梁浩明,張文芳,吳志權,徐彤彤,胡梅,林碧珊
(國藥集團廣東環(huán)球制藥有限公司,廣東 佛山 528303)
防己Stephaniae Tetrandrae Radix為防己科植物粉防己StephaniatetrandraS. Moore的干燥根,具有祛風止痛、利水消腫之功,主要用于風濕痹痛、水腫腳氣、小便不利、濕疹瘡毒[1]。防己的傳統(tǒng)道地產(chǎn)區(qū)是江西省,由于野生資源破壞、分布區(qū)域縮小、年產(chǎn)量遞減、人工種植質(zhì)量不穩(wěn)定及品種混雜等不利因素,嚴重制約著該地區(qū)藥材的臨床應用[2-4]。
目前,中藥主要以水作為轉(zhuǎn)化媒介應用至臨床和生產(chǎn)。水溶性的雙芐基異喹啉類成分-粉防己堿和防己諾林堿是防己的專屬性和藥效成分[5-6],是2015年版《中國藥典》含量測定的指標成分。但經(jīng)水煎煮后防己的極性成分種類繁多、藥理活性各異,僅以2種生物堿為指標難以反映該藥材質(zhì)量和臨床療效。本文擬采用UPLC法,通過收集江西省5市15個產(chǎn)地防己藥材,以飲片水煎煮提取物為研究對象,建立了江西產(chǎn)地防己水提物的UPLC指紋圖譜,并采用相似度分析、系統(tǒng)聚類分析和主成分分析對其質(zhì)量進行評價,為防己藥材的種質(zhì)、藥材來源及內(nèi)在質(zhì)量評價基礎提供依據(jù)。
ACQUITY UPLC液相系統(tǒng),Waters公司(二元高壓泵,柱溫箱,自動進樣器和二極管陣列檢測器); CORTECS T3 C18色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.6 μm),Waters公司; MS105DU型電子分析天平(梅特勒-托利多公司);KQ-500DE型超聲清洗儀(昆山超聲儀器有限公司);Synergy UV型超純水制備儀(MILLIPORE公司)。
防己諾林堿對照品(批號110793-201606,質(zhì)量分數(shù)98.8%)、粉防己堿對照品(批號110711-201609,質(zhì)量分數(shù)99.2%)均購自中國食品藥品檢定研究院;木蘭花堿對照品(批號150813,質(zhì)量分數(shù)≥98%,成都普菲德生物技術有限公司);無水乙醇為分析純;乙腈和磷酸均為色譜純;超純水由MILLIPORE純水儀制備。15批防己藥材分別于2016年8月—2018年3月收集于江西不同種植產(chǎn)地,詳細信息見表1,經(jīng)本單位黃國滿鑒定均為防己Stephaniae Tetrandrae Radix,按2015年版《中國藥典》一部炮制項要求制成飲片。
色譜柱:Waters CORTECS T3 C18色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.6 μm);柱溫:30 ℃;流動相:乙腈(A)-質(zhì)量分數(shù)0.5%H3PO4水溶液(B),洗脫梯度(0~3 min,0%A;3~5 min,0%→15%A;5~25 min,15%→30%A;25~29 min,30%→80%A);流速:0.2 mL/min;檢測波長:210 nm;進樣量:0.2 μL。
2.2.1 供試品溶液的制備 按2015年版《中國藥典》炮制要求[1],除去雜質(zhì),稍浸,洗凈,潤透,切厚片,干燥制得防己飲片。取防己飲片加水煎煮2次,合并煎煮液,減壓濃縮,冷凍干燥制得凍干粉,備用。取相當于飲片0.5 g的防己凍干粉,精密稱定,置20 mL量瓶中,加入30%(體積分數(shù),下同)乙醇適量使溶解,超聲處理(功率500 W,頻率40 kHz)10 min,取出,放冷,用30%乙醇定容至刻度,搖勻,濾過,即得。
表1 15個不同產(chǎn)地防己樣品信息
Table1Information of Stephaniae Tetrandrae Radix from fifteen origins
