閆曉鑫 ,張志強(qiáng) ,杜守穎
(1.北京康仁堂藥業(yè)有限公司,北京 101300;2.北京中醫(yī)藥大學(xué),北京 100029)
獨(dú)活為傘形科植物重齒毛當(dāng)歸(Angelica pubescens Maxim.f.biserrata Shan et Yuan)的干燥根,屬祛風(fēng)除濕類中草藥[1]。具有祛風(fēng)除濕,通痹止痛之功效??捎糜陲L(fēng)寒濕痹,腰膝疼痛,少陰伏風(fēng)頭痛,風(fēng)寒挾濕頭痛[2-3]。其主要化學(xué)成分為蛇床子素、二氫歐山芹醇當(dāng)歸酸酯等為主的香豆素類及揮發(fā)油類成分。但是中藥為多類成分的共存體,內(nèi)部種類眾多,變化復(fù)雜,單一的成分用于中藥質(zhì)量評價(jià)已經(jīng)無法滿足實(shí)際需要[4]。
中藥飲片標(biāo)準(zhǔn)湯劑是以中醫(yī)藥理論為指導(dǎo),臨床應(yīng)用為基礎(chǔ),經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化工藝制備而成的單味中藥飲片水煎液[5-6]。該理論被提出之后,便成為了中藥現(xiàn)代工藝轉(zhuǎn)化的標(biāo)尺,也為不同來源、形式的中藥,提供了參照物,以保證所得產(chǎn)品的質(zhì)量。
本研究從獨(dú)活的道地及主產(chǎn)區(qū)收集了18批獨(dú)活,用于建立其標(biāo)準(zhǔn)湯劑的特征圖譜,使用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)對特征圖譜中不同成分進(jìn)行分析指認(rèn),使用SPSS軟件對特征圖譜進(jìn)行主成分分析(PCA)和聚類分析(HCA)評價(jià),并對煎煮過程的轉(zhuǎn)移概率進(jìn)行量化,研究煎煮過程的內(nèi)在成分變化,闡釋煎煮對于獨(dú)活內(nèi)在成分的影響規(guī)律,以建立獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑超高效液相色譜(UPLC)特征圖譜,為完善獨(dú)活配方顆粒的特征圖譜質(zhì)量控制奠定基礎(chǔ)。
1.1 儀器 島津LC-30AD超高效液相色譜儀,LC-30AD四元泵,SIL-30AC自動(dòng)進(jìn)樣器,SPD-20A紫外檢測器,CTO-20A柱溫箱(日本島津株式會社),Labsolution DB工作站;Waters ACQUITY UPLC?HClass超高效液相色譜儀;PDA Detector檢測器;TUV Detector檢測器;Empower 3色譜工作站;島津LC-20A高效液相色譜儀,LC-20A四元泵,SIL-20AC自動(dòng)進(jìn)樣器,SPD-20A紫外檢測器,CTO-10A柱溫箱(日本島津株式會社);JY20002電子天平(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司);BSA124S電子天平[賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司];ME104E電子天平[梅特勒·托利多儀器(上海)有限公司];XP-26電子天平[梅特勒·托利多儀器(上海)有限公司];ET18電位滴定儀[梅特勒·托利多儀器(上海)有限公司];KQ-500DB超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);DZKW-4電子恒溫水浴鍋(北京中興偉業(yè)儀器有限公司);DHG-9140A電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)。
1.2 試藥與試劑 蛇床子素對照品(批號:110822-201609,純度99.6%),二氫歐山芹醇當(dāng)歸酸酯對照品(批號:111583-201304,純度98.3%)均購自中國食品藥品檢定研究院;甲醇(Fisher Chemical)、乙腈(默克)、甲酸(Fisher Scientific)為色譜純;水為蒸餾水;甲醇為分析純。
1.3 藥材
1.3.1 獨(dú)活藥材 獨(dú)活藥材共18批,見表1。
1.3.2 獨(dú)活飲片 按照《中華人民共和國藥典》2015年版獨(dú)活項(xiàng)下方法“除去雜質(zhì),洗凈,潤透,切薄片,低溫干燥”制備,見表1。
表1 獨(dú)活藥材信息表
