楊雅蛟,孔維軍,孫 蘭,孫桂波,周立東,孫曉波
(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所中草藥物質(zhì)基礎(chǔ)與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn) 北京 100193)
四磨湯最早記載于《重訂嚴(yán)氏濟(jì)生方》,由檳榔、木香、枳殼和烏藥組成,主要用于治療七情傷感、上氣喘息、胸膈滿(mǎn)悶、不思飲食等癥[1],臨床治療胃腸道動(dòng)力不足、手術(shù)后胃腸功能障礙及胃癱[2]、嬰幼兒乳食內(nèi)滯證和中老年氣滯食積癥[3]。有文獻(xiàn)記載四磨湯口服液用于治療新生兒黃疸、功能性消化不良、胃食管返流等癥狀[4-7]。作為四磨湯的主要組成藥味,檳榔是棕櫚科植物檳榔Areca catechu L.的干燥成熟種子。春末至秋初采收成熟果實(shí),水煮后干燥,除去果皮,取出種子,干燥即得???,辛,溫,歸胃、大腸經(jīng),有殺蟲(chóng)、消積、行氣、利水和截瘧的功效[8]。傳統(tǒng)使用時(shí),無(wú)毒性記載。海南等地有咀嚼鮮檳榔果實(shí)的習(xí)慣,但是長(zhǎng)期咀嚼易引發(fā)口腔癌癥。有研究認(rèn)為檳榔堿有潛在致癌活性[9]。2003 年,檳榔被世界衛(wèi)生組織的國(guó)際癌癥研究中心(International Agency for Research on Cancer,IARC)認(rèn)定為一級(jí)致癌物。中醫(yī)臨床上長(zhǎng)期使用含檳榔的復(fù)方制劑,但鮮見(jiàn)引起毒副作用的報(bào)道。
檳榔堿、新弗林、去甲異爾定、柚皮苷為四磨湯的主要活性成分[10],而國(guó)家藥品標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)四磨湯中柚皮苷進(jìn)行了HPLC 測(cè)定[11],并未涉及其它成分。四磨湯中檳榔生物堿類(lèi)成分是其潛在的毒性風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)。檳榔堿是檳榔含量最高的生物堿,其次是檳榔次堿、去甲基檳榔堿、去甲基檳榔次堿。為此,本文建立了靈敏準(zhǔn)確的HPLC 方法,同時(shí)測(cè)定四磨湯中4 種檳榔生物堿的含量,為其質(zhì)量控制提供技術(shù)支撐和數(shù)據(jù)支持。
Waters 高效液相色譜系統(tǒng),包括Waters 996 型紫外檢測(cè)器、Waters 600型四元泵、Waters 2695型自動(dòng)進(jìn)樣器和Waters Empower 2 色譜工作站(美國(guó)Waters 公司);JM-A30001 型電子天平(余姚紀(jì)銘稱(chēng)重校驗(yàn)設(shè)備有限公司),KQ5200B 型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司),PB-10 型pH 計(jì)(德國(guó)Sartorius),N-1100型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海愛(ài)朗儀器有限公司),DLSB-5/20型低溫冷卻循環(huán)(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司),RCT 型磁力攪拌器(IKA),AF-7A 型手提紫外檢測(cè)燈(上海寶山顧村電光儀器廠),GP110-230 型無(wú)油隔膜泵(美國(guó)New Ipswich)。
