林慧敏,任強(qiáng)強(qiáng),許 文,3,黃鳴清,3*
(1.福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三人民醫(yī)院,福建 福州350108;2.福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福建 福州350122;3.福建省中藥學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州350122)
八珍方為中醫(yī)傳統(tǒng)方劑,最早記載于明代陳實(shí)功《外科正宗》中,為清朝宮廷補(bǔ)益之成方,有健脾和胃、益氣生血、肥兒消疳等功能。本方主要由參苓白術(shù)散加減而成,方中黨參健脾益肺,養(yǎng)血生津;山楂配伍麥芽,行氣消食、化濁降脂;薏苡仁配伍白扁豆,利水滲濕、健脾止瀉;山藥、芡實(shí)和蓮子配伍,補(bǔ)脾養(yǎng)胃、益腎固精;茯苓配伍白術(shù),健脾益氣、利水滲濕;蓮子配伍茯苓,亦有寧心安神的功效。組方配伍合理,平和溫補(bǔ),不寒不熱,可治療因脾胃虛弱所致的食少難消、腹痛便溏、面黃肌瘦,具有補(bǔ)而不滯、燥而兼潤(rùn)、補(bǔ)而不膩之特點(diǎn)[1]。臨床研究表明,該方對(duì)幼老體弱及病后體虛、脾胃虛弱的患者尤為有效[2];可治療脾虛型小兒營(yíng)養(yǎng)不良,具有補(bǔ)虛消積之功[3];可改善食欲不振,胃納減少的兒童脾虛厭食癥狀[4-5],亦可治療小兒疳積[6]。藥理研究表明,該方具有增強(qiáng)胃腸蠕動(dòng),調(diào)節(jié)胃酸pH值,促進(jìn)膽汁分泌,增加抗疲勞及耐缺氧能力的作用[1]。
八珍方現(xiàn)代研究多集中于臨床及藥理研究,化學(xué)成分研究?jī)H表明此方中含有較多的人體必需微量元素[4,7],不足以達(dá)到對(duì)該復(fù)方進(jìn)行綜合質(zhì)量控制的目的。本實(shí)驗(yàn)采用超高效液相色譜-四級(jí)桿/靜電場(chǎng)軌道阱高分辨質(zhì)譜技術(shù),通過(guò)與化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),根據(jù)對(duì)照品化合物質(zhì)譜的碎片離子信息,并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的裂解規(guī)律,對(duì)八珍方中化學(xué)成分進(jìn)行鑒定分析,為其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)闡明以及臨床應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 儀器Agilent 1290超高效液相色譜儀(美國(guó)Agilent technologies公司);BSA124S-CW型十萬(wàn)分之一分析天平(德國(guó)Sartorius公司);PS-60AL臺(tái)式超聲波清洗器(深圳市雷德邦電子有限公司);JXFSTPRP-24型研磨儀(上海凈信科技有限公司);Heraeus Fresco17離心機(jī)(美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司);Q Exactive Orbitrap高分辨質(zhì)譜儀(美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司);明澈D24 UV純水儀(美國(guó)Merck Millipore公司)。
1.2 試藥 甲醇、乙腈(LC-MS級(jí),德國(guó)默克公司);甲酸、乙酸銨(LC-MS級(jí),德國(guó)默克公司);水為超純水(Merck Millipore公司);內(nèi)標(biāo):L-2-氯苯丙氨酸(批號(hào):103616-89-3,純度≥98%,上海恒柏生物科技有限公司);對(duì)照品:阿魏酸、紫鉚素、兒茶素、鞣花酸、牡荊素、葒草苷、牡荊素鼠李糖苷、原兒茶醛、沒(méi)食子酸、咖啡酸、沒(méi)食子酸乙酯、芹菜素、千層紙素A、山奈酚、木犀草素、槲皮素、苔黑酚葡萄糖苷、1-咖啡??鼘幩?、新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸、蔓荊子黃素、根皮苷、木犀草苷、槲皮苷、異槲皮苷、異綠原酸B、異綠原酸A、異綠原酸C、夏佛塔苷、異夏佛塔苷、蘆丁、水仙苷購(gòu)自成都曼思特生物科技有限公司,供定性鑒定用;八珍方中藥流浸膏來(lái)源于國(guó)藥控股星鯊制藥(廈門)有限公司。
