胡 青,程益清,曹 帥,孫 健,季 申*
(1.中國醫(yī)藥工業(yè)研究總院,上海 201203; 2.上海市食品藥品檢驗研究院,國家藥品監(jiān)督管理局中藥質(zhì)量控制重點實驗室,上海 201203)
復方板藍根顆粒收載于《中華人民共和國衛(wèi)生部藥品標準》 中藥成方制劑第十二冊 (編號WS3-B-2377-97),由板藍根、大青葉經(jīng)水提醇沉工藝制得,用于治療風熱感冒、咽喉腫痛,可能通過多途徑、多靶點干預來COVID-19[1]。查詢國家藥監(jiān)局網(wǎng)站發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有復方板藍根顆粒生產(chǎn)企業(yè)147家,批準文號151 個,質(zhì)量標準17 個,其中1 個部頒標準僅收載了2 項理化鑒別項,無薄層鑒別、含量測定項目,而其余16 個國家標準增加了靛玉紅等成分的TLC 鑒別或含量測定項目,故存在較嚴重的“不同標準” 情況,導致質(zhì)量控制水平落后,市售產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。
目前,關于復方板藍根顆粒物質(zhì)基礎的文獻較少[2-3],而涉及質(zhì)量標準的也集中于中靛玉紅、尿苷等1~4 種成分的控制[4-6],無法全面反映該制劑整體質(zhì)量。因此,本實驗采用UPLC-Q-TOF-MS 法對復方板藍根顆粒進行物質(zhì)基礎研究、整體質(zhì)量評價,以期為進一步提高其質(zhì)量標準提供方向。
Waters VION IMS Q-TOF 型液相質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國Waters 公司); Milli-Q Gradient A10 型純水儀(美國Millipore 公司); 電子分析天平(德國Sartorius 公司); 超聲儀; 離心機。板藍根(批號121177-201608)、大青葉 (批號121367-200401)對照藥材及靛玉紅(批號110717-201805)、(R,S) -告依春(批號111753-202007)、鳥苷(批號111977-201501)、腺苷(批號110879-201703)、尿苷(批號110887-201803)、酪氨酸(批號140624-201506)、苯丙氨酸(批號140624-201506)、牡荊苷(批號111687-200501)、檸檬酸(批號111679-200401)、紫丁香苷(批號111574-200201) 對照品均購自中國食品藥品檢定研究院; 靛苷(批號M06A11K120647 )、3-吲哚甲醛(批號H24A9Z59589)、落葉松樹脂醇 B ( 批號T06A11Z120554 )、異金雀花素(批號P07A11S120560)、異落葉松樹脂醇 ( 批號Y28J11H116890) 對照品均購自上海源葉生物科技有限公司; 2,4-喹唑啉二酮對照品 (批號20191130) 購自上海沃凱生物技術有限公司。復方板藍根顆粒共112 批,來自50 家企業(yè)(Q1 ~Q50)。乙腈、甲酸為色譜純(德國Merck 公司);水為超純水。
2.1 UPLC-Q-TOF-MS 分析條件
2.1.1 色譜 Waters HSS T3 色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm); 流動相乙腈(A) -0.1%甲酸(B),梯度洗脫(0 ~1 min,100% B; 1 ~6 min,100% ~80%B; 6~18 min,80% ~35%B; 18 ~18.5 min,35% B ~0; 18.5 ~19.5 min,0; 19.5 ~23 min,0 ~100% B); 體積流量0.5 mL/min; 柱溫40 ℃; 進樣量2 μL。
2.1.2 質(zhì)譜 電噴霧離子源(ESI); 負離子掃描; 毛細管電壓2.5 kV; 錐孔電壓40 V; 除溶劑氣氮氣,體積流量800 L/h; 除溶劑溫度550 ℃;離子源溫度120 ℃; 掃描范圍m/z50 ~1 000; 掃描時間0.2 s; 碰撞氣氮氣,低能量掃描時碰撞能量4 eV,高能量掃描時碰撞能量25 ~60 eV。以50 pg/μL 亮氨酸-腦啡肽溶液為校正標準液。
2.2 溶液制備
2.2.1 對照品溶液 精密稱取各對照品適量,甲醇制成質(zhì)量濃度均為20 μg/mL 的溶液,即得。
2.2.2 供試品溶液 取112 批樣品,每批各約2 g,精密稱定,置于具塞錐形瓶中,精密加入10 mL甲醇,密塞,稱定質(zhì)量,超聲 (功率250 W,頻率40 kHz,40 ℃以下) 處理1 h,放冷,甲醇補足減失的質(zhì)量,搖勻,4 000 r/min 離心5 min,取上清液,即得。
