張媛媛 彭智祥 陳超 胡燕珍 楊海燕 黃斌 虞金寶 陳樂#(江西省中醫(yī)藥研究院中藥所 南昌 330046;2江西道地特色中藥材標準化重點研究室 南昌 330046)
吳茱萸為蕓香科植物吳茱萸Euodia rutaecarpa(Juss.)Benth.、石虎Euodia rutaecarpa(Juss.)Benth.var.officinalis(Dode)Huang或疏毛吳茱萸Euodia rutaecarpa(Juss.)Benth.var.bodinieri(Dode)Huang的干燥近成熟果實。味辛、苦,性熱,有小毒;具散寒止痛、助陽止瀉、降逆止嘔等功能[1]?,F(xiàn)代研究表明,吳茱萸中含有多種化學成分,主要為生物堿類、檸檬苦素類、揮發(fā)油類、木質(zhì)素類、黃酮、多糖等[2]。其中生物堿類和檸檬苦素類是其主要活性成分,具有鎮(zhèn)痛、抗炎、抗氧化等功效[3]。
2020 年版《中國藥典》以吳茱萸堿、吳茱萸次堿和檸檬苦素為指標對吳茱萸進行質(zhì)量控制,規(guī)定含吳茱萸堿和吳茱萸次堿的總量不得少于0.15%,檸檬苦素不得少于0.20%[1],現(xiàn)有文獻報道以吳茱萸堿、吳茱萸次堿、吳茱萸新堿、去氫吳茱萸堿、二氫吳茱萸堿、吳茱萸卡品堿、檸檬苦素等多成分指標含量控制吳茱萸的質(zhì)量[4~6],但這仍然停留在“唯含量論”的水平。本研究基于中醫(yī)藥理論的整體觀認為中藥復(fù)方是一個整體,通過藥物的有機配伍,多靶點、多途徑發(fā)揮療效,而單味中藥也是一個小整體,物質(zhì)基礎(chǔ)之間相互協(xié)同、相互制約,多靶點、多環(huán)節(jié)地發(fā)揮療效,發(fā)揮藥效的各成分貢獻率不同,各單體成分之間均存在一種量的關(guān)系,當這種量的關(guān)系存在一個最佳比例關(guān)系時,可以使中藥整體達到最大效應(yīng)[7]。賈曉斌等采用細胞模型對多個產(chǎn)地夏枯草屬藥材進行活性成分篩選,結(jié)果發(fā)現(xiàn)江蘇和安徽夏枯草中咖啡酸、迷迭香酸等6種成分含量雖然較低,但藥效最好,且結(jié)構(gòu)比相似,說明夏枯草屬藥材治療肺癌的有效成分具有穩(wěn)定、有序的整體結(jié)構(gòu)[8]。夏昀卿等以“組分結(jié)構(gòu)”理論為指導,分析道地牡丹皮的物質(zhì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特征,結(jié)果發(fā)現(xiàn)道地牡丹皮與非道地牡丹皮特征成分中氧化芍藥苷、芍藥苷、苯甲酰芍藥苷之間量與量的配比關(guān)系具有差異性,道地牡丹皮的特征成分結(jié)構(gòu)比具有獨特性[9]。劉丹等將銀杏內(nèi)酯組分中活性成分進行配比,并結(jié)合藥效實驗,初步確定了銀杏內(nèi)酯優(yōu)化組分結(jié)構(gòu)[10]。
根據(jù)文獻報道,去氫吳茱萸堿[11~14]對阿爾茨海默病和胃潰瘍等疾病具有良好的療效,檸檬苦素[15~18]具有抗炎、鎮(zhèn)痛、抗胃癌、抑制人類免疫缺陷病毒1型(HIV-1)、抗動脈粥樣硬化和殺蟲等作用,且在藥材中的含量高達約2%,吳茱萸堿和吳茱萸次堿[19~22]具有明顯的治療心血管和抗腫瘤的療效。由此,本研究將以去氫吳茱萸堿(Dehydroevodiamine)、檸檬苦素(Limonin)、吳茱萸堿(Evodiamine)、吳茱萸次堿(Rutaecarpine)作為有效成分配比關(guān)系研究的研究對象,建立吳茱萸藥材主要有效成分含量測定和配比關(guān)系研究的實驗方法,并對江西境內(nèi)及省外吳茱萸藥材主要有效成分含量及配比關(guān)系進行初步探討,為吳茱萸道地性研究提供新思路與新方法,以期為道地吳茱萸質(zhì)量標準的制定提供科學依據(jù)?,F(xiàn)報道如下:
1.1 儀器Waters e2695高效液相色譜儀(包括四元泵、自動進樣器、柱溫箱、UV/Vis檢測器);Agilent1260型高效液相色譜儀(美國Agilent公司,DAD檢測器);Dikmatech Diamonsil Plus C18(5 μm,250 mm×4.6 mm,柱 號:2509215,Dikma Technologies);Agilent HC-C18(5 μm,250 mm×4.6 mm,柱 號:538639,Agilent Technologies);Waters Symmetry Shiled RP18色譜柱(5 μm,4.6 mm×250 mm);Mettler AG 135電 子 天 平(瑞 士Metter TOLEDO,感量:0.01 mg/0.1 mg);YP5001型電子天平(上海光正醫(yī)療儀器有限公司,感量:0.1 g);KQ-250DE型數(shù)控超聲波清洗器(江蘇省昆山市超聲儀器有限公司);DHG-9101-2SA型電熱恒溫鼓風干燥箱(上海三發(fā)科學儀器有限公司);FY-1H型旋片式真空泵(浙江飛越機電有限公司);103B型200 g高速中藥粉碎機(浙江省瑞安市永歷制藥機械有限公司)。
1.2 材料
1.2.1 實驗用藥材 經(jīng)江西省中醫(yī)藥研究院虞金寶研究員鑒定為吳茱萸Euodia rutaecarpa(Juss.)Benth.。藥材信息見表1。
表1 實驗用吳茱萸藥材信息
1.2.2 試藥 去氫吳茱萸堿(批號:Q-068-170426,純度為>98%)、吳茱萸堿(批號:W-012-161216,純度為>98%)、吳茱萸次堿(批號:W-013-161216,純度為>98%)購于成都瑞芬思生物科技有限公司,檸檬苦素(批號:CF202002,純度≥98%)購于Chem Faces公司;乙腈和甲醇(色譜純);磷酸、三乙胺、甲酸均為分析純,娃哈哈純凈水(杭州娃哈哈集團有限公司)。
2.1 色譜條件 色譜柱:Dikmatech Diamonsil Plus C18(5 μm,250 mm×4.6 mm);流動相:乙腈(A)-緩沖鹽(0.02%磷酸,B);檢測波長:215 nm;流速:1 ml/min;柱溫:25℃;進樣量10 μl;梯度洗脫(0~15 min,33%~35% A;15~46 min,35%~35% A;46~54 min,35%~100% A;54~66 min,100%~100% A;66~69 min,100%~33%A;69~75 min,33%~33%A)。
2.2 混合對照品溶液的配制 精密稱取去氫吳茱萸堿12.26 mg和吳茱萸次堿6.54 mg,分別置于10 ml量瓶中,加甲醇溶解并定容,搖勻,得去氫吳茱萸堿和吳茱萸次堿對照品貯備液;精密稱取檸檬苦素16.18 mg和吳茱萸堿8.14 mg,分別置于25 ml量瓶中,加甲醇溶解并定容,搖勻,得檸檬苦素和吳茱萸堿對照品貯備液。再分別精密吸取上述對照品貯備液各2 ml置于10 ml量瓶中,加甲醇稀釋至刻度,搖勻,制成混合對照品母液。再精密吸取混合對照品母液5 ml置于10 ml量瓶中,加甲醇稀釋至刻度,搖勻,制成每1毫升分別含去氫吳茱萸堿122.60 μg、吳茱萸次堿65.40 μg、檸檬苦素64.72 μg和吳茱萸堿32.56 μg的混合對照品溶液。
