柯秀梅 張立勝 李 欣 張定堃 韓 麗陳 川
(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院, 中藥資源系統(tǒng)研究與開發(fā)利用省部共建國家重點實驗室培育基地, 四川成都611137; 2.九江學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院, 九江市轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)重點實驗室, 江西九江332000; 3.九江市第三人民醫(yī)院, 江西九江332000)
黃芩?黃連藥對作為清熱燥濕經(jīng)典藥對,常相須為用,共奏清熱燥濕、瀉火解毒之效[1?4]。其配伍用出自東漢張仲景《傷寒論》,之后備受醫(yī)家重用—古人常用含黃連的方劑中,約有20%~60%屬黃連黃芩配伍[5]。綜觀中醫(yī)藥經(jīng)典,黃芩?黃連同用方中其制備工藝多為合煎,如《傷寒論》 中的瀉心湯等8 個方劑;《小品方》 的犀角湯和前胡湯;《太平圣惠方》 收載的71 個黃芩?黃連同用方中,77.6%為合煎,余者制丸用;《千金翼方》 中除治療消渴的丸劑外,余者66.7%方劑均合煎;《肘后備急方》 中3 方劑均合煎。
傳統(tǒng)中醫(yī)認為自沉淀是多數(shù)藥物的有效成分,與湯藥同服會提高臨床療效[6?7]。然而,現(xiàn)代工業(yè)中,認為黃芩?黃連合煎時黃酮和生物堿類成分發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)產(chǎn)生的大量沉淀無效且消耗了有效成分,從而影響臨床療效。為避免沉淀的生成,特將其分開處理。2015 年版《中國藥典》 所載含黃芩?黃連配伍的中成藥工藝有兩者分煎、粉碎、滲漉等,無一合煎。如配伍有黃芩、黃連的一清膠囊/顆粒,對2 味藥的前處理為“分別加水煎煮2 次……合并煎液,濾過”;臟連丸為粉碎;葛根芩連丸/微丸/片為分別滲漉等,未見合煎者。
黃芩?黃連配伍合煎液內(nèi),沉淀物中的小檗堿含有量約為上清液的3 倍[8?10],但有學(xué)者認為,湯劑中黃芩苷、鹽酸小檗堿含有量的降低,并不意味著體系藥效的降低,形成的疏水性分子復(fù)合物是湯液中有效物質(zhì)的不同存在形式。課題組以黃連和黃芩中的代表性成分鹽酸小檗堿和黃芩苷為模型,探索黃芩、黃連傳統(tǒng)合煎工藝的合理性,以期豐富傳統(tǒng)沉淀性配伍的內(nèi)容。
1.1 儀器 VERTEX70 傅里葉變換紅外光譜儀、X 射線衍射儀(德國Bruker 公司);769YP?15A 粉末壓片機(天津市科器高新技術(shù)公司);電子天平(德國Satouris 公司);掃描電子顯微鏡(捷克Tescan 公司);EON Ⅱ酶標(biāo)儀(美國Biotek 公司)。
1.2 試劑 肉湯培養(yǎng)基(批號20161123,青島高科技工業(yè)園海博生物技術(shù)有限公司)。DMSO、甲醇和乙腈均購自美國Sigma 公司。黃芩苷提取物和鹽酸小檗堿提取物(純度≥95%,南京澤朗生物科技有限公司)。
1.3 實驗菌種 金黃色葡萄球菌ATCC23672 (NRR00571,北京華越洋生物科技有限公司);大腸埃希菌ATCC25931(BNN3280,上海北諾生物科技有限公司)。
