徐思易,譚亞杰,唐浩竣,李 劍,2*,譚寧華*
1. 中國藥科大學(xué)中藥學(xué)院,江蘇 南京 211198
2. 金陵藥業(yè)股份有限公司,江蘇 南京 210009
脈絡(luò)寧口服液(Mailuoning Oral Liquid,MOL)為江蘇省中醫(yī)藥研究所顧亞夫教授課題組在臨床實(shí)踐的基礎(chǔ)上所研制,由金陵藥業(yè)股份有限公司獨(dú)家生產(chǎn),具有清熱養(yǎng)陰、活血化瘀的功效。處方由君藥牛膝、臣藥玄參、佐藥石斛、使藥金銀花和山銀花5 味中藥材組成,臨床上常用于治療血栓閉塞性脈管炎、靜脈血栓形成、動脈硬化性閉塞癥、腦血栓形成及其后遺癥。臣藥玄參來源于玄參科玄參屬植物玄參ScrophularianingpoensisHemsl.的干燥根[1]。研究表明,玄參提取液具有保護(hù)腦缺血損傷[2-4]、抗動脈粥樣硬化[5]和免疫調(diào)節(jié)[6]等藥理活性。因此,玄參的化學(xué)成分可能為MOL 發(fā)揮藥效的關(guān)鍵成分,其藥材質(zhì)量優(yōu)劣將直接影響其臨床療效。目前玄參的成分分析和含量測定方法主要用于藥材的產(chǎn)地差異[7]、規(guī)格等級[8-9]、加工方法[10-13]和藥用部位[14-15]等的質(zhì)量評價(jià),其成分分析主要集中在一類或少數(shù)幾個(gè)指標(biāo)性成分考察。迄今為止,尚未見同時(shí)定量玄參中4 類有效成分,如環(huán)烯醚萜苷、苯丙素苷、有機(jī)酸及核苷類等,用于評價(jià)不同產(chǎn)地藥材質(zhì)量的相關(guān)報(bào)道。
基于玄參藥材成分復(fù)雜且部分定量的成分含量低,本研究采用超高效液相色譜-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜(UPLC-QqQ-MS/MS)方法在多反應(yīng)監(jiān)測(multiple reaction monitoring,MRM)模式下,首次建立玄參中環(huán)烯醚萜苷、苯丙素苷、有機(jī)酸及核苷4 類有效成分的分析方法,并將此方法首次應(yīng)用于MOL,實(shí)現(xiàn)了玄參藥材中25 個(gè)成分和MOL 中15個(gè)成分的同時(shí)定量。結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對不同產(chǎn)地玄參藥材和不同批次MOL 進(jìn)行質(zhì)量評價(jià),旨在為MOL 組方中玄參藥材的選擇及其復(fù)方的質(zhì)量控制提供更多科學(xué)依據(jù)。
Waters Acquity?UPLC H-Class 超高效液相色譜儀,Waters XEVO?TQD system 型三重四極桿質(zhì)譜儀,美國沃特世公司;KQ-200KDE 型數(shù)控超聲清洗器,昆山市超聲儀器有限公司;XS105 型十萬分之一電子天平,梅特勒-托利多公司。
對照品腺苷(R1,批號N24D11W135689)和對甲氧基肉桂酸(R22,批號A31J10L94348)購自上海源葉生物科技有限公司;2′-脫氧腺苷(R2,批號AF21081054)、鳥苷(R3,批號AF20073153)和地黃苷(R18,批號AF21102904)購自成都埃法生物科技有限公司;桃葉珊瑚苷(R4,批號DSTDT000401)、哈巴苷(R5,批號DST210329-059)、原兒茶酸(R6,批號DSTDY008101)、對羥基苯甲酸(R7,批號DSTDD011401)、對香豆酸(R9,批號DSTDD005701)、異毛蕊花糖苷(R13,批號DST210601-060)、安格洛苷 C(R14,批號DST211010-009)、哈巴俄苷(R20,批號DST220312-058)和肉桂酸(R21,批號DSTDG016801)購自成都德斯特生物科技有限公司;咖啡酸(R8,批號PRF20070342)購自成都普瑞法科技開發(fā)有限公司;毛蕊花糖苷(R10,批號20122101)購自成都普菲徳生物科技有限公司;阿魏酸(R12,批號110773-201915)購自中國食品藥品檢定研究院;斬劍龍苷A(R11)、肉蓯蓉苷C(R15)、8-O-對香豆?;蛙眨≧16)、1-(3-hydroxy-4-methoxyphenyl) ethyl-3-α-L-rhamnopyranosyl-6-caffeoyl-β-D-glucopyranoside(R17)、異地黃苷(R19)、scrophuloside A4(R23)、scrophuloside B4(R24)和keolzioside(R25)由本實(shí)驗(yàn)室提供。