2.3 供試品溶液的制備 分別取過3號篩的吳茱萸粉末約0.3 g,精密稱定,置于具塞錐形瓶中,精密加入70%乙醇50 ml,稱定重量,浸泡1 h,超聲處理(功率:250 W,頻率:40 kH)60 min,放冷,再稱定重量,用70%乙醇補足減失的重量,搖勻,濾過,取續(xù)濾液,即得。
2.4 方法學考察
2.4.1 線性關(guān)系考察 將“2.2”項下混合對照品母液逐步稀釋成5份,得到去氫吳茱萸堿質(zhì)量濃度分別為245.20 μg/ml、122.60 μg/ml、61.30 μg/ml、30.65 μg/ml、15.32 μg/ml、7.66 μg/ml,檸檬苦素質(zhì)量濃度分 別 為258.88 μg/ml、129.44 μg/ml、64.72 μg/ml、32.36 μg/ml、16.18 μg/ml、8.09 μg/ml,吳茱萸堿質(zhì)量濃度分別為65.12 μg/ml、32.56 μg/ml、16.28 μg/ml、8.14 μg/ml、4.07 μg/ml、2.04 μg/ml,吳茱萸次堿質(zhì)量濃 度 分 別 為119.00 μg/ml、59.50 μg/ml、29.75 μg/ml、14.88 μg/ml、7.44 μg/ml、3.72 μg/ml的對照品溶液。各取10 μl注入液相色譜儀,記錄色譜圖。以對照品峰面積為縱坐標(y),以對照品質(zhì)量濃度為橫坐標(x)繪制標準曲線,得回歸方程、相關(guān)系數(shù)和線性。見表2。
表2 吳茱萸中4個對照品的線性關(guān)系和范圍
2.4.2 定量限與檢測限考察 精密吸取“2.2”項下的去氫吳茱萸堿、檸檬苦素、吳茱萸堿和吳茱萸次堿對照品貯備液適量,分別倍比稀釋,按“2.1”項下色譜條件進行測定,以信噪比10:1、3:1分別計算定量限和檢測限。結(jié)果去氫吳茱萸堿、檸檬苦素、吳茱萸堿和吳茱萸次堿定量限為0.071 2 μg/ml、0.759 0 μg/ml、0.202 1 μg/ml、0.321 6 μg/ml,檢測限0.022 5 μg/ml、0.256 0 μg/ml、0.098 6 μg/ml、0.122 3 μg/ml。
2.4.3 精密度試驗 精密吸取“2.2”項下的混合對照品溶液10 μl,注入液相色譜儀,連續(xù)進樣6次,記錄色譜峰面積,結(jié)果去氫吳茱萸堿、檸檬苦素、吳茱萸堿和吳茱萸次堿峰面積的相對標準偏差(RSD)分別為1.07%、1.59%、1.16%、1.18%(n=6),表明儀器精密度良好。
2.4.4 重復(fù)性試驗 取江西新余吳茱萸藥材(批號:H1)粉末6份,分別按“2.3”項下方法制備供試品溶液,測定其含量,結(jié)果去氫吳茱萸堿、檸檬苦素、吳茱萸堿和吳茱萸次堿峰面積的RSD分別為1.85%、1.96%、2.77%、2.93%(n=6)。結(jié)果表明,本法重復(fù)性良好。