2.1 色譜-質(zhì)譜條件
2.1.1 UPLC分析色譜條件 色譜柱:Waters ACQUITY UPLC HSS T3色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm);正離子模式:流動(dòng)相為0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B),負(fù)離子模式:流動(dòng)相為5 mmol/L乙酸銨水溶液(A)-乙腈(B),梯度洗脫程序均為(0~1.0 min,1%B;1.0~8.0 min,1%B~99%B;8.0~10.0 min,99%B;10.0~10.1 min,99%B~1%B;10.1~12.0 min,1%B);流速:0.5 mL/min;進(jìn)樣量:1 μL。
2.1.2 質(zhì)譜條件Q-Exactive四級(jí)桿-靜電場(chǎng)軌道阱高分辨質(zhì)譜采用電噴霧離子源正、負(fù)離子兩種模式。噴涂電壓:3.8 kV(正離子模式)和3.1 kV(負(fù)離子模式),毛細(xì)管溫度:320℃,鞘氣流速(Arb):45 psi,輔助氣體流量(Arb):15 psi,一級(jí)質(zhì)譜分辨率(Full ms resolution):70 000,二級(jí)質(zhì)譜(MS/MS)分辨率:17 500,質(zhì)荷比窗口寬度(TopN):3,碰撞能梯度(NCE模式):20、40、60 eV,掃描速率:7 Hz。質(zhì)譜測(cè)定數(shù)據(jù)采用全掃描模式采集,數(shù)據(jù)采集范圍m/z 70~1 000。
2.2 溶液的制備
2.2.1 對(duì)照品溶液的制備 分別精密稱取對(duì)照品:阿魏酸、紫鉚素、兒茶素、鞣花酸、牡荊素、葒草苷、牡荊素鼠李糖苷、原兒茶醛、沒(méi)食子酸、咖啡酸、沒(méi)食子酸乙酯、芹菜素、千層紙素A、山奈酚、木犀草素、槲皮素、苔黑酚葡萄糖苷、1-咖啡酰奎寧酸、新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸、蔓荊子黃素、根皮苷、木犀草苷、槲皮苷、異槲皮苷、異綠原酸B、異綠原酸A、異綠原酸C、夏佛塔苷、異夏佛塔苷、蘆丁、水仙苷適量,加甲醇配置為10 μg/mL的對(duì)照品溶液供定性鑒別用。
2.2.2 供試品溶液的制備 精密量取八珍方中藥流浸膏1.0 mL,移至5 mL量瓶?jī)?nèi),用50%甲醇水稀釋至刻度,搖勻,過(guò)0.22 μm微孔濾膜,取續(xù)濾液,即樣品溶液。精密移取200 μL樣品溶液至EP管中,加入2 μL內(nèi)標(biāo),渦旋混勻30 s;樣品在4℃以2 000 r/min離心15 min,將上清液轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣瓶中上機(jī)檢測(cè)。
2.3 八珍方中藥流浸膏化學(xué)成分的鑒定 八珍方中藥流浸膏供試品溶液在“2.1”項(xiàng)色譜-質(zhì)譜條件下進(jìn)行分析,UPLC-Q-Exactive四級(jí)桿軌道阱高分辨率質(zhì)譜正負(fù)離子模式下的總離子流圖見(jiàn)圖1、圖2?;瘜W(xué)成分的鑒定方法:首先,根據(jù)供試品的高分辨率質(zhì)譜總離子流色譜峰,提取化合物精確分子質(zhì)量信息,運(yùn)用Xcalibur 3.0軟件(美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司)在質(zhì)量偏差小于5 ppm的范圍內(nèi)計(jì)算其可能的元素組成。其次,以一級(jí)質(zhì)譜獲取的分子離子峰作為母離子,進(jìn)行碰撞誘導(dǎo)解離(CID)二級(jí)質(zhì)譜分析,獲得相應(yīng)化合物的碎片離子。根據(jù)化合物的質(zhì)譜裂解途徑,結(jié)合對(duì)照品和相關(guān)文獻(xiàn)的報(bào)道,最終鑒定化合物91個(gè),其中33個(gè)化合物經(jīng)與對(duì)照品比對(duì)確定,結(jié)果見(jiàn)表1。
圖1 八珍方中藥流浸膏樣品UHPLC-Q Exactive軌道肼高分辨質(zhì)譜的正離子流圖
