劉星村 ,張米嬋 ,姚青青 ,黃家宇 ,湯磊 ,吳軍 ,李莉 #(.貴州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,貴陽 55005;.貴州遠(yuǎn)程制藥有限責(zé)任公司,貴陽 55008)
雙冬膠囊是一種由梔子、黃芪、麥冬、苦木、白花蛇舌草、冬葵果6味藥材組成的中藥制劑[1],臨床上用于治療單純性下尿路感染以及下焦?jié)駸峒鏆怅巸商撟C導(dǎo)致的尿頻、尿急、尿道灼熱刺痛、尿黃等癥狀[2]。目前,對于雙冬膠囊的國內(nèi)外研究報(bào)道較少,主要是定性鑒別、單一成分的定量分析或藥理作用研究等[1―6],而雙冬膠囊具體是哪些成分發(fā)揮抗炎作用目前尚不明確。中藥譜效關(guān)系是在中藥指紋圖譜研究基礎(chǔ)上,將中藥指紋圖譜中化學(xué)成分的變化與中藥藥效聯(lián)系起來,進(jìn)而篩選出與藥效密切的成分[7―8]。鑒于此,本研究采用高效液相色譜(HPLC)法建立雙冬膠囊指紋圖譜,并以抗炎作用為切入點(diǎn),將大鼠足腫脹率及炎癥因子水平作為藥效指標(biāo),結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度分析研究雙冬膠囊指紋圖譜與抗炎作用的譜效關(guān)系,以期從該藥中篩選出與抗炎藥效密切相關(guān)的化學(xué)成分,為探索其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和質(zhì)量控制提供理論依據(jù)。
本研究所用的主要儀器有Ultimate 3000型HPLC儀(美國Thermo Fisher Scientific公司)、MS105DU型電子分析天平(瑞士Mettler-Toledo公司)、H1-16KR型高速冷凍離心機(jī)(湖南可成儀器設(shè)備有限公司)、ReadMax-1500型光吸收全波長酶標(biāo)儀(上海閃譜生物科技有限公司)、T10 basic型組織分散機(jī)[艾卡(廣州)儀器設(shè)備有限公司]。
本研究所用動物為雄性SD大鼠,體重(190±10) g,購自長沙市天勤生物技術(shù)有限公司,實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)許可證號為SCXK(湘)2022-0011。大鼠飼養(yǎng)于貴州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院動物房內(nèi),溫度為(24±2) ℃,相對濕度為(55±2)%。所有動物實(shí)驗(yàn)操作均符合貴州醫(yī)科大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)福利倫理審查委員會標(biāo)準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)動物倫理號為2200394。
雙冬膠囊(批號分別為20210903、20211004、20211101、20211122、20211203、20211224、20220101、20220112、20220123、20220202、20220213、20220224、20220305、20221001、20221013,編號依次為S1~S15,規(guī)格均為0.3 g/粒)購自貴州遠(yuǎn)程制藥有限責(zé)任公司;京尼平苷酸、去乙酰車葉草苷酸甲酯、京尼平龍膽雙糖苷、綠原酸、梔子苷、毛蕊異黃酮葡萄糖苷、西紅花苷、毛蕊異黃酮對照品(批號分別為wkq22041210、wkq20052505、wkq22060614、wkq20042702、wkq20011502、wkq20010904、wkq22042612、wkq21122903,純度≥98%)購自四川維克奇生物科技有限公司;阿司匹林腸溶片(批號BJ70397,規(guī)格100 