氫溴酸檳榔堿(Ark,批號(hào)WG0114638-84239),1-氯乙基氯甲酸酯(Alfa,批號(hào)5002V13P),無(wú)水乙醚(分析純,北京化工廠,批號(hào)20160118),無(wú)水碳酸鈉(分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,批號(hào)20170906),二氯甲烷(分析純,北京化工廠,批號(hào)20160902),1,2-二氯乙烷(分析純,北京市通廣精細(xì)化工公司,批號(hào)20171215),石油醚(分析純,北京化工廠,批號(hào)20170216),乙酸乙酯(分析純,北京化工廠,批號(hào)20171208),乙腈(色譜純,F(xiàn)isher 公司,批號(hào)106246),哇哈哈純凈水(批號(hào)201707173103GH),磷酸(HPLC級(jí),Dikma 公司,批號(hào)5492278),三乙胺(HPLC 級(jí),Dikma 公司,批號(hào)4048217),四磨湯樣品(湖南漢森制藥股份有限公司,批號(hào)161201),檳榔樣品(湖南漢森制藥股份有限公司,批號(hào)161203),去甲基檳榔次堿(Sigma,批號(hào)040M4741V,純度99.4%),鹽酸檳榔次堿(Alfa Aesar,批號(hào)10114762,純度99.8%),鹽酸去甲基檳榔堿(自制,純度99.1%),氫溴酸檳榔堿(美國(guó)ChromaDex,批號(hào)00001691-73F,純度99.7%)。
色譜柱:陽(yáng)離子Agela Venusil SCX(T)(4.6 mm ×250 mm,5μm)柱;流動(dòng)相:乙腈:0.5%磷酸(三乙胺調(diào)pH 至2.40)= 45:55,流速:1.0 mL·min-1,檢測(cè)波長(zhǎng):215 nm,柱溫:25℃,進(jìn)樣量:10.0μL(供試品),5.0μL(對(duì)照品)。
湖南漢森制藥股份有限公司提供含檳榔、烏藥、枳殼、木香的四磨湯樣品和按照公司方法制備的僅含檳榔的檳榔樣品。
分別精密量取0.5 mL 樣品溶液于10 mL 容量瓶中,加水稀釋至刻度,用0.45 μm 微孔濾膜過(guò)濾,即得各供試品,待用。
2.3.1 鹽酸去甲基檳榔堿的實(shí)驗(yàn)室制備
稱(chēng)取1.023 g 氫溴酸檳榔堿置于錐形瓶中,加5 mL水,用飽和碳酸鈉調(diào)至pH=13.0,加入50 mL 無(wú)水乙醚萃取3次,合并乙醚液,旋蒸至干,即得檳榔堿(413 mg)。
稱(chēng)取140 mg 檳榔堿,置50 mL 錐形瓶中,加3 mL二氯甲烷、0.12 mL 1-氯乙基氯甲酸酯和5 mL 1,2-二氯乙烷于0℃攪拌15 min,然后于100℃加熱回流6 h至反應(yīng)完全[薄層色譜TLC 監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)度,以石油醚:乙酸乙酯(2∶3)為展開(kāi)劑,高錳酸鉀顯色],蒸干反應(yīng)液,得黃色油狀物(180 mg),用少量石油醚溶解,以樣品與硅膠1∶30 比例裝柱,以乙酸乙酯:石油醚(3∶2)洗脫,收集產(chǎn)物并蒸干(150 mg),加5 mL 甲醇110℃回流6 h 至反應(yīng)完全[TLC 監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)度,以石油醚:乙酸乙酯(2∶3)為展開(kāi)劑,高錳酸鉀顯色],蒸干得到終產(chǎn)物即為鹽酸去甲基檳榔堿(101 mg)。氫溴酸檳榔堿與鹽酸去甲基檳榔堿的核磁共振氫譜(hydrogen nuclear magnetic resonance,HNMR)譜圖,見(jiàn)圖1。
從圖1 可以看出,與氫溴酸檳榔堿的HNMR 圖對(duì)比,鹽酸去甲基檳榔堿的HNMR 圖中缺少一個(gè)甲基,多一個(gè)氨基氫,與文獻(xiàn)報(bào)道的鹽酸去甲基檳榔堿數(shù)據(jù)相符合[12],表明鹽酸去甲基檳榔堿已成功制備,用高效液相歸一法測(cè)得純度為99.1%。