圖2 八珍方中藥流浸膏樣品UHPLC-Q Exactive軌道肼高分辨質(zhì)譜的負(fù)離子流圖
2.3.1 有機(jī)酸和酚酸類 由表1可見(jiàn),共鑒定有機(jī)酸和酚酸類11種。現(xiàn)以綠原酸為例,根據(jù)多級(jí)碎片信息,解析八珍方中藥流浸膏酚酸類成分的質(zhì)譜裂解規(guī)律。在所建立的化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)中綠原酸的分子式為C16H18O9,通過(guò)Compass Isotope Pattern模擬軟件計(jì)算其負(fù)離子模式下精確分子質(zhì)量為353.087 3[M-H]-。一級(jí)質(zhì)譜在負(fù)離子模式下給出分子離子峰為m/z 353.087 7[M-H]-,質(zhì)量偏差Error為1.18 ppm,故初步推測(cè)其為綠原酸或其異構(gòu)體。
表1 八珍方中藥流浸膏化學(xué)成分鑒定
該分子離子峰進(jìn)行碰撞誘導(dǎo)解離,獲得的二級(jí)碎片離子有m/z 191、179、173、161、135,根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和二級(jí)碎片信息,推斷m/z 191離子碎片是由母離子m/z 353.087 7[M-H]-失去一個(gè)咖啡?;?,m/z 173離子碎片是由m/z 191進(jìn)一步失去一分 子H2O所 致。m/z 179離 子 碎 片 由 母 離 子m/z 353.087 7[M-H]-失去一個(gè)奎寧?;?,而m/z161和m/z 135離子碎片是由m/z 179分別進(jìn)一步失去一分子H2O和CO2所致。其質(zhì)譜裂解途徑見(jiàn)圖3,并且其色譜保留時(shí)間、分子離子峰和二級(jí)質(zhì)譜碎片與綠原酸對(duì)照品完全一致。綜上,該化合物結(jié)合對(duì)照品和文獻(xiàn)[21]進(jìn)行比對(duì),鑒定為綠原酸。
圖3 酚類裂解途徑(以綠原酸為例)
續(xù)表1
2.3.2 黃酮類 由表1可見(jiàn),共鑒定黃酮類43種?,F(xiàn)以槲皮苷為例,根據(jù)多級(jí)碎片信息,解析八珍方中藥流浸膏黃酮類成分的質(zhì)譜裂解規(guī)律。在所建立的化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)中槲皮苷的分子式為C21H20O11,通過(guò)Compass Isotope Pattern模擬軟件計(jì)算其負(fù)離子模式下精確分子質(zhì)量為447.092 7[M-H]-。一級(jí)質(zhì)譜在負(fù)離子模式下給出分子離子峰為m/z 447.093 6[M-H]-,質(zhì)量偏差Error為2.01 ppm,故初步推測(cè)其為槲皮苷。
該分子離子峰進(jìn)行碰撞誘導(dǎo)解離,獲得的二級(jí)碎片離子有m/z 301、300,根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和二級(jí)碎片信息,推斷m/z 301離子碎片是由母離子m/z 447.093 6[M-H]-失去一分子鼠李糖基(-Rha)所致,m/z 300離子碎片是由m/z 301進(jìn)一步失去一個(gè)氫原子所致。其質(zhì)譜裂解途徑見(jiàn)圖4,并且其色譜保留時(shí)間、分子離子峰和二級(jí)質(zhì)譜碎片與槲皮苷對(duì)照品完全一致。綜上,該化合物結(jié)合對(duì)照品和文獻(xiàn)[22]進(jìn)行比對(duì),鑒定為槲皮苷。
圖4 黃酮類裂解途徑(以槲皮苷為例)
2.3.3 炔類 由表1可見(jiàn),共鑒定炔類成分4種?,F(xiàn)以黨參炔苷為例,根據(jù)多級(jí)碎片信息,解析八珍方中藥流浸膏炔類成分的質(zhì)譜裂解規(guī)律。在所建立的化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)中黨參炔苷的分子式為C20H28O8,通過(guò)Compass Isotope Pattern模擬軟件計(jì)算其負(fù)離子模式下精確分子質(zhì)量為441.176 1[M+HCOO]-。一級(jí)質(zhì)譜在負(fù)離子模式下給出分子離子峰為m/z 441.176 6[M+HCOO]-,質(zhì)量偏差Error為1.17 ppm,故初步推測(cè)其為黨參炔苷。