編號產(chǎn)地/類型收集時間S1江西省吉安泰和縣2016-08S2江西省宜春市樟樹縣2017-11S3江西省撫州市金溪縣2017-10S4江西省撫州市南豐縣2017-08S5江西省宜春市高安市2017-11S6江西省景德鎮(zhèn)市2017-11S7江西省吉安市泰和縣2016-08S8江西省景德鎮(zhèn)市2017-11S9江西省景德鎮(zhèn)市2017-09S10江西省吉安市遂川縣2017-10S11江西省吉安市遂川縣2017-10S12江西省吉安市遂川縣2017-11S13江西省景德鎮(zhèn)市2018-03S14江西省上饒市鄱陽縣2018-03S15江西省上饒市鄱陽縣2018-03
2.2.2 對照品溶液的制備 取防己諾林堿、粉防己堿、木蘭花堿對照品適量,精密稱定,加甲醇制成質(zhì)量濃度分別為19.9、300.6、141 μg/mL的混合對照品溶液,即得。
2.3.1 精密度試驗 取防己水提物樣品,按“2.2.1”項下方法制備供試品溶液各1份,按“2.1”項下色譜條件連續(xù)進樣6次,以11號峰(粉防己堿)為參照峰,測得11個共有峰的相對保留時間的RSD值均小于0.3%,相對峰面積的RSD值均小于2.5%,表明儀器精密度良好。
2.3.2 重復性試驗 取防己水提物樣品共6份,按“2.2.1”項下方法制備供試品溶液各6份,按“2.1”項下色譜條件進樣測定,以11號峰(粉防己堿)為參照峰,測得11個共有峰的相對保留時間的RSD值均小于0.4%,相對峰面積的RSD值均小于4.0%,表明方法重復性良好。
2.3.3 穩(wěn)定性試驗 取防己水提物樣品,按“2.2.1”項下方法制備供試品溶液各1份,按“2.1”項下色譜條件,分別在0、2、4、8、12、16、20、24 h進樣測定,以11號峰(粉防己堿)為參照峰,測得11個共有峰的相對保留時間的RSD值均小于0.6%,相對峰面積的RSD值均小于3.0%,表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
對表1中15個產(chǎn)地的防己水提取物,按“2.2.1”項下方法制備供試品溶液,按“2.1”項下色譜條件進樣測定,記錄色譜圖,通過比對確定15個防己水提物指紋圖譜,見圖1。其中,出峰時間基本一致、峰面積相對較大且分離度符合要求的11個色譜峰設為共有特征色譜峰,通過對比對照品與樣品指紋圖譜中的色譜峰,確定樣品特征色譜圖中7號峰為木蘭花堿,10號峰為防己諾林堿,11號峰為粉防己堿,結(jié)果見圖2。
1110987654321420400380360340320300280260240220200180160140120100806040200RS15S14S13S11S10S9S8S7S6S5S4S3S2S10246810121416182022242628t/minU/mV
圖115個產(chǎn)地防己水提物和參比(R)UPLC指紋圖譜
Figure1UPLC fingerprints of 15 batches of Stephaniae Tetrandrae Radix aqueous extracts and their reference fingerprint
7.木蘭花堿; 10.防己諾林堿; 11.粉防己堿。
圖2混合對照品溶液(A)和防己水提物供試品溶液(B)的UPLC色譜圖
Figure2UPLC chromatograms of mixed reference solution(A)and Stephaniae Tetrandrae Radix sample solution (B)
采用“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)”(2012 版)對15個防己水提物樣品UPLC指紋圖譜建立共有模式,作為對照指紋圖譜,各批次樣品與其比較,進行相似度評價,結(jié)果見表2。根據(jù)相似度大小,來源于江西省東北部景德鎮(zhèn)市和上饒市的6批樣品相似度大于0.985,歸為I類 ,其余地區(qū)批次歸為Ⅱ類。
以11個共有特征峰為變量,采用SPSS19.0軟件,選擇離差平方和法(Ward’s method)為聚類方法、歐氏距離平方法(Squared Euclidean Distance)為測量距離方法進行聚類分析,聚類結(jié)果見圖3。可見,15個產(chǎn)地防己樣品被分為兩大類,Ⅰ類包括S6、S8、S9、S13、S14、S15,均來源于景德鎮(zhèn)和上饒市;Ⅱ類包括其余批次樣品,來源于吉安市、宜春市和撫州市,分類結(jié)果與相似度評價結(jié)果一致,可區(qū)分不同產(chǎn)地防己的來源。
