車貴娟,匡艷輝,劉曉秋,夏玉英,張傳平,王德勤
(1.廣州白云山和記黃埔中藥有限公司 廣州 510000;2.沈陽(yáng)藥科大學(xué)中藥學(xué)院 沈陽(yáng) 110015)
消炎利膽片是具有嶺南特色的名優(yōu)中成藥,有清熱、祛濕、利膽的功效,臨床上常用于肝膽濕熱引起的口苦、脅痛、急性膽囊炎、膽管炎。主要由穿心蓮、苦木、溪黃草三種藥材組成[1-3]。
消炎利膽片收載于《中華人民共和國(guó)藥典》2020版一部,其中含量測(cè)定僅對(duì)穿心蓮的兩種內(nèi)酯類活性成分進(jìn)行含量測(cè)定,這種簡(jiǎn)單的質(zhì)量控制模式是難以全面反映成品的質(zhì)量?,F(xiàn)對(duì)消炎利膽片進(jìn)行含量測(cè)定的研究總共涉及到13個(gè)指標(biāo)成分,其中綠原酸、咖啡酸為穿心蓮和溪黃草共有成分,拉西多寧、表諾多醇、冬凌草甲素、表諾多星存于溪黃草R. serra(Maxim.)Hara[4-10]。各個(gè)廠家的消炎利膽片生產(chǎn)所使用原料可能不同,不能準(zhǔn)確分析各個(gè)廠家之間質(zhì)量差異,缺乏有效測(cè)定3種藥材中代表性活性成分的方法。中藥指紋譜可以體現(xiàn)中藥制劑中化學(xué)成分和相對(duì)含量,但不能揭示出各成分可能的含量變化規(guī)律,多成分定量分析與指紋圖譜相結(jié)合,可以更好的控制其質(zhì)量[11]?;瘜W(xué)模式識(shí)別技術(shù)與指紋圖譜分析相結(jié)合,可以篩查樣品之間質(zhì)量差異的標(biāo)志物,在現(xiàn)代中藥及其制劑的質(zhì)量控制研究中也得到了廣泛的應(yīng)用[12-17]。
本研究建立了消炎利膽片的HPLC指紋圖譜,尋找各藥材的特征成分,結(jié)合3種化學(xué)模式識(shí)別方法,評(píng)價(jià)樣品之間的差異,篩選出質(zhì)量差異標(biāo)志物,為各廠家生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制提供參考。同時(shí),本研究建立了可以同時(shí)檢測(cè)3種藥材中主要活性成分的色譜方法,為消炎利膽片的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立提供參考。
Agilent1290高效液相色譜儀(安捷倫科技有限公司);Waters2695高效液相色譜儀(沃特世科技有限公司);Supfex JX-C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm,天津萬(wàn)象恒遠(yuǎn)科技有限公司);Agilent Eclipse Plus C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm,安捷倫科技有限公司);Genie U12超純水儀(上海樂楓生物科技有限公司);KQ-600VDB型雙頻數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);BSA224S-SW電子天平(0.1 mg,德國(guó)Sartorius公司);CP225D電子天平(0.01 mg,德國(guó)Sartorius公司)。
乙腈(默克(德國(guó))制藥公司,色譜純);甲酸(上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司,色譜純);水(Genie U12超純水儀制);其它試劑均為分析純(廣東廣試試劑科技有限公司)。
4-甲氧基-5-羥基鐵屎米酮(批號(hào)6533,純度98.0%);穿心蓮內(nèi)酯(批號(hào)5327,純度96.9%);4,5-二甲氧基鐵屎米酮(批號(hào)6532,純度98.0%);新穿心蓮內(nèi)酯(批號(hào)8813,純度98.0%);14-去氧穿心蓮內(nèi)酯(批號(hào)8901,純度98.0%);Andropanoside(批號(hào)9633,純度98.0%)均購(gòu)自上海詩(shī)丹德標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司。迷迭香酸(批號(hào)111871-202007,純度98.1%);脫水穿心蓮內(nèi)酯(批號(hào)110854-201710,純度99.4%);穿心蓮(批號(hào)121082-201505);苦木(批號(hào)121017-2001305);溪黃草(線紋香茶菜,批號(hào)121488-201603)均購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院。
