江潔怡,黃華靖,楊敏娟,李素梅,李養(yǎng)學(xué),畢曉黎
(1.廣東省中醫(yī)藥工程技術(shù)研究院,廣東廣州510095;2.廣東省中醫(yī)藥研究開發(fā)重點實驗室,廣東廣州510095;3.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第五臨床醫(yī)學(xué)院,廣東廣州510405)
慢性咽炎為咽部黏膜、黏膜下及淋巴組織的慢性炎癥,具有發(fā)病率高、病程久、復(fù)發(fā)率高、癥狀頑固、不易治愈等特點,嚴(yán)重影響著人們的正常生活。慢性咽炎屬中醫(yī)“喉痹”病證范疇[1],清肺利咽顆粒為廣東省第二中醫(yī)院在中醫(yī)藥理論的基礎(chǔ)上,根據(jù)中醫(yī)臨床經(jīng)驗處方開發(fā)而成的院內(nèi)制劑,由玄參、天冬、知母、炒白芍、蟬蛻、射干、西青果、木蝴蝶、甘草、桔梗組成,其中玄參清熱涼血、瀉化滋陰,天冬養(yǎng)陰潤燥、清肺生津,知母清熱瀉火、滋陰潤燥,炒白芍養(yǎng)血斂陰,蟬蛻疏散風(fēng)熱、利咽開音,射干清熱解毒、消痰利咽,西青果清熱生津、利咽解毒,木蝴蝶清肺利咽,甘草酸甘化陰、調(diào)和諸藥,桔梗祛痰利咽、引藥入經(jīng),諸藥合用,共奏清熱養(yǎng)陰、利咽生津之功,臨床上對慢喉痹虛火上炎證有良好的療效。
該制劑臨床應(yīng)用多年,療效確切,深受患者喜愛,為了進(jìn)一步的開發(fā)推廣,本課題組前期已采用薄層色譜法(TLC)建立了方中玄參、知母、炒白芍、甘草4 味藥的定性鑒別方法,同時采用高效液相色譜法(HPLC)建立方中芒果苷的含量測定方法,但以上方法指標(biāo)成分單一,難以對其內(nèi)在質(zhì)量進(jìn)行全面控制。指紋圖譜是基于多指標(biāo)成分對中藥制劑進(jìn)行質(zhì)量控制的有效手段,指紋圖譜結(jié)合模式識別方法能有效彌補(bǔ)現(xiàn)有質(zhì)量控制方法的不足[2]。本研究采用超高效液相色譜法(UPLC)對12批清肺利咽顆粒進(jìn)行指紋圖譜研究,應(yīng)用指紋圖譜相似度評價結(jié)合主成分分析法進(jìn)行分析,為清肺利咽顆粒的全面質(zhì)量控制提供科學(xué)依據(jù),為其開發(fā)成為安全有效、穩(wěn)定可控的中藥制劑奠定基礎(chǔ)。
Agilent 1290 色譜儀(美國Agilent 公司);KQ5200DE 型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);METTLER XS205 DU 型十萬分之一電子分析天平(瑞士Mettler?Toledo 公司);HH?8 數(shù)顯恒溫水浴鍋(上海梅香儀器有限公司);Milli?Q Advan?tage A10自動純水機(jī)(美國MilliPore公司)。
乙腈、磷酸等液相用試劑為色譜純(德國Merck公司),水為屈臣氏蒸餾水(廣州屈臣氏食品飲料有限公司),其余試劑均為分析純(廣州化學(xué)試劑廠);清肺利咽顆粒[批號:20181001、20181002、20181003、20190401、20190402、20190403、20191001、20191002、20191003、20200401、20200402、20200403,依次編號為S1-S12,規(guī)格:每袋裝15 g(每1 g 相當(dāng)于飲片1.40 g)]由廣東省第二中醫(yī)院制劑室提供;沒食子酸(批號:110831?201204,純度:91.5%)、芒果苷(批號:111607?200402,純度:98.1%)、芍藥苷(批號:110736?201741,純度:96.8%)、鞣花酸(批號:111959?201606,純度:88.8%)、射干苷(批號:111632?200501,純度:98.7%)、黃芩苷(批號:110715?201821,純度:95.4%)、肉桂酸(批號:110786?201604,純度:98.8%)、黃芩素(批號:111595?201808,純度:97.9%)、次野鳶尾黃素(批號:111557?200602,純度:99.9%)對照品均購于中國食品藥品檢定研究院;羥基芍藥苷(批號:Q?019?160627,純度:>98%)、芍藥內(nèi)酯苷(批號:S?011?180908,純度:>98%)、甘草酸銨(批號:G?003?150917,純度:>98%)對照品均購于成都瑞芬思生物科技有限公司。