2.3 數(shù)據(jù)處理與分析 采用UNIFI 軟件采集數(shù)據(jù),對于有對照品的成分,通過比對兩者保留時間、質(zhì)譜碎片特征進行鑒定; 對于沒有對照品的成分,查閱中英文相關文獻,收集已報道組方藥材中的成分信息,包括名稱、分子式、CAS 號、化學結構等,建立初步化學成分數(shù)據(jù)庫,將UNIFI 軟件與其進行自動匹配,質(zhì)量數(shù)偏差設置為±5×10-6,并根據(jù)化合物二級質(zhì)譜信息進行人工確認。
3.1 成分鑒定 基峰離子流色譜圖見圖1,共檢測到37 種主要成分[7-15],包括8 種生物堿、7 種苯丙素、3 種核苷、2 種氨基酸、6 種有機酸、4 種黃酮、1 種含硫成分、6 種其他成分,具體見表1。以峰5、7、15、19、20、24 為例,對其鑒定過程進行分析。
表1 復方板藍根顆?;瘜W成分鑒定結果Tab.1 Results of chemical constituent identification in Compound Banlangen Granules
圖1 復方板藍根顆?;咫x子流色譜圖Fig.1 Base peak ion current chromatogram of Compound Banlangen Granules
峰5 準分子離子峰m/z282.084 0 [M-H]-,保留時間3.66 min,分子式C10H13N5O5; 二級質(zhì)譜圖中碎片離子為脫去一分子核糖后生成的m/z150.042 4 [M-H-rib]-,通過比對對照品、查閱文獻[7]、匹配數(shù)據(jù)庫,推測該化合物為鳥苷,屬于核苷類成分。
峰7 準分子離子峰m/z164.071 7 [M-H]-,保留時間4.27 min,分子式C9H11NO2; 二級質(zhì)譜圖中碎片離子主要有m/z147.044 4 [M-H-NH3]-、103.054 1 [M-H-CO2-NH3]-,通過比對對照品、查閱文獻[7]、匹配數(shù)據(jù)庫,推測該化合物為苯丙氨酸,屬于氨基酸類成分。
峰15 準分子離子峰m/z294.098 1 [M-H]-,保留時間6.09 min,分子式C14H17NO6; 二級質(zhì)譜圖中碎片離子為脫去一分子葡萄糖后生成的m/z131.037 2 [M-H-Glc-H]-,通過比對對照品、查閱文獻[7]、匹配數(shù)據(jù)庫,推測該化合物為靛苷,屬于生物堿類成分。
峰19 準分子離子峰m/z729.261 0 [M +COOH]-,保留時間6.26 min,分子式C32H44O16;二級質(zhì)譜圖中主要是糖苷鍵斷裂,先丟失一分子或兩分子葡萄糖,再丟失CH2O 形成的碎片離子m/z521.202 5 [M-H-Glc]-、359.152 3 [M-H-2Glc]-、329.142 4 [M-H-2Glc-CH2O]-,通過比對對照品、查閱文獻[12]、匹配數(shù)據(jù)庫,推測該化合物為落葉松樹脂醇B,屬于苯丙素類成分。
峰20 準分子離子峰m/z181.014 5 [M-H]-,保留時間6.65 min,分子式C8H6O5; 二級質(zhì)譜圖中主要是連續(xù)脫去中性分子CO2后形成的碎片離子m/z137.022 4 [M-H-CO2]-、m/z93.034 4 [MH-2CO2]-,通過查閱文獻[7]、匹配數(shù)據(jù)庫,推測該化合物為2-羥基-1,4-苯二甲酸,為有機酸成分。
峰24 準分子離子峰m/z431.097 9 [M-H]-,保留時間7.75 min,分子式C21H20O10; 二級質(zhì)譜圖碎片離子主要有m/z341.068 9 [M-HC3H6O3]-、311.056 5 [M-H-C4H8O4]-、283.060 0[M-H-C5H10O5]-,通過比對對照品、查閱文獻[13]、匹配數(shù)據(jù)庫,推測該化合物為牡荊苷,屬于黃酮類成分。
3.2 整體質(zhì)量評價 選擇3 個主要生產(chǎn)企業(yè)Q1、Q5、Q9 (收集批次最多) 的33 批樣品(Q1 13批,Q5 11 批,Q9 9 批) 作為研究對象,采用SPSS 19.0 軟件,以平均Euclidean 距離為度量標準,通過組間連接法,以37 個共有峰峰面積為變量進行系統(tǒng)聚類分析,結果見圖2。由此可知,組間距為10 時各批樣品聚為3 類,Q1 的3、19、2、43、33、1、18、30、32、5、53,Q5 的31、71、34、37、41、8、105、29 為一類; Q1 的10、61,Q5 的17、107,Q9 的44、106、20、27、35、26、72、21、13 為一類; Q5 的49 為一類,表明其總體聚類區(qū)分較明顯,同一生產(chǎn)企業(yè)樣品質(zhì)量一致性較好,而不同生產(chǎn)企業(yè)的較差。
