段利瑤 凌彥博 梁艷 史迎昌 王蘭 趙冠人 劉軍 鄭越 吳雪瓊
中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)方牛貝消核在臨床上已應(yīng)用長達(dá)16年,由川貝母(Bulbus Fritillariae Cirrhosae)、白及(Rhizoma Bletillae)、魚腥草(Herba Houttuyniae)、桔梗(Radix Platycodonis)、牛蒡子(Fructus Arctii)和糯米(Glutinous rice)6味中藥組成。其中,川貝母和白及為君藥,川貝母具有潤肺止咳,清熱化痰的功效,主治虛勞久咳、肺熱燥咳和咯痰帶血等癥[1],白及具有抗菌、止血、抗纖維化和抗氧化等多種藥理作用[2];魚腥草、桔梗和牛蒡子為臣藥,魚腥草多用于肺癰吐膿、癰腫瘡毒和痰熱喘咳等,桔梗宣肺、利咽、祛痰和排膿,牛蒡子有宣肺透疹、解毒利咽和疏散風(fēng)熱的功效[3];益肺氣、健脾胃的糯米為佐使藥。因此,本方6味中藥配伍合理,具有軟堅(jiān)化結(jié)、清熱解毒、止咳化痰和滋陰潤肺的功效,能夠消除咳嗽、胸痛、低熱、咯血和消瘦等結(jié)核病癥狀。
中醫(yī)藥文化是中華民族傳統(tǒng)文化的精髓,具有廣闊的發(fā)展前景。然而中藥成分復(fù)雜,每味中藥都含有數(shù)十種甚至上百種成分,而其在體內(nèi)的效應(yīng)大多是多種成分協(xié)同作用的結(jié)果。中藥傳統(tǒng)的口服給藥形式?jīng)Q定了只有被吸收進(jìn)入體內(nèi)的物質(zhì)才能產(chǎn)生活性,且吸收進(jìn)入體內(nèi)發(fā)揮作用的并非一定是原形成分,也可能是其代謝產(chǎn)物[4]。中藥血清藥物化學(xué)是以中藥口服給藥后血清為樣品,應(yīng)用藥物化學(xué)的研究方法,聯(lián)合多種現(xiàn)代化技術(shù),從血清中分離、鑒定移行成分,研究血清中移行成分與傳統(tǒng)療效的相關(guān)性,闡明體內(nèi)直接作用物質(zhì)代謝及體內(nèi)動態(tài)變化的領(lǐng)域[5]。目前,中藥血清藥物化學(xué)得到廣泛應(yīng)用,為中藥的研究提供了一種新的研究思路,有利地推動了中藥的發(fā)展。本研究應(yīng)用高效液相色譜法(high-performance liquid chromatography, HPLC)初步研究牛貝消核提取物的主要有效成分在血液中的移行變化,確定牛貝消核作用的主要入血藥效成分,試圖闡明其在動物體內(nèi)移行成分與傳統(tǒng)療效的相關(guān)性,為其體內(nèi)直接作用物質(zhì)代謝及體內(nèi)動態(tài)規(guī)律研究奠定基礎(chǔ)。
1. 實(shí)驗(yàn)儀器:高效液相色譜儀(DGU-20A3prominence DEGASSER,配二元梯度泵、自動進(jìn)樣器); Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18色譜柱(4.6 mm×150 mm,5 μm);KQ-300GVDV型三頻恒溫?cái)?shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);QL-901型旋蝸混合儀(海門市其林貝爾儀器制造有限公司);高速冷凍離心機(jī)(Centrifuge 5418,Eppendorf)。
2. 藥品與試劑: (1)牛貝消核提取物:牛貝消核提取物干浸膏粉委托西安新通藥物研究有限公司生產(chǎn),批號為180901;(2)乙腈:色譜純,美國賽默飛世爾科技有限公司;(3)甲醇:色譜純,美國賽默飛世爾科技有限公司;(4)牛蒡苷(Arctiin)標(biāo)準(zhǔn)品:中國食品藥品檢定研究院,批號110819-201711;(5)白及標(biāo)準(zhǔn)品:批號BWB51613,中國世紀(jì)奧科生物技術(shù)有限公司;(6)牛蒡子標(biāo)準(zhǔn)品:批號120903-201710,中國世紀(jì)奧科生物技術(shù)有限公司;(7)桔梗標(biāo)準(zhǔn)品:批號121028-201712,中國世紀(jì)奧科生物技術(shù)有限公司;(8)魚腥草標(biāo)準(zhǔn)品:批號BWB51804,中國世紀(jì)奧科生物技術(shù)有限公司。
3. 實(shí)驗(yàn)動物:清潔級BALB/c雌性小鼠55只,6~8周齡,體質(zhì)量19~22 g,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司[許可證號SCXK(京)2016~0006]。
