趙玉洋,秦雯,李源森芋,袁媛*,金艷,張輝,蔣超*
1.中國中醫(yī)科學院 中藥資源中心,北京 100700;2.北京城市學院,北京 100083;3.華潤三九醫(yī)藥股份有限公司,深圳 518029
紫河車(Placenta Hominis)為健康人的干燥胎盤,具有溫腎補精、益氣養(yǎng)血之功效[1]。生血丸、安坤贊育丸、補腎固齒丸、河車大造丸、益血生膠囊等中成藥均含有紫河車。近年來,由于紫河車來源稀缺,藥材市場上充斥著使用豬、牛、羊的胎盤冒充紫河車的現(xiàn)象,大大降低了紫河車臨床用藥的安全性和有效性[2]。歷版《中華人民共和國藥典》(以下簡稱《中國藥典》)收載的紫河車質量標準簡單,檢測指標缺乏專屬性,不易鑒別藥材及其產(chǎn)品的真?zhèn)巍?/p>
中藥配方