以上購買的對照品質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98%,自制的對照品質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥95%。乙腈(德國Merck公司)和甲酸[賽默飛世爾科技(中國)有限公司]均為LC-MS 級,水為Milli-Q 系統(tǒng)制備的超純水,其余試劑為分析純。
重慶市(S1、S2)、貴州省(S3~S5)、浙江省(S6~S8)與河南?。⊿9、S10)產(chǎn)地的玄參藥材由金陵藥業(yè)股份有限公司提供;河北省(S11~S13)、湖北省(S14~S16)與安徽?。⊿17~S19)產(chǎn)地的玄參藥材購買于亳州藥材市場。玄參藥材由中國藥科大學(xué)中藥學(xué)院譚寧華教授鑒定為玄參科玄參屬植物玄參S.ningpoensisHemsl.的干燥根。53 批MOL由金陵藥業(yè)股份有限公司提供,樣品信息見表1。
表1 53 批MOL 樣品信息Table 1 Sample information of 53 batches of MOL
2.1.1 色譜條件 采用Waters Acquity UPLC?HSS T3 色譜柱(100 mm×2.1 mm,1.8 μm);流動相為0.1%甲酸水溶液和乙腈,梯度洗脫:0~3.0 min,0~10%乙腈;3.0~5.0 min,10%~20%乙腈;5.0~12.0 min,20%~30%乙腈;12.0~13.0 min,30%~100%乙腈;13.0~15.0 min,100%乙腈;體積流量0.3 mL/min;柱溫30 ℃;進(jìn)樣量2 μL。
2.1.2 質(zhì)譜條件 電噴霧(electrospray ionization,ESI)離子源,電離模式ESI+/ESI-,掃描方式采用多反應(yīng)監(jiān)測(multiple reaction monitoring,MRM)模式,脫溶劑氣體積流量650 L/h;脫溶劑氣溫度650 ℃;離子源溫度150 ℃;錐孔體積流量50 L/h;毛細(xì)管電壓2.0 kV;25 個(gè)成分優(yōu)化后的質(zhì)譜參數(shù)見表2。各成分在混合對照品溶液和樣品溶液中的總離子流圖見圖1,疊加后的MRM 色譜圖見圖2。
表2 25 種成分的MS/MS 參數(shù)Table 2 MS/MS parameters of 25 compounds
分別精密稱定25 個(gè)對照品適量,加70%甲醇制成各對照品儲備液。取各對照品儲備液適量,制成R1~R25 質(zhì)量濃度分別為20.00、0.084、4.70、40.00、388.80、12.90、5.50、31.20、10.30、72.00、20.00、10.10、18.56、320.00、16.00、10.80、10.50、10.00、5.25、153.60、63.60、5.05、5.40、11.30、5.30 μg/mL 的混合對照品溶液,置于4 ℃下保存,備用。
2.3.1 玄參藥材供試品溶液 取玄參藥材粉末(過50 目篩)約0.5 g,精密稱定,置100 mL 具塞錐形瓶中,精密移取70%甲醇30 mL,密塞,稱量,超聲處理40 min(200 W、40 ℃),放冷,稱量,用70%甲醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量,搖勻,過0.22 μm 有機(jī)濾膜,取續(xù)濾液,即得玄參藥材供試品溶液。
圖1 化合物R1~R25 (1~25) 在混合對照品 (A)、玄參藥材 (B) 和MOL (C) 中的總離子流圖Fig. 1 Total ion chromatograms of compounds R1—R25 (1—25) in mixed standard solutions (A), Scrophulariae Radix (B) and MOL (C)