2.1 獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑的制備 以衛(wèi)生部、國家中醫(yī)藥管理局發(fā)布的《醫(yī)療機(jī)構(gòu)中藥煎藥室管理規(guī)范》和國家藥典委員會發(fā)布的《中藥配方顆粒質(zhì)量控制與標(biāo)準(zhǔn)制定技術(shù)要求》為依據(jù)[7],考察獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑工藝條件,以制備“獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑”。
取獨(dú)活飲片100 g,置于砂鍋中,一煎加入飲片量9倍水,浸泡30 min,武火煮沸后,文火煎煮30min,趁熱過濾,迅速冷卻,備用;二煎加飲片量7倍水,武火煮沸后,文火煎煮20 min,趁熱150目紗布過濾,迅速冷卻備用;合并濾液,減壓濃縮(≤50℃),濃縮至料液比約為1∶1,冷凍干燥,即得。
2.2 獨(dú)活配方顆粒特征圖譜的建立
2.2.1 參照物溶液的制備 分別取蛇床子素、二氫歐山芹醇當(dāng)歸酸酯對照品適量,精密稱定,加甲醇制成每1 mL含蛇床子素20 μg、含二氫歐山芹醇當(dāng)歸酸酯2 μg的溶液,即得。
2.2.2 供試品溶液的制備 取本品0.2 g,精密稱定,置錐形瓶中,精密加入70%甲醇20 mL,稱定質(zhì)量,超聲處理20 min,放冷,再稱定質(zhì)量,用70%甲醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量,搖勻,濾過,取續(xù)濾液,即得。
2.2.3 色譜條件 以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑,Extend C18色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm);以甲醇為流動(dòng)相A,水為流動(dòng)相B,按表2中的規(guī)定進(jìn)行梯度洗脫,檢測波長為330 nm,柱溫35℃,流速0.3 mL/min,進(jìn)樣量:5 μL。理論塔板數(shù)按二氫歐山芹醇當(dāng)歸酸酯峰計(jì)算應(yīng)不低于10 000[8-10]。
表2 梯度洗脫表
2.2.4 方法學(xué)考察
2.2.4.1 精密度考察 取獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉(批號:180209-445800-18)按2.2.3項(xiàng)下方法測定,連續(xù)檢測6次,獲得其特征圖譜,以8號峰(蛇床子素)為參照峰,計(jì)算其相對峰面積和相對保留時(shí)間,并計(jì)算RSD。各特征峰的相對保留時(shí)間RSD在0%~0.9%范圍內(nèi),相對峰面積的RSD在0%~3.8%范圍內(nèi),表明該特征圖譜的精密度較好。
2.2.4.2 重復(fù)性考察 取獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉(批號:180209-445800-18)6份,按2.2.3項(xiàng)下方法測定,獲得其特征圖譜,以8號峰(蛇床子素)為參照峰,計(jì)算其相對峰面積和相對保留時(shí)間。并計(jì)算RSD。各特征峰的相對保留時(shí)間RSD在0%~0.1%范圍內(nèi),相對峰面積的RSD在0.1%~0.3%范圍內(nèi),表明該特征圖譜的重復(fù)性較好。
2.2.4.3 中間精密度考察 采用Waters UPLC H-Class,TUV檢測器,取獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉(批號:180209-445800-18)6份,按2.2.3方法測定,獲得其特征圖譜,以8號峰(蛇床子素)為參照峰,計(jì)算其相對峰面積和相對保留時(shí)間。并計(jì)算RSD。
采用Waters UPLC H-Class,TUV檢測器獲得的特征圖譜中,各特征峰的相對保留時(shí)間RSD在0%~0.1%范圍內(nèi),相對峰面積的RSD在0%~0.4%范圍內(nèi)。不同儀器間相對保留時(shí)間RSD范圍是0.1%~5.2%,相對峰面積RSD%范圍是0.3%~5.1%,表明該特征圖譜的中間精密度符合分析要求。