消炎利膽片樣品共41批,來(lái)源于21個(gè)廠家,編號(hào)S1、S2、S10-S34、S36-S38屬于廣東省,編號(hào)S3、S4、S9、S40、S41屬于吉林省,編號(hào)S5-S7、S39屬于云南省,編號(hào)S8、S35屬于廣西壯族自治區(qū)。陰性樣品共3批,來(lái)源于廣州白云山和記黃埔中藥有限公司。
以十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑;以乙腈為流動(dòng)相A,0.1%甲酸溶液為流動(dòng)相B,梯度洗脫:0-25 min,19% A;25-26 min,19-23% A;26-45 min,23% A;45-50 min,23-26%A ;50-60 min,26% A;60-66 min,26-32% A;66-85 min,32% A;流速為1 mL·min-1;進(jìn)樣量10 μL;檢測(cè)波長(zhǎng)225 nm;柱溫為室溫;理論板數(shù)按脫水穿心蓮內(nèi)酯峰計(jì)算應(yīng)不低于3000。
精密稱取迷迭香酸、4-甲氧基-5-羥基鐵屎米酮、穿心蓮內(nèi)酯、4,5-二甲氧基鐵屎米酮、新穿心蓮內(nèi)酯、14-去氧穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯對(duì)照品適量,置同一容量瓶中,加適量甲醇溶解,稀釋至刻度,用甲醇溶解定容,經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾,取續(xù)濾液作為對(duì)照品溶液(每1 mL分別含0.003165-0.2198 mg、0.02054-0.7132 mg、0.01600-1.111 mg、0.02540-2.940 mg、0.003456-0.4000 mg、0.003584-0.4148 mg、0.02056-2.038 mg)。
精密稱取穿心蓮、苦木、溪黃草對(duì)照藥材各0.5 g,分別置3個(gè)具塞錐形瓶中,精密加入70%甲醇30 mL,密塞,稱定重量,超聲30 min(250 W,45 kHz),放冷,補(bǔ)足減失的重量,搖勻,經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾,取續(xù)濾液,即得。
取消炎利膽片樣品10片,除去包衣,研細(xì),取約0.3 g,精密稱定,置于具塞錐形瓶中,精密加入70%甲醇10 mL,密塞,稱定重量,超聲30 min,放冷,補(bǔ)足減失的重量,搖勻,經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾,取續(xù)濾液,即得。
2.4.1 精密度實(shí)驗(yàn)
取樣品(S26),按“2.3”項(xiàng)制備供試品溶液,“2.1”項(xiàng)色譜條件進(jìn)樣6針,以4號(hào)峰作為參照峰,計(jì)算各共有峰相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積的RSD值。
2.4.2 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
取樣品(S28),按“2.3”項(xiàng)方法制備供試品溶液,“2.1”項(xiàng)的色譜條件下0、2、4、6、8、12、24 h進(jìn)行測(cè)定,以4號(hào)峰作為參照峰,計(jì)算各共有峰相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積的RSD值。
2.4.3 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)
取樣品(S32),按“2.3”項(xiàng)分別制備6份供試品溶液,“2.1”項(xiàng)的色譜條件下測(cè)定,以4號(hào)峰作為參照峰,計(jì)算各共有峰相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積的RSD值。
2.5.1 專屬性、耐用性實(shí)驗(yàn)
取3份陰性樣品和樣品(S27),按“2.3”項(xiàng)的方法分別制備各陰性樣品溶液和供試品溶液。取各陰性樣品溶液、供試品溶液和按“2.2”項(xiàng)制得的混合對(duì)照品溶液,按“2.1”項(xiàng)色譜條件進(jìn)樣,記錄色譜圖。