2.4.5 穩(wěn)定性考察 取江西新余吳茱萸藥材(批號:H1)粉末,按“2.3”項下方法制備供試品溶液,分別于0 h、3 h、6 h、12 h、16 h、20 h、26 h時進樣10 μl測定,結(jié)果去氫吳茱萸堿、檸檬苦素、吳茱萸堿和吳茱萸次堿峰面積的RSD分別為0.98%、1.09%、1.39%、1.36%(n=6)。結(jié)果表明,供試品溶液在26 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.4.6 加樣回收率試驗 取江西新余吳茱萸藥材(批號:H1)粉末6份,每份各0.15 g,精密稱定,分別置于具塞錐形瓶中,分別精密加入1.120 0 μg/ml的去氫吳茱萸堿,0.372 8 μg/ml的吳茱萸堿,0.181 2 μg/ml的吳茱萸次堿的對照品溶液各1 ml,0.660 8 μg/ml的檸檬苦素2 ml,按“2.3”項下方法制備供試品溶液,按“2.1”項下色譜條件進行測定,計算回收率,結(jié)果:去氫吳茱萸堿、檸檬苦素、吳茱萸堿、吳茱萸次堿回收率分別為92.30%~95.30%(RSD=1.25%,n=6)、100.90%~106.90%(RSD=1.91%,n=6)、96.90%~103.30%(RSD=2.46%,n=6)、92.80%~98.20%(RSD=2.23%,n=6)。
2.5 吳茱萸中4種成分含量測定及含量配比 取36個不同產(chǎn)地不同批次的吳茱萸樣品粉末,按“2.3”項下方法制備供試品溶液,按“2.1”項下色譜條件進行測定,計算樣品中4個成分的含量及含量配比。見表3、圖1。
表3 不同產(chǎn)地吳茱萸中4種成分平均質(zhì)量分數(shù)(mg/g)及配比關(guān)系
續(xù)表
圖1 混合對照品溶液和供試品溶液高效液相色譜圖
圖2 36批吳茱萸樣品含量測定結(jié)果聚類分析樹狀圖
2.6 含量測定結(jié)果聚類分析 將吳茱萸中4個成分的含量導入SPSS21.0軟件,以歐式平方距離為測度 進 行 聚 類 分 析,H24、H27、H2、H8、H9、H3、H7、H19、H35、H6、H36、H4、H11、H5、H1、H14、H15號樣品聚為第1類,H22、H23、H31、H32、H33、H12、H25、H10號樣品聚為第2類,H21、H29、H28、H34、H13、H18、H26號樣品聚為第3類,H16、H30號樣品聚為第4類,H17號和H20分別單獨聚為1類。見圖2。
2.7 含量測定結(jié)果判別分析(1)江西省位于24°~30°N,南北長、東西窄,地處亞熱帶,東西南三面環(huán)山,北部地區(qū)為鄱陽湖平原,中間以山地丘陵為主,復(fù)雜的地貌使江西的氣候資源的時空分布也差異明顯。根據(jù)緯度將江西至北向南分為4個板塊,板塊一緯度為29°30′~29°71′,主要包含上饒、九江、景德鎮(zhèn);板塊二緯度為27°81′~28°69′,主要包含南昌、宜春、鷹潭;板塊三緯度為27°12′~27°60′,主要包含新余、吉安、撫州、萍鄉(xiāng);板塊四緯度為24°29′~27°09′,為贛州[23]。(2)以聚類分析的分類結(jié)果作為判別分析的分組依據(jù),采用SIMCA14.1對36批吳茱萸樣品中4個成分的含量進行正交偏最小二乘判別分析(OPLS-DA),繪制OPLS-DA散點得分圖,結(jié)果顯示,36批樣品可聚為六類,其中第1類樣品包含H24、H27、H2、H8、H9、H3、H7、H19、H35、H6、H36、H4、H11、H5、H1、H14、H15號,產(chǎn)地主要集中在第三和第四板塊;第2類樣品包含H22、H23、H31、H32、H33、H12、H25、H10,產(chǎn)地主要集中在第一板塊;第3類樣品包含H21、H29、H28、H34、H13、H18、H26,產(chǎn)地主要集中在第二板塊;第4類樣品包含H16、H30,產(chǎn)地為廣西;第5類樣品包含H20,產(chǎn)地為重慶;第6類樣品包含H17,產(chǎn)地為四川;OPLS-DA分類結(jié)果與聚類分析的結(jié)果一致,在不同算法介導下的分類方法得到的分類結(jié)果一致,足見該分類結(jié)果是可信的。