mg/粒)購自拜耳醫(yī)藥保健有限公司;BCA蛋白濃度測定試劑盒(批號20220914)購自北京索萊寶科技有限公司;丙二醛(malondialdehyde,MDA)檢測試劑盒、總超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性檢測試劑盒(批號分別為081722221214、021423230302)購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司;前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)試劑盒、白細(xì)胞介素6(interleukin-6,IL-6)ELISA試劑盒、IL-8 ELISA試劑盒、IL-1β ELISA試劑盒、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)ELISA試劑盒(批號均為02/2023)均購自上海酶聯(lián)生物科技有限公司;甲醇、乙腈為色譜純;磷酸為分析純;水為純凈水。
2.1.1 混合對照品溶液的制備
取京尼平苷酸、去乙酰車葉草苷酸甲酯、京尼平龍膽雙糖苷、綠原酸、毛蕊異黃酮葡萄糖苷、西紅花苷、毛蕊異黃酮對照品適量,精密稱定,分別加甲醇制成對照品儲備液。精密量取上述各對照品儲備液適量,精密稱取梔子苷對照品適量,置于同一10 mL量瓶中,加甲醇制得每1 mL含30.6 μg京尼平苷酸、133.3 μg去乙酰車葉草苷酸甲酯、297.8 μg京尼平龍膽雙糖苷、34.5 μg綠原酸、12.7 μg毛蕊異黃酮葡萄糖苷、85.0 μg西紅花苷、3.5 μg毛蕊異黃酮、1 408.0 μg梔子苷的混合對照品溶液。
2.1.2 供試品溶液的制備
取雙冬膠囊內(nèi)容物約2 g,精密稱定,置于50 mL具塞錐形瓶中,精密加入50%甲醇30 mL,稱定質(zhì)量;超聲(頻率40 kHz,功率250 W)提取20 min后取出,放冷,再次稱定質(zhì)量;用50%甲醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量,搖勻,采用0.22 μm微孔濾膜過濾,取續(xù)濾液,即得供試品溶液。
2.1.3 色譜條件
本研究所用色譜柱為ACE C18-AR(250 mm×4.6 mm,5 μm),以乙腈(A)-0.1%磷酸溶液(B)為流動相,進(jìn)行梯度洗脫(0~20 min,4%A→25%A;20~25 min,25%A→28%A;25~40 min,28%A→38%A);檢測波長為235 nm(0~22 min)、440 nm(22~28 min)、250 nm(28~40 min);柱溫為30 ℃;流速為1 mL/min;進(jìn)樣量為10 μL。
2.1.4 精密度試驗(yàn)
取“2.1.2”項(xiàng)下供試品溶液(樣品編號S10),按“2.1.3”項(xiàng)下色譜條件連續(xù)進(jìn)樣測定6次,記錄色譜圖。選取峰9(京尼平龍膽雙糖苷)作為參照峰,以此計(jì)算各共有峰相對保留時(shí)間和相對峰面積的RSD。結(jié)果顯示,各共有峰相對保留時(shí)間的RSD為0.14%~0.67%(n=6),相對峰面積的RSD為0.44%~2.92%(n=6),表明儀器精密度良好。
2.1.5 重復(fù)性試驗(yàn)
取雙冬膠囊(樣品編號S10)內(nèi)容物適量,共6份,按“2.1.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.1.3”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄色譜圖。選取峰9(京尼平龍膽雙糖苷)作為參照峰,以此計(jì)算各共有峰相對保留時(shí)間和相對峰面積的RSD。結(jié)果顯示,各共有峰相對保留時(shí)間的RSD為0.04%~0.57%(n=6),相對峰面積的RSD為0.41%~2.92%(n=6),表明該方法重復(fù)性良好。
2.1.6 穩(wěn)定性試驗(yàn)
