李英哲,李佳東,黃夢龍,周明哲,吳 弢
(上海中醫(yī)藥大學(xué)中藥研究所,上海 201203)
菥蓂為十字花科植物菥蓂Thlaspi arvenseL.的干燥地上部分,又名析目(陜西)、蘇敗醬(江蘇)、南敗醬(湖北)、大薺、遏藍菜、爪子草等,原產(chǎn)地為歐洲,現(xiàn)廣泛分布于我國各地[1]。菥蓂始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,列為上品,其味辛、性微寒,歸肝、胃、大腸經(jīng)[2],具有清肝明目、和中利濕、解毒消腫等功效,臨床多用于目赤腫痛、脘腹脹痛、脅痛、腸癰、水腫、帶下和瘡癤癰腫等癥的治療[3]。菥蓂含黃酮類、有機酸類等化學(xué)成分[4]。目前,關(guān)于其質(zhì)量控制的報道較少,2020 年版《中國藥典(一部)》僅收錄其薄層色譜(TLC)鑒別等項[3]。宋文靜等[5]采用高效液相色譜(HPLC)法測定了菥蓂子藥材中異牡荊素、當(dāng)藥黃素、黑芥子苷的含量。過立農(nóng)等[6]、程麗媛等[7]分別建立了菥蓂藥材飲片中7 種黃酮類成分的含量測定方法,而關(guān)于菥蓂配方顆粒的指紋圖譜及含量測定尚未見報道。異牡荊素具有抑菌、抗炎、抗病毒、抗肝纖維化、抗腫瘤、抗氧化及保護心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等作用[8-11],與該制劑中的解毒消腫等功效相關(guān)。因此,本研究中以異牡荊素為指標(biāo)成分,建立測定其含量的超高效液相色譜(UPLC)法,并采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC - MS/MS)法對制劑中的化合物進行指認,確定特征峰;在此基礎(chǔ)上,建立其特征圖譜,以為其質(zhì)量控制提供參考。
Agilent 1290 Infinity Ⅱ液相色譜系統(tǒng)、Agilent 6546液相色譜四極桿飛行時間質(zhì)譜儀(美國Agilent 公司);Waters Acquity UPLC 超高效液相色譜儀(美國Waters公司);KQ250DB 型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);BP211D型萬分之一電子天平(德國Sartorius公司);Milli - Q Academic 型純水系統(tǒng)(美國Millipore公司)。
菥蓂配方顆粒(編號為S1-S10,S12-S13,分別購自W 公司、S 公司、J 公司);原兒茶酸對照品(批號為ST04100120)、檸檬酸對照品(批號為RS08641020)、丹參素對照品(批號為ST78460120),均購自上海詩丹德生物技術(shù)有限公司(含量≥98%);當(dāng)藥黃素對照品(批號為DST200817 - 084)、大波斯菊苷對照品(批號為DSTDQ006301)、異葒草苷對照品(批號為DST200815-121)、木犀草素對照品(批號為DSTDM003201),均購于成都德思特生物技術(shù)有限公司(含量≥98%);異牡荊素對照品(上海源葉生物有限公司,批號為B21544,含量≥98%);葒草苷、芹菜素對照品(實驗室自制,含量≥90%);甲醇為分析純,甲酸、乙腈為色譜純,水為超純水;菥蓂藥材飲片(編號為S11,購自W 公司),由上海中藥標(biāo)準(zhǔn)化中心吳立宏研究員鑒定為正品。
色譜條件:色譜柱為Agilent InfinityLab Poroshell 120 SB - C18柱(100 mm × 4.6 mm,2.7 μm);流動相為乙腈(A)-0.1%甲酸溶液(B),梯度洗脫(0~12 min 時10%A→40%A,12~12.5 min 時40%A→60%A);流速為0.80 mL/ min;檢測波長為336 nm;柱溫為30 ℃;進樣量為10μL。
質(zhì)譜條件:正、負離子模式。干燥氣溫度320 ℃、流速8 L/min;霧化氣壓力35 psi;毛細管電壓±3 500 V;碰撞電壓175 V。一級質(zhì)譜選用MS 1模式,質(zhì)量掃描范圍m/z100~1 700。二級質(zhì)譜分別選用Target-MS/MS 和Auto - MS/ MS 模式,碰撞電壓20,30,40 eV。采用Agilent MassHunter軟件采集質(zhì)譜數(shù)據(jù)。