2.1 絡(luò)合物制備 調(diào)研中醫(yī)藥經(jīng)典發(fā)現(xiàn),經(jīng)方中黃芩和黃連多等量配伍應(yīng)用,且2015 年版《中國藥典》 對黃芩中黃芩苷和黃連中鹽酸小檗堿的含有量要求分別為不得少于9.0%和5.0%,故課題組將此反應(yīng)中黃芩苷和鹽酸小檗堿的用量比例定為9 ∶5。分別稱取黃芩苷和鹽酸小檗堿提取物,使其以9 ∶5 的比例溶于沸水中,回流0.5 h,室溫靜置,至溶液溫度降至40 ℃,溶液中開始出現(xiàn)大量黃色絮狀沉淀物,離心,收集沉淀,于60 ℃鼓風(fēng)干燥,研末,備用。
2.2 絡(luò)合物表征
2.2.1 絡(luò)合物電子掃描顯微鏡下微觀特點
2.2.1.1 SEM 特點 取制備好的黃芩苷、鹽酸小檗堿和絡(luò)合物粉末,分別在掃描電子顯微鏡下觀察,拍攝特征圖片,結(jié)果見圖1。圖1 顯示,黃芩苷和鹽酸小檗堿共熱后微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。
圖1 各絡(luò)合物SEM 圖
2.2.1.2 SEM?EDS 特點 取制備好的黃芩苷、鹽酸小檗堿和絡(luò)合物粉末,在掃描電子顯微鏡聯(lián)用能譜儀下測定表面微區(qū)元素含有量,見圖2、表1。結(jié)果表明,黃芩苷和鹽酸小檗堿沉淀過程中,丟失了Cl-。
圖2 各絡(luò)合物SEM-EDS 圖(%)
表1 各絡(luò)合物表面微區(qū)元素含有量SEM?EDS 測定結(jié)果(%)
2.3 絡(luò)合物紅外光譜特點 以烘干的光譜純KBr 為空白,分別制備黃芩苷、鹽酸小檗堿和沉積物的紅外測試樣品。每片中KBr 含有量為60 mg,樣品含有量約為0.8 mg,采用FTIR?360 傅里葉紅外光譜測定儀測定,結(jié)果見圖3。
紅外光譜結(jié)果表明,絡(luò)合物中黃芩苷3 488.77(vOH)、3 388 (vOH) cm-1和鹽酸小檗堿3 407 (vOH)cm-1吸收峰由于兩者酸堿中和反應(yīng),產(chǎn)物存在共軛效應(yīng)而向低波數(shù)3 261 cm-1方向移動。絡(luò)合物與黃芩苷、鹽酸小檗堿的波峰及強度有變化,有新峰產(chǎn)生,表明黃芩苷和鹽酸小檗堿在濕熱條件下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
圖3 各絡(luò)合物IR 圖譜
上述特征表明,黃芩苷和鹽酸小檗堿水中共熱后發(fā)生了化學(xué)變化。文獻報道[1?3],有機酸和生物堿的沉淀機制是酸堿絡(luò)合。黃芩苷和鹽酸小檗堿形成沉淀的原因可能為兩者發(fā)生酸堿中和反應(yīng)形成疏水性絡(luò)合物[4?6],逐漸沉積于湯液底部,形成沉淀。
2.4 絡(luò)合物體外抗菌活性 分別精密稱取黃芩苷提取物、鹽酸小檗堿提取物和沉積物各0.3 g,并以甲醇溶解,于96孔板各孔中分別加入180 μL 大腸埃希菌(EL) 和金黃色葡萄球菌菌液(SA),使其菌液濃度為1×105/mL。分別加入不同濃度的藥液,使黃芩苷、鹽酸小檗堿和沉積物實驗組中各孔藥物質(zhì)量濃度為 56.250 μg/mL (高濃度)、28.125 μg/mL (中濃度)、14.063 μg/mL (低濃度)、7.032 μg/mL (極低濃度) 和0 系列濃度,每個濃度設(shè)3 個復(fù)孔。于37 ℃、120 r/min 搖床培養(yǎng),分別于0、12、24 h測定各孔OD值。
2.4.1 絡(luò)合物對金黃色葡萄球菌的體外抑制率 于450 nm處讀取金葡菌及其對照組的OD值,并計算抑菌率,采用SPSS 21 對數(shù)據(jù)進行分析,結(jié)果見表2。