取“2.1.2”項(xiàng)下供試品溶液(樣品編號S10),于室溫放置0、2、4、8、12、24 h后,按“2.1.3”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄色譜圖。選取峰9(京尼平龍膽雙糖苷)作為參照峰,以此計(jì)算各共有峰相對保留時(shí)間和相對峰面積的RSD。結(jié)果顯示,各共有峰相對保留時(shí)間的RSD為0.06%~1.71%(n=6),相對峰面積的RSD為0.96%~3.39%(n=6),表明供試品溶液在室溫放置24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.1.7 指紋圖譜的生成和共有峰的指認(rèn)
取15批雙冬膠囊供試品溶液及混合對照品溶液適量,按“2.1.3”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測定,將15批供試品溶液的色譜圖導(dǎo)入《中藥色譜指紋圖譜相似度評價(jià)系統(tǒng)(2012版)》進(jìn)行分析。將色譜峰峰形較明顯、信號強(qiáng)度較好的樣品S11的圖譜作為參照圖譜,時(shí)間窗寬度設(shè)置為0.1,并經(jīng)過多點(diǎn)校正后進(jìn)行全譜峰匹配,生成包含15批供試品溶液色譜圖的疊加指紋圖譜;同時(shí),采用中位數(shù)法生成對照指紋圖譜R。通過對比供試品溶液(樣品編號S11)與混合對照品溶液的色譜圖,進(jìn)行色譜峰的識別與指認(rèn)。結(jié)果顯示,共標(biāo)定出20個共有峰,并指認(rèn)出其中8個共有峰:峰4為京尼平苷酸、峰5為去乙酰車葉草苷酸甲酯、峰9為京尼平龍膽雙糖苷、峰10為綠原酸、峰11為梔子苷、峰13為毛蕊異黃酮葡萄糖苷、峰16為西紅花苷、峰20為毛蕊異黃酮。結(jié)果見圖1、圖2。
圖1 15批雙冬膠囊的HPLC疊加指紋圖譜和對照指紋圖譜R
圖2 混合對照品溶液和供試品溶液的HPLC圖
2.1.8 相似度評價(jià)
將對照指紋圖譜R作為參照,采用《中藥色譜指紋圖譜相似度評價(jià)系統(tǒng)(2012版)》進(jìn)行15批雙冬膠囊的相似度評價(jià)。結(jié)果顯示,15批樣品與對照指紋圖譜R的相似度分別為0.985、0.989、0.972、0.989、0.988、0.979、0.996、0.998、0.995、0.991、0.992、0.990、0.996、0.994、0.990,表明15批樣品化學(xué)成分組成一致性良好。
2.2.1 藥液的制備
臨用前,將阿司匹林腸溶片、15批雙冬膠囊內(nèi)容物加入適量生理鹽水超聲(頻率40 kHz,功率250 W)分散,分別配制成適當(dāng)濃度的混懸液。
2.2.2 雙冬膠囊對角叉菜膠致大鼠足趾腫脹的影響
將SD大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d后隨機(jī)分為18組,分別為對照組、模型組、阿司匹林腸溶片組(陽性對照,0.18 g/kg,根據(jù)臨床等效劑量設(shè)置)、雙冬膠囊S1~S15組(1.96 g/kg,以藥物內(nèi)容物計(jì),根據(jù)臨床等效劑量設(shè)置),每組6只。各給藥組大鼠每天灌胃給藥1次,連續(xù)7 d,對照組與模型組大鼠灌胃等體積生理鹽水。末次給藥后1 h,模型組和各給藥組大鼠右后足趾皮下注射0.1 mL 1%角叉菜膠溶液以致炎,對照組注射等劑量生理鹽水。3 h后測定每只大鼠右后足趾的腳板厚度,并計(jì)算足腫脹率[足腫脹率=(致炎足趾的腳板厚度-正常足趾的腳板厚度)/正常足趾的腳板厚度×100%][9―10]。采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)以±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,進(jìn)一步兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn),檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。結(jié)果(表1)顯示,與對照組比較,模型組大鼠足腫脹率顯著升高(P<0.01);與模型組比較,各給藥組大鼠足腫脹率顯著降低(P<0.01),表明這15批雙冬膠囊均具有較好的抗炎作用。