取檸檬酸、丹參素、原兒茶酸、葒草苷、異葒草苷、異牡荊素、當(dāng)藥黃素、大波斯菊苷、木犀草素及芹菜素對照品各適量,精密稱定,加甲醇制成每1 mL 含各成分0.05 mg 的混合對照品溶液。取異牡荊素對照品適量,精密稱定,加甲醇制成每1 mL 含異牡荊素2.45 mg的對照品溶液。取顆粒樣品約0.5 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入70%甲醇25 mL,稱定質(zhì)量,超聲(功率250 W,頻率40 kHz;下同)處理30 min,放冷,用70%甲醇補足減失的質(zhì)量,濾過,取續(xù)濾液,即得顆粒供試品溶液。取藥材飲片樣品約2.0 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入70% 甲醇25 mL,稱定質(zhì)量,超聲處理30 min,放冷至室溫,用70%甲醇補足減失的質(zhì)量,搖勻,濾過,取續(xù)濾液,即得藥材飲片供試品溶液。取麥芽糊精適量,精密稱定,加甲醇制成每1 mL 含糊精1.00 mg 的陰性對照品溶液。
取2.2 項下藥材飲片供試品溶液適量,按2.1 項下色譜條件調(diào)整流動相梯度比例(調(diào)整為0~10 min 時10%A→50%A)后進行分析。主要采用負離子模式(該模式更易識別黃酮類成分[11-12])對菥蓂藥材中的化學(xué)成分進行表征。共表征出14 個化合物(見表1),為排除同分異構(gòu)體對質(zhì)譜表征結(jié)果的影響,對其中10 個化合物(檸檬酸、丹參素、原兒茶酸、葒草苷、異葒草苷、異牡荊苷、當(dāng)藥黃素、大波斯菊苷、木犀草素及芹菜素)經(jīng)對照品驗證(見圖1)。其中檸檬酸、丹參素、原兒茶酸及葒草苷為首次從菥蓂藥材中檢出。
表1 藥材飲片樣品主要化合物鑒定Tab.1 Identification of main compounds in Thlaspi Herba Formula Granules
2.4.1 方法學(xué)考察
專屬性試驗:取2.2 項下混合對照品溶液、顆粒供試品溶液、陰性對照品溶液各適量,按2.1 項下色譜條件進樣測定,記錄色譜圖。結(jié)果陰性對照無干擾,表明方法專屬性良好。
精密度試驗:取同一批顆粒供試品溶液適量,按2.1 項下色譜條件連續(xù)進樣測定6 次,記錄峰面積。以異牡荊素峰(s)為參照峰(下同),計算得其他特征峰[異肥皂草苷峰(峰1)、異葒草苷峰(峰2)、木犀草素峰(峰4),下同]相對保留時間的RSD為0~0.15%,相對峰面積的RSD為0~1.04%,均小于3.0%(n=6),表明方法精密度良好。
穩(wěn)定性試驗:取同一顆粒供試品溶液適量,分別于室溫下放置0,2,4,8,12,18,24,36,48,72 h時,按2.1項下色譜條件進樣測定,記錄色譜圖。其他特征峰相對保留時間的RSD為0.06%~0.22%,相對峰面積的RSD為0.35%~1.38%,均小于3.0%(n= 10),表明供試品溶液在室溫下放置72 h內(nèi)基本穩(wěn)定。
重復(fù)性試驗:取同一批顆粒樣品(編號S3)適量,共6 份,按2.2 項下方法制備顆粒供試品溶液,按2.1 項下色譜條件進樣測定,記錄色譜圖。其他特征峰相對保留時間的RSD為0.03%~0.11%,相對峰面積的RSD為0.10%~1.00%,均小于3.0%(n=6),表明方法重復(fù)性良好。
2.4.2 圖譜建立及相似度評價
取10 批顆粒樣品(W 公司)各適量,按2.2 項下方法制備顆粒供試品溶液,按2.1 項下色譜條件進樣測定,將10批顆粒樣品色譜圖結(jié)果依次導(dǎo)入中藥色譜特征圖譜相似度評價系統(tǒng)(2012版)進行分析,記錄疊加特征圖譜(圖2)。采用中位數(shù)法,時間寬度設(shè)定為0.1 min,進行多點校正和自動匹配,生成特征圖譜共有模式(圖3),峰1 在336 nm 波長處明顯,可清晰辨別,峰2,3,4 經(jīng)對照品二次比對可確認。結(jié)果W 公司的10 批顆粒樣品相似度為0.998~1.000,表明相似度良好,說明不同批次間顆粒樣品差異較小,質(zhì)量較穩(wěn)定。
圖2 10批顆粒樣品超高效液相色譜疊加特征圖譜Fig.2 HPLC superimposed characteristic chromatograms of 10 batches of granule samples