圖2 化合物R1~R25 (1~25) 在混合對照品 (A)、玄參藥材 (B) 和MOL (C) 中的MRM 色譜圖Fig. 2 MRM chromatograms of compounds R1—R25 (1—25) in mixed standard solutions (A), Scrophulariae Radix (B) and MOL (C)
2.3.2 MOL 供試品溶液 精密吸取MOL 1 mL,置10 mL 量瓶中,加水定容至刻度線,搖勻,過0.22 μm 有機(jī)濾膜,取續(xù)濾液,即得MOL 供試品溶液。
2.4.1 線性關(guān)系、檢測限與定量限考察 取“2.2”項(xiàng)下混合對照品溶液,按2 倍逐級稀釋得HB-1~HB-12,于上述“2.1”項(xiàng)下的條件下測定。以對照品質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),峰面積為縱坐標(biāo)(Y)進(jìn)行回歸分析,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(至少6 個(gè)質(zhì)量濃度點(diǎn)),以信噪比S/N=3 和S/N=10 分別計(jì)算檢測限和定量限。結(jié)果見表3,表明25 個(gè)化合物在線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
表3 25 個(gè)化合物的線性關(guān)系考察結(jié)果Table 3 Linear range investigation of 25 compounds
2.4.2 精密度考察 取同一混合對照品溶液,按照“2.1”項(xiàng)的條件連續(xù)進(jìn)樣6 次,計(jì)算各成分峰面積的RSD,得日內(nèi)精密度;連續(xù)3 d 精密吸取同一混合對照品溶液,重復(fù)進(jìn)樣6 次,計(jì)算各成分峰面積的RSD,得日間精密度。結(jié)果表明,R1~R25 日內(nèi)的RSD 分別為1.84%、2.08%、0.83%、1.61%、1.22%、1.90%、2.65%、1.93%、4.08%、2.47%、2.45%、1.77%、1.97%、1.39%、2.46%、2.09%、2.48%、3.07%、2.40%、3.67%、1.50%、5.65%、4.41%、5.99%、4.38%,日間的RSD 分別為3.77%、2.66%、4.26%、5.74%、7.42%、3.74%、3.72%、1.38%、7.33%、7.09%、10.41%、6.08%、7.11%、5.42%、6.78%、5.38%、6.03%、7.34%、5.44%、4.45%、4.35%、7.76%、4.26%、4.98%、2.12%,表明儀器精密度良好。
2.4.3 重復(fù)性考察 按“2.3”項(xiàng)下方法分別平行制備6 份玄參藥材(S1)和MOL(M26)的供試品溶液,計(jì)算6 份玄參提取液中各成分峰面積/取樣量的RSD 和MOL 樣品中各成分峰面積的RSD。結(jié)果顯示,玄參藥材中R1~R25 的RSD 分別為1.93%、4.29%、2.16%、2.26%、1.02%、4.22%、3.16%、4.76%、4.90%、0.95%、1.66%、3.24%、2.40%、2.40%、1.09%、2.43%、3.14%、2.96%、5.27%、3.57%、0.93%、1.25%、2.75%、3.77%、2.22%,MOL 中R1、R3、R5~R9、R11~R13、R17、R19~R22 的RSD 分別為1.00%、2.58%、3.01%、2.45%、3.05%、0.66%、1.51%、2.67%、1.87%、2.92%、2.14%、7.71%、7.57%、2.75%、5.14%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.4.4 穩(wěn)定性考察 取同一份供試品溶液,按照“2.1”項(xiàng)下條件分別于0、2、4、8、12、24 h 進(jìn)樣分析,計(jì)算各成分峰面積的RSD。