王東超,魏穎,高佳琪,劉一冰,屈玲霞,劉永巧,徐暾海**,劉銅華
UPLC-ESI-MSn法測定糖痹康顆粒入血成分研究*
王東超1,2,3,魏穎1,2,3,高佳琪1,2,3,劉一冰1,屈玲霞1,2,3,劉永巧1,2,3,徐暾海1,2,3**,劉銅華2,3
(1.北京中醫(yī)藥大學中藥學院北京100029;2.北京中醫(yī)藥大學中醫(yī)養(yǎng)生學教育部重點實驗室北京100029;3.北京中醫(yī)藥大學中醫(yī)養(yǎng)生學北京市重點實驗室北京100029)
目的:通過UPLC-ESI-MSn方法定性分析糖痹康顆粒(TBK)的入血成分,初步闡明糖痹康顆粒的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。方法:采用UPLC-LTQ-Orbitrap高分辨液質(zhì)聯(lián)用儀,在電噴霧離子源的正、負離子模式下,對空白血清、糖痹康顆粒經(jīng)大鼠給藥后的含藥血清進行檢測。根據(jù)離子碎片信息,偶電子規(guī)律,氮規(guī)則等并結(jié)合相應(yīng)參考文獻,定性分析并鑒定入血成分。結(jié)果:糖痹康顆粒灌胃給藥后,在大鼠血清中發(fā)現(xiàn)15個入血成分,其中13個是以原型成分被吸收,其余2個可能為代謝產(chǎn)物。結(jié)論:糖痹康入血成分是各組方藥味配伍后共同作用的結(jié)果,在大鼠血清中,多數(shù)成分已經(jīng)被大鼠代謝吸收,少數(shù)以原型成分吸收。本實驗為糖痹康顆粒的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和體內(nèi)代謝研究提供參考。
糖痹康顆粒UPLC-ESI-MSn入血成分藥效物質(zhì)基礎(chǔ)
糖痹康顆粒(專利申請?zhí)枺?00810167551.1)主要由黃芪、桂枝、黃連、延胡索、雞血藤、黃芩、女貞子、水蛭組成,具有益氣養(yǎng)陰、解毒化瘀通絡(luò)功效,對治療糖尿病周圍神經(jīng)病變具有良好的效果[1-5]。臨床研究表明糖痹康顆粒對糖尿病周圍神經(jīng)病變患者的肢體麻木、疼痛、感覺異常等癥狀改善明顯,對神經(jīng)傳導速度和末梢微循環(huán)有明顯的改善作用[6]。糖痹康在臨床試驗中對糖尿病周圍神經(jīng)病變具有明顯改善,但是要進一步研究其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機制,需要更深入的研究,本實驗初步研究了糖痹康顆粒經(jīng)SD大鼠口服后的入血成分,希望通過對入血成分的鑒定,找到使糖痹康發(fā)揮藥理作用的有效成分,為其作用機制研究提供參考。
1.1 儀器
Thermo Scientific TM LTQ Orbitrap XL hybrid FT?MS instrument高分辨率質(zhì)譜(德國Thermo公司);ML54/02電子天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司);KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);3K15型Sigma低溫高速離心機(德國Sigma公司);ACQUITY UPLC?BEH C18Column(130?,1.7μm,2.1 mm×100 mm,美國Waters公司)。
1.2 試劑
糖痹康顆粒為北京中醫(yī)藥大學提供(批號:20150401);戊巴比妥鈉(德國Merck公司,批號:bm-007);乙腈(色譜純,美國Sigma-aldrich公司);甲酸(美國Fisher公司);水為Millipore-Q自制超純水。
表1 取血清時間表
表2 TBK色譜梯度洗脫條件
1.3 實驗動物
SPF級雄性SD大鼠30只,購自中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院實驗動物中心,合格證號:SCXK-(軍)2012-0004,體重290-330 g,飼養(yǎng)于SPF環(huán)境,溫度20℃-25℃,濕度45%(40%-70%),光照12h(7:00-19:00),噪音<60分貝。
2.1 給藥途徑和方法
將SD大鼠隨機分為TBK給藥組15只、正常組15只,適應(yīng)性喂養(yǎng)7天后,開始灌胃給藥。糖痹康按照成人劑量的10倍給藥;正常組給與相同體積蒸餾水。每日灌胃1次,連續(xù)灌胃7日。
2.2 含藥血清樣品采集
所有大鼠實驗前禁食12 h(自由飲水),大鼠稱重后,按照表1時間點麻醉(30 g·L-1至1 mL·kg-1的戊巴比妥鈉溶液)后肝門靜脈取血。收集血清,靜置2 h后,4℃,4 000 rpm離心15 min,取上清,作為各個時間點的含藥血清,備用。
2.3 含藥血清樣品處理
