何承輝,李紅紅,呂佳敏,鄒國安,阿吉艾克拜爾·艾薩#(.中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所新疆特有藥用資源利用重點實驗室,烏魯木齊 8300;.新疆維吾爾自治區(qū)藥物研究所,烏魯木齊 830004;3.中國科學(xué)院大學(xué),北京 00049)
香青蘭Dracocephalum moldavicaL.為唇形科一年生草本植物,是新疆道地藥材,資源豐富;藥用部位為地上部分,用于治療動脈粥樣硬化、冠心病、心絞痛、高血壓、心肌缺血等心血管疾病[1]。目前臨床上使用香青蘭藥材的制劑有9個,收載于《中華人民共和國衛(wèi)生部藥品標準(維吾爾藥分冊)》。其中益心巴迪然吉布亞顆粒為香青蘭單味藥組成的制劑[2—3],國內(nèi)有5個廠家生產(chǎn)該制劑。益心巴迪然吉布亞顆粒具有補益心腦、利尿、止喘的功效,但該制劑工藝簡單,采用水煎煮后制備成顆粒劑,藥材中部分脂溶性成分未被充分提取。為保證其療效,本課題組采用醇提取和大孔樹脂純化的方法制備了香青蘭有效部位(effect parts ofD.moldavica,EPDM)[4],主要活性成分有黃酮類化合物[5—6],如田薊苷(tilianin,TL)、木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷(luteolin-7-Oβ-D-glucuronide,LG)、香葉木素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷(diosmetin-7-O-β-D-glucuronide,DG)和芹菜素-7-O-葡萄糖醛酸苷(apigenin-7-O-glucuronide,APG)等,具有擴張冠脈、降低冠狀動脈血管阻力的功能[7];還有苯丙素類化合物,如迷迭香酸(rosmarinic acid,RA)等,具有抗血栓、抗血小板聚集、抗炎、抗氧化、抗菌、抗病毒等功能[8—9]。這些EPDM 中的成分都有一定心血管藥理作用,具有很好的研究價值,但其中仍有未知成分有待研究。
目前關(guān)于EPDM的研究大多集中于藥理方面,如香青蘭總黃酮具有抗心肌缺血、抗動脈粥樣硬化、防哮喘等多種藥理作用,可參與調(diào)節(jié)多種細胞內(nèi)外信號通路[10—12]。但目前對其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的相關(guān)研究較少,僅對EPDM的部分成分進行了評價,未見針對EPDM的化學(xué)輪廓定性分析及指紋圖譜的定量研究。鑒于此,本研究采用高效液相色譜串聯(lián)四極桿-靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜(HPLC-Q-Exactive-MS)聯(lián)用技術(shù),結(jié)合數(shù)據(jù)庫篩查、文獻檢索、對照品比對等方式,對EPDM進行化學(xué)成分的定性表征,同時建立EPDM 指紋圖譜及HPLC多成分含量測定方法,為EPDM的全面質(zhì)量評價和控制提供依據(jù)。
Q-Exactive 型高分辨質(zhì)譜儀、Ultimate 3000 型HPLC儀購自美國Thermo Fisher Scientific公司; 1260型HPLC儀購自美國Agilent公司。
10 批EPDM 均由新疆藥物研究所按文獻[4]方法自制,批 號 分 別 為160726、160727、160728、181016、181017、181018、2011015、2011017、220408、220409(分別編號為S1~S10),純度不低于53.06%。LG、RA 對照品(批號分別為111968-201602、111871-202007,質(zhì)量分數(shù)分別為97.7%、98.1%)購自中國食品藥品檢定研究院;TL、APG對照品(批號分別為E-1170-20102223、E-2352-20121721,質(zhì)量分數(shù)均不低于98.0%)購自上海同田生物技術(shù)股份有限公司;DG對照品(批號90954,質(zhì)量分數(shù)為98.3%)購自上海優(yōu)寧維生物科技股份有限公司;乙腈為色譜純。