1. 體外供試品溶液的制備:稱取牛貝消核提取物1.00 g,溶于40 ml蒸餾水,混勻,99 ℃加熱1 h助溶,搖勻,0.22 μm微孔濾膜過濾,作為體外供試品溶液;稱取牛蒡子、桔梗、魚腥草、白及標(biāo)準(zhǔn)品及牛蒡苷標(biāo)準(zhǔn)品10 mg分別溶于600 μl甲醇,渦旋混勻,置離心半徑為8.9 cm的離心機(jī),于13 000 r/min離心10 min,取上清。
2. 空白及含藥血清樣品的制備:55只小鼠按照數(shù)字表法隨機(jī)分為11組,灌胃給藥體積為 0.2 ml/10 g。1~5組為牛貝消核提取物組,每只小鼠每天給予 1.25 mg/g牛貝消核提取物,連續(xù)灌胃給藥7 d;6~10組為牛蒡苷組,每只小鼠每天給予 0.3 mg/g牛蒡苷,連續(xù)灌胃給藥7 d;11組為空白對照組,給予蒸餾水灌胃,連續(xù)灌胃7 d。每組小鼠于末次灌胃給藥后0.5、1、2、4、6 h小鼠眼眶后靜脈叢取血,血樣置離心半徑16.7 cm的離心機(jī),于3000 r/min 離心10 min,吸取上清液;上清液200 μl加入乙腈400 μl(1∶2),渦旋混勻,置離心半徑為8.9 cm的離心機(jī),于13 000 r/min離心10 min,取上清,作為血清供試品溶液。
3. 色譜條件: 2018年4月至2019年6月在中國人民解放軍總醫(yī)院第八醫(yī)學(xué)中心全軍結(jié)核病研究所采用高效液相色譜法(high-performance liquid chromatography, HPLC)分析,采用色譜柱Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18(4.6 mm×150 mm,5 μm),紫外檢測器檢測波長210 nm,流速1.0 ml/min,最大進(jìn)樣體積為100 μl,流動相為水(A)~80%乙腈(B),梯度洗脫程序:0~30 min,流動相A比例由100.0%降至0,流動相B比例由0增至100.0%;30~35 min,流動相A比例由0增至100.0%,流動相B比例由100.0%降至0。
4. 牛貝消核提取物及其血清中成分分析:取牛貝消核提取物溶液,以及含藥血清樣品在相同的色譜條件下進(jìn)行 HPLC分析,建立其指紋圖譜,并比較分析確定入血成分。然后參照對照品初步鑒定牛貝消核提取物的入血成分。
牛貝消核提取物的HPLC圖見圖1,與牛蒡子、桔梗、魚腥草、白及標(biāo)準(zhǔn)品圖譜比較,在同一色譜條件下,發(fā)現(xiàn)峰1保留時間為7.1 min,峰2保留時間為13.5 min,峰3保留時間為15.5 min,峰4保留時間為16.3 min,峰5保留時間為21.2 min。同時,牛蒡苷保留時間為16.3 min(圖2)。
注 a:牛蒡子,b:桔梗,c:牛貝消核提取物,d:魚腥草,e:白及;牛貝消核提取物(c)中峰1對應(yīng)的物質(zhì)來源于桔梗(b),峰2、3、5對應(yīng)的物質(zhì)來源于白及(e),峰4對應(yīng)的物質(zhì)來源于牛蒡子(a)圖1 牛貝消核提取物與藥材標(biāo)準(zhǔn)品HPLC圖
注 a:牛貝消核提取物,b:牛蒡苷圖2 牛貝消核提取物和牛蒡苷標(biāo)準(zhǔn)品HPLC圖
牛蒡苷標(biāo)準(zhǔn)品體外樣品色譜圖顯示牛蒡苷保留時間為16.3 min,牛蒡苷灌胃給藥后并未明顯檢測出牛蒡苷成分,但灌胃給藥后0.5、1、2、4、6 h血清與空白血清色譜圖比較,圖譜中清晰可見17.5~22.5 min有吸收峰,且隨時間的變化而改變,2 h達(dá)吸收最高峰,4 h開始下降。同時牛貝消核灌胃后在此時間段也出現(xiàn)相同特征的吸收峰,且0.5 h的吸收峰最高,1 h開始下降。詳見圖3、4。
注 a:牛蒡苷標(biāo)準(zhǔn)品,b~f:牛蒡苷灌胃后0.5、1、2、4、6 h圖3 牛蒡苷標(biāo)準(zhǔn)品小鼠血清藥物化學(xué)分析HPLC圖
注 a:空白血清,b~f:牛貝消核提取物灌胃后0.5、1、2、4、6 h圖4 牛貝消核提取物小鼠血清藥物化學(xué)分析HPLC圖
目前,絕大部分中藥及復(fù)方只能采用口服方式給藥,口服中藥后的血清中含有真正的有效成分,即原形成分、代謝產(chǎn)物、機(jī)體產(chǎn)生的生理活性物質(zhì)[6]。因此,通過分析口服給藥后血清中成分,確定中藥及復(fù)方在體內(nèi)的直接作用物質(zhì),將成為準(zhǔn)確、快速的確定中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的有效途徑。