2.3.2 混合對(duì)照品溶液的制備
精密稱(chēng)取15.0 mg 去甲基檳榔次堿、25.0 mg 鹽酸檳榔次堿、10.0 mg 鹽酸去甲基檳榔堿和25.0 mg氫溴酸檳榔堿對(duì)照品至25 mL 容量瓶中,加入甲醇稀釋至刻度,搖勻,制成對(duì)照品儲(chǔ)備液。再精密量取2 mL 對(duì)照品儲(chǔ)備液置于10 mL 容量瓶中,甲醇稀釋至刻度,搖勻,即得含119.28 μg·mL-1去甲基檳榔次堿、199.60μg·mL-1鹽酸檳榔次堿、79.28μg·mL-1鹽酸去甲基檳榔堿和199.40μg·mL-1氫溴酸檳榔堿的混合對(duì)照品溶液。
3.1.1 線(xiàn)性關(guān)系考察
圖1 氫溴酸檳榔堿(A)與鹽酸去甲基檳榔堿(B)的HNMR譜圖對(duì)比
分別精密量取0.2、0.4、0.6、0.8、1.2、1.6 mL混合對(duì)照品溶液至2 mL 容量瓶中,用色譜甲醇稀釋至刻度,制成6 個(gè)不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液。用0.45μm 微孔濾膜過(guò)濾,按上述色譜條件進(jìn)樣分析,以峰面積(Y)對(duì)進(jìn)樣量(X)進(jìn)行回歸計(jì)算,得回歸方程分別為:去甲基檳榔次堿Y=3.83×106X-4.68×104(R2=0.999),LOD為0.16 μg·mL-1,定 量 限(limit of quantitation,LOQ)為0.54μg·mL-1;鹽酸檳榔次堿Y=3.36×106X+1.17×104(R2=0.999),LOD 為0.12μg·mL-1,LOQ 為0.38μg·mL-1;鹽酸去甲基檳榔堿Y = 4.20 × 106X + 2.87 × 104(R2=0.999),LOD 為0.01 μg·mL-1,LOQ 為0.03 μg·mL-1;氫溴酸檳榔堿Y = 2.47 × 106X - 8.71 × 104(R2= 0.999),LOD 為0.47 μg·mL-1,LOQ 為1.56 μg·mL-1。結(jié)果 表明,去甲基檳榔次堿、鹽酸檳榔次堿、鹽酸去甲基檳榔堿和氫溴酸檳榔堿分別在11.94-95.42、19.96-159.68、7.928-63.424、19.94-159.52 μg·mL-1范圍內(nèi)呈良好的線(xiàn)性關(guān)系。
表1 4種生物堿的加樣回收率考察(n = 9)
3.1.2 精密度考察
取“2.3.2”的對(duì)照品溶液,按上述色譜條件連續(xù)進(jìn)樣6 次,測(cè)得去甲基檳榔次堿、鹽酸檳榔次堿、鹽酸去甲基檳榔堿和氫溴酸檳榔堿含量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD)(n = 6)分別為0.6%、0.6%、0.8%和0.7%,保留時(shí)間的RSD(n = 6)分別為0.8%、0.5%、1.0%和0.9%,表明儀器精密度良好。
3.1.3 重復(fù)性考察
按“2.2”制備6 份供試品溶液,按上述色譜條件進(jìn)行分析,測(cè)得四磨湯樣品中去甲基檳榔次堿、鹽酸檳榔次堿、鹽酸去甲基檳榔堿和氫溴酸檳榔堿含量的RSD(n = 6)分別為0.8%、0.9%、1.0%和0.8%,保留時(shí)間的RSD(n = 6)分別為1.1%、0.5%、0.8%和0.8%,表明方法重復(fù)性良好。
3.1.4 穩(wěn)定性考察