2.1.1 混合對照品溶液①的配制
精密稱取LG、APG、DG、RA 和TL 對照品適量,用70%乙醇制備成質(zhì)量濃度分別為0.592、0.503、0.485、0.595、0.192 mg/mL 的對照品儲備液。精密吸取上述各成分的對照品儲備液(LG 1.0 mL、APG 0.2 mL、RA 2.0 mL、DG 1.0 mL、TL 5.0 mL),置于同一10 mL容量瓶中,以甲醇定容,即得上述成分質(zhì)量濃度分別為59.20、10.06、97.0、59.50、96.0 μg/mL的混合對照品溶液①。
2.1.2 供試品溶液的制備
精密稱取EPDM 約10.0 mg,置于25 mL 容量瓶中,加入25 mL 甲醇,稱定其質(zhì)量;在功率250 W、頻率40 kHz 條件下超聲30 min,待冷卻至室溫,再次稱定其質(zhì)量;損失的質(zhì)量用甲醇補足,搖勻,使用0.45 μm 濾膜過濾,收集續(xù)濾液,即得。
2.2.1 色譜條件
采用Shim-pack-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm×5 μm),以乙腈(A)-0.5%甲酸溶液(B)為流動相進行梯度洗脫(0~23 min,10%A;23~59 min,12%A→26%A;59~70 min,28%A;70~110 min,27%A);檢測波長為330 nm;柱溫為35 ℃;體積流量為1.0 mL/min;進樣體積為50 μL。
2.2.2 質(zhì)譜條件
使用Q-Exactive 型高分辨質(zhì)譜儀,離子源為可加熱電噴霧離子源,在正、負離子模式下檢測。鞘氣壓力為35 psi,輔助氣壓力為10 arb,噴霧電壓為2.8(—)、3.3(+) kV,離子傳輸管溫度為320 ℃,輔助氣溫度為310 ℃,碰撞能量為20、40、60 eV;檢測方式為Full MS/dd-MS2,分辨率分別為70 000(+)、17 500(—),掃描范圍為質(zhì)荷比(m/z)100→1 500。采用Thermo Xcalibur 軟件采集數(shù)據(jù)。
2.2.3 化學(xué)成分數(shù)據(jù)庫的建立與數(shù)據(jù)分析
通過關(guān)鍵詞“dracocephalum” “chemical component”在CNKI、ChEMBL 和PubChem 等數(shù)據(jù)庫中進行文獻檢索,將香青蘭屬植物中已報道的化合物收錄于自建的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫中。采用HPLC-Q-Exactive-MS 聯(lián)用技術(shù)在正、負離子模式下對EPDM 進行全掃描,收集數(shù)據(jù)。根據(jù)化合物的保留時間、精確m/z、特征碎片離子、相關(guān)文獻報道以及建立的香青蘭屬植物內(nèi)部數(shù)據(jù)庫,推測其可能的結(jié)構(gòu)。
2.2.4 化合物鑒定結(jié)果
正、負離子模式下EPDM 的總離子流圖見圖1。結(jié)果顯示,共鑒定出11個化合物,其具體信息見表1。
表1 EPDM中化合物鑒定結(jié)果
2.3.1 精密度考察
取“2.1.2”項下EPDM供試品溶液(樣品編號S1),按“2.2.1”項下色譜條件連續(xù)進樣6 次,以8 號峰為參照峰(該色譜峰分離度較好,且有較大的峰面積),計算得各共有峰相對保留時間的RSD均小于0.04%、相對峰面積的RSD均小于0.48%(n=6),表明該方法精密度良好。
2.3.2 重復(fù)性考察