通過牛貝消核提取物與藥材標(biāo)準(zhǔn)品HPLC圖比較發(fā)現(xiàn),峰1來源于桔梗,峰2、3、5來源于白及,峰4來源于牛蒡子,并在牛貝消核提取物中鑒定出牛蒡苷化合物,表明通過HPLC分析可作為牛貝消核提取物中桔梗、白及、魚腥草和牛蒡子提取的質(zhì)量控制方法。其中桔梗具有宣肺、利咽、祛痰和排膿等多種藥理作用,白及具有抗菌、止血、抗纖維化和抗氧化的作用[2],牛蒡子有宣肺透疹、解毒利咽和疏散風(fēng)熱的功效,并且牛蒡苷是牛蒡子的主要活性成分,具有較強(qiáng)的抗炎及免疫調(diào)節(jié)活性、抗病毒活性[3]。結(jié)合各味中藥藥理活性及研究數(shù)據(jù),推斷牛貝消核所發(fā)揮藥效的物質(zhì)分別來源于桔梗、白及和牛蒡子中主要的活性物質(zhì),并選用牛蒡苷為對照進(jìn)行牛貝消核血清藥物化學(xué)的初步研究。
樣品預(yù)處理是為了分離基質(zhì)和共存的干擾物質(zhì),富集待測成分,純化樣品,提高檢測敏感度。血漿、血清等生物樣品中的主要干擾物質(zhì)為氨基酸、蛋白質(zhì)、磷脂和多肽等。在色譜分離中,這些干擾物質(zhì)產(chǎn)生的雜質(zhì)峰有可能會與待測成分產(chǎn)生的色譜峰重疊,從而干擾實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。生物樣品處理的方法主要包括:蛋白沉淀法、固相萃取法、液液萃取法等[7]。蛋白沉淀法是在樣品中加入有機(jī)溶劑(甲醇、乙腈、丙酮等)、有機(jī)酸、重金屬鹽等將蛋白沉淀,純化樣品血樣與有機(jī)試劑體積比一般為1∶1~1∶4時,可將97%以上的蛋白除去[8],Chen等[9]應(yīng)用甲醇/乙腈混合溶液沉淀蛋白以純化血樣,對黃芪顆粒藥效學(xué)與血清藥物化學(xué)質(zhì)量評估進(jìn)行研究。Zhang等[10]則采用甲酸來沉淀蛋白對三子固本顆粒質(zhì)量評估進(jìn)行研究。He等[11]用乙腈直接沉淀蛋白后對牛蒡子苷的體內(nèi)吸收藥代動力學(xué)進(jìn)行研究。王宇卿等[12]的研究顯示乙腈沉淀法得到的樣品色譜圖信息量較大,干擾少。根據(jù)以上研究,筆者采用乙腈沉淀蛋白的方法進(jìn)行預(yù)處理。
參考胥秀英等[13]的研究,本研究采用了足夠劑量的牛蒡苷灌胃。牛蒡苷HPLC體內(nèi)分析結(jié)果提示并未明顯檢測出牛蒡苷成分,但發(fā)現(xiàn)2個高低不同的吸收峰,而牛貝消核提取物灌胃后也檢測出與牛蒡苷相似的2個吸收峰,推測可能檢測出牛蒡苷的代謝產(chǎn)物。Wang等[14]對口服牛蒡苷的藥代動力學(xué)研究表明,牛蒡苷在口服后快速吸收,隨后迅速消失。鄭一敏等[15]報(bào)道,牛蒡苷在動物體內(nèi)代謝變化快速、受雜質(zhì)干擾小,穩(wěn)定性和重現(xiàn)性較好,且牛蒡苷在體內(nèi)吸收很快,消除也快。牛蒡苷的代謝產(chǎn)物有牛蒡子苷元、(-)-腸內(nèi)酯、(-)-牛蒡子苷、[(2R, 3R)-2-(3′-羥基苯甲基)-3-(3″,4″-二甲氧基苯甲基)-丁內(nèi)酯[14,16]。本研究還需進(jìn)一步研究確定這些吸收峰是否為牛蒡苷的代謝產(chǎn)物,是什么代謝產(chǎn)物,是否可作為牛貝消核體內(nèi)血藥濃度檢測的標(biāo)志物。牛貝消核體內(nèi)分析只明顯檢測出與牛蒡苷代謝產(chǎn)物相同特征的吸收峰,并未明顯檢測出其他吸收峰,可能是由于中藥化學(xué)組分復(fù)雜,有效成分含量較低,生物利用度低。由于牛貝消核體外HPLC結(jié)果顯示可以明確檢測出牛蒡苷成分,因此本研究暫時只選用牛蒡苷作為對照,通過后續(xù)實(shí)驗(yàn)條件及設(shè)備的不斷改善,今后實(shí)驗(yàn)中會選擇更多有效成分作為對照。
本研究首次運(yùn)用HPLC對牛貝消核提取物的血清藥物化學(xué)進(jìn)行研究,結(jié)果提示牛貝消核提取物入血藥效成分微量,血中移行成分推測為牛蒡苷代謝產(chǎn)物。后續(xù)研究需進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)設(shè)施,為牛貝消核體內(nèi)直接作用物質(zhì)代謝及體內(nèi)動態(tài)規(guī)律研究奠定基礎(chǔ)。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突