采用Waters Cortecs T3(2.1 mm×150 mm,1.6 μm)為色譜柱;柱溫為25 ℃;以乙腈(A)?0.1%磷酸(B)為流動相,進(jìn)行梯度洗脫(0~3 min,5%→8%A;3~18 min,8%→25%A;18~25 min,25%→40%A;25~29 min,40%→60%A);流速為0.35 mL/min;檢測波長為245 nm、280 nm;進(jìn)樣量為1 μL。
2.2.1 供試品溶液取清肺利咽顆粒適量,研細(xì),精密稱取約2 g,置100 mL 具塞錐形瓶中,精密加入50%(體積分?jǐn)?shù),下同)甲醇50 mL,稱定質(zhì)量,超聲處理(功率:300 W,頻率:40 kHz)30 min,放冷至室溫,再次稱定質(zhì)量,并用50%甲醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量,超速離心(轉(zhuǎn)速:10 000 r/min)5 min,取上清,用0.22 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,即得。
2.2.2 對照品溶液分別精密稱取沒食子酸、羥基芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷、芒果苷、芍藥苷、鞣花酸、射干苷、黃芩苷、肉桂酸、黃芩素、甘草酸銨、次野鳶尾黃素對照品適量,分別加甲醇制成每1 mL 含343.6、1310、159.1、218.4、306.2、256.0、103.6、247.1、21.36、223.8、135.6、151.2 μg的對照品溶液,備用。
2.3.1 精密度試驗取同一供試品溶液(S12),按“2.1”項色譜條件,連續(xù)測定6 次,記錄色譜圖,以芍藥苷(8 號峰)為參照,計算出23 個共有峰的相對保留時間(RRT)及相對峰面積(RPA),結(jié)果RSD 均小于2%,表明儀器精密度良好。
2.3.2 穩(wěn)定性試驗取同一供試品溶液(S12),按“2.1”項色譜條件,分別于供試品溶液制備后第0、2、4、6、8、12 h 進(jìn)樣測試,記錄色譜圖,以芍藥苷(8 號峰)為參照,計算出23個共有峰的RRT及RPA,結(jié)果RSD 均小于2%,表明供試品溶液在12 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.3.3 重復(fù)性試驗分別取同一批次樣品(S12),按“2.2”項供試品溶液制備方法,平行處理6 份供試品溶液,并按“2.1”項色譜條件,進(jìn)樣測定,記錄色譜圖,以芍藥苷(8 號峰)為參照,計算出23 個共有峰的RRT 及RPA,結(jié)果RSD 均小于2%,表明方法重復(fù)性良好。
2.3.4 指紋圖譜的建立及相似度評價分別取12批清肺利咽顆粒樣品,按“2.2”項方法制備供試品溶液,再分別精密吸取各對照品溶液適量,加甲醇配制成分別含沒食子酸34.36 μg/mL、羥基芍藥苷39.30 μg/mL、芍藥內(nèi)酯苷7.955 μg/mL、芒果苷10.92 μg/mL、芍藥苷45.92 μg/mL、鞣花酸51.20 μg/mL、射干苷5.180 μg/mL、黃芩苷12.36 μg/mL、肉桂酸2.136 μg/mL、黃芩素11.19 μg/mL、甘草酸銨13.56 μg/mL、次野鳶尾黃素7.560 μg/mL 的混合對照品溶液,吸取上述混合對照品溶液1 μL,按“2.1”項色譜條件進(jìn)樣測定,同時記錄245 nm、280 nm 下色譜圖,并分別將其導(dǎo)入“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)(2.0 版)”,以S12 為參照圖譜,以中位數(shù)法,時間窗0.1 min,全譜自動匹配,生成對照指紋圖,見圖1-2。共標(biāo)定了23 個峰為特征峰,通過與對照品保留時間及紫外吸收光譜比對,歸屬指認(rèn)了其中2 號峰為沒食子酸、4 號峰為羥基芍藥苷、5 號峰為芍藥內(nèi)酯苷、6 號峰為芒果苷、8 號峰為芍藥苷、10號峰為鞣花酸、11號峰為射干苷、16號峰為黃芩苷、17號峰為肉桂酸、19號峰為黃芩素、21號峰為甘草酸銨、22號峰為次野鳶尾黃素,見圖3。
