项下色谱条件进行测定,计算得白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平均含量分别为0.139 8、0.207 1、0.384 2 mg/g,RSD分别为1.4%、1.7%、1.5%(n = 6),表明该方法重复性良好。

2.4.5 回收率试验

精密称取已知含量的白术药材粉末(编号:S1)0.500 0 g共计9份,分别加入相当于样品本底含量80%、100%、120%的各单一对照品储备液,每个浓度平行3份,按“2.1.2”项下方法制备供试品溶液,再按“2.1.3”项下色谱条件进行测定,计算得白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平均回收率分别为98.5%、103.4%、100.8%,RSD分别为1.8%、1.7%、1.9%(n = 9),表明该方法回收率良好。

2.4.6 样品含量测定

取10批白术各3份,按“2.1.2”项下方法制备供试品溶液,再按“2.1.3”项下色谱条件测定白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的含量,结果见表4。

  • 表格4 白术中白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的含量测定结果(mg/g,n = 3)
    Table4.Content determination results of atractylenolide Ⅰ, Ⅱ, and Ⅲ in Atractylodis macrocephalaeRhizoma. (mg/g, n = 3)

3 讨论

中药材成分复杂,有些成分起治疗作用,有些成分可能产生不良反应。因此中药质量与药效成分息息相关,中药某些专属性成分不等同于药效成分,因此强调专属性成分用于中药质量控制的同时,更应推进中药专属性成分与其功能主治间关系的深入研究,明确专属性成分在药效学中的作用[24]。吴娇娇等[25]采用指纹图谱结合网络药理学预测棕榈酸、β-桉叶醇、γ-榄香烯、榄香醇和苍术酮为白术挥发油的质量标志物。李晴等[26]基于指纹图谱和网络药理学分析初步预测白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及苍术酮为白术的潜在质量标志物,两者构建的均为“成分-靶点-通路”网络,未考虑中药专属性成分与其功能主治间的关系。本文通过中药指纹图谱结合化学计量学分析确定白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为白术的差异性成分。运用网络药理学方法构建了“中药-活性成分-靶点-疾病”网络,筛选出10个白术健脾的活性成分,通过作用于EGFR、SRC、TNF、PIK3CA、JAK2、ESR1、IL1B、ERBB2、PPARG、APP、AR、ALK核心靶点,调控癌症的途径、癌症中的蛋白聚糖、胰腺癌等信号通路发挥健脾的作用。通过分子对接验证12个核心靶点与白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均结合良好。中医学认为正气内虚是肿瘤发病的重要基础,脾弱则百病即生,脾足则外邪皆息[27]。陈静等[28]研究证实不论是从病因病机、辨证分型还是方证相应,脾虚都贯穿胃癌前疾病→癌前病变→胃癌的始终,以健脾为主的中医中药对这些癌前疾病和病理改变进行干预治疗阻断癌变的进程,可降低胃癌的发生率。谭武宾等[29]通过网络药理学分析,白术的7个有效活性成分主要作用于白细胞介素-6、血管内皮生长因子A、IL1B等靶点,通过调控PI3K-Akt信号通路来达到治疗前列腺癌效果,分子对接提示白术中内酯成分与IL1B和乙酰胆碱酶有较好的结果。结合成分的可测性、特有性和有效性,预测白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是白术的健脾核心活性成分。上述虚拟筛选结果必须在细胞或动物水平进一步验证,本文不作药理活性结论。上官琨瑶等[30]采用超高效液相色谱-串联四极杆飞行时间质谱技术分析及药理试验得到白术内酯Ⅰ、Ⅱ可逆转二氟甲基鸟氨酸所致的大鼠小肠隐窝上皮细胞系IEC-6生长抑制,为生白术的健脾活性成分。陈琴华等[31]通过诱导大鼠腹腔炎性巨噬细胞(M1),分别给予白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ刺激,发现白术内酯Ⅰ、Ⅲ能显著上调精氨酸酶1、C-C基序趋化因子配体22、转化生长因子-β表达,并抑制肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β、白细胞介素-6,表现出明显抗炎活性。

此外,本文优化了流动相梯度洗脱方法,使目标化合物得到了理想的分离,同时通过与标准品的保留时间和光谱曲线比对的方法[32]进行准确定性,从而保证定量的准确。考察了不同比例甲醇水溶液、不同体积提取溶剂及不同超声时间的提取条件,结果70%甲醇10 mL超声提取1 h指纹图谱更丰富,白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含量更高。考察了白术药材粉末过一号、二号筛、三号筛样品白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含量,结果过一号筛重复性结果不理想,过二号筛比过三号筛白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ显著增高,结果选择粉末过二号筛。考察了甲醇-水、乙腈-水、乙腈-0.05%磷酸水溶液三种流动相,结果表明乙腈-水比甲醇-水峰形更好,比乙腈-0.05%磷酸水溶液白术内酯Ⅰ含量更稳定。

指纹图谱考察结果显示,10批不同产地白术指纹图谱相似度在0.949 ~ 0.992。通过HCA和OPLS-DA将10批白术分为两类,安福县采集的白术(编号S1 ~ S3)为一类,其他白术(编号S4 ~ S10)为一类,区分类别的差异性成分为峰21、13、15、18、7、19、24,其中峰13、15、18分为白术内酯Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ。白术与产地之间聚类不佳,一是样本量不大,二是白术产地间化学差异不明显,化学差异性可能还与白术的种质、采收期、种植方式及加工方式有关。本研究发现白术中与白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ极性相近的化合物很多,导致分离困难,极易产生融合峰。HPLC通过与标准品的保留时间和光谱曲线比对的方法具有结果准确可靠,针对性强等特点[32]。本文通过优化流动相梯度,利用DAD检测器,通过UV光谱比对的方法实现白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与其他极性相近化合的有效分离,从而确保定量准确。含量测定结果显示安福产的白术白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含量显著高于其他白术,其他批白术含量偏低的原因可能是收集到的样品本身品质差。参考李晴等[10]采用HPLC法测得32批河北、安徽、湖南、浙江、湖北、江西产白术中白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含量的结果,平均含量分别为0.32、0.12、0.25 mg/g,本文中安福产白术中白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含量达平均水平。

综上所述,本文建立的白术HPLC指纹图谱及多成分定量分析方法,结果准确,操作简便。化学计量学分析结果显示峰21、白术内酯Ⅲ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅰ、峰7、峰19、峰24是白术的差异性成分。网络药理学分析结果显示MOL000022、MOL000033、MOL000028、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ、白术内酯Ⅰ等为白术发挥健脾作用的活性成分。根据成分的可测性、特有性和有效性原则,确定白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是白术的健脾核心活性成分。MOL000022、MOL000033、MOL000028等成分由于缺少对照品比对、提取方法不适用或方法检测限达不到等原因未进行分析,后续研究将进一步探索。本文研究结果可为白术的质量评价和进一步研究白术发挥健脾作用的机制提供科学参考。

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