表1 各組大鼠足腫脹率的檢測結(jié)果(±s,n=6,%)
表1 各組大鼠足腫脹率的檢測結(jié)果(±s,n=6,%)
a:與對照組比較,P<0.01;b:與模型組比較,P<0.01。
組別對照組模型組阿司匹林腸溶片組雙冬膠囊S1組雙冬膠囊S2組雙冬膠囊S3組雙冬膠囊S4組雙冬膠囊S5組雙冬膠囊S6組足腫脹率14.55±1.46b 25.64±5.77b 18.59±2.65b 15.51±4.41b 17.81±2.84b 20.94±1.78b 19.41±1.44b 22.27±4.00b 16.24±1.46b足腫脹率3.00±0.25 64.14±15.45a 16.13±5.06b 20.94±2.30b 20.18±2.40b 13.11±3.26b 31.29±7.16b 28.13±5.98b 19.76±5.94b組別雙冬膠囊S7組雙冬膠囊S8組雙冬膠囊S9組雙冬膠囊S10組雙冬膠囊S11組雙冬膠囊S12組雙冬膠囊S13組雙冬膠囊S14組雙冬膠囊S15組
2.2.3 雙冬膠囊對大鼠右后足組織中炎癥因子的影響
脫頸處死各組大鼠,并剪下炎癥右后足,稱定質(zhì)量,以預(yù)冷的0.9% NaCl溶液為勻漿介質(zhì),制備成10%組織勻漿,再于4 ℃下以3 000 r/min離心15 min;取上清液適量,按試劑盒說明書方法檢測炎癥組織中MDA、SOD、PGE2,IL-6、IL-8、IL-1β、TNF-α水平。結(jié)果(表2)顯示,與對照組比較,模型組大鼠右后足組織中MDA、PGE2、IL-6、IL-8、IL-1β、TNF-α水平均顯著升高,SOD水平顯著降低(P<0.01);與模型組比較,各給藥組大鼠右后足組織中上述指標(biāo)水平均顯著逆轉(zhuǎn)(P<0.01)。
表2 各組大鼠右后足組織中炎癥因子水平的檢測結(jié)果(±s,n=6)
表2 各組大鼠右后足組織中炎癥因子水平的檢測結(jié)果(±s,n=6)
a:與對照組比較,P<0.01;b:與模型組比較,P<0.01。
組別對照組模型組阿司匹林腸溶片組雙冬膠囊S1組雙冬膠囊S2組雙冬膠囊S3組雙冬膠囊S4組雙冬膠囊S5組雙冬膠囊S6組雙冬膠囊S7組雙冬膠囊S8組雙冬膠囊S9組雙冬膠囊S10組雙冬膠囊S11組雙冬膠囊S12組雙冬膠囊S13組雙冬膠囊S14組雙冬膠囊S15組TNF-α/(pg/mL)260.53±21.73 357.01±41.83a 313.42±18.58b 322.75±23.04b 313.75±20.35b 315.31±18.79b 319.43±19.74b 317.28±27.70b 322.88±27.70b 322.11±23.23b 322.44±39.35b 312.37±42.73b 313.08±16.61b 316.62±17.74b 317.03±21.65b 320.96±11.09b 318.41±27.74b 317.48±11.11b MDA/(μmol/mg)2.40±0.54 12.50±2.22a 3.11±0.81b 3.80±0.80b 5.41±0.61b 5.28±2.05b 3.79±2.30b 4.90±1.47b 5.52±1.10b 4.24±1.91b 4.67±1.14b 4.41±2.68b 5.40±2.06b 3.79±1.91b 5.09±2.63b 4.08±1.88b 3.40±1.03b 4.33±1.40b SOD/(U/mL)208.12±25.06 153.72±14.83a 202.95±18.47b 190.77±28.18b 176.42±10.73b 202.65±23.86b 205.84±12.47b 183.17±10.70b 187.07±15.02b 205.91±12.47b 198.18±13.60b 184.05±12.24b 183.47±37.30b 184.05±12.18b 167.20±19.24b 199.84±10.93b 186.95±15.15b 203.59±15.79b