圖3 顆粒樣品超高效液相色譜對照特征圖譜1.Isosaponin 2.Isoorientin 3.Isovitexin 4.LuteolinFig.3 UPLC reference characteristic chromatograms of the granule sample
10 批顆粒樣品的各特征峰(峰1、峰2、峰4)與s 峰(相對保留時間規(guī)定值為1.00 min)的平均相對保留時間為0.59,0.84,1.65 min,相對保留時間的RSD為0~0.55%。
取顆粒樣品(S1 - S10,S12 - S13)、藥材飲片樣品(S11),按2.2項下方法制備顆粒供試品溶液,再按2.1項下色譜條件進樣測定。結(jié)果見圖4,S1 - S10,S12 - S13的色譜圖差異明顯,W 公司顆粒樣品色譜圖與飲片(S11)相似度高。
圖4 顆粒樣品、飲片樣品指紋圖譜比對Fig.4 Comparison of characteristic chromatograms of granule samples and decoction piece samples
2.5.1 方法學(xué)考察
專屬性試驗:取2.2 項下異牡荊素對照品溶液、陰性對照品溶液各適量,按2.1 項下色譜條件進樣測定,記錄色譜圖。結(jié)果陰性對照無干擾,表明方法專屬性良好。詳見圖5。
圖5 超高效液相色譜圖1.Isovitexin A.Reference solution B.Negative reference solutionFig.5 UPLC chromatograms
線性關(guān)系考察:取2.2項下異牡荊素對照品溶液適量,倍比稀釋,制成系列對照品溶液,按2.1項下色譜條件進樣測定,記錄色譜圖。以異牡荊素質(zhì)量濃度(X,μg/mL)為橫坐標(biāo),峰面積積分值(Y)為縱坐標(biāo),進行線性回歸,得回歸方程Y=28.79X+7.722(R2=0.999 6),結(jié)果表明,異牡荊素質(zhì)量濃度在2.54~254.00μg/mL 范圍內(nèi)與峰面積積分值線性關(guān)系良好。
精密度試驗:取高、中、低質(zhì)量濃度的異牡荊素對照品溶液各適量,按2.1 項下色譜條件進樣分析,每個質(zhì)量濃度連續(xù)進樣測定3 次,連續(xù)測定3 d。結(jié)果日內(nèi)精密度的RSD為0.31%~1.00%(n= 3),日間精密度的RSD為0.94%~1.38%(n=3),RSD均小于2%,表明儀器精密度良好。
穩(wěn)定性試驗:取同一批顆粒供試品溶液適量,按2.1項下色譜條件進樣測定,分別于室溫下放置0,2,4,8,12,24,36,48,72 h 時進樣測定,記錄峰面積。結(jié)果異牡荊素峰面積的RSD小于2%(n=9),表明供試品溶液室溫下放置72 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
重復(fù)性試驗:取顆粒樣品(編號為S3),按2.2 項下方法制備顆粒供試品溶液,共6 份,按2.1 項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積并計算異牡荊素含量。結(jié)果異牡荊素含量的RSD小于2%(n= 6),表明方法重復(fù)性良好。
加樣回收試驗:取顆粒樣品(編號為S3)0.25 g,精密稱定,分別加入150%,100%,50%3 個質(zhì)量濃度的異牡荊素對照品溶液,按2.2 項下方法制備供試品溶液,按2.1項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積并計算回收率。結(jié)果加樣回收率為96.24%~104.22%,平均加樣回收率為99.62%,RSD為0.11%~2.61%(n=9)。
2.5.2 含量測定
取各顆粒樣品適量,按2.2項下方法制備顆粒供試品溶液,按2.1 項下色譜條件進樣測定,結(jié)果見表2(其中-為未測出)。W 公司10批顆粒樣品中異牡荊素含量在5.40~5.54 mg/g,平均5.49 mg/g。故規(guī)定以異牡荊素含量的70%為下限設(shè)定含量限,即每1 g 菥蓂配方顆粒中異牡荊素含量不得少于3.85 mg。
表2 樣品中異牡荊素含量測定結(jié)果(n=3)Tab.2 Results of the content determination of isovitexin in samples(n=3)
