趙 琴 黃惠紅 汪穎舒 朱廣灝 李杰榮 駱前飛 尹一鳴 劉伊晨修彥鳳*
(1.上海市奉賢區(qū)中醫(yī)醫(yī)院, 上海201499; 2.上海中醫(yī)藥大學中藥學院, 上海201203)
中藥何首烏具有抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、保肝、益智等多方面的藥理作用[1],其肝毒性問題也有越來越多的報道[1?4]。多篇文獻報道生何首烏與制何首烏對大鼠肝臟都有不同程度的影響,但制何首烏毒性降低[5?7],長期大劑量灌胃制何首烏才會引起肝損傷,常用劑量對大鼠無毒副作用[8],不同工藝炮制的何首烏對肝細胞的毒性有所不同[9],炮制是降低何首烏毒性的有效手段,炮制工藝的差異與其療效和毒性密切相關。制何首烏炮制方法的研究是解決何首烏毒性的重要方向。
經(jīng)過查閱文獻和調(diào)研,發(fā)現(xiàn)拌入黑豆汁后蒸制是目前《中國藥典》 和各省市的中藥炮制規(guī)范均收載的方法,但操作方法有所不同,有與黑豆汁拌后蒸至內(nèi)外均呈棕褐色[10],無炮制時間的規(guī)定;或白天蒸8 h 后晚上悶,第2 天翻動后繼續(xù)蒸[11],也有僅蒸制1 d 即停止炮制;或為了提高效率采用高壓蒸4 h[12]。在實際生產(chǎn)中,制何首烏的炮制工藝存在著拌入黑豆汁后常壓連續(xù)蒸制、反復蒸與悶和高壓蒸制的不同,不同的黑豆汁蒸制操作方法對制何首烏成分的影響鮮有報道。本實驗采用超高壓液相四極桿?飛行時間質(zhì)譜 (UPLC?Q?TOF?MS/MS) 對不同操作方法蒸制何首烏的成分整體分析,對結(jié)果進行多元變量統(tǒng)計分析,考察不同操作方法得到的制何首烏質(zhì)量是否存在差異,找出差異顯著的成分及其在不同炮制時間過程中的動態(tài)變化,以期為規(guī)范制何首烏的炮制方法提供參考。
1.1 儀器 Agilent 6530 Accurate?Mass Q?TOF LC/MS 液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)(美國Agilent 公司);Sartorius CP225D 型電子分析天平(德國Sartorius 公司);01J2003?04 型立式壓力蒸汽滅菌鍋(上海東亞壓力容器制造有限公司);SB?3200D 超聲清洗機(寧波新芝生物科技有限公司)。
1.2 材料 生何首烏 (批號180614?1)、黑豆 (批號180614?1) 購自上海萬仕誠藥業(yè)有限公司,經(jīng)上海中醫(yī)藥大學修彥鳳副教授鑒定為蓼科植物何首烏Polygonum multi?florumThunb.的干燥塊根和豆科植物大豆Glycine max(L.)Merr.的干燥成熟種子。乙腈、甲酸為色譜純,水為超純水,其他試劑均為分析純。
2.1 黑豆汁制備 按2015 年版《中國藥典》 一部制何首烏項下方法[10],取黑豆10 kg,加水適量,煮約4 h,熬汁約15 kg,藥渣再加水煮約3 h,熬汁約10 kg,合并得黑豆汁約25 kg。每100 kg 何首烏片,用黑豆10 kg。
2.2 制何首烏不同炮制品制備
2.2.1 生何首烏 取生何首烏飲片,除去雜質(zhì),備用,標記為0 號樣品。平行操作得到3 份樣品。
2.2.2 連續(xù)蒸何首烏 稱取9 份生何首烏片,每份300 g,分別加黑豆汁拌勻、潤透,置不銹鋼蒸鍋內(nèi),分別蒸制一定時間(8、16、24、32、40、48、56、64、72 h),取出,稍晾,將蒸鍋內(nèi)液體濃縮,拌入何首烏中,干燥,得到9份連續(xù)蒸制不同時間的制何首烏,分別標記為1~9 號樣品。相同蒸制時間的樣品平行制備3 份。
2.2.3 蒸悶何首烏 稱取9 份生何首烏片,每份300 g,分別加黑豆汁拌勻、潤透,置不銹鋼蒸鍋內(nèi),蒸制加熱8 h,悶1 夜,第2 天上下翻動何首烏片,繼續(xù)蒸制8 h,悶1 夜,如此反復操作,取出,稍晾,將蒸鍋內(nèi)液體濃縮,拌入何首烏中,干燥,得到9 份蒸制不同時間(8、16、24、32、40、48、56、64、72 h) 的制何首烏,分別標記為10~18 號樣品。相同蒸制時間的樣品平行制備3 份。
