門麗嬌,劉亞迪,邱雨,袁旭江
(廣東藥科大學新藥研發(fā)中心,廣州510006)
N-反式對香豆酰酪氨酸[N-(E)-p-coumaroyltyrosine]為酚類氨基酸衍生物,最早被發(fā)現(xiàn)于非洲黑木樹皮中[1]。隨著研究的不斷深入,至今發(fā)現(xiàn)含有該成分的植物還有可可[2]、山茱萸根[3]、闊葉野韭菜花和莖[4]、常春藤新鮮葉子[5]等。在生物活性方面,Osakabe N[6]通過實驗動物模型研究了含有N-反式對香豆酰酪氨酸的可可提取液中粗多酚的生物活性,結果表明其對乙醇誘導的胃潰瘍具有一定的保護作用,可抑制維生素E缺乏大鼠的氧化應激,降低高膽固醇血癥模型兔的氧化敏感性,抑制小鼠皮膚的癌變,同時還可抑制雜環(huán)胺的致突變作用。Mokhtar M等[7]研究發(fā)現(xiàn),辣椒多酚提取物具有抗菌和抗氧化活性,可降低癌細胞的活力,而N-反式對香豆酰酪氨酸是該提取物可能發(fā)揮生物活性的成分之一。抑制一氧化氮(NO)合酶介導的NO過表達可能是治療包括神經(jīng)炎性疾病在內(nèi)的炎癥性疾病的藥物靶點。Hu XL等[8]利用酶活性和對接試驗顯示,N-反式對香豆酰酪氨酸對誘導型靶標產(chǎn)生的NO合酶有抑制作用。由此可見,N-反式對香豆酰酪氨酸具有多種生物活性,但其在植物純化富集和分析方面的研究較少。筆者在前期研究中發(fā)現(xiàn),雞骨草葉中含有N-反式對香豆酰酪氨酸,且含量較高[9-10]。為此,本研究在建立測定雞骨草葉中N-反式對香豆酰酪氨酸含量高效液相色譜法(HPLC)的基礎上,采用單因素試驗優(yōu)化N-反式對香豆酰酪氨酸的純化工藝,旨在為其開發(fā)利用和質量評價提供參考。
1100型HPLC儀,包括二極管陣列檢測器、真空脫氣機、四元泵、自動進樣器和柱溫箱(美國Agilent公司);BP211D型十萬分之一電子天平(德國Sartorius公司);JJ1000型千分之一電子天平(常熟市雙杰測試儀器廠);BHS-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋(江陰市保利科研器械有限公司);RE-52AA型旋轉蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠)。
N-反式對香豆酰酪氨酸對照品(廣東藥科大學新藥研發(fā)中心自制,批號:20180601,純度:>99%);聚酰胺樹脂(100~200目,臺州市路橋四甲生化塑料廠);甲醇為色譜純,其他試劑均為分析純,水為純凈水。
24批雞骨草葉藥材(編號:S1~S24)經(jīng)廣東藥科大學新藥研發(fā)中心袁旭江副研究員鑒定分別為豆科(Leguminosae)植物相思子屬(Abrus Adans.)的廣州相思子(Abrus cantoniensisHance)或毛相思子(Abrus mollisHance)的干燥葉。藥材樣品來源見表1。
表1 藥材樣品來源Tab 1 Source of medicinal sample
2.1.1色譜條件色譜柱1:Hypersil BDS C18(150 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:0.1%甲酸水溶液(A)-甲醇(B),梯度洗脫(0~20 min,33%B→51%B);流速:1.0 mL/min;柱溫:25℃;檢測波長:300 nm;進樣量:10 μL。在該色譜條件下,N-反式對香豆酰酪氨酸色譜峰與相鄰色譜峰的分離度均大于1.5,理論板數(shù)大于5 000,陰性對照對測定無干擾,詳見圖1。
圖1 高效液相色譜圖Fig 1 HPLC chromatograms
2.1.2 對照品溶液的制備 取N-反式對香豆酰酪氨酸對照品適量,精密稱定,置于50 mL量瓶中,加50%乙醇溶解并定容,搖勻,制成質量濃度為5.15 mg/mL的對照品溶液。