取同一份供試品溶液,分別于0、4、8、12、16、24 h進(jìn)樣測(cè)定,測(cè)得四磨湯樣品中去甲基檳榔次堿、鹽酸檳榔次堿、鹽酸去甲基檳榔堿和氫溴酸檳榔堿含量的RSD(n = 6)分別為1.1%、0.8%、1.2%和0.9%,保留時(shí)間的RSD(n = 6)分別為0.8%、0.6%、1.0%和0.8%,表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。
3.1.5 加樣回收率考察
精密吸取9 份已知4 種生物堿含量的四磨湯樣品,每份0.5 mL,置于10 mL 容量瓶中,每3 份為一組,每組中按樣品溶液中相應(yīng)成分含量的80%、100%、120%加入對(duì)照品溶液,按“2.2”制備供試品試液,按上述色譜條件進(jìn)行分析。結(jié)果表明,四磨湯樣品中去甲基檳榔次堿、鹽酸檳榔次堿、鹽酸去甲基檳榔堿和氫溴酸檳榔堿的平均加樣回收率分別是101.04%、101.263%、103.45% 和98.43%,RSD(n = 9)分別為2.0%、1.1%、1.8%和0.9%。
將制備的四磨湯和檳榔樣品溶液按上述色譜條件進(jìn)行分析,測(cè)得的4種生物堿對(duì)照品及四磨湯和檳榔樣品的HPLC圖譜見(jiàn)圖2。結(jié)果表明,在優(yōu)化的色譜條件下,4個(gè)成分得到較好的分離,峰形較好,滿(mǎn)足檢測(cè)需求。
檳榔樣品只含有檳榔次堿、檳榔堿、去甲基檳榔堿和去甲基檳榔次堿等成分,而實(shí)際購(gòu)買(mǎi)到的對(duì)照品為檳榔次堿、檳榔堿、去甲基檳榔堿的鹽酸鹽或氫溴酸鹽,因此,實(shí)驗(yàn)中以177.63 mg 鹽酸檳榔次堿相當(dāng)于141.18 mg 檳榔次堿、236.25 mg 氫溴酸檳榔堿相當(dāng)于155.19 mg 檳榔堿、177.64 mg 鹽酸去甲基檳榔堿相當(dāng)于141.19 mg 去甲基檳榔堿進(jìn)行換算后,計(jì)算四磨湯和檳榔液樣品中各生物堿成分的含量,見(jiàn)表2。
含量測(cè)定結(jié)果表明,四磨湯中去甲基檳榔次堿、檳榔次堿、去甲基檳榔堿和檳榔堿的平均含量分別為0.039 3、0.059 0、0.002 5、0.088 8 mg·mL-1;檳榔樣品中去甲基檳榔次堿、檳榔次堿、去甲基檳榔堿和檳榔堿的平均含量為0.081 5、0.070 6、0.009 4、0.070 6 mg·mL-1。6份四磨湯樣品中去甲基檳榔次堿和檳榔次堿含量波動(dòng)比較大,6 份檳榔樣品中檳榔次堿和去甲基檳榔堿的含量波動(dòng)比較大,可能與樣品中檳榔藥材的采集地和采集時(shí)間等因素有關(guān)。此外,檳榔樣品中的檳榔堿含量低于四磨湯樣品,而檳榔樣品中去甲基檳榔次堿、檳榔次堿和去甲基檳榔堿的含量均高于四磨湯樣品,這可能與生物堿成分本身的性質(zhì)、加工和樣品制備環(huán)節(jié)對(duì)成分的影響有關(guān)。
圖2 四磨湯(A)、檳榔樣品(B)及對(duì)照品溶液(C)的HPLC圖譜
檳榔和四磨湯樣品中檳榔堿的含量均符合《中國(guó)人民共和國(guó)藥典》(2015版)的規(guī)定(不得低于0.2%)[8],但是未有去甲基檳榔次堿、檳榔次堿和去甲基檳榔堿的含量規(guī)定和要求。
4.1.1 色譜柱的選擇
4 種檳榔生物堿屬于小分子化合物,極性很強(qiáng),在常規(guī)反相色譜柱上的保留較弱,色譜柱的選擇對(duì)4 個(gè)化合物的分離和準(zhǔn)確測(cè)定至關(guān)重要。本研究中,我們比較了klomasil 100-5 C18(4.6 mm × 250 mm, 5 μm)柱、Tnature C18(4.6 mm × 250 mm, 5 μm)柱、Lichocart C18(4.6×250 mm,5μm)柱、Agilent Ertend-C18(4.6 mm×250 mm, 5 μm)柱 和Agela Venusil SCX(T)(4.6 mm ×250 mm,5μm)柱等不同類(lèi)型色譜柱的分離效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),陽(yáng)離子Agela Venusil SCX(T)(4.6 mm×250 mm,5μm)色譜柱對(duì)4 個(gè)生物堿成分的分離效果和峰形均較好。