該分子離子峰進(jìn)行碰撞誘導(dǎo)解離,獲得的二級(jí)碎片離子有m/z 305、215、185、159、179,根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和二級(jí)碎片信息,推斷m/z 305離子碎片是由母離子m/z 441.1766[M+HCOO]-失去一個(gè)-C7H6基團(tuán)所致。m/z 179離子碎片是由母離子m/z 441.176 6[M+HCOO]-氧己環(huán)母核上失去-C14H16O5基團(tuán)所致。m/z 215離子碎片是由母離子失去氧己環(huán)母核-C6H12O6基團(tuán)所致,而m/z 185和m/z 159離子碎片是由m/z 215分別進(jìn)一步失去-CH2O和-C3H4O基團(tuán)所致。其質(zhì)譜裂解途徑見(jiàn)圖5,并且其色譜保留時(shí)間、分子離子峰和二級(jí)質(zhì)譜碎片與綠原酸對(duì)照品完全一致。綜上,該化合物結(jié)合對(duì)照品和文獻(xiàn)[23]進(jìn)行比對(duì),鑒定為黨參炔苷。
圖5 炔類裂解途徑(以黨參炔苷為例)
2.3.4 三萜類 由表1可見(jiàn),共鑒定三萜類成分3種。現(xiàn)以茯苓酸B為例,根據(jù)多級(jí)碎片信息,解析八珍方中藥流浸膏三萜類成分的質(zhì)譜裂解規(guī)律。在所建立的化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)中茯苓酸B的分子式為C30H44O5,通過(guò)Compass Isotope Pattern模擬軟件計(jì)算其負(fù)離子模式下精確分子質(zhì)量為483.311 0[M-H]-。一級(jí)質(zhì)譜在負(fù)離子模式下給出分子離子峰為m/z 483.311 5[M-H]-,質(zhì)量偏差Error為1.09 ppm,故初步推測(cè)其為茯苓酸B。
該分子離子峰進(jìn)行碰撞誘導(dǎo)解離,獲得的二級(jí)碎片離子有m/z 465、409、365,根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和二級(jí)碎片信息,推斷m/z 465離子碎片是由母離子m/z 483.311 5[M-H]-失去一分子H2O所致。m/z 409離子碎片由母離子m/z 483.311 5[M-H]-失去一個(gè)丙酸基-C3H6O2所致,而m/z 365離子碎片是由m/z 409進(jìn)一步失去一分子CO2所致。其質(zhì)譜裂解途徑見(jiàn)圖6。綜上,該化合物結(jié)合文獻(xiàn)[20]進(jìn)行比對(duì),鑒定為茯苓酸B。
圖6 三萜類裂解途徑(以茯苓酸B為例)
2.3.5生物堿類由表1可見(jiàn),共鑒定生物堿類成分12種?,F(xiàn)以蓮心堿為例,根據(jù)多級(jí)碎片信息,解析八珍方中藥流浸膏生物堿類成分的質(zhì)譜裂解規(guī)律。在所建立的化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)中蓮心堿的分子式為C37H42N2O6,通過(guò)Compass Isotope Pattern模擬軟件計(jì)算其正離子模式下精確分子質(zhì)量為611.312 1[M+H]+。一級(jí)質(zhì)譜在正離子模式下給出分子離子峰為m/z 611.310 2[M+H]+,質(zhì)量偏差Error為-3.17 ppm,故初步推測(cè)其為蓮心堿。
該分子離子峰進(jìn)行碰撞誘導(dǎo)解離,獲得的二級(jí)碎片離子有m/z 579、504、283、206、107,根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和二級(jí)碎片信息,推斷m/z 579離子碎片是由母離子611.310 2[M+H]+失去一個(gè)-CH3OH基團(tuán)所致。m/z 504和m/z 107離子碎片由母離子在對(duì)甲基苯酚位置裂解所致,而m/z 283和m/z 206離子碎片是由母離子分別在碳-氧鍵和碳-碳鍵處斷裂所致。其質(zhì)譜裂解途徑見(jiàn)圖7。綜上,該化合物結(jié)合文獻(xiàn)[24]進(jìn)行比對(duì),鑒定為蓮心堿。
圖7 生物堿類裂解途徑(以蓮心堿為例)