2.1.3 供試品溶液的制備 取藥材樣品2.0 g,精密稱定,置于錐形瓶中,按照1∶30的比例(g/mL)加入20%乙醇,于95℃加熱回流3次,每次1 h,濾過,合并3次濾液,減壓回收至無醇味,濃縮液加水定容至50 mL。取全部樣品上聚酰胺柱(100~200目,5.0 g,濕法上柱,直徑2.5 cm,長40 cm),上樣流速1.0 mL/min,依次用水(含0.1%乙酸)、20%乙醇(含0.1%乙酸)洗脫至流出液無色后,再用氨水(pH 10)洗脫至無色,收集氨水洗脫液,減壓濃縮至干,殘渣置于50 mL量瓶中,加50%乙醇溶解并定容。取適量經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,即得供試品溶液。
2.1.4 陰性對照溶液的制備 取50%乙醇適量,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,即得陰性對照溶液。
2.1.5 線性關系及不同色譜柱適用性考察 取“2.1.2”項下對照品溶液0.5、1、2、5、8、10 mL,分別置于10 mL量瓶中,加50%乙醇定容,按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定,以進樣量(x,μg)為橫坐標、峰面積(y)為縱坐標進行線性回歸,得N-反式對香豆酰酪氨酸回歸方程為y=441.34x-8.259 4(r=0.999 9)(色譜柱1);y=447.20x-64.309 0(r=0.999 9)[色譜柱 2:Hypersil BDS C18(250 mm×4.6 mm,5 μm)],表明N-反式對香豆酰酪氨酸檢測進樣量的線性范圍為2.575~51.50 μg,詳見表2。
表2 不同色譜柱的線性關系及適用性考察結果Tab 2 Linear range of different chromatogram column and suitability
2.1.6 定量限與檢測限考察 取“2.1.2”項下對照品溶液適量,倍比稀釋,按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定,以信噪比10∶1、3∶1分別計算定量限、檢測限。結果,N-反式對香豆酰酪氨酸的定量限為0.000 618 μg、檢測限為0.000 129 μg。
2.1.7 精密度試驗 取“2.1.3”項下供試品溶液(編號:S15)10 μL,按“2.1.1”項下色譜條件于同日內(nèi)連續(xù)進樣測定6次,記錄峰面積。結果,N-反式對香豆酰酪氨酸峰面積的RSD為1.15%(n=6),表明本方法日內(nèi)精密度良好。精密量取“2.1.3”項下供試品溶液(編號:S15)10 μL,按“2.1.1”項下色譜條件連續(xù)進樣測定3 d,記錄峰面積。結果,N-反式對香豆酰酪氨酸峰面積的RSD為1.14%(n=3),表明本方法日間精密度良好。
2.1.8 穩(wěn)定性試驗 取“2.1.3”項下供試品溶液(編號:S15)適量,分別于室溫放置0、2、4、6、8、12、24 h時按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積。結果,N-反式對香豆酰酪氨酸峰面積的RSD為0.30%(n=7),表明供試品溶液于室溫下放置24 h內(nèi)基本穩(wěn)定。
2.1.9 重復性試驗 取藥材樣品(編號:S15)適量,共6份,按“2.1.3”項下方法制備供試品溶液,再按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積并按回歸方程計算樣品含量。結果,N-反式對香豆酰酪氨酸的平均含量為11.81 mg/g,RSD為2.43%(n=6),表明本方法重復性良好。
2.1.10 加樣回收率試驗 取已知含量的藥材樣品(編號:S15)1.0 g,精密稱定,共6份,分別加入一定量的N-反式對香豆酰酪氨酸對照品,按“2.1.3”項下方法制備供試品溶液,再按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積并計算加樣回收率,結果見表3。
表3 加樣回收率試驗結果(n=6)Tab 3 Results of recovery tests(n=6)
2.1.11 樣品含量測定 取24批樣品,每批2.0 g,按“2.1.3”項下方法制備供試品溶液,再按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定,平行操作3次,記錄峰面積并按回歸方程計算樣品含量,結果見表4。
