1 江西中医药大学
2 江西景德中药股份有限公司
中药指纹图谱具有整体性、特征性、宏观性和模糊性等特点，可宏观反映中药化学信息的整体状况，是中药质量控制和评价的常用技术。加权-逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)是一种通过对多个指标合理赋权，以距离理想化目标的程度为基准的综合评价方法，能够充分利用原始数据的信息，避免主观因素对品质评价的影响。目前研究中熵权法多采用归一化和标准分数(standard score,Z-Score)法对数据进行处理，但由于归一化处理后的数据有0值出现，Z-Score法处理的数据无法保证数据的非负，针对上述问题有学者提出的基于灰色关联分析的熵权法能够解决指标的一致化处理和无量纲化问题，同时最大程度地保留了原始数据所携带的信息，可确保熵权法的准确性。本研究旨在通过建立生红芪、药典法炙红芪及蜜糠炙红芪的高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)指纹图谱及多成分含量测定方法，结合化学计量学及加权TOPSIS算法模型，对红芪不同炮制品进行质量评价，为红芪及其不同炮制品的质量控制体系及临床应用提供科学基础。
本研究在前期实验中分别考察了不同提取方式(超声、回流)，不同提取溶剂(50%甲醇、80%甲醇、纯甲醇)，不同提取时间(0.5h、1h、1.5h)，不同流动相(乙腈-0.1%甲酸水、乙腈-0.1%磷酸水)，不同检测波长(248nm、254nm、280nm)等条件，发现用纯甲醇超声提取1h，以乙腈-0.1%磷酸水为流动相，在280nm条件下得到的图谱基线平整、分离度好，且色谱峰数量较多。
灰色关联系数是各个指标值与指标值中理想值的相关度，反映了指标值变异程度。不同于以往中药质量评价研究中运用的熵权法，本研究在指纹图谱及含量测定结果的基础上，直接利用灰色关联系数矩阵计算信息熵，对各指标赋予权重值，进而构建加权-TOPSIS算法模型，综合评价红芪生品及其不同炮制品质量，不仅能避免主观因素对品质评价的影响，解决指标值异向和指标间量纲相差较大影响权重设置的问题，还极大地简化了计算过程，最大程度发挥灰色关联度法和熵权法的优势，实现中药内在质量的有效表征。在建立的加权-TOPSIS算法模型中，红芪不同炮制品各15批次的整体相对接近度值为蜜糠炙红芪>炙红芪>生红芪，说明红芪炮制品质量优于生品，且炮制品中蜜糠炙红芪质量最好，这与PCA综合得分的结果趋势一致，进一步说明了该模型用于评价红芪不同炮制品质量的稳定性和可靠性。
根据Q-Marker理论的“五要素”，有研究推测毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷、芒柄花素、芒柄花苷、美迪紫檀素、γ-氨基丁酸等成分为红芪的质量标志物。在“五要素”的基础上，另有研究采用网络药理学等手段筛选出芒柄花苷、香草酸、毛蕊异黄酮、芒柄花素、毛蕊异黄酮苷5种成分为炙红芪发挥补中益气功效的质量标志物。现代研究表明，香草酸为酚酸类化合物，具有抗氧化、抗血栓等作用。毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷、芒柄花素、芒柄花苷均为黄酮类化合物，可通过抗炎、抗氧化、抗肿瘤等作用发挥双向免疫调节作用，其中芒柄花素、芒柄花苷、毛蕊异黄酮等成分是红芪发挥免疫调节作用的潜在核心化合物。本研究中PCA发现芒柄花素对主成分1的影响较大，芒柄花苷和香草酸对主成分4的影响较大，毛蕊异黄酮苷和毛蕊异黄酮主要影响主成分5；OPLS-DA筛选出芒柄花素为生红芪与炙红芪的差异成分之一，而生红芪与蜜糠炙红芪的差异成分包括香草酸、芒柄花苷、芒柄花素等。这提示上述5种成分含量的变化可能是引起红芪炮制前后补中益气作用差异的原因之一。因此，本研究在红芪质量评价中以上述5种成分的含量作为评价指标。
含量测定结果发现，与红芪生品相比，药典法炙红芪和蜜糠炙红芪样品中5种成分的整体含量均升高。这一结果与部分现有报道不一致。既往研究认为在炮制过程中苷键断裂，毛蕊异黄酮苷和芒柄花苷含量降低，对应的苷元毛蕊异黄酮和芒柄花素含量升高。对比分析发现，上述结果差异可能与饮片炮制方法及辅料的引入有关。首先，在饮片炮制方法上，本研究采用传统炒制法，经前期工艺优选，以锅底温度190℃±10℃炒制13min，实测炙红芪、蜜糠炙红芪炮制过程物料温度分别为100℃±10℃、80℃±10℃；而牛江涛等人采用的是烘干法，将与蜜水溶液拌润好后的红芪饮片于烘箱中70℃烘2.5h。故推测长时间加热会促进毛蕊异黄酮苷及芒柄花苷的酸水解反应。苷类成分经长时间加热，在蜂蜜中有机酸的作用下，脱掉糖基转化为相应的苷元。其次，辅料蜂蜜和蜜糠的引入提高了成分的稳定性，促进成分溶出。蜂蜜作为一种天然共熔混合物，能与溶质形成分子间作用力，具有保护成分稳定、提高提取率、促进药物吸收的作用。传统炒制过程不断翻炒，使分布在饮片表面的蜂蜜吸收更为均衡；此外，辅料蜜糠的加入保障了炒制过程饮片均匀受热，提高了成分的稳定性，这也可能是蜜糠炙红芪整体含量高于药典法炙红芪的原因之一。
综上，本研究建立了红芪生品及其不同炮制品的指纹图谱及多指标含量测定方法，建立的加权TOPSIS算法模型合理可靠。质量综合评价结果表明红芪不同炮制品质量优于红芪生品，且蜜糠炙红芪质量优于药典法炙红芪，为更全面阐明蜜糠炙红芪饮片的优势，后续将利用电子鼻、液质联用等现代技术方法，探究蜜糠炙红芪炮制前后化学成分变化，阐明其炮制科学内涵，为建昌帮特色炮制品蜜糠炙红芪的质量控制体系及传承推广运用提供科学基础。该研究成果发表在《天然产物研究与开发》2025年第5期，欢迎引用(点击左下方“阅读原文”可查看全文)。
引用格式：龚文慧,高 磊,辛 力,等.基于指纹图谱及多成分含量测定结合加权TOPSIS的红芪及其不同炮制品质量评价[J].天然产物研究与开发,2025,37:930-943. Gong WH,Gao L,Xin L,et al.Quality evaluation of Hedysari Radix and its different processed products based on fingerprint and multi-component content determination combined with weighted TOPSIS[J].Nat Prod Res Dev,2025,37:930-943.
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