表2 樣品中4種生物堿含量(mg·mL-1)測(cè)定結(jié)果
4.1.2 流動(dòng)相pH值的影響
4 種檳榔生物堿色譜峰分離度受基質(zhì)溶液pH 的影響較大,去甲基檳榔堿在堿性條件下會(huì)水解成去甲基檳榔次堿,因此流動(dòng)相應(yīng)選用酸性條件。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),流動(dòng)相pH 值為1.90-3.00 時(shí),4 個(gè)化合物的分離度較好,且pH 值越小,分離度越高,但同時(shí)對(duì)色譜柱造成損害,最終選定流動(dòng)相pH為2.40。
4.1.3 流動(dòng)相比例的選擇
流動(dòng)相的組成及比例關(guān)系也會(huì)影響4個(gè)生物堿化合物的分離效果。實(shí)驗(yàn)中,我們嘗試并比較了乙腈:0.5%磷酸(三乙胺調(diào)pH=2.40)=50∶50、乙腈:0.5%磷酸(三乙胺調(diào)pH = 2.40)= 55∶45、乙腈:0.5%磷酸(三乙胺調(diào)pH = 2.40)= 45∶55 三個(gè)流動(dòng)相組成的分離效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),以乙腈:0.5%磷酸(三乙胺調(diào)pH =2.40)= 50∶50 為流動(dòng)相時(shí),去甲基檳榔次堿和檳榔次堿未能得到分離;以乙腈:0.5%磷酸(三乙胺調(diào)pH =2.40)=55∶45 為流動(dòng)相時(shí),去甲基檳榔次堿和檳榔次堿不能完全分離;以乙腈:0.5%磷酸(三乙胺調(diào)pH =2.40)=45∶55 為流動(dòng)相時(shí),去甲基檳榔次堿和檳榔次堿能得到較好的分離,因此以乙腈:0.5%磷酸(三乙胺調(diào)pH=2.40)=45∶55 為流動(dòng)相時(shí),4 個(gè)化合物均能得到較好的分離和較高的靈敏度。
由于鹽酸去甲基檳榔堿對(duì)照品在市面上較難買(mǎi)到,實(shí)驗(yàn)中我們根據(jù)文獻(xiàn)操作制備了鹽酸去甲基檳榔堿,純度為99.1%,能達(dá)到檢測(cè)的要求。
優(yōu)化的HPLC-DAD 方法能實(shí)現(xiàn)4 種生物堿的高效分離,且線(xiàn)性范圍寬、分析速度快、精密度高和穩(wěn)定性好,不僅可用于四磨湯中生物堿成分的含量測(cè)定,還可作為檳榔及其他含檳榔復(fù)方的相關(guān)生物堿成分含量測(cè)定的參考。
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)方法學(xué)對(duì)4種檳榔生物堿進(jìn)行了含量測(cè)定,在檳榔安全性評(píng)價(jià)中,研究最多的是檳榔堿,而檳榔次堿、去甲基檳榔堿和去甲基檳榔次堿的毒性并未有報(bào)道。周緒正等[13]研究發(fā)現(xiàn),檳榔堿對(duì)小鼠口服最小致死量為370 mg·kg-1,最大耐受量為70 mg·kg-1,屬于中低毒范疇。本實(shí)驗(yàn)測(cè)得漢森四磨湯口服液中檳榔堿平均含量在0.088 8 mg·mL-1,成人用量為每次20 mL,每日3次,每日檳榔堿攝入量約為5.328 mg,成年人的體重按50 kg 計(jì)算,檳榔堿攝入含量為0.047 16 mg·kg-1,比最小致死量低很多。因此,漢森四磨湯口服液檳榔含量達(dá)到安全指標(biāo),但出于安全考慮,不建議長(zhǎng)期服用。