表4 樣品含量測定結果(n=3)Tab 4 Results of content determination of samples(n=3)
2.1.12 干膏含量及干膏純度測定 供試品溶液用氨水洗脫后,定容至50 mL,取40 mL,按2015年版《中國藥典》(三部)通則干燥失重法干燥后得樣品干膏[11],并計算干膏含量及干膏純度。干膏含量(mg/g)=(減失的質量×5/4)/樣品質量;干膏純度(%)=N-反式對香豆酰酪氨酸在樣品中的含量/干膏含量×100%,結果見表4;干膏含量與干膏純度的相關性散點圖見圖2。由圖2可知,干膏含量與干膏純度存在線性關系(R2=0.834 1)。
圖2 相關性散點圖Fig 2 Scattered plot of correlation
2.2.1 純化前樣品溶液制備 取藥材樣品40.0 g,置于圓底燒瓶中,按照1∶30的比例(g/mL)加入20%乙醇,于95℃加熱回流3次,每次1 h,濾過,合并3次濾液,減壓回收至無醇味,濃縮液加水定容至1 000 mL,即得。
2.2.2 洗脫溶劑考察 稱取聚酰胺樹脂5.0 g,共2份,每份分為2柱,分別濕法上柱,取“2.2.1”項下樣品溶液50 mL,上樣流速1.0 mL/min,靜置吸附時間20 min,樣品溶液質量濃度0.04 g/mL(以雞骨草葉藥材計,下同),每柱依次用水(含0.1%乙酸)、20%乙醇(含0.1%乙酸)、氨水(pH 10)洗脫至流出液無色,分別收集水洗脫液、乙醇洗脫液和氨水洗脫液,減壓濃縮至干,殘渣加50%乙醇定容至25 mL,每個樣品平行2份,取適量,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定。結果,水洗脫液、乙醇洗脫液中N-反式對香豆酰酪氨酸得率均為0,但水溶性雜質和黃酮類成分被洗脫,氨水洗脫液中N-反式對香豆酰酪氨酸得率分別為96.27%、100.03%,提示N-反式對香豆酰酪氨酸被富集在氨水洗脫液中,故選擇用水(含0.1%乙酸)、20%乙醇(含0.1%乙酸)、氨水(pH 10)為洗脫溶劑依次洗脫,并收集氨水洗脫液進行含量測定(氨水洗脫液中N-反式對香豆酰酪氨酸的質量/樣品溶液中N-反式對香豆酰酪氨酸的質量×100%)。
2.2.3 靜置吸附時間考察 稱取聚酰胺樹脂5.0 g,共6份,分為3組(每組2柱),分別濕法上柱,取“2.2.1”項下樣品溶液50 mL,上樣流速1.0 mL/min,樣品溶液質量濃度0.04 g/mL,每組分別靜置吸附5、10、20 min,每柱依次用水(含0.1%乙酸)、20%乙醇(含0.1%乙酸)、氨水(pH 10)洗脫至流出液無色,棄去水洗脫液、乙醇洗脫液,分別收集每柱的氨水洗脫液,減壓濃縮至干,殘渣加50%乙醇定容至25 mL,每個樣品平行2份,取適量,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定。結果,N-反式對香豆酰酪氨酸得率分別為94.34%、98.65%、99.65%。這提示靜置吸附時間越長,N-反式對香豆酰酪氨酸吸附得越緊密,在前期經(jīng)水、乙醇洗脫時越不易隨雜質洗脫,綜合考慮,最終選擇靜置吸附時間為20 min。
2.2.4 上樣量考察 稱取聚酰胺樹脂5.0 g,共6份,分為3組(每組2柱),分別濕法上柱,取“2.2.1”項下樣品溶液30、50、70 mL,上樣流速1.0 mL/min,靜置吸附時間20 min,樣品溶液質量濃度0.04 g/mL,每柱依次用水(含0.1%乙酸)、20%乙醇(含0.1%乙酸)、氨水(pH 10)洗脫至流出液無色,棄去水洗脫液、乙醇洗脫液,分別收集每柱的氨水洗脫液,減壓濃縮至干,殘渣加50%乙醇定容至25 mL,每個樣品平行2份,取適量,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定。結果,N-反式對香豆酰酪氨酸得率分別為100.11%、100.02%、97.05%。這提示當上樣量為70 mL時,N-反式對香豆酰酪氨酸不能被聚酰胺樹脂完全吸附,綜合考慮,最終選擇上樣量為50 mL。