表2 江西15個不同產(chǎn)地防己樣品相似度評價結(jié)果
Table2Similarity results of Stephaniae Tetrandrae Radix samples from 15 origins in Jiangxi province
編號相似度分類編號相似度分類S10.971ⅡS90.992ⅠS20.962ⅡS100.952ⅡS30.982ⅡS110.977ⅡS40.965ⅡS120.956ⅡS50.978ⅡS130.985ⅠS60.995ⅠS140.991ⅠS70.960ⅡS150.990ⅠS80.996Ⅰ
以防己水提物11個共有峰峰面積為變量,運用SPSS19.0軟件,選擇特征值和貢獻率為依據(jù)進行主成分提取,以根據(jù)載荷量計算綜合得分,見表3。主成分個數(shù)的提取原則為其對應的特征值大于1,故取前4個作為主成分,其累積貢獻率達到87.696%,基本可說明各指標的所有信息。特征向量表可知,主成分1主要反映4號、8號、9號和10號(防己諾林堿)色譜峰,主成分2反映5號、6號、7號(木蘭花堿)色譜峰,主成分3反映1號和2號色譜峰,主成分4則反映3號和11號(粉防己堿)色譜峰。綜合得分排序結(jié)果見表4??梢姡瑏碓从诰暗骆?zhèn)市和上饒市的S6、S8、S9、S13、S14、S15共6批防己的綜合得分較高,結(jié)合相似度與聚類分析結(jié)果,推斷上述2個地區(qū)的防己質(zhì)量較優(yōu)。
S13S15S14S8S9S6S1S2S3S7S10S5S11S12S41015202505Ⅰ類Ⅱ類
圖315個產(chǎn)地防己水提物聚類分析樹狀圖
Figure3Cluster analysis tree of Stephaniae Tetrandrae Radix samples from 15 origins
表3 主成分特征值及貢獻率結(jié)果
Table3Eigenvalue and contribution rate of principal component analysis
主成分特征值貢獻率/%累計貢獻率/%14.32839.34739.34722.11919.26558.61331.75115.91974.53241.44813.16487.696
表4 綜合得分排序Table 4 Scores of principal component analysis
2015年版《中國藥典》收錄的防己含量測定指標成分是粉防己堿和防己諾林堿,本文采用UPLC法建立防己水提物指紋圖譜,在法定標準基礎上進一步提升江西產(chǎn)區(qū)防己藥材的質(zhì)量控制手段。本研究結(jié)果顯示,15個不同產(chǎn)地防己水提物指紋圖譜的相似度較高,均大于0.95,說明主產(chǎn)區(qū)內(nèi)不同產(chǎn)地間的化學組成較一致,可以作為防己藥材來源。聚類分析既適用于藥材產(chǎn)地區(qū)分,也用于不同等級、規(guī)格的鑒別;主成分分析則將多指標凝聚成較強的信息作為綜合評價指標[7]。本文的主成分分析結(jié)果顯示,4個主成分累計方差貢獻率為87.696%,粉防己堿和防己諾林堿則分布于2個不同主成分內(nèi),表明《中國藥典》含量測定項下采用的2種成分貢獻率有限,而采用指紋圖譜更有利于防己的整體質(zhì)量控制;結(jié)合相似度評價和聚類分析顯示,景德鎮(zhèn)市和上饒市防己藥材成分組成和含量一致,綜合評價得分高,表明江西東北部此2個產(chǎn)地的藥材質(zhì)量更優(yōu),可區(qū)分于其他產(chǎn)地藥材,為該產(chǎn)區(qū)防己的種質(zhì)、藥材來源以及相關制品的質(zhì)量穩(wěn)定性提供參考依據(jù)。
近年來,有研究報道通過比較防己水提物及其活性單體的毒效關系,發(fā)現(xiàn)防己水提物的鎮(zhèn)痛效果更優(yōu),粉防己堿作為防己的主要組分并不能夠完全表征防己的藥效;防己水提物停藥后的肝臟毒性可逆性是粉防己堿停藥后所不具備的,提示其水溶性強、極性大的生物堿類成分起了協(xié)同和持續(xù)的作用[8-9]。因此,本文通過江西產(chǎn)區(qū)防己UPLC指紋圖譜的建立與分析,為進一步研究防己有效物質(zhì)成分奠定了基礎。