劉 藝朱啟勇諶曉莉肖慶齡*鞠建明*
(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院, 江蘇 南京210028; 2.江蘇省中醫(yī)藥研究院, 江蘇 南京210028)
中藥復(fù)方具有多成分、多靶點(diǎn)、協(xié)同發(fā)揮療效的特點(diǎn),在研究其提取工藝的過(guò)程中傾向于采用能反映整體提取效果的指標(biāo),而不是某一種或一些指標(biāo)成分[1-2]。指紋圖譜作為一種綜合、整體、可量化的定性定量分析手段,能較好地體現(xiàn)復(fù)方制劑中各類成分與療效的相關(guān)性,國(guó)內(nèi)外主要將其用于成分分析和質(zhì)量控制研究[3-10]。由于中藥復(fù)方提取物成分復(fù)雜、各成分權(quán)重系數(shù)難以確定,故需要結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。主成分分析常被應(yīng)用于綜合評(píng)價(jià)[11-12],基于其方差最大原則,把數(shù)據(jù)中的自變量進(jìn)行歸一化處理,減少相互重疊信息,即降維思想,同時(shí)將多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)相互獨(dú)立的綜合指標(biāo),用于反映大部分信息。肺纖方為江蘇省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院全國(guó)名老中醫(yī)朱啟勇主任的臨床驗(yàn)方,由丹參、赤芍、桃仁、水蛭、麥冬、木蝴蝶等藥材組成,具有補(bǔ)肺腎陰、化肺絡(luò)瘀之功效,臨床上用于治療陰虛血瘀引起的肺間質(zhì)纖維化,在常規(guī)治療基礎(chǔ)上聯(lián)合其治療時(shí)可使動(dòng)脈血?dú)狻⒎喂δ?、癥狀積分明顯改善,療效顯著。但該方劑型為湯劑,患者使用不便,故擬按照醫(yī)院制劑備案技術(shù)要求,在物質(zhì)基礎(chǔ)不發(fā)生改變的前提下將其開(kāi)發(fā)為顆粒劑。本實(shí)驗(yàn)遵循中醫(yī)傳統(tǒng)采用水提取方法,依據(jù)中藥復(fù)方制劑整體性的特點(diǎn),將指紋圖譜技術(shù)與主成分分析相結(jié)合優(yōu)化肺纖方提取工藝,以期將該方開(kāi)發(fā)成醫(yī)院制劑、服務(wù)廣大患者奠定基礎(chǔ)。
1.1 儀器 Waters 高效液相色譜儀,配置Alliance 2695 四元泵、自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)、2996 二極管陣列檢測(cè)器(美國(guó)Waters公司);Milli-Q型純水器(美國(guó)Millipore 公司);AT201型電子天平(十萬(wàn)分之一,瑞士梅特勒-托利多公司);KQ-250E型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);Buchi-200 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士Buchi 公司)。
1.2 試劑與藥物 丹參(批號(hào)20180401-04) 購(gòu)自貴州同德藥業(yè)有限公司;水蛭(批號(hào)170824) 購(gòu)自南京松齡中藥飲片有限公司;桃仁(批號(hào)1708010)、赤芍(批號(hào)1802003)、麥冬(批號(hào)1804011) 購(gòu)自亳州市萬(wàn)珍中藥飲片廠;木蝴蝶(批號(hào)20170724) 購(gòu)自南京松齡中藥飲片有限公司,均由江蘇省中醫(yī)藥研究院錢士輝研究員鑒定為正品,符合2015 版《中國(guó)藥典》 一部相關(guān)規(guī)定。乙腈為色譜純;其余試劑均為分析純。
2.1 提取液制備 稱取方中各味藥材共9 份,每份含藥量為114 g,置于圓底燒瓶中,按照表1 因素水平回流提取后,考察料液比(A)、煎煮時(shí)間(B)、煎煮次數(shù)(C) 對(duì)提取效果的影響,合并后濃縮至500 mL,冷藏備用。
表1 因素水平
2.2 供試品溶液制備 精密吸取 “2.1” 項(xiàng)下提取液5 mL,蒸干,殘?jiān)蛹状既芙獠⒍ㄈ葜?0 mL 量瓶中,超聲(功率250 W) 處理30 min,放冷,定容后搖勻,12 000 r/min離心10 min,即得。