根據(jù)正交偏最小二乘判別分析VIP值可知,檸檬苦素、吳茱萸堿的VIP值>1,對分類的貢獻比較大。由判別分析和聚類分析結(jié)果可知江西各地吳茱萸含量測定結(jié)果分布比較集中,但也存在區(qū)別,自北向南存在差異。其中湖北、湖南、浙江等江西周邊省份樣品測定結(jié)果與江西的聚在一起,而廣西、重慶、四川等距離江西較遠省份樣品測定結(jié)果出現(xiàn)離群現(xiàn)象。見圖3、圖4。
圖3 36批吳茱萸樣品正交偏最小二乘判別分析得分圖
圖4 吳茱萸樣品正交偏最小二乘判別分析VIP值
2.8 配比關(guān)系結(jié)果判別分析 在含量測定結(jié)果聚類分析和判別分析結(jié)果的基礎(chǔ)上,采用SIMCA14.1對36批吳茱萸樣品中4個成分的含量配比結(jié)果進行正交偏最小二乘判別分析,繪制OPLS-DA散點得分圖。結(jié)果顯示,36批樣品大致可聚為4類,H21、H29、H28、H13、H18、H26、H34、H15號 樣 品 聚 為1類,含 量 配 比 為1:(2.83~4.19):(1.42~2.24):(0.50~0.67)產(chǎn)地主要為板塊二(南昌、宜春、鷹潭);H10、H25、H31、H32、H22、H23、H12、H33號樣品聚為2類,含量配比為1:(1.72~2.49):(1.00~1.40):(0.38~0.57),產(chǎn)地主要為板塊一(上饒、九江、景德鎮(zhèn));H14、H36、H4、H6、H5、H35、H19號樣品聚為3類,含 量 配 比 為1:(1.46~1.90):(0.16~0.25):(0.09~0.13),產(chǎn)地主要為板塊四(贛州);H1、H24、H27、H2、H7、H9、H3、H11、H8號樣品聚為4類,含量配比為1:(2.24~2.86):(0.05~0.61):(0.04~0.27),產(chǎn)地主要為板塊三(新余、吉安、撫州);H16和H30、H20、H17離中心較遠,產(chǎn)地主要為廣西、重慶和四川。由聚類結(jié)果可推出受南北生態(tài)差異的影響,自北向南成分之間的配比關(guān)系存在差異。見圖5。
圖5 36批吳茱萸樣品配比關(guān)系正交偏最小二乘判別分析得分圖
本研究比較了40%~100%乙醇、純甲醇提取溶劑、超聲時間20~80 min、溶劑用量15~50 ml對吳茱萸藥材中去氫吳茱萸堿、檸檬苦素、吳茱萸堿、吳茱萸次堿的整體提取效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)當提取條件為70%乙醇50 ml浸泡1 h,超聲提取60 min時4種化學成分提取率最高。比較了0.1%三乙胺-乙腈、0.1%甲酸-乙腈、0.1%乙酸-乙腈、0.1%磷酸-乙腈(甲醇)等流動相,結(jié)果發(fā)現(xiàn)以0.1%磷酸-乙腈作流動相時基線平穩(wěn),各成分達到基線分離。進而比較不同濃度磷酸(0.02%~0.15%)對試驗結(jié)果的影響,結(jié)果顯示磷酸濃度的高低對基線和峰形的影響較小,磷酸的濃度最終定為0.02%,選用0.02%磷酸-乙腈為流動相。