按“2.1.2”項下方法配制6 份EPDM 供試品溶液(樣品編號S1),按“2.2.1”項下色譜條件進樣測定,以8號峰為參照峰,計算得各共有峰相對保留時間的RSD均小于0.15%、相對峰面積的RSD均小于4.67%(n=6),表明該方法重復(fù)性良好。
2.3.3 穩(wěn)定性考察
按“2.1.2”項下方法制備EPDM供試品溶液(樣品編號S1),于制備后0、2、4、8、12、24 h,分別按“2.2.1”項下色譜條件進樣測定,以8號峰為參照峰,計算得各共有峰相對保留時間的RSD均小于0.23%、相對峰面積的RSD均小于3.17%(n=6),表明供試品溶液在制備后24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.3.4 HPLC指紋圖譜的建立
取10批EPDM樣品,分別按“2.1.2”項下方法制備供試品溶液,再分別按“2.2.1”項下色譜條件進樣測定,收集色譜圖。將10批供試品的色譜圖導(dǎo)入《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)(2004A 版)》,以樣品S1 的圖譜為參照圖譜,設(shè)置時間窗寬度為0.1 min,采用自動匹配方法經(jīng)多點校正后生成指紋圖譜,并以中位數(shù)法生成對照圖譜R,詳見圖2。結(jié)果,10 批樣品共標定出了10 個共有峰。
圖2 10批EPDM的HPLC指紋圖譜和對照圖譜R
2.3.5 共有峰的指認
將對照圖譜R與混合對照品的圖譜(取“2.1.1”項下混合對照品溶液①按“2.2.1”項下色譜條件進樣測定后所得)進行對比,共指認出5 個共有色譜峰,其中1 號峰為LG、3 號峰為APG、4 號峰為RA、5 號峰為DG、8 號峰為TL。結(jié)果見圖3。
圖3 對照圖譜R和混合對照品溶液①的HPLC圖
2.3.6 相似度評價
以對照圖譜R 為參照,通過《中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)(2004A版)》對10批EPDM樣品進行相似度評價。結(jié)果顯示,樣品S1~S10的指紋圖譜與對照圖譜R 的相似度分別為0.996、0.996、0.995、0.962、0.994、0.977、0.963、0.998、0.986、0.985,均大于0.96,表明10 批EPDM樣品之間的差異較小,其質(zhì)量穩(wěn)定性和均一性良好。結(jié)果見表2。
表2 10批EPDM的相似度評價結(jié)果
2.4.1 混合對照品溶液②的配制
分別精密稱取LG、APG、DG對照品適量,用75%甲醇配制成質(zhì)量濃度分別為149.6、233.0、139.2 μg/mL 的對照品儲備液;精密稱取RA對照品適量,用甲醇配制成218.4 μg/mL 的對照品儲備液;精密稱取TL 對照品適量,用70%乙醇配制成197.5 μg/mL 的對照品儲備液。精密吸取不同體積的各對照品儲備溶液(LG 1.0 mL、APG 1.0 mL、RA 1.0 mL、DG 1.0 mL、TL 2.0 mL)置于同一10 mL 容量瓶中,用甲醇定容至刻度,即得混合對照品溶液②。
2.4.2 線性關(guān)系考察
精密吸取“2.4.1”項下混合對照品溶液②0.5、1.0、2.0、3.0、5.0 mL,分別置于10 mL 容量瓶中,加甲醇定容至刻度,搖勻。將各混合對照品溶液連續(xù)進樣,以進樣質(zhì)量濃度為橫坐標(X)、峰面積為縱坐標(Y)進行線性回歸,得到的回歸方程及線性范圍見表3。結(jié)果顯示,在進樣質(zhì)量濃度范圍內(nèi),所有標準曲線均表現(xiàn)出良好的線性(R2≥0.999)。
表3 EPDM中5種指標成分的標準曲線和線性范圍
2.4.3 精密度考察
取“2.4.1”項下混合對照品溶液②,按“2.2.1”項下色譜條件連續(xù)進樣6 次,記錄色譜圖。結(jié)果顯示,LG、APG、RA、DG、TL 峰面積的RSD 分別為1.20%、3.18%、0.74%、1.14%、1.17%(n=6),提示儀器精密度較好。