PGE2/(pg/mL)81.93±5.91 105.39±17.19a 86.68±8.25b 88.56±12.98b 86.20±11.15b 87.82±10.33b 86.60±20.01b 86.12±19.25b 91.53±22.12b 88.36±23.17b 85.80±27.37b 90.13±19.08b 91.11±26.01b 87.18±18.90b 89.55±21.23b 85.30±18.35b 86.88±20.60b 91.47±24.14b IL-6/(pg/mL)16.27±1.13 21.48±1.92a 17.69±2.69b 17.88±1.73b 19.68±0.67b 18.31±2.74b 18.76±5.07b 18.32±3.04b 18.23±2.66b 18.10±2.24b 19.33±1.72b 19.37±1.86b 19.36±2.05b 19.12±1.01b 17.82±8.01b 18.29±2.03b 19.95±5.62b 19.01±5.33b IL-8/(pg/mL)34.31±2.79 44.07±2.12a 36.95±1.20b 36.70±1.70b 37.25±2.01b 38.74±3.95b 37.86±8.00b 37.65±4.80b 37.12±3.54b 36.26±2.49b 36.50±2.22b 37.48±3.20b 36.92±3.07b 37.27±1.08b 37.42±2.63b 36.90±6.02b 38.59±1.27b 37.01±3.40b IL-1β/(pg/mL)15.01±3.31 24.54±6.83a 16.03±5.18b 18.72±3.51b 17.88±2.44b 18.12±4.77b 19.46±7.90b 19.73±7.62b 18.81±7.71b 18.58±9.44b 18.09±9.81b 17.82±2.61b 18.45±7.25b 17.41±4.24b 18.94±3.26b 17.65±5.01b 20.19±1.60b 19.79±7.15b
2.3.1 原始數(shù)據(jù)無量綱化處理
由于數(shù)據(jù)的物理意義不同,所以數(shù)據(jù)的量綱也不一定相同,不便于比較,或在比較時(shí)難以得到正確的結(jié)論,因此在進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析時(shí),需要將數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行無量綱化處理[10―11]。本研究以大鼠足腫脹率及炎癥因子水平作為參考序列,記為Y(k),k=1,2,3,……,m。以指紋圖譜共有峰峰面積作為比較序列,記為Xi(k),i=1,2,3,……,n;k=1,2,3,……,m。采用均值化法進(jìn)行無量綱化處理。
2.3.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析
分別計(jì)算每個比較序列和參考序列所對應(yīng)元素的關(guān)聯(lián)系數(shù)Ai(k),具體公式為其中i=1,2,3,……,n;k=1,2,3,……,m;ρ為分辨系數(shù),一般取0.5;Δi(k)是參考序列與比較序列的絕對差值;Δmin是兩極最小差值;Δmax是兩極最大差值。然后再根據(jù)公式計(jì)算關(guān)聯(lián)度ri,具體公式為其中i=1,2,3,……,n;k=1,2,3,……,m。結(jié)果(表3)顯示,15批雙冬膠囊各共有峰峰面積與足腫脹率和MDA、SOD、PGE2、IL-6、IL-8、IL-1β、TNF-α水平的關(guān)聯(lián)度分別為0.621 1~0.783 5、0.564 3~0.827 9、0.581 0~0.845 3、0.564 9~0.855 0、0.583 1~0.856 4、0.576 5~0.863 5、0.564 1~0.838 0、0.572 5~0.851 3。