結(jié)果顯示,玄參藥材樣品(S1)中R1~R25 的RSD 分別為2.15%、6.13%、3.23%、4.88%、2.75%、8.82%、6.94%、3.91%、3.50%、2.24%、4.02%、5.90%、5.23%、4.10%、4.47%、5.45%、4.08%、5.91%、7.02%、1.99%、2.82%、6.03%、5.69%、9.91%、2.04%,MOL(M26)中R1、R3、R5~R9、R11~R13、R17、R19~R22 的RSD 分別為1.70%、1.26%、2.88%、0.98%、2.40%、0.94%、1.99%、5.01%、0.91%、2.21%、2.56%、3.00%、3.43%、1.39%、4.82%,結(jié)果表明,供試品溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.4.5 加樣回收率考察 分別精密稱定已測定指標(biāo)成分含量的0.25 g 玄參藥材樣品(S1)9 份和精密吸取已測定指標(biāo)成分含量的0.5 mL MOL 樣品(M26)9 份,每3 份1 組。分別按照低、中、高3個(gè)水平(50%、100%、150%)精密加入對照品溶液,按“2.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按“2.1”項(xiàng)下的條件進(jìn)樣分析,計(jì)算加樣回收率。結(jié)果顯示,玄參藥材中 R1~R25 的平均加樣回收率分別為97.10%、91.82%、112.22%、84.80%、84.75%、87.90%、108.27%、107.69%、98.92%、101.40%、98.51%、104.42%、104.66%、104.74%、89.82%、111.28%、107.02%、100.79%、86.35%、110.01%、101.65%、107.10%、104.04%、107.72%、109.49%,RSD 分別為5.52%、3.54%、7.20%、4.12%、5.09%、5.51%、7.84%、6.00%、6.66%、1.56%、1.38%、7.02%、2.66%、3.87%、3.13%、3.32%、3.55%、2.57%、6.54%、9.48%、1.75%、6.14%、6.91%、9.01%、4.11%;MOL 樣品中R1、R3、R5~R9、R11~R13、R17、R19~R22的平均加樣回收率分別為 106.20%、94.06%、111.92%、97.42%、105.71%、100.64%、86.09%、105.02%、100.34%、101.61%、106.47%、92.74%、102.90%、105.82%、93.28%,RSD 分別為4.28%、3.44%、8.52%、4.38%、4.34%、2.61%、7.47%、3.35%、8.33%、7.39%、5.34%、3.83%、7.48%、3.09%、4.32%;結(jié)果表明該方法準(zhǔn)確度較高。
取不同批次玄參藥材樣品和MOL 樣品,按“2.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按“2.1”項(xiàng)下條件進(jìn)樣分析。根據(jù)回歸方程計(jì)算各化合物的含量,各批次樣品含量見表4、5,疊加示意圖如圖3、4 所示,不同產(chǎn)地玄參藥材和不同年份的MOL 中各成分總含量有明顯差異。玄參藥材中25 種成分的總含量以華北地區(qū)(河北省)為最高,浙江省次之。MOL 2021 和2022 年樣品中15 種成分的總含量整體高于2019 年和2020 年的樣品。
圖3 19 個(gè)批次玄參藥材樣品中25 種成分含量的疊加示意圖Fig. 3 Overlay diagram of contents of 25 compounds in 19 batches of Scrophulariae Radix samples
圖4 53 個(gè)批次MOL 樣品中15 種成分含量的疊加示意圖Fig. 4 Overlay diagram of contents of 15 compounds in 53 batches of MOL samples
表4 19 個(gè)批次玄參藥材樣品中25 種成分的含量Table 4 Contents of 25 compounds in 19 batches of Scrophulariae Radix samples
表5 53 個(gè)批次MOL 樣品中15 種成分的含量Table 5 Contents of 15 compounds in 53 batches of MOL samples
續(xù)表5