2.3 色譜條件奧泰AlltimaTMC18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相乙腈-0.1%甲酸,梯度洗脫(0~20 min,2%~3% 乙腈;20~21 min,3%~6% 乙腈;21~41 min,6%~14%乙腈;41~71 min,14%~27%乙腈;71~86 min,27%~45% 乙腈);體積流量1.0 mL/min;柱溫35℃;檢測(cè)波長(zhǎng)283 nm;進(jìn)樣量10 μL。
2.4 精密度試驗(yàn) 按照2015 年版《中國(guó)藥典》 方法進(jìn)行考察,在“2.3” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,測(cè)得33個(gè)共有峰保留時(shí)間RSD 為0.04%~1.48%,峰面積RSD 為0.32%~1.95%,表明儀器精密度良好。
2.5 重復(fù)性試驗(yàn) 按照2015 年版《中國(guó)藥典》 方法進(jìn)行考察,在“2.3” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,測(cè)得33個(gè)共有峰保留時(shí)間RSD 為0.63%~2.66%,峰面積RSD 為0.02%~1.22%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.6 穩(wěn)定性試驗(yàn) 按照2015 年版《中國(guó)藥典》 方法進(jìn)行考察(24 h 內(nèi)),在“2.3” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,測(cè)得33個(gè)共有峰保留時(shí)間RSD 為0.15%~1.36%、峰面積RSD為0.54%~2.98%,表明溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.7 HPLC 指紋圖譜建立 精密吸取9 份“2.2” 項(xiàng)下供試品溶液,每份10 μL,在“2.3” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,通過(guò)中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)(2004A 版)對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析,采用中位數(shù)法生成對(duì)照指紋圖譜(R),共標(biāo)定33個(gè)共有峰,見(jiàn)圖1。
圖1 9 批樣品HPLC 指紋圖譜
2.8 共有色譜峰的標(biāo)識(shí)及歸屬分析 精密稱取方中處方量藥材(水蛭主要包含蛋白質(zhì)和氨基酸,故未對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)),置于圓底燒瓶中,加12 倍量水回流提取2 次,每次60 min,按“2.2” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在“2.3”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣10 μL 測(cè)定,記錄色譜圖,確認(rèn)共有峰藥材歸屬,結(jié)果見(jiàn)圖2。確認(rèn)了28個(gè)共有峰的來(lái)源,分別來(lái)自丹參(10、16、17、25、30、32 號(hào)峰)、麥冬(7、18、19、20 號(hào)峰)、赤芍(1、2、3、5、24、26 號(hào)峰)、桃仁(9、14、15 號(hào)峰)、木蝴蝶(11、13、14、21、27、28、29、31、33 號(hào)峰)。
圖2 肺纖方及組成藥材的HPLC 色譜圖
2.9 數(shù)據(jù)處理
2.9.1 主成分分析 將表1 數(shù)據(jù)錄入SPSS 22.0 軟件進(jìn)行因子分析,得到可以代表原始峰面積的主成分、貢獻(xiàn)率及解釋的總方差,見(jiàn)表2。主成分個(gè)數(shù)的提取原則為篩選特征值大于1 者[13],故前6 種成分的初始特征值分別為17.678、5.876、3.606、2.539、1.477、1.073,方差貢獻(xiàn)率分別為 53.569%、17.807%、10.927%、7.694%、4.477%、3.251%,累積方差貢獻(xiàn)率為97.725%,包含了大部分相關(guān)信息。