2.3.6 內(nèi)酯類 由表1可見(jiàn),共鑒定內(nèi)酯類成分7種。現(xiàn)以白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ?yàn)槔?,根?jù)多級(jí)碎片信息,解析八珍方中藥流浸膏內(nèi)酯類成分的質(zhì)譜裂解規(guī)律。在所建立的化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)中白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ的分子式為C15H20O2,通過(guò)Compass Isotope Pattern模擬軟件計(jì)算其正離子模式下精確分子質(zhì)量為233.154 1[M+H]+。一級(jí)質(zhì)譜在正離子模式下給出分子離子峰為m/z 233.153 5[M+H]+,質(zhì)量偏差Error為-2.44 ppm,故初步推測(cè)其為白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ。
該分子離子峰進(jìn)行碰撞誘導(dǎo)解離,獲得的二級(jí)碎片離子有m/z 187、159、145、131、105、91,根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)和二級(jí)碎片信息,推斷m/z 187峰為[M+H-CH2O2]+,m/z 159和m/z 145離子碎片是由m/z 187分別進(jìn)一步失去-C2H4和-C3H6基團(tuán)所致。m/z 187峰進(jìn)一步失去-C4H8、-C2H2和-CH2基團(tuán),則獲取m/z 131、105和91的離子碎片,其質(zhì)譜裂解途徑見(jiàn)圖8。綜上,該化合物結(jié)合文獻(xiàn)[20]進(jìn)行比對(duì),鑒定為白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ。
圖8 內(nèi)酯類裂解途徑(以白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ?yàn)槔?/p>
Q Exactive MS系統(tǒng)具有高通量的掃描和多重檢測(cè)能力,尤為擅長(zhǎng)目標(biāo)定量實(shí)驗(yàn)??焖俳惶娴恼?fù)極掃描模式支持最復(fù)雜的分析方法,在節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間的同時(shí),能得到高質(zhì)量質(zhì)譜圖和化合物精確分子量,為復(fù)雜體系提供高度可靠的定性和定量測(cè)試結(jié)果,已廣泛應(yīng)用到藥物代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、中藥化學(xué)成分分析以及毒理學(xué)等研究領(lǐng)域[25]。本試驗(yàn)利用該法對(duì)八珍方中藥流浸膏中化學(xué)成分進(jìn)行分離和鑒定,通過(guò)獲得色譜峰準(zhǔn)分子離子,對(duì)八珍方中藥流浸膏進(jìn)行了化學(xué)成分分析,12 min完成化合物的分離,鑒別出91種八珍方可能含有的化學(xué)成分,包括11種有機(jī)酸和酚酸類成分、43種黃酮類、4種炔類、3種三萜類、12種生物堿類和7種內(nèi)酯類成分,其余包括內(nèi)酰胺和氨基酸類等成分。其中炔類成分主要來(lái)自黨參,三萜類主要來(lái)自茯苓,生物堿類主要來(lái)自于蓮子,內(nèi)酯類成分主要來(lái)自白術(shù),黃酮類成分主要來(lái)自山楂和薏苡仁,所鑒別出的化合物能夠很好地表征八珍方的特征化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)。
本試驗(yàn)利用UHPLC-Q Exactive Orbitrap-HRMS聯(lián)用技術(shù),建立對(duì)八珍方中藥流浸膏化學(xué)成分快速有效的系統(tǒng)鑒定方法,對(duì)八珍方中化學(xué)成分進(jìn)行全面、快速的分析,將為控制八珍方制劑質(zhì)量及闡明其作用機(jī)制提供科學(xué)依據(jù),并且為中藥及其復(fù)方的物質(zhì)基礎(chǔ)研究提供一種快速、有效的分析方法。