圖1 12 批清肺利咽顆粒UPLC 疊加圖譜和對照指紋圖譜(245 nm)Figure 1 UPLC characteristic chromatograms overlapping and comparison fingerprint of 12 batches of Qingfei Liyan granule(245 nm)
12 批清肺利咽顆粒供試品指紋圖譜與對照指紋圖譜的相似度均大于0.99,見表1。結(jié)果表明,12批次樣品所含化學(xué)成分相似,清肺利咽顆粒原藥材質(zhì)量與制劑工藝較穩(wěn)定。
2.3.5 化學(xué)模式識別分析
圖2 12 批清肺利咽顆粒UPLC 疊加圖譜和對照指紋圖譜(280 nm)Figure 2 UPLC characteristic chromatograms overlapping and comparison fingerprint of 12 batches of Qingfei Liyan granule(280 nm)
圖3 清肺利咽顆粒UPLC圖譜Figure 3 UPLC chromatograms of Qingfei Liyan granule
表1 相似度評價結(jié)果Table 1 Similarity evaluation results
2.3.5.1 聚類分析以指紋圖譜中23 個共有峰的峰面積標(biāo)準(zhǔn)化處理后數(shù)據(jù)為變量,運(yùn)用SPSS 26.0 軟件對12 批清肺利咽顆粒樣品進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析(CA),采用組間聯(lián)接聚類法,選取平方Euclidean 距離作為度量標(biāo)準(zhǔn),全距從0~1作標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)行聚類分析,結(jié)果見圖4。從樹狀圖結(jié)果得知,當(dāng)平方Euclidean距離為15時,12個樣品被分為兩類,S7-S9為一類,其他批次聚為一類,其中S7-S9 批次為2019 年10月生產(chǎn)的3 批樣品,聚類分析能將不同時間生產(chǎn)的樣品進(jìn)行初步的分類,表明清肺利咽顆粒的質(zhì)量受到原藥材質(zhì)量等條件影響,為制劑生產(chǎn)的原藥材質(zhì)量把控提供了實驗依據(jù)。
圖4 系統(tǒng)聚類分析圖Figure 4 System cluster analysis
2.3.5.2 主成分分析以指紋圖譜中23個共有峰的峰面積標(biāo)準(zhǔn)化處理后數(shù)據(jù)為變量,運(yùn)用SIMCA 14.1軟件對12 批清肺利咽顆粒樣品進(jìn)行主成分分析(principal components analysis, PCA),選取特征值最大的兩個主成分進(jìn)行擬合分析,其累積方差貢獻(xiàn)率分別為70.01%、84.8%,得到12 批清肺利咽顆粒樣品的PCA 得分圖,見圖5。結(jié)果顯示所有樣品均在95%可信區(qū)間內(nèi),且能分為兩類,S7-S9 為一類,其他批次為一類,與CA分析結(jié)果一致。
圖5 PCA分析得分圖Figure 5 PCA score
以指紋圖譜中23 個共有峰的峰面積標(biāo)準(zhǔn)化處理后數(shù)據(jù)為變量,運(yùn)用SPSS 26.0 軟件對12 批清肺利咽顆粒樣品進(jìn)行PCA 分析,以特征值大于3 為判斷標(biāo)準(zhǔn),得主成分特征值、方差貢獻(xiàn)率和主成分因子載荷矩陣,見圖6、表2-3。其中,前2個成分的特征值分別為16.10、3.413,累計方差貢獻(xiàn)率分別為70.01%、84.8%,表明前2 個主成分能夠充分體現(xiàn)出樣品的基本特征和主要信息,與SIMCA 14.1結(jié)果一致。通過因子載荷矩陣得知,峰1、2(沒食子酸)、3、4(羥基芍藥苷)、5(芍藥內(nèi)酯苷)、6(芒果苷)、8(芍藥苷)、9、11(射干苷)、12、15、16(黃芩苷)、17(肉桂酸)、18、19(黃芩素)、20、21(甘草酸銨)、22(次野鳶尾黃素)、23在主成分1上有較高載荷,對主成分1 產(chǎn)生主要影響;峰6(芒果苷)、7、10(鞣花酸)在主成分2 上有較高載荷,對主成分2 產(chǎn)生主要影響。表明上述成分在特征變量的重要性評估中具有優(yōu)勢,對其進(jìn)行含量監(jiān)測,對清肺利咽顆粒的質(zhì)量控制具有重要的意義。