取空白及含藥血清各0.5 mL,加2.5 mL乙腈,渦旋30 s后,4℃,4 000 rpm離心10 min,取上清液,35℃下氮氣吹干,加200 μL甲醇,渦旋30 s,復溶,4℃,13 000 rpm離心10 min,取上清液,備用。
2.4 色譜條件
色譜柱:ACQUITY UPLC?BEH C18Column(130?,1.7μm,2.1 mm×100 mm);流動相:A:0.1%甲酸水溶液,流動相B:乙腈;流速:0.4 mL·min-1;柱溫:40℃;檢測波長:254 nm;進樣量:0.2 μL;梯度洗脫程序見表2。
2.5 質(zhì)譜條件
正離子模式:毛細管溫度:350℃;鞘氣流速:40 arp;輔助鞘氣流速:20 arp;噴霧電壓:4 kV;源電流:100 μA;毛細管電壓:25 V;管透鏡電壓:110 V;負離子模式:毛細管溫度:350℃;鞘氣流速:40arp;輔助鞘氣流速:20arp;噴霧電壓:3 kV;源電流:100 μA;毛細管電壓:-35 V;管透鏡電壓:-110 V;樣品采用高分辨巧進行全掃描(Fullscan,F(xiàn)S),分辨率R設(shè)為30 000,掃描范圍m/z 50-1 500 amu;二級和三級質(zhì)譜采用動態(tài)DDS掃描,CID激活單位化25 q,激活時間30 ms,歸一化碰撞能量為35%,以離子阱打拿極檢測碎片離子。設(shè)置動態(tài)排除(DE),重復次數(shù):30,重復時間:30 s,排除清單大?。?00,排除時間:60 s。
3.1 專屬性考察
取“2.2”項下的含藥血清和空白血清進樣(圖1),雖然含藥血清和空白血清總離子流圖無明顯差異(圖2),可以精確提取出入血成分的離子流圖,表明內(nèi)源性物質(zhì)對測定無干擾。
3.2 化學成分分析
含藥血清樣品按照“2.4”、“2.5”項下方法進樣,詳細分析,通過保留時間、精確分子量以及離子碎片信息解析色譜峰,進行成分指認和鑒定,從而確定TBK入血原型成分和可能的代謝產(chǎn)物。經(jīng)分析,共檢測出13種原型成分,2種代謝產(chǎn)物,可視為糖痹康顆粒的入血成分。
3.2.1 原型成分分析
通過體外TBK、含藥血清和空白血清的LC-MS/ MS分析,可以檢測到血清中多種成分(表3)。
3.2.2 代謝產(chǎn)物分析
在含藥血清中檢測到多種生物堿,故在血清中能夠檢測到生物堿代謝物的幾率很大。通過對m/z 50-550間主要離子的LC-MS/MS分析,2個二級質(zhì)譜中觀察到M-176,見表4。葡糖醛酸結(jié)合物是體內(nèi)最常見的的代謝產(chǎn)物存在形式[13-15]。由此推測這2個化合物是生物堿與葡萄糖醛酸結(jié)合物。在血清中,生物堿既以原形存在,也以與葡萄糖醛酸結(jié)合的形式存在。通過MS/MS數(shù)據(jù)推測2個這樣離子可能存在的結(jié)構(gòu)(圖2)。雖然明確是生物堿與葡萄糖醛酸結(jié)合物,但是生物體內(nèi)代謝復雜,TBK成分多樣且含有同分異構(gòu)現(xiàn)象,只依靠質(zhì)譜很難斷定其結(jié)構(gòu),其代謝結(jié)構(gòu)可能還需要其他技術(shù)來鑒定區(qū)分。
圖1 含藥血清和空白血清總離子流圖
本實驗首次應(yīng)用UPLC-ESI-MSn對糖痹康顆粒入血成分進行分析,該方法效率高、穩(wěn)定性好、靈敏度高,能快速檢測出含量較低的化學成分,優(yōu)于其他方法。在血清處理的時間點上,分別在0.5、1、1.5、2、2.5、3、4、6、8、10、12 h時間點取血清,通過質(zhì)譜總離子流圖的信息比對,發(fā)現(xiàn)在0.5、1、1.5 h等時間點沒有發(fā)現(xiàn)不同,色譜信息大致相同,故選擇1 h進行數(shù)據(jù)分析。在血清處理上,為了在血清中獲得更多的數(shù)據(jù)信息,沒有采用SPE小柱法,通過比較乙腈沉淀法、甲醇沉淀法、乙酸乙酯沉淀法等方法,結(jié)果選擇了特征峰圖譜信息豐富的乙腈沉淀法。
在前期對糖痹康顆粒的體外成分研究中,發(fā)現(xiàn)該顆粒含有黃酮類、生物堿類、單萜苷類、苯乙醇苷類、酚酸類等50多種成分,但在本次實驗中,只檢測出13個原型成分和2個代謝產(chǎn)物,這些化合物可能來自黃芩、女貞子、黃連、延胡索。糖痹康顆粒的入血成分來源于該復方的各味組成方藥,黃芩中黃酮類成分具有抗炎作用,女貞子中紅景天苷具有養(yǎng)陰效用,黃連和延胡索中的生物堿類具有降糖作用,糖痹康顆粒治療糖尿病周圍神經(jīng)病變的藥效也是各味藥材相輔相成作用的結(jié)果。本次實驗只發(fā)現(xiàn)少數(shù)原型成分和代謝產(chǎn)物,原因可能是生物機體內(nèi)代謝通路途徑復雜,多數(shù)已經(jīng)快速入血,并被機體代謝,只檢測到少數(shù)成分。通過本次實驗可以為糖痹康顆粒的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究以及體內(nèi)活性作用機制提供參考。