2.2.4 高壓蒸何首烏 稱取9 份生何首烏片,每份300 g,分別加黑豆汁拌勻、潤透,置蒸汽滅菌鍋內(nèi),分別連續(xù)蒸制(100 kPa) 一定時間(4、6、8、12、16、20、24、30、36 h),取出,稍晾,將蒸鍋內(nèi)液體濃縮,拌入何首烏中,干燥,得到9 份連續(xù)蒸制不同時間的制何首烏,分別標記為19~27 號樣品。相同蒸制時間的樣品平行制備3 份。
2.3 供試品溶液制備 分別取何首烏不同炮制品(生品、黑豆汁連續(xù)蒸品、黑豆汁蒸悶品、黑豆汁高壓蒸品) 粉碎,取細粉0.2 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入甲醇25 mL,密塞,稱定質(zhì)量,超聲45 min,放冷,用甲醇補足減失質(zhì)量,濾過,取續(xù)濾液,經(jīng)0.22 μm 的微孔濾膜過濾,備用。
2.4 分析條件
2.4.1 色譜條件 ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)、ACQUITY UPLC BEH C18保護柱(2.1 mm×5 mm,1.7 μm);流動相0.1% 甲酸乙腈(A) -0.1%甲酸水溶液(B),梯度洗脫(0~5 min,5%~32% A;5~6 min,32%~5% A;6~12 min,55%~88% A;12~15 min,88%~90% A;15~17 min,90%~100% A);柱溫35 ℃;體積流量0.3 mL/min;進樣量2 μL。
2.4.2 質(zhì)譜條件 電噴霧離子源(ESI);負離子掃描模式,質(zhì)量掃描范圍m/z100~1 700;氮氣體積流量8 L/min;溫度300 ℃;毛細管電壓3.5 kV;噴嘴電壓1 000 V;碎裂電壓150 V,霧化器壓力35 psi (1 psi =6.895 kPa);二級質(zhì)譜碰撞能量15 eV。
2.5 不同何首烏炮制品UPLC?QTOF?MS/MS 分析 將何首烏不同炮制品的供試品溶液,注入超高壓液相色譜儀,進行分析。數(shù)據(jù)通過Agilent MassHunter Qualitative Analysis B.07.00 數(shù)據(jù)處理工作站分析,各炮制品在負離子模式下的總離子流圖見圖1。
圖1 何首烏不同炮制品UPLC?QTOF?MS/MS 總離子流圖
圖1 表明,何首烏采用不同方法炮制后成分發(fā)生了明顯變化,成分種類的增加或減少,也有含有量方面的差異。通過進樣分析得到的一級質(zhì)譜,確定了每種成分的相對分子量,根據(jù)二級質(zhì)譜獲得裂解信息,結(jié)合與對照品的保留時間和質(zhì)譜信息及文獻報道化合物的信息(比較分子離子和/或碎片離子的精確測量分子量和理論值,誤差小于10×10-6)[13?17]。共鑒定67 種成分,鑒別出43 種成分,另有24種為未知成分,見表1。
表1 何首烏不同炮制品成分鑒定
續(xù)表1
續(xù)表1
2.6 主成分分析和正交偏最小二乘法?判別分析(OPLS?DA)
2.6.1 主成分分析 為了進一步觀察何首烏炮制前后在總體成分上的差異,采用主成分分析,初步考察黑豆汁拌入后,不同蒸制方法對何首烏的影響,不同炮制品的聚集情況,直觀表達出不同蒸制方法對成分的影響是否存在差異。由圖2 中各樣品的位置可以發(fā)現(xiàn),0 號生何首烏與其他炮制品差異較大;與生何首烏接近的是連續(xù)蒸和蒸悶時間最短的8 h 樣品1 號和10 號;其他樣品隨著蒸制時間延長依次距離生品更遠,且呈現(xiàn)聚集在一起的趨勢。主成分分析表明炮制對何首烏的質(zhì)量產(chǎn)生了明顯的影響,炮制明顯改變了何首烏的整體化學成分。制何首烏與生品質(zhì)量的差異與炮制時間有一定的相關性,隨著加工時間的延長,生、制何首烏的成分差異越大。高壓蒸制品(19~27 號) 均分布在第一、二象限,距離生品較遠,與連續(xù)蒸和蒸悶法得到的樣品有一定的差異。
圖2 何首烏不同炮制品PCA?X 圖
2.6.2 OPLS?DA 根據(jù)PCA?X 分析結(jié)果,以OPLS?DA 模式對各個不同炮制品的總離子流中的峰面積進行分析,見圖3。同樣可以發(fā)現(xiàn),生品與各種炮制品有明顯的差異;3種方法所得樣品各自聚集在一起,連續(xù)蒸制、蒸悶品差異不明顯,部分樣品有重疊,高壓蒸制與另外2 種方法對成分的影響有明顯差異。相比較無監(jiān)督模式的主成分分析,3種方法的樣品有更大分離。