圖6 PCA分析碎石圖Figure 6 PCA scree plot
表2 特征值與方差貢獻(xiàn)率Table 2 Eigenvalue and variance contribution rate
表3 主成分因子載荷矩陣Table 3 Factor loading matrix
由于復(fù)方制劑成分復(fù)雜,不同組成在不同波段的吸收強(qiáng)度有較大的差異,在檢測波長考察過程中,采用紫外210~400 nm 全波長掃描,結(jié)果發(fā)現(xiàn)245 nm 處,能包含絕大部分成分的色譜峰,但仍有部分成分245 nm 不出峰或吸收較弱;而同時對280 nm 進(jìn)行檢測,可兼顧245 nm下不出峰的成分,且280 nm 接近部分含測指標(biāo)成分的最大吸收,在此波長下進(jìn)行含量測定,可增加結(jié)果的準(zhǔn)確度,故最終選擇同時檢測245 nm、280 nm。先后考察了不同色譜柱(Waters CORTECS UPLC T3、Waters ACQUI?TY UPLC BEH Shield RP C18、Phenomenex Kinetex XB C18)、不同流動相體系(乙腈?水、乙腈?0.1%甲酸、甲醇?0.1%磷酸)、不同柱溫(20、25、30 ℃)以及不同流速(0.25、0.30、0.35 mL/min),最終確定了“2.1”項下色譜條件。
清肺利咽顆粒由玄參、天冬、知母、炒白芍、蟬蛻、射干、西青果、木蝴蝶、甘草、桔梗等水煎、濃縮、制粒而成,其中玄參中的肉桂酸成分,具有抗氧化、抗菌、神經(jīng)保護(hù)等作用[3?4];知母所含的芒果苷具有鎮(zhèn)咳、祛痰、平喘、抗氧化、抗炎、抗菌等作用[5?6];以芍藥苷和芍藥內(nèi)酯苷為代表的單萜及其苷類成分是白芍中公認(rèn)的藥效物質(zhì),具有廣泛的抗炎鎮(zhèn)痛、減毒增效等作用[7?8];沒食子酸、鞣花酸等多酚是西青果中主要藥效成分,具有抗氧化、抗炎抑菌等作用[9?11];黃芩苷、黃芩素等黃酮類成分為木蝴蝶發(fā)揮抗氧化、抗炎抑菌藥理作用的主要成分[12?13];射干苷、次野鳶尾黃素等黃酮類成分是射干中的主要藥效成分,具有抗氧化、抗炎抑菌等作用[14?15];甘草具有清熱解毒、祛痰止咳的作用,其中甘草酸具有抑菌、抗病毒等作用[16?17]。本研究建立了全方指紋圖譜,并對方中所含的沒食子酸、羥基芍藥苷、芍藥內(nèi)酯苷、芒果苷、芍藥苷、鞣花酸、射干苷、黃芩苷、肉桂酸、黃芩素、甘草酸銨、次野鳶尾黃素等12個成分進(jìn)行指認(rèn)與控制,指標(biāo)成分兼顧君臣佐使,對清肺利咽顆粒的質(zhì)量控制達(dá)到整體、全面的效果。
據(jù)報道,方中玄參、知母、桔梗等藥味中,仍存在系列的皂苷類活性成分,此類成分難以通過紫外檢測器進(jìn)行測定,需采用蒸發(fā)光檢測器(ELSD)等[18],下一步將繼續(xù)對其測定方法進(jìn)行探索。
12 批清肺利咽顆粒指紋圖譜相似度較高,制備工藝、質(zhì)量較穩(wěn)定,質(zhì)量差異主要表現(xiàn)在各成分含量上,各批次之間的成分含量差異可能與投料藥材的產(chǎn)地、采收期等因素有關(guān),仍需對其藥材來源進(jìn)行進(jìn)一步的分析、控制,以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。本研究僅從化學(xué)成分層面出發(fā),對清肺利咽顆粒質(zhì)量進(jìn)行控制,下一步可結(jié)合藥理研究,明確其質(zhì)量標(biāo)志物,保證產(chǎn)品的安全、有效。