由此可知,各共有峰對足腫脹率與炎癥因子水平的貢獻(xiàn)大小不一,提示雙冬膠囊的抗炎作用是化學(xué)成分群共同作用的結(jié)果。當(dāng)關(guān)聯(lián)度大于0.6時(shí),表示色譜峰代表的化學(xué)成分與藥效指標(biāo)有關(guān)聯(lián)性;當(dāng)關(guān)聯(lián)度大于0.8時(shí),表示色譜峰代表的化學(xué)成分與藥效指標(biāo)有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性[12]。綜合可以發(fā)現(xiàn),峰4(京尼平苷酸)、峰10(綠原酸)和峰2所代表的化學(xué)成分與抗炎藥效指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng),可能是雙冬膠囊發(fā)揮藥效的主要成分。
表3 各共有峰峰面積與足腫脹率和炎癥因子水平的關(guān)聯(lián)度
實(shí)驗(yàn)前期本課題組分別考察了不同提取方式(回流、超聲)、不同提取溶劑(甲醇、乙醇、50%甲醇、50%乙醇、70%甲醇、70%乙醇)、不同提取時(shí)間(20、30、40 min)對雙冬膠囊內(nèi)容物提取的影響,結(jié)果顯示,采用50%甲醇超聲提取20 min的效果最好。同時(shí),實(shí)驗(yàn)前期本課題組還考察了不同流動相系統(tǒng)(水-乙腈、0.1%磷酸溶液-乙腈、0.1%甲酸溶液-乙腈)和不同柱溫(20、25、30、35、40 ℃)對樣品洗脫能力及色譜峰分離效果的影響,結(jié)果顯示,采用0.1%磷酸溶液-乙腈為流動相、選擇柱溫30 ℃對樣品洗脫和色譜峰分離效果最好。此外,實(shí)驗(yàn)前期本課題組對雙冬膠囊內(nèi)容物樣品進(jìn)行了全波長掃描,最終確定應(yīng)用波長轉(zhuǎn)化法進(jìn)行檢測并篩選了最佳的洗脫程序。
足腫脹模型是常用于評價(jià)藥物抗炎作用的經(jīng)典急性炎癥模型。給大鼠足趾注射角叉菜膠后,可使局部組織毛細(xì)血管擴(kuò)張、水腫等,足腫脹率的變化則反映了足部腫脹的程度[13]。機(jī)體在炎癥反應(yīng)發(fā)生時(shí),TNF-α是最早分泌的一種強(qiáng)促炎因子,其在參與炎癥反應(yīng)的同時(shí)能誘導(dǎo)并調(diào)節(jié)IL-6、IL-8、IL-1β等,從而增強(qiáng)組織對TNF-α的敏感性[14]。在炎癥反應(yīng)的過程中,PGE2也是一種重要的炎癥介質(zhì),其在促進(jìn)血管擴(kuò)張的同時(shí),還能增加炎癥水腫,促進(jìn)大量氧自由基生成,導(dǎo)致機(jī)體氧化產(chǎn)物增多、抗氧化能力降低,從而使機(jī)體損傷[15]。MDA是自由基損傷的代謝產(chǎn)物,其在組織中的水平能間接地反映機(jī)體氧化應(yīng)激損傷的程度;SOD能催化還原氧自由基生成過氧化氫,從而達(dá)到保護(hù)機(jī)體免受損傷的目的[16]。因此,本研究選擇足腫脹率和MDA、SOD、PGE2、IL-6、IL-8、IL-1β、TNF-α水平作為藥效評價(jià)指標(biāo)。
本研究對15批雙冬膠囊進(jìn)行了HPLC分析,并建立了指紋圖譜,篩選了20個共有峰,指認(rèn)了8個共有峰。采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法將雙冬膠囊HPLC指紋圖譜與抗炎藥效指標(biāo)進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析,結(jié)果顯示,與雙冬膠囊抗炎作用具有較強(qiáng)關(guān)聯(lián)性的是峰4(京尼平苷酸)、峰10(綠原酸)和峰2所代表的化學(xué)成分。由此可知,這些成分起著相互協(xié)同的作用,正符合中藥復(fù)方“多成分、多靶點(diǎn)”綜合作用的特點(diǎn)。
綜上所述,本研究成功建立15批雙冬膠囊的HPLC指紋圖譜,其中京尼平苷酸、綠原酸等可能是其抗炎藥效成分。