圖3 何首烏不同炮制品OPLS?DA 得分圖
2.7 何首烏蒸制過程中部分化學成分動態(tài)變化 通過UPLC?QTOF?MS/MS 分析,可以檢測到何首烏中的上千種成分,大部分成分尚未得到鑒定。為了考察拌入黑豆汁后,不同炮制方法、時間對成分的具體影響,以67 種成分的提取離子平均峰面積為指標,采用OPLS?DA 模型分析,得到的變量權重值(VIP) >1.1 成分有14 種,14 種成分的VIP值大小排序為24>63>50>1>65>25>2>56>60>41>58>26>48>36。結(jié)果見圖4。
圖4 14 種成分在何首烏不同炮制品中的動態(tài)變化趨勢
對圖4A、4C、4E 中峰面積較高的4 種成分在炮制過程中的變化趨勢分析發(fā)現(xiàn),在連續(xù)蒸制的過程中,圖4A 中成分1、2、24 的峰面積呈現(xiàn)出蒸制8 或16 h 升高后降低,40 h 后含有量趨于穩(wěn)定,略有下降;成分65 在蒸制24 h 后緩慢升高。圖4C 中,4 種成分的變化趨勢與連續(xù)蒸制法基本一致,不同的是4 種成分的峰面積持續(xù)升高的時間延長,蒸悶40~48 h 后降低;由峰面積高度的變化也可以看出4種成分的峰面積明顯低于連續(xù)蒸制的相應時間樣品,可能與連續(xù)蒸制有利于成分的持續(xù)轉(zhuǎn)化有關。在高壓蒸制操作的過程中,圖4E 中表現(xiàn)出各種成分的變化趨勢明顯緩和,趨勢與連續(xù)蒸制和蒸悶一致,成分1、2、65 整體略高于連續(xù)蒸制的樣品,成分24 遠低于連續(xù)蒸制的樣品,與相應時間的蒸悶品相近。
對圖4B、4D、4F 中10 種成分的變化趨勢分析發(fā)現(xiàn),成分25、56、58、60、64 在不同方法所得炮制品中的峰面積均高于生品,成分25、56 的峰面積在3 種方法中均呈現(xiàn)先升高后緩慢降低的趨勢,在連續(xù)蒸制、蒸悶24~40 h 和高壓蒸制8~16 h 后達到最高峰面積后下降;成分58、60、63 的峰面積升高后略有下降,隨時間延長基本趨緩,變化不大。其他5 種成分26、36、41、48、50 的峰面積在不同炮制方法樣品中表現(xiàn)有所不同,成分26、50 的峰面積在常壓連續(xù)蒸制、蒸悶后快速降低,而高壓蒸制8~12 h 達到最高值后降低,表明該成分的含有量變化與壓力有關系;成分48 的峰面積在3 種方法中均呈現(xiàn)蒸制8 h 增加,隨著蒸制時間延長,含有量降低;糖苷50 在連續(xù)蒸制過程中持續(xù)下降,蒸悶8 h 和高壓制12 h 后也持續(xù)下降,與糖苷在加熱過程中的分解有關系;成分36 和41 的峰面積在蒸悶8 h和高壓蒸4 h 略有升高后快速降低,連續(xù)蒸制樣品則隨著時間的延長而降低。這10 種成分在連續(xù)蒸制和蒸悶法炮制的對應時間樣品中差別不明顯;與連續(xù)蒸制和蒸悶法所得樣品相比,高壓蒸制品中成分25、26、48、56、63 的峰面積增高,成分58 的峰面積則明顯降低,表明高壓蒸制較常壓蒸制對部分成分的轉(zhuǎn)化或溶出的影響更大。
針對目前市場流通的制何首烏主要是采用拌入黑豆汁后蒸制,但操作方法和炮制時間不一的現(xiàn)狀,對采用連續(xù)蒸制、蒸悶交叉進行、高壓蒸制法炮制所得制何首烏中成分進行了整體分析,同時模仿“九蒸九曬” 的時間概念,每種操作方法制備9 個不同時間點樣品。采用UPLC?Q?TOF?MS/MS 分析鑒別出43 種成分,另有24 種未知成分,鑒別出的成分涵蓋了何首烏中的主要有效成分蒽醌類、二苯乙烯苷類、多酚類等。
采用主成分分析和OPLS?DA 分析了制何首烏的整體成分,何首烏經(jīng)過蒸制后發(fā)生了明顯差異,可能與蒸制過程中發(fā)生的水解、脫水、異構(gòu)化和美拉德反應有關[13];連續(xù)蒸制和蒸悶樣品相近,具有一定相似度,高壓制品則存在明顯差異,推測是其成分在常壓和高壓的條件下發(fā)生了程度不同的轉(zhuǎn)化。不同的操作方法會對各種成分產(chǎn)生一定的影響,炮制程度是否適宜直接影響何首烏的臨床療效。