在其他色譜條件不變,只改變色譜柱(Dikmatech Diamonsil Plus C18、Agilent HC-C18、Waters RP18色譜柱)的情況下,分別測定供試品中有效成分的含量。結(jié)果顯示,去氫吳茱萸堿、檸檬苦素、吳茱萸堿和吳茱萸次堿峰與前后峰均達到基線分離,含量的RSD均<3.0%(n=3)。說明不同色譜柱對測定結(jié)果影響較小。
采用二極管陣列檢測器,分別對4個待測成分在190~400 nm進行紫外吸收全波長掃描。結(jié)果去氫吳茱萸堿、檸檬苦素、吳茱萸堿、吳茱萸次堿的最大吸收波長分別為210 nm、250 nm、370 nm;210 nm、270 nm;224 nm;220 nm、240 nm、340 nm,為了兼顧4個成分的均有較大吸收并具備良好的基線,最終檢測波長確定為215 nm。
眾所周知,中藥的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)是一個穩(wěn)定有序的整體,物質(zhì)基礎(chǔ)具有穩(wěn)定、有序、整體性的結(jié)構(gòu),在測定主要活性成分含量的基礎(chǔ)上,進一步分析主要活性成分的配比關(guān)系可以更好地控制中藥材質(zhì)量,這也將成為全面控制藥材質(zhì)量標準的新思路。
筆者基于中醫(yī)藥配伍理論,測定了江西區(qū)域及其他省份的吳茱萸藥材中去氫吳茱萸堿、檸檬苦素、吳茱萸堿和吳茱萸次堿含量,并計算配比關(guān)系,結(jié)果贛 州 含 量 配 比 為1:(1.46~1.90):(0.16~0.25):(0.09~0.13);新余、吉安、撫州含量配比為1:(2.24~2.86):(0.05~0.61):(0.04~0.27);南昌、宜春、鷹 潭 含 量 配 比 為1:(2.83~4.19):(1.42~2.24):(0.50~0.67);上饒、九江、景德鎮(zhèn)含量配比為1:(1.72~2.49):(1.00~1.40):(0.38~0.57),廣西含量配比為1:(7.87~9.22):(4.27~4.98):(1.20~1.26)、重慶含量配比為1:5.50:2.97:0.99和四川含量配比為1:20.64:4.49:0.62,由以上數(shù)據(jù)可知不同區(qū)域吳茱萸均含去氫吳茱萸堿、檸檬苦素、吳茱萸堿、吳茱萸次堿4個有效成分,但量和量的配比關(guān)系有明顯區(qū)別,其中上饒、九江、景德鎮(zhèn)、南昌、宜春、鷹潭等江西中北部地區(qū)的配比關(guān)系比較接近,存在穩(wěn)定有序的結(jié)構(gòu)比,且距離該區(qū)域越遠,其配比關(guān)系差異越明顯,這也正符合唐代陳藏器所指:“茱萸南北總有,但其效不同,入藥者以吳地為好?!眳堑丶礊榻髦斜辈康貐^(qū)。但其藥效最佳是否受配比關(guān)系影響有待后期的藥效試驗加以驗證。以上結(jié)果表明,不同區(qū)域吳茱萸藥材有效成分含量及量與量間的配比關(guān)系存在差異,造成此現(xiàn)象的原因可能是不同產(chǎn)區(qū)地理位置、氣候環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu)等因素存在不同。此外,本研究只是初步分析比較了江西省內(nèi)不同區(qū)域及少量省外吳茱萸藥材中去氫吳茱萸堿、檸檬苦素、吳茱萸堿、吳茱萸次堿配比關(guān)系的特點和差異,后續(xù)還將繼續(xù)增加樣本量并開展藥效實驗,優(yōu)選出藥效最佳的配比關(guān)系,為吳茱萸藥材道地性研究提供新思路與新方法,為道地吳茱萸藥材質(zhì)量標準的制定提供科學依據(jù)。