2.6.1 聚類分析(cluster analysis,CA) 采用HemI軟件對不同批次樣品的化學(xué)成分含量進(jìn)行聚類熱圖分析,數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化取對數(shù)值后再進(jìn)行雙向聚類,結(jié)果見圖5 和6。19 批玄參藥材樣品按地域被分為4 類:西南地區(qū)(重慶S1、S2,貴州S3~S5)為第1 類,華東沿海地區(qū)(浙江S6~S8)為第2 類,華東內(nèi)陸和華中地區(qū)(安徽S17~S19,河南S9、S10,湖北S14~S16)為第3 類,華北地區(qū)(河北S11~S13)為第4 類,說明玄參藥材樣品中各成分的含量可能與其生長環(huán)境相關(guān)。53 批MOL 樣品被分為2類:過期樣品(M1~M11)為第1 類,含量相對較低;未過期樣品(M12~M53)為第2 類,含量相對均勻,表明MOL 在有效期內(nèi)各成分含量較接近,過期樣品中各成分含量下降。此外,2 類中不同年份的樣品又可再聚成一小類,可能是當(dāng)年使用的藥材質(zhì)量相對穩(wěn)定使其含量更相近。
圖6 53 個(gè)批次MOL 樣品中15 種成分含量的聚類熱圖Fig. 6 Cluster analysis of contents of 15 compounds in 53 batches of MOL samples
2.6.2 主成分分析(principal component analysis,PCA) 將不同批次樣品各化合物峰面積導(dǎo)入SIMCA 14.1 軟件,進(jìn)行PCA,見圖7-A 和8-A。玄參藥材樣品大致分為2 類,華北地區(qū)(河北省)玄參藥材樣品單獨(dú)為一類,能很好地與其他地區(qū)分開,這與聚類結(jié)果一致,但是其余地區(qū)玄參藥材樣品區(qū)分不明顯,可能是因?yàn)榈? 和第2 主成分并未包含全部的變量信息。MOL 被分為4 類:2019 年、2020年、2021 年與2022 年的樣品分別聚成一類,說明不同年份的MOL 中各成分存在一定差異,與聚類分析結(jié)果基本一致。
圖7 玄參藥材樣品的PCA 得分散點(diǎn)圖 (A) 和OPLS-DA 得分散點(diǎn)圖 (B)Fig. 7 PCA scatter plot (A), and OPLS-DA scatter plot (B) of Scrophulariae Radix samples
圖8 MOL 樣品的PCA 得分散點(diǎn)圖 (A) 和OPLS-DA 得分散點(diǎn)圖 (B)Fig. 8 PCA scatter plot (A) and OPLS-DA scatter plot (B) of MOL samples
2.6.3 正交偏最小二乘-判別分析(orthogonal partial least squares method-discriminant analysis,OPLS-DA)為更好地區(qū)分不同批次玄參藥材和MOL 樣品組間差異,尋找組間差異性化學(xué)成分,進(jìn)一步對不同批次樣品進(jìn)行OPLS-DA,見圖7-B 和8-B。玄參藥材樣品和MOL 樣品的分類結(jié)果與PCA 結(jié)果一致,即華北地區(qū)(河北省)的玄參藥材樣品明顯區(qū)分于其他地區(qū);不同年份的MOL 樣品中各成分含量存在一定差異,但同一年份的MOL 樣品中各成分含量相近。
為進(jìn)一步篩選出不同年份MOL 樣品間差異性化學(xué)成分,以變量重要性投影值(variable importance projection,VIP>1)對各成分進(jìn)行篩選。結(jié)果如圖9 所示,共得到7 個(gè)差異性化合物,分別為異毛蕊花糖苷(R13)、對甲氧基肉桂酸(R22)、腺苷(R1)、1-(3-hydroxy-4-methoxyphenyl)ethyl-3-α-Lrhamnopyranosyl-6-caffeoyl-β-D-glucopyranoside(R17)、對羥基苯甲酸(R7)、阿魏酸(R12)和原兒茶酸(R6)。然而,在玄參藥材樣品的OPLS-DA模型中,除河北?。⊿11~S13)能與其他產(chǎn)地明顯區(qū)分外,其余產(chǎn)地的分類效果并不明顯,所以未進(jìn)一步采用VIP 值篩選其差異性成分。
圖9 MOL 樣品中15 種成分含量的VIP 值Fig. 9 VIP values of contents of 15 compounds in MOL samples