本研究中首先采用全波長掃描,通過色譜峰數(shù)目和響應(yīng)值大小篩選檢測波長。發(fā)現(xiàn)在336 nm 波長條件下,菥蓂配方顆粒的特征圖譜基線較平穩(wěn),峰容量較大且具有較高響應(yīng)值,故選擇336 nm 為檢測波長;以峰容量、各峰間的分離度、峰對稱性為指標(biāo),考察流動相的組成(乙腈- 水、乙腈- 0.1%醋酸溶液、乙腈-0.1%甲酸溶液),最終確定乙腈-0.1%甲酸溶液為流動相,并對洗脫時間、比例進行優(yōu)化;以特征峰保留時間、色譜峰分離度及對稱性為指標(biāo),考察了柱溫(25,30,35 ℃)、流速(0.75~0.85 mL/ min)對特征峰分離效果的影響,結(jié)果表明,流速對分離度及色譜峰峰形影響較大,當(dāng)柱溫為30 ℃、流速為0.80 mL/ min 時特征峰分離良好。
比較使用相同規(guī)格(100 mm×4.6 mm,2.7μm)不同廠家的色譜柱(Agilent InfinityLab Poroshell 120 SB -C18柱,月旭Boltimate LP-C18柱,迪馬Navigatorsil C18柱),結(jié)果表明,迪馬和月旭色譜柱在同一色譜條件下,除色譜峰峰對稱性稍劣于安捷倫色譜柱外,其他色譜行為均與后者相同。在不同的超高效液相儀器(Waters 和Agilent)上進行考察,該色譜條件在兩個廠家的儀器上均能得到一致的色譜圖,表明本研究所建立的色譜條件耐用性良好。
目前已有文獻報道通過化學(xué)成分分離、質(zhì)譜鑒定等方法對菥蓂所含化合物進行鑒定,結(jié)果表明其主要含有黃酮苷類[11]成分。本研究在已有研究的基礎(chǔ)上,采用UPLC - MS/ MS 技術(shù)分析藥材樣品中的化學(xué)成分,共表征了14 個化合物,其中檸檬酸、丹參素、原兒茶酸及葒草苷4個化合物為首次從菥蓂藥材中檢出。
在供試品溶液制備過程中,分別考察了提取方法(超聲、加熱回流、冷浸),5 種不同提取溶劑(甲醇、70%甲醇、50%甲醇、70%乙醇、水),提取時間(15,30,45 min),液料比(1∶25,1∶50,1∶100)對顆粒樣品有效成分提取率的影響??紤]到配方顆粒在實際應(yīng)用中主要以熱水沖服,本研究中對水和有機溶劑的提取結(jié)果進行了比較,發(fā)現(xiàn)二者在提取化合物的數(shù)量上無明顯差異,但峰面積有差異,其中水提物的特征峰平均單位峰面積為3 352.766 ± 56.95,而70%甲醇提取物為4 073.72 ±65.87。因此綜合峰容量、總峰面積/稱樣量、實驗操作簡便易行等因素,選擇液料比1∶50,70%甲醇超聲提取30 min作為顆粒樣品供試品溶液的制備方法。
本研究中在生成對照圖譜時采用中位數(shù)法,可避免用平均數(shù)法易受個別超常樣本影響的缺點,使圖譜更具代表性[13]。對來源于不同公司的顆粒樣品圖譜的相似度進行評估,來源于W 公司的10 批樣品相似度為0.998~1.000,結(jié)果表明W 公司的配方顆粒生產(chǎn)工藝穩(wěn)定,批次間差異較?。籗12和S13樣品的譜圖相似度較高,但與W 公司差距較大,這可能與不同廠家所使用飲片來源不同或制劑工藝不同有關(guān)。有文獻報道,菥蓂藥材地上部分與來源于白花敗醬的敗醬草相似,導(dǎo)致二者常出現(xiàn)混用的情況[20-21],因此不排除藥材基源不同的可能。W 公司菥蓂配方顆粒的原料飲片經(jīng)鑒定為十字花科植物菥蓂的干燥地上部分,且發(fā)現(xiàn)在同一試驗條件下,菥蓂藥材飲片液相色譜圖與W 公司生產(chǎn)的配方顆粒色譜圖相似性較高。由于配方顆粒喪失藥材性狀特征及顯微特征鑒定,研究出準(zhǔn)確且具有代表性的特征圖譜對配方顆粒鑒定尤為重要,因此收集市面上常見廠家所生產(chǎn)的菥蓂配方顆粒相比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的色譜圖差異較大。
綜上所述,本研究首次通過高分辨質(zhì)譜檢出菥蓂藥材中檸檬酸、丹參素、原兒茶酸及葒草苷4個化合物,同時建立了以異肥皂草苷、異葒草苷、異牡荊素、木犀草素4個黃酮類成分為特征峰的UPLC特征圖譜和異牡荊素含量測定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),為菥蓂配方顆粒質(zhì)量控制提供了參考。