取上述供試品溶液,按“2.1”項(xiàng)色譜條件,分別用“1.1”項(xiàng)兩種品牌的色譜柱測(cè)定。
取上述供試品溶液,按“2.1”項(xiàng)色譜條件,用同一根色譜柱分別在“1.1”項(xiàng)兩種品牌的色譜儀上測(cè)定。
2.5.2 線性關(guān)系考察
取“2.2”項(xiàng)的不同濃度混合對(duì)照品溶液,以濃度(μg·mL-1)為橫坐標(biāo)(X),峰面積為縱坐標(biāo)(Y)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2.5.3 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
取樣品(S28),按“2.3”項(xiàng)制備供試品溶液,“2.1”項(xiàng)色譜條件0、2、4、6、8、12、24 h分別進(jìn)行測(cè)定。
2.5.4 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)
取樣品(S32),去除包衣,研細(xì),精密稱取9份,每份0.15 g,置具塞錐形瓶中,精密加入適量各對(duì)照品溶液,按“2.1”項(xiàng)色譜條件測(cè)定。
采用SPSS 26.0軟件,對(duì)32批樣品中11個(gè)共有峰峰面積標(biāo)準(zhǔn)化處理,進(jìn)行CA和PCA。其中CA采用系統(tǒng)聚類分析組間聯(lián)接,平方歐氏距離作為樣品的測(cè)量區(qū)間。
無(wú)監(jiān)督分析在樣品組間差異不明顯,組內(nèi)差異明顯時(shí),難以發(fā)現(xiàn)和區(qū)分組間差異;組間差異小時(shí),樣本量大的那組將會(huì)主導(dǎo)模型,避免這些問題就是采用有監(jiān)督分析[18]。根據(jù)PCA和CA的分組結(jié)果,將32批消炎利膽片通過SIMCA 14.1軟件進(jìn)行有監(jiān)督模式的OPLS-DA,篩選樣品之間的差異標(biāo)志物。
3.1.1 方法學(xué)考察結(jié)果
指紋圖譜方法的精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性結(jié)果的RSD值均小于3%。
3.1.2 指紋圖譜研究結(jié)果
取32批消炎利膽片,分別按“2.3”項(xiàng)方法制備供試品溶液,“2.1”項(xiàng)色譜條件測(cè)定。導(dǎo)出32批消炎利膽片的色譜圖,采用“中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)(2012版)”得到了32批消炎利膽片指紋圖譜和對(duì)照指紋圖譜(圖1),根據(jù)藥材與消炎利膽片樣品的對(duì)比圖(圖2)選擇各藥材中的主要成分且分離度較好的色譜峰作為共有峰,共標(biāo)定了11個(gè)峰,進(jìn)行相似度計(jì)算,結(jié)果見表1。
表1 消炎利膽片樣品相似度
圖1 32批樣品的HPLC指紋圖譜及其對(duì)照指紋圖譜(R)
圖2 藥材與消炎利膽片的對(duì)比圖
3.1.3 主要色譜峰的化學(xué)指認(rèn)
采用對(duì)照品進(jìn)行指認(rèn),按“2.1”項(xiàng)色譜條件進(jìn)樣,記錄色譜圖,比較各峰保留時(shí)間和紫外吸收光譜。消炎利膽片樣品HPLC指紋圖譜中共指認(rèn)了8個(gè)峰,分別是迷迭香酸(2號(hào)峰)、4-甲氧基-5-羥基鐵屎米酮(3號(hào)峰)、穿心蓮內(nèi)酯(4號(hào)峰)、Andropanoside(6號(hào)峰)、4,5-二甲氧基鐵屎米酮(8號(hào)峰)、新穿心蓮內(nèi)酯(9號(hào)峰)、14-去氧穿心蓮內(nèi)酯(10號(hào)峰)、脫水穿心蓮內(nèi)酯(11號(hào)峰)。
3.2.1 方法學(xué)考察結(jié)果
方法學(xué)考察結(jié)果表明,該方法專屬性、線性、準(zhǔn)確度、精密度、重復(fù)性、均良好,陰性樣品無(wú)干擾,如圖3、表2、表3所示。耐用性考察結(jié)果表明使用兩種品牌的色譜柱各成分的分離度均達(dá)到1.5以上,兩種品牌的色譜儀測(cè)定各成分含量差異在10%范圍以內(nèi)。
圖3 混合對(duì)照品溶液(A)、陰性樣品(B、C、D)及消炎利膽片供試品溶液(E)色譜圖