2.2.4.4 穩(wěn)定性考察 取獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉(180209-445800-18),按2.2.3項(xiàng)下方法制備供試品溶液,分別于 0、2、4、8、12、24 h 按正文方法進(jìn)行測定,獲得其特征圖譜,以8號峰(蛇床子素)為參照峰,計(jì)算其相對峰面積和相對保留時(shí)間。并計(jì)算RSD。穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,溶液中化學(xué)成分在24 h穩(wěn)定性,各特征峰的相對保留時(shí)間RSD在0%~0.1%范圍內(nèi),相對峰面積的RSD在0.1%~0.9%范圍內(nèi)。
2.2.5 質(zhì)譜成分指認(rèn) 質(zhì)譜條件:Agilent Jet Stream ESI源,干燥氣流速:11 L/min,干燥氣溫度:350℃,鞘氣溫度:400,鞘氣流速:11 L/min,霧化器壓力:35 psi,F(xiàn)ragmentor電壓:130 V。正模式采集,噴嘴電壓:500 V,毛細(xì)管電壓:4 000 V;負(fù)模式采集,噴嘴電壓:1 000 V,毛細(xì)管電壓:3 500 V。
3.1 樣品檢測 取18批次獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉,照2.2.2項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再照2.2.3項(xiàng)下方法檢測,結(jié)果見表 3,圖 1、2。
表3 獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉樣品列表
3.2 質(zhì)譜成分指認(rèn) 通過對特征圖譜的紫外光譜信息及所采集的一級質(zhì)譜圖信息的研究,同時(shí)參考文獻(xiàn)[11]對獨(dú)活中的主要化學(xué)成分進(jìn)行結(jié)構(gòu)推測,結(jié)果見表4。
3.3 成分量化分析
3.3.1 主成分分析及聚類分析 采用2.2.3項(xiàng)下方法對18批獨(dú)活飲片和18批獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉進(jìn)行檢測,經(jīng)軟件積分處理,得到相應(yīng)特征圖譜9個(gè)特征峰的峰面積。
圖1 18批獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉液相圖譜
圖2 獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉對照圖譜及共有峰標(biāo)識
表4 特征峰質(zhì)譜指認(rèn)
采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件對18批獨(dú)活飲片和18批獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉特征圖譜進(jìn)行PCA,求出相關(guān)矩陣方差,見表5。以特征值>1未提取標(biāo)準(zhǔn),得到前兩個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為90.520%(大于80%),故選擇前兩個(gè)主成分即可進(jìn)行評價(jià),它代表了獨(dú)活中9個(gè)成分量的90.520%的信息量,具有很好的代表性,足以評價(jià)獨(dú)活飲片及獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑的質(zhì)量,進(jìn)而用于獨(dú)活配方顆粒特征圖譜的分析[12-14]。
從表6中可以看出,第1個(gè)主成分的信息主要來自色譜峰 3、4、5、6、7、8,第 2 個(gè)主成分的信息主要來自色譜峰 1、2、9。
將PCA所得的兩個(gè)主成分對18批獨(dú)活飲片和18批獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉特征圖譜進(jìn)行打分,所得第1個(gè)和第2個(gè)主成分進(jìn)行聚類分析,以組間連接和歐氏距離作為樣品測度,采用Q型聚類進(jìn)行HCA。
結(jié)果顯示,獨(dú)活飲片和標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉均可根據(jù)產(chǎn)地差異分為兩大類,四川省和湖北恩施樣品聚為一類,湖北宜昌聚為一類,煎煮以后的標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉單獨(dú)聚為一類,并與飲片相區(qū)分,樣品間的距離低于飲片之間的距離。
表5 解釋的總方差