玄參主要以環(huán)烯醚萜苷、苯丙素苷和有機(jī)酸類為其主要成分[16]?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,環(huán)烯醚萜苷、苯丙素苷和有機(jī)酸具有抗心肌細(xì)胞損傷、保護(hù)腦缺血損傷和抗動脈粥樣硬化等藥理活性[4,16-19]。環(huán)烯醚萜苷、苯丙素苷和核苷類成分是玄參滋陰的物質(zhì)基礎(chǔ),具有免疫調(diào)節(jié)的活性[6,11,20],其中環(huán)烯醚萜苷和苯丙素苷可通過調(diào)節(jié)陰虛小鼠的能量代謝、免疫力和氧化應(yīng)激而發(fā)揮滋陰的功效?;诖?,本研究選擇環(huán)烯醚萜苷、苯丙素苷、有機(jī)酸和核苷4 類有效成分作為含量測定的指標(biāo)性成分。
為提高各待測成分在定量分析中的準(zhǔn)確度,本研究采用單因素實(shí)驗(yàn)考察提取溶劑(水、甲醇、乙醇)、甲醇體積分?jǐn)?shù)(30%、50%、70%、100%)、液料比(10∶1、20∶1、40∶1、60∶1、80∶1)、超聲時(shí)間(20、30、40、50、60 min)、超聲功率(80、120、160、200 W)及超聲溫度(25、40、55、70 ℃)對玄參中環(huán)烯醚萜苷、苯丙素苷、有機(jī)酸和核苷類成分提取率的影響。
環(huán)烯醚萜苷類成分的含量為R4、R5、R16、R20與R23~R25 之和,苯丙素苷類成分的含量為R10、R11、R13~R15 與R17~R19 之和,有機(jī)酸類成分的含量為R6~R9、R12 與R21、R22 之和,核苷類化合物的含量為R1~R3 之和。結(jié)果表明,甲醇體積分?jǐn)?shù)和超聲條件對各類成分的提取率影響不明顯,而料液比則呈現(xiàn)先上升后趨于平緩的趨勢且在60∶1 時(shí)各類成分的提取率最大。綜合考慮提取率和時(shí)間,本實(shí)驗(yàn)選用70%甲醇,液料比60∶1,超聲處理40 min(200 W、40 ℃)作為玄參樣品的提取條件。
玄參藥材樣品的化學(xué)計(jì)量學(xué)分析結(jié)果表明,CA可很好地區(qū)分4 個(gè)地區(qū)玄參藥材樣品,PCA 和OPLS-DA 雖然沒有CA 分類效果好,但也可明顯區(qū)分華北地區(qū)(河北?。┖推渌貐^(qū)的玄參藥材樣品。說明玄參藥材的質(zhì)量受生長環(huán)境影響是客觀存在的,且以華北地區(qū)(河北省)的玄參藥材質(zhì)量最優(yōu)。此外,3 種化學(xué)計(jì)量學(xué)模型表明,不同年份的MOL樣品中各成分含量存在一定差異,但同一年份MOL樣品中各成分含量相近,可能是當(dāng)年使用的藥材質(zhì)量相對穩(wěn)定。該方法也可為MOL 的質(zhì)量控制提供參考。
此外,本實(shí)驗(yàn)是采用質(zhì)譜技術(shù)對玄參藥材和MOL 樣品中的多類型成分進(jìn)行定量分析,雖然可為玄參藥材和MOL 的質(zhì)量控制提供科學(xué)依據(jù),但使用的儀器昂貴且部分定量的化合物是經(jīng)本課題組分離純化得到。因此,從研究手段和定量成分方面,該方法的普適性還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。但本研究在建立OPLS-DA 模型后,以VIP 值篩選得到的不同年份MOL 的差異性化合物,可作為MOL 的質(zhì)量控制標(biāo)志物用于其質(zhì)量控制。目前,企業(yè)僅通過HPLC法測定肉桂酸含量評價(jià)MOL 的質(zhì)量,檢測的成分單一,今后可考慮加入本實(shí)驗(yàn)中篩選得到的質(zhì)量控制標(biāo)志物,建立更全面的多成分定量的HPLC 法用于提高M(jìn)OL 的整體質(zhì)量。
本研究基于UPLC-QqQ-MS/MS 技術(shù),首次建立了玄參藥材中多類型成分的MRM 分析方法,并將此方法首次應(yīng)用于MOL 中成分分析。通過化學(xué)計(jì)量學(xué)分析不同產(chǎn)地玄參藥材和不同批次MOL 樣品,為MOL 組方玄參藥材優(yōu)選和MOL 質(zhì)量控制提供參考。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突