表2 線性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
表3 準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性、重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2.2 樣品含量測(cè)定
將“1.4”項(xiàng)41批樣品按“2.3”項(xiàng)制備供試品溶液,“2.1”項(xiàng)色譜條件測(cè)定,計(jì)算各成分的含量。結(jié)果41批樣品中穿心蓮內(nèi)酯含量為2.62-10.2 mg/片,新穿心蓮內(nèi)酯含量為0.869-5.73 mg/片,14-去氧穿心蓮內(nèi)酯含量為0.660-4.50 mg/片,脫水穿心蓮內(nèi)酯含量為1.50-8.99 mg/片,迷迭香酸含量為0.0266-0.791 mg/片,4-甲氧基-5-羥基鐵屎米酮含量為0-0.730 mg/片,4,5-二甲氧基鐵屎米酮含量為0-0.171 mg/片。
3.3.1 聚類分析(CR)
結(jié)果見圖4,當(dāng)類間距離為12時(shí),消炎利膽片被分為3類。樣品S5、S6、S7的相似度相對(duì)較低,聚類趨勢(shì)與相似度評(píng)價(jià)一致。
圖4 32批樣品聚類樹狀圖
3.3.2 主成分分析(PCA)
主成分分析結(jié)果表明,以特征值大于1為提取標(biāo)準(zhǔn),得 到3個(gè) 主 成 分,PC1、PC2、PC3貢 獻(xiàn) 率 為60.076%、13.567%、11.798%,累積貢獻(xiàn)率為85.442%。
由表4成分矩陣可知,PC1中峰3、峰5、峰6、峰8、峰9、峰10貢獻(xiàn)大;PC2中峰1、峰4貢獻(xiàn)大;PC3中峰11貢獻(xiàn)大。根據(jù)公式F=Zx×t(Zx原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)化矩陣,t為標(biāo)準(zhǔn)化的正交特征向量矩陣)計(jì)算各主成分值[12]。分別以計(jì)算所得的F1、F2、F3建立樣品分布散點(diǎn)圖,如圖5。PCA的樣品分布與CA一致,S5樣品離群較遠(yuǎn),與相似度評(píng)價(jià)一致。
圖5 PCA樣品分布散點(diǎn)圖
表4 PCA成分矩陣
3.3.3 正交偏最小二乘判別分析(OPLS-DA)
OPLS-DA所建立模型得到的關(guān)鍵指標(biāo)R2、Q2在通常情況下大于0.5較好,且兩者差值不大于0.2-0.3為好[19]。一般增加主成分也會(huì)增加R2、Q2值,當(dāng)只有R2值增加,Q2值不再增加或減少,此時(shí)已擬合過度,應(yīng)該終止計(jì)算新的主成分[19]。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)建立所得的模型的Rx2cum=0.791、Ry2cum=0.679、Q2cum=0.635,其差值較小,且大于0.5,說明2主成分對(duì)樣品預(yù)測(cè)能力較強(qiáng),該模型擬合較好。
基于11個(gè)共有峰構(gòu)建32批不同地方消炎利膽片的OPLS-DA第1、2樣品分布散點(diǎn)圖(圖6),樣品聚集趨勢(shì)明顯,且與PCA、CA分析的結(jié)果相同。圖7展示了OPLS-DA模型中1、2主成分的11個(gè)指標(biāo)峰與樣品之間的相關(guān)性,從圖中可以看出峰3、峰4、峰11距原點(diǎn)較遠(yuǎn)。OPLS-DA模型中化學(xué)指標(biāo)的VIP(Variable importance for the projection)值越大,其對(duì)于解釋變量的貢獻(xiàn)越大、差異相關(guān)性越高。以VIP ≥ 1為重要的變量,篩選發(fā)現(xiàn)峰4、峰11、峰3對(duì)批次間穩(wěn)定性的影響較大,說明在生產(chǎn)中應(yīng)對(duì)這3個(gè)峰給予高度重視。
圖6 OPLS-DA模型第1、2主成分樣品分布散點(diǎn)圖
圖7 OPLS-DA模型第1、2主成分載荷圖