2.4.4 穩(wěn)定性考察
取“2.1.2”項下EPDM供試品溶液(樣品編號S1),分別于制備后0、2、4、8、12、24 h按“2.2.1”項下色譜條件進樣,記錄色譜圖。結(jié)果顯示,LG、APG、RA、DG、TL含量的RSD 分別為1.06%、2.31%、0.35%、0.97%、1.08%(n=6),提示供試品溶液在制備后24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.4.5 重復(fù)性考察
按照“2.1.2”項下方法配制6 份EPDM 供試品溶液(樣品編號S1),按照“2.2.1”項下色譜條件進樣,記錄色譜圖,按照外標法計算樣品中5種成分含量。結(jié)果顯示,LG、APG、RA、DG、TL含量的RSD分別為1.74%、1.92%、0.58%、1.32%、0.95%(n=6),提示該方法重復(fù)性良好。
2.4.6 加樣回收率考察
精密稱取已知5種指標成分含量(LG 26.585 3 mg/g、APG 7.401 7 mg/g、RA 43.914 6 mg/g、DG 20.938 9 mg/g、TL 83.675 5 mg/g)的EPDM 粉末6 份,置于25 mL 容量瓶中;精密加入近似等含量的5種對照品儲備溶液,制成供試品溶液,按“2.2.1”項下色譜條件進樣測定,記錄色譜圖,計算加樣回收率。結(jié)果顯示,LG、APG、RA、DG、TL 的平均加樣回收率分別為97.75%、98.37%、95.12%、95.19%、96.59%,RSD 分別 為1.56%、2.93%、2.57%、2.55%、0.86%(n=6),提示該方法的準確度良好。
2.4.7 含量測定
按“2.1.2”項下方法制備不同批次(S1~S10)EPDM的供試品溶液,按“2.2.1”項下色譜條件進樣檢測,按照外標法計算5種指標成分的含量。各批次樣品重復(fù)進樣測定3 次,計算平均值。結(jié)果顯示,各成分含量分別為21.268 3~29.243 9 mg/g(LG)、6.365 4~7.771 7 mg/g(APG)、37.327 4~45.671 2 mg/g(RA)、17.169 9~21.985 9 mg/g(DG)、66.940 4~91.206 3 mg/g(TL)。結(jié)果見表4。
表4 10批EPDM中5種指標成分含量測定結(jié)果(mg/g,n=3)
本研究比較了不同提取溶劑(50%、70%、100%甲醇)、不同超聲提取時間(30、40、50 min)對EPDM 中成分提取效率的影響。結(jié)果顯示,甲醇提取液總離子流圖的色譜峰較多、基線噪聲較小,另外超聲時間不同對提取結(jié)果并無明顯影響。因此,本研究使用甲醇為提取溶劑、超聲提取30 min作為最佳的樣品提取方法。
本研究采用HPLC 法測定了EPDM 中LG、APG、RA、DG、TL 的含量,分別考察了乙腈-0.4%磷酸溶液(27∶73,V/V)等度洗脫、乙腈-0.4%磷酸溶液(20∶80,V/V)等度洗脫、乙腈-0.5%甲酸溶液(10∶90→27∶73)梯度洗脫等流動相體系。結(jié)果顯示,使用乙腈-0.5%甲酸溶液作為流動相時,梯度洗脫效果最好,出峰情況良好,色譜峰的分離度較高。因此,本研究選擇乙腈-0.5%甲酸溶液作為流動相。
本研究采用HPLC 法,建立了EPDM 的HPLC 指紋圖譜,共標定10個共有峰。相似度評價結(jié)果表明,10批EPDM 供試品的HPLC 指紋圖譜相似度高,均在0.96 以上,表明各樣品的相似情況良好,且各共有峰保留時間穩(wěn)定,符合中藥指紋圖譜的技術(shù)要求。并且,本研究建立了5 個指標成分的HPLC 定量分析方法,方法學(xué)考察符合相關(guān)要求。這也說明本研究所建立的成分鑒定、指紋圖譜和定量分析方法穩(wěn)定可行、結(jié)果可靠,適用于EPDM的綜合質(zhì)量評價和控制。