圖2 質(zhì)譜數(shù)據(jù)和M1(A)、M2(B)結(jié)構(gòu)圖
表3 入血化學成分鑒定表(正/負離子模式)
續(xù)表3
表4 2個代謝產(chǎn)物LC-MS/MS數(shù)據(jù)
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Research on Component Determination of Tang-Bi-Kang Granules in Rat Serum by UPLC-ESI-MSnMethod
Wang Dongchao1,2,3,Wei Ying1,2,3,Gao Jiaqi1,2,3,Liu Yibing1,Qu Lingxia1,2,3, Liu Yongqiao1,2,3,Xu Tunhai1,2,3,Liu Tonghua2,3
(1.Collage of Chinese Medicine,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100029,China; 2.Key Laboratory on Health Cultivation,the Ministry of Education,Beijing 100029,China; 3.Beijing Key Laboratory of Health Cultivation,Beijing 100029,China)
Through comprehensively characterizing components in blood after oral administration of Tang-Bi-Kang (TBK)granules by UPLC-ESI-MSn,this study was aimed to explain the pharmaceutical material basis of TBK initially. UPLC-LTQ-Orbitrap was used under both positive and negative ion modes of electrospray ionization.The blank serum and rat serum after oral administration of TBK were analyzed.Components in rat serum were identif i ed and characterized based on ion fragment information,evenelectron law,nitrogen rule and so on.Reference data was used to establish the UPLC-ESI-MSnmethod.The results showed that after oral administration of TBK granules,15 components were detected in the serum,of which 13 components were taken as the prototype to blood and 2 metabolites.It was concluded that constituents of TBK granules in rat serum were generated from compatibility of all herbal medicines.In rat serum,most of the components had been absorbed by rat’s metabolism;a few were absorbed as the prototype.This research provided references for pharmacodynamic material basis and metabolism of TBL granules in vivo.
Tang-Bi-Kang granules,UPLC-ESI-MSn,components in serum,pharmaceutical material basis
10.11842/wst.2017.05.012
R917
A
(責任編輯:韓馥蔓,責任譯審:王晶)
2017-04-17
修回日期:2017-05-20
*科學技術(shù)部國家“重大新藥創(chuàng)制”科技重大專項(2012ZX09102201-001):治療糖尿病周圍神經(jīng)病變藥物糖痹康臨床前研究,負責人:劉銅華;北京中醫(yī)藥大學創(chuàng)新團隊—中醫(yī)藥干預糖尿病及其并發(fā)癥研究團隊(2011-CXTD-19),負責人:劉銅華。
**通訊作者:徐暾海,教授,博士生導師,主要研究方向:中藥活性成分及其質(zhì)量控制研究。