本實(shí)驗(yàn)對(duì)比了乙腈-水、乙腈-0.1%甲酸水、乙腈-0.2%甲酸水等幾種不同的洗脫條件,將對(duì)照品溶液在波長(zhǎng)190-400 nm間掃描后對(duì)比了205 nm和225 nm下樣品的色譜圖。樣品在流動(dòng)相為乙腈-0.1%甲酸水,檢測(cè)波長(zhǎng)為225 nm下各色譜峰達(dá)到基線分離,峰形對(duì)稱,保留時(shí)間適中,分離度良好,即確定該洗脫方法和檢測(cè)波長(zhǎng)。同時(shí)本實(shí)驗(yàn)比較了提取溶劑為水、甲醇、70%甲醇、乙醇、70%乙醇和色譜柱溫度為25℃、30℃、40℃時(shí)各色譜峰峰面積的差異。發(fā)現(xiàn)不同溫度對(duì)各成分的影響不大,提取溶劑用乙醇或70%乙醇時(shí)不利于迷迭香酸的提取,水不利于生物堿和內(nèi)酯的提取,70%甲醇時(shí)所得的供試品溶液中各成分的含量較高,且無(wú)絮狀物及沉淀產(chǎn)生,即確定以70%甲醇作為其提取溶劑,柱溫為室溫。
通過對(duì)比指紋圖譜相似度和CA結(jié)果,其中白云山所生產(chǎn)的消炎利膽片都聚在一類,還包括萬(wàn)年青、一力、嘉應(yīng)、濟(jì)民等主流品牌產(chǎn)品,這些廠家的產(chǎn)品相似度均較高,在0.98以上。部分批次的相似度低于0.98,通過含量對(duì)比發(fā)現(xiàn),S12相似度低是因?yàn)槊撍┬纳弮?nèi)酯的含量較低,S1-S7相似度低主要是因?yàn)槊缘闼帷?-甲氧基-5-羥基鐵屎米酮、4,5-二甲氧基鐵屎米酮等含量較低。CA中將S1-S3、S5-S6、S10分為一類,可能原因是這幾批的穿心蓮內(nèi)酯的含量相對(duì)其它樣品較低,與產(chǎn)地?zé)o關(guān)。而S33-S41因缺少苦木生物堿的含量,故沒有納入指紋圖譜研究范圍。PCA結(jié)合OPLS-DA發(fā)現(xiàn)4-甲氧基-5-羥基鐵屎米酮、穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯為樣品差異性的質(zhì)量標(biāo)志物,與上述指紋圖譜的研究結(jié)果相符,工藝生產(chǎn)中應(yīng)注意3種成分的傳遞規(guī)律。有文獻(xiàn)表明穿心蓮內(nèi)酯在長(zhǎng)時(shí)間的高溫環(huán)境下會(huì)降解成脫水穿心蓮內(nèi)酯等成分,工藝生產(chǎn)過程應(yīng)該控制好穿心蓮提取時(shí)的溫度[20]。
S1-S41樣品中都含有迷迭香酸,但含量差異較大,本研究也發(fā)現(xiàn)不同廠家的樣品經(jīng)70%甲醇提取后的液體顏色差異較大,溪黃草基原未明確可能是其原因之一,有相關(guān)文獻(xiàn)也證明不同基原中迷迭香酸的含量和汁液顏色有一定差異[21-22]。S33-S41樣品中有6批不含4-甲氧基-5-羥基鐵屎米酮,9批不含4,5-二甲氧基鐵屎米酮,而兩種成分均來(lái)源于苦木,生物堿作為苦木中主要的抗炎活性成分,其不同的藥用部位含量差異較大[23]。以上說明消炎利膽片的原料有一定差異,應(yīng)當(dāng)注意該投料藥材的來(lái)源、用藥部位、生產(chǎn)工藝等。
本研究建立的指紋圖譜確定了11個(gè)共有峰,建立的含量測(cè)定方法對(duì)消炎利膽片的3味藥材主要活性成分都進(jìn)行了控制,為消炎利膽片中各成分的含量測(cè)定和生產(chǎn)工藝研究提供了參考,由于苦木和溪黃草中各成分含量差異較大,需進(jìn)行質(zhì)量傳遞規(guī)律研究的前提下,完善生產(chǎn)工藝,確定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中各成分限量。
穿心蓮內(nèi)酯、脫水穿心蓮內(nèi)酯是穿心蓮中具有抗炎作用的活性成分,工藝生產(chǎn)時(shí)的溫度將會(huì)導(dǎo)致兩者的含量發(fā)生變化[24-26]。目前有文獻(xiàn)報(bào)道穿心蓮內(nèi)酯對(duì)NO抑制的活性強(qiáng)于其分解產(chǎn)物脫水穿心蓮內(nèi)酯和新穿心蓮內(nèi)酯,總內(nèi)酯的對(duì)NO抑制的活性又強(qiáng)于穿心蓮內(nèi)酯的對(duì)NO抑制的活性[27]??們?nèi)酯中各成分的比例,某個(gè)成分的缺失或低于某一值后是否會(huì)對(duì)抗炎作用產(chǎn)生影響還需進(jìn)一步研究,同時(shí)需要對(duì)比兩者及不同比例總內(nèi)酯對(duì)炎癥患者的治療效果,以為工藝生產(chǎn)時(shí)更好的把控兩種成分的含量提供依據(jù),確保藥物的一致性。
4種基原的溪黃草的抗炎活性差異應(yīng)進(jìn)一步研究,找出具有代表性的抗炎活性成分控制其質(zhì)量,明確其哪種基原作為消炎利膽片的原料更為合適,以保證藥物的有效性。