圖2 33 批復方板藍根顆粒聚類分析圖Fig.2 Cluster analysis plot for thirty-three batches of samples
采用SIMCA-P 13.0 軟件,以37 個共有峰峰面積為自變量,各批樣品為應變量,采用偏最小二乘法-判別分析 (PLS-DA) 依次提取3 個主成分,模型解釋率R2X為0.653,預測能力參數(shù)Q2為0.784,均高于0.5,說明擬合程度較好。將模型建立時分類Y矩陣變量定義為隨機排列20 次,并進行置換檢驗,得到R2為0.279,Q2為-0.322,表明模型未出現(xiàn)過擬合。經(jīng)PLS-DA 模型擬合分析得到散點圖、置換檢驗圖、VIP 圖,分別見圖3 ~5,可知不同生產(chǎn)企業(yè)樣品分別聚類,區(qū)分較明顯,與聚類分析結果一致,表明其質(zhì)量存在一定差異,但同一生產(chǎn)企業(yè)不同批次樣品質(zhì)量差異較小。再對模型各投影VIP 參數(shù)進行分析,其數(shù)值大于1 表明有顯著影響,可作為質(zhì)量差異標志物,其中尿苷、鳥苷、腺苷、檸檬酸、酪氨酸是對分類起到最重要作用的5 個變量,即為區(qū)分不同生產(chǎn)企業(yè)樣品的重要指標,提示在生產(chǎn)過程中應重點監(jiān)控其質(zhì)量變化以減少批次間差異,保證整體質(zhì)量穩(wěn)定。
圖3 PLS-DA 得分散點圖(3 家生產(chǎn)企業(yè))Fig.3 Score scatter plot for PLS-DA ( three production enterprises)
圖4 模型置換檢驗圖Fig.4 Permutation test plot for model
圖5 PLS-DA VIP 值Fig.5 VIP values for PLS-DA
采用SIMCA-P 13.0 軟件,以37 個共有峰峰面積為自變量,112 批樣品為應變量進行PLS-DA 分析,結果見圖6。由此可知,Q30 樣品65、66 與Q19 樣品42 明顯離群,與其他生產(chǎn)企業(yè)樣品差異較大,并且 (R,S) -告依春、腺苷、鳥苷、尿苷、靛玉紅色譜峰峰面積明顯小于其他樣品,提示其投料的板藍根、大青葉質(zhì)量較差。
圖6 PLS-DA 得分散點圖(所有生產(chǎn)企業(yè))Fig.6 Score scatter plot for PLS-DA ( all production enterprises)
尿苷、鳥苷、腺苷為板藍根、大青葉共有核苷類成分,是區(qū)分不同生產(chǎn)企業(yè)樣品的重要指標,而(R,S) -告依春為2020 年版《中國藥典》 規(guī)定的板藍根指標成分。為了更好地評價復方板藍根顆粒質(zhì)量,本實驗采用HPLC 法測定上述4 種成分的含量,結果見表2。由此可知,不同生產(chǎn)企業(yè)樣品中各成分含量存在顯著差異; 3 家生產(chǎn)企業(yè)樣品中其平均含量依次為Q5>Q1>Q9,并且Q9 樣品中各成分總含量僅為Q5 的21.4%,表明其質(zhì)量不佳;Q19、Q30 的3 批樣品中各成分含量偏低,與PLSDA 分析結果一致,可能存在藥材質(zhì)量較差或不足量投料生產(chǎn)的情況。
復方板藍根顆粒具有較強的抗菌、抗病毒、增強免疫力等功效[16],但其現(xiàn)行標準質(zhì)量控制項目不足,缺乏專屬性,是導致企業(yè)間產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊的重要原因。另外,水提醇沉工藝不利于靛玉紅溶出; 部分企業(yè)所用板藍根、大青葉質(zhì)量較差,使得指標成分[如靛玉紅、(R,S) -告依春等] 含量較低; 可能存在不足量投料生產(chǎn)的情況。
本實驗采用UPLC-Q-TOF-MS 法對復方板藍根顆粒物質(zhì)基礎進行研究,參考文獻、數(shù)據(jù)庫匹配、二級質(zhì)譜分析,共鑒定出37 個化合物,主要為生物堿、苯丙素、核苷、有機酸、黃酮等,其中板藍根中的生物堿類成分具有多種藥理活性,如抗病毒、抗炎、抗菌、抗腫瘤等[17-19],有機酸、核苷類成分具有顯著的抗內(nèi)毒素活性[20-21],結合氨基酸具有抗病毒、抗炎等作用[22]。再通過聚類分析、PLS-DA 等化學計量學方法評價了復方板藍根顆粒整體質(zhì)量,可為該制劑后續(xù)相關研究提供科學依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。