表2 各化合物對金葡菌的體外抑菌率(%,, n=3)
表2 各化合物對金葡菌的體外抑菌率(%,, n=3)
注:同一質(zhì)量濃度中,與絡(luò)合物組比較,*P<0.05,**P<0.01;與小檗堿比較,ΔΔP<0.01;同一藥物組,不同質(zhì)量濃度比較,##P<0.01。
由表2 可知,絡(luò)合物、鹽酸小檗堿和黃芩苷的體外抗金葡菌活性比較,鹽酸小檗堿的活性較絡(luò)合物和黃芩苷具有極顯著優(yōu)勢,絡(luò)合物又比黃芩苷有極顯著性優(yōu)勢。各不同質(zhì)量濃度藥物組中,0 μg/mL 與其他濃度藥物組有顯著性差異外,其他各濃度藥物組間均無統(tǒng)計學(xué)差異。各組藥物的抑菌效果在加藥12 h 后不再隨時間的延長而有顯著性差異。
2.4.2 絡(luò)合物對大腸埃希菌的體外抑制率 于600 nm 處讀取金葡菌及其對照組的OD值,并計算抑菌率,采用SPSS 21 對數(shù)據(jù)進行分析,結(jié)果見表3。
表3 各化合物對大腸埃希菌的體外抑菌率(%,, n=3)
注:同一質(zhì)量濃度中,與絡(luò)合物組比較,*P<0.05,**P<0.01;與小檗堿比較,ΔΔP<0.01。同一藥物組,不同質(zhì)量濃度比較,#P<0.05,##P<0.01。
表3 顯示,絡(luò)合物、鹽酸小檗堿和黃芩苷的體外抗大腸埃希菌活性比較,鹽酸小檗堿的活性較絡(luò)合物和黃芩苷具有極顯著優(yōu)勢,絡(luò)合物又比黃芩苷有極顯著性優(yōu)勢。各不同質(zhì)量濃度藥物組中,0 μg/mL 與其他質(zhì)量濃度藥物組有顯著性差異外,其他各質(zhì)量濃度藥物組間均無顯著性差異。各組藥物的抑菌效果在加藥12 h 后不再隨時間的延長而有顯著性差異。
目前,中藥復(fù)方化學(xué)研究表明,水煎提取物多源自單味藥的原型成分,少有配伍煎煮中產(chǎn)生新結(jié)構(gòu)的報道;而利用諸如HPLC?MS、NMR 等分析手段對復(fù)方沉淀化學(xué)成分研究,并未發(fā)現(xiàn)新的化學(xué)實體[11]。表明中藥復(fù)方水煎沉淀的原因可能是成分間的非共價結(jié)合,如范德華力、氫鍵作用、疏水作用、π-π 堆積作用和靜電作用等,這些沉淀物的結(jié)合鍵能較弱,在利用現(xiàn)代技術(shù)分析中易被破壞,故而難以檢測到。
黃芩?黃連合煎液的沉淀形成于有效成分間的相互作用,且絡(luò)合物具有明顯的抗菌活性,抗菌活性排序為鹽酸小檗堿強于絡(luò)合物強于黃芩苷。絡(luò)合物結(jié)構(gòu)中包含小檗堿和黃芩苷,理論上抑菌活性應(yīng)最強,但本實驗中其活性強于黃芩苷而低于小檗堿,可能是由于絡(luò)合物中小檗堿的部分抑菌活性基團在絡(luò)合過程中被掩蔽,而在黃芩苷的基礎(chǔ)上引入部分小檗堿的活性基團,使得其活性處于兩者之間。需要結(jié)合量子化學(xué)理論和實踐,確定三者的活性基團中心并進行驗證,課題組后期將進一步研究。
本研究結(jié)果證明了傳統(tǒng)中醫(yī)臨床服用湯藥“溫服,合渣服用”[12?13]這一要求的科學(xué)性。若臨床用湯藥或工業(yè)提取過程中棄去沉淀,將在某種程度上造成藥物的浪費,勢必會影響臨床療效。故聚焦于臨床療效的中藥復(fù)方水煎沉淀作為一種新型有效成分聚集體,具有潛在的藥用價值,值得深入研究。