將第1~3 主成分作為變量,建立三維投影圖載荷圖(圖3),在投影圖中距離原點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)為權(quán)重較大的成分。在第1、第2 主成分中,峰1~6、8~18、20、22、25~26、30~31、33 的系數(shù)較大,可反映上述色譜峰的相關(guān)信息;同理,第3 主成分主要反映了峰7、23 的相關(guān)信息。
圖3 各主成分載荷圖
表2 各主成分總方差
2.9.2 正交試驗(yàn)分析 以提取指紋圖譜共有峰主成分所得綜合評(píng)分(F) 為評(píng)價(jià)指標(biāo),主成分得分=主成分因子得分× 相應(yīng)方差算數(shù)平方根[14],即F=0.535 69F1+0.178 07F2+0.109 27F3+0.076 94F4+0.044 77F5+0.032 51F6;料液比(A)、提 取時(shí)間(B)、提取次數(shù)(C) 為影響因素,正交試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝,結(jié)果見(jiàn)表3,方差分析見(jiàn)表4。
表3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
表4 方差分析
由表3 可知,各因素影響程度依次為A>B>C,理論最優(yōu)工藝為A3B3C3;由表4 可知,各因素均無(wú)顯著影響(P>0.05)。綜合考慮時(shí)間、成本等各方面因素,最終確定最優(yōu)工藝為A3B2C2,即加12 倍量水提取2 次,每次60 min。
2.9.3 驗(yàn)證試驗(yàn) 根據(jù)處方比例稱取3 份藥材,按“2.8.2” 項(xiàng)下優(yōu)化工藝提取,按“2.2” 項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在“2.3” 項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣測(cè)定,計(jì)算各共有峰面積主成分綜合評(píng)分,結(jié)果見(jiàn)表5。由此可知,工藝穩(wěn)定可行,可用于工業(yè)化生產(chǎn)。
表5 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果(n=3)
中藥復(fù)方發(fā)揮藥效的關(guān)鍵,在于其多成分、多靶點(diǎn)的協(xié)同作用。因此,在選擇中藥復(fù)方最優(yōu)提取工藝的過(guò)程中,如果只選用某一或某幾種成分的含有量作為評(píng)價(jià)指標(biāo),則無(wú)法反映全方整體提取水平。
指紋圖譜是一種評(píng)價(jià)中藥復(fù)雜成分體系質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的有效手段,能較好地反映其整體上的相近程度,包括以峰面積、相對(duì)保留時(shí)間、相對(duì)峰面積為指標(biāo)進(jìn)行定性和半定量分析,在中藥復(fù)方提取工藝優(yōu)化中具有一定優(yōu)勢(shì)[15]。本實(shí)驗(yàn)比較了不同梯度甲醇-水、乙腈-水的分離效果,確定文中色譜條件;通過(guò)中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)(A版) 對(duì)9 批樣品HPLC 指紋圖譜進(jìn)行分析,得到對(duì)照指紋圖譜(R) 及33個(gè)共有峰,并將其作為提取工藝優(yōu)化指標(biāo)。方法學(xué)研究結(jié)果顯示,本實(shí)驗(yàn)所建立的方法具有良好的精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性,可用于指標(biāo)成分定量分析。
考慮到各組分權(quán)重系數(shù)難以確定,本實(shí)驗(yàn)采用主成分分析,將高維數(shù)據(jù)降到低維,把33個(gè)共有峰組合成6個(gè)涵蓋了原始色譜峰97.725%信息的綜合指標(biāo),從而較好地濃縮、簡(jiǎn)化數(shù)據(jù),為進(jìn)一步正交試驗(yàn)極差分析和方差分析奠定基礎(chǔ)。
綜上所述,本實(shí)驗(yàn)建立了肺纖方HPLC 指紋圖譜,并與主成分分析等化學(xué)計(jì)量學(xué)方法相結(jié)合,用未知結(jié)構(gòu)成分的模糊數(shù)據(jù)(特征色譜峰的總因子得分) 進(jìn)行多指標(biāo)的綜合評(píng)定,從而優(yōu)化該方提取工藝。該方法既全面反映了藥材整體提取水平,又在數(shù)據(jù)處理方面簡(jiǎn)單易行,具有較好的實(shí)用性和借鑒意義。