表6 成份矩陣a
3.3.2 飲片、標(biāo)準(zhǔn)湯劑化學(xué)成分轉(zhuǎn)移概率的量化 取上述實(shí)驗(yàn)所得18批獨(dú)活飲片(稱樣量使用收率折算)和18批獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉特征圖譜,得到9個(gè)特征峰峰面積,計(jì)算特征峰在煎煮過程中的轉(zhuǎn)移值,計(jì)算方式為標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉的峰面積/飲片的峰面積。
若轉(zhuǎn)移值>1,該成分在煎煮過程中以積累為主;若轉(zhuǎn)移值小于1,該成分不易被水提取或分解為主。在整個(gè)煎煮過程中峰3、4、5、6以積累為主,峰1、7、8、9分解或不易轉(zhuǎn)移,峰2在不同批次中出現(xiàn)了不同的變化趨勢。
批次 1~6(四川)和 13~18(湖北恩施)的各峰轉(zhuǎn)移情況相近,但是批次7~12(湖北宜昌)各峰轉(zhuǎn)移與前兩者有較大差異,主要體現(xiàn)在峰 2、4、8、9,見表 7、圖4。
圖3 聚類分析結(jié)果
中藥配方顆粒是由單味中藥飲片經(jīng)提取濃縮制成的、供中醫(yī)臨床配方用的顆粒。但因中藥配方顆粒受到原料、炮制加工、生產(chǎn)等多方面環(huán)節(jié)的限制,中藥配方顆粒目前沒有統(tǒng)一的國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。獨(dú)活配方顆粒的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立也是迫在眉睫。根據(jù)國家藥典委員會發(fā)布的《中藥配方顆粒質(zhì)量控制與標(biāo)準(zhǔn)制定技術(shù)要求》的要求,為了有效表征獨(dú)活配方顆粒整體質(zhì)量,需使用標(biāo)準(zhǔn)湯劑,本研究建立了對照特征圖譜質(zhì)量控制方法,可用于獨(dú)活配方顆粒的產(chǎn)地來源鑒別及全面的質(zhì)量控制。
圖4 獨(dú)活飲片和標(biāo)準(zhǔn)湯劑凍干粉特征圖譜對比
表7 獨(dú)活煎煮過程特征峰轉(zhuǎn)移值
本實(shí)驗(yàn)建立了獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑的UPLC特征圖譜對照圖譜,可以全面反映樣品的內(nèi)在質(zhì)量,評價(jià)獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑的內(nèi)在質(zhì)量。本方法在色譜柱型號、流速、柱溫等方面還進(jìn)行了相關(guān)耐用性考察,結(jié)果表明,本方法可適用于不同型號色譜柱,在柱溫28~35℃、流速為0.28~0.32 mL/min之間耐用性良好。
結(jié)合PCA和HCA分析方法對獨(dú)活的煎煮過程進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)地差異是導(dǎo)致獨(dú)活原料和獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑差異的主要因素,煎煮可縮小這種差異。獨(dú)活煎煮過程,并非單純的成分溶出及轉(zhuǎn)移,還發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化。批次1~6(四川)和13~18(湖北恩施)的各峰轉(zhuǎn)移情況相近,但是批次7~12(湖北宜昌)各峰轉(zhuǎn)移與前兩者有較大差異,主要體現(xiàn)在峰2、4、8、9。通過比較各特征峰的轉(zhuǎn)移值,發(fā)現(xiàn)在整個(gè)煎煮過程中峰3、4、5、6以積累為主,以峰5的轉(zhuǎn)化生成最多;峰 1、7、8、9分解或不易轉(zhuǎn)移,峰 2在不同批次中出現(xiàn)了不同的變化趨勢。經(jīng)過質(zhì)譜指認(rèn)峰3、4、5、6可能為當(dāng)歸醇類化合物,可能是經(jīng)過水煮以后,發(fā)生了水解,導(dǎo)致含量升高。
研究過程中,采用多元的評價(jià)方法可更加全面對獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑特征圖譜進(jìn)行分析,所得結(jié)果更加全面、直觀,進(jìn)一步確定此方法可用于獨(dú)活標(biāo)準(zhǔn)湯劑的質(zhì)量評價(jià)。