2.2.5 樣品溶液質量濃度考察 稱取聚酰胺樹脂5.0 g,共6份,分為3組(每組2柱),分別濕法上柱,取“2.2.1”項下樣品溶液50 mL,分別制成質量濃度為0.02、0.04、0.06 g/mL的上樣液,上樣流速1.0 mL/min,靜置吸附時間20 min,每柱依次用水(含0.1%乙酸)、20%乙醇(含0.1%乙酸)、氨水(pH 10)洗脫至流出液無色,棄去水洗脫液、乙醇洗脫液,分別收集每柱的氨水洗脫液,減壓濃縮至干,殘渣加50%乙醇定容至25 mL,每個樣品平行2份,取適量,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定。結果,N-反式對香豆酰酪氨酸得率分別為101.32%、100.22%、100.42%。這提示當樣品溶液質量濃度為0.02~0.06 g/mL時,N-反式對香豆酰酪氨酸均可被全部洗脫下來,考慮到實際操作,最終選擇樣品溶液質量濃度為0.04 g/mL。
2.2.6 酸性洗脫溶劑含酸量考察 稱取聚酰胺樹脂5.0 g,共6份,分為3組(每組2柱),分別濕法上柱,取“2.2.1”項下樣品溶液50 mL,上樣流速1.0 mL/min,靜置吸附時間20 min,樣品溶液質量濃度0.04 g/mL,每柱依次用不含乙酸、含0.1%乙酸、含0.2%乙酸的水和不含乙酸、含0.1%乙酸、含0.2%乙酸的20%乙醇、氨水(pH 10)洗脫至流出液無色,棄去水洗脫液、乙醇洗脫液,分別收集每柱的氨水洗脫液,減壓濃縮至干,殘渣加50%乙醇定容至25 mL,每個樣品平行2份,取適量,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定。結果,N-反式對香豆酰酪氨酸得率分別為0、100.20%、101.12%。這提示在洗脫溶劑中增加適量的乙酸可使N-反式對香豆酰酪氨酸在聚酰胺樹脂上的吸附力加大,提高得率,考慮到經(jīng)濟成本,最終選擇酸性洗脫溶劑為水(含0.1%乙酸)。
2.2.7 驗證試驗 按上述考察結果得到最優(yōu)純化工藝為0.04 g/mL樣品溶液50 mL、上樣流速1.0 mL/min、靜置吸附時間20 min,以水(含0.1%乙酸)、20%乙醇(含0.1%乙酸)、氨水(pH 10)為洗脫溶劑依次洗脫,在此純化工藝條件下制備N-反式對香豆酰酪氨酸,按“2.1.1”項下色譜條件進樣測定,平行操作3次,結果見表5。
表5 驗證試驗結果(n=3)Tab 5 Results of verification test(n=3)
雞骨草葉總提取液工藝可將N-反式對香豆酰酪氨酸完全提取。筆者在富集純化時通過比較發(fā)現(xiàn),使用聚酰胺樹脂比硅膠、大孔樹脂吸附效果更好,且提取液中加入少量乙酸可較好地促進目標成分的吸附,去除黃酮類等雜質。故選擇洗脫溶劑、靜置吸附時間、上樣量、樣品溶液質量濃度和酸性洗脫劑含酸量為考察因素,進一步探討這些因素對N-反式對香豆酰酪氨酸純化富集的影響,以篩選出最佳工藝參數(shù),為后期高純度單體制備提供依據(jù)。
本研究采用HPLC法進行含量測定時,得到了較為單一的N-反式對香豆酰酪氨酸峰,這為N-反式對香豆酰酪氨酸的分析和質量評價提供了有利的分析條件。通過不同色譜柱適用性和方法學考察,發(fā)現(xiàn)該方法專屬性較強,且色譜柱的長短對該成分的分析無顯著影響。為實現(xiàn)快速分析,本試驗最終采用短柱進行含量測定。
筆者通過對不同來源雞骨草葉進行含量測定時發(fā)現(xiàn),廣州相思子和毛相思子的樣品含量范圍分別為3.18~25.70、7.95~31.85 mg/g;相對于廣東,廣西產(chǎn)雞骨草葉中N-反式對香豆酰酪氨酸含量相對較低,提示產(chǎn)地不同可導致成分含量存在一定的差異;另外,采收期的不同也可使樣品含量存在一定的差異[12],但是否具有規(guī)律性有待后續(xù)研究進一步探討。不同來源雞骨草葉中N-反式對香豆酰酪氨酸干膏純度為4.95%~61.99%,經(jīng)相關性分析結果顯示,干膏純度與干膏含量存在線性關系,這為后期N-反式對香豆酰酪氨酸的進一步純化及單體制備的選材奠定了基礎。
綜上所述,所建含量測定方法簡便、準確、穩(wěn)定性較好;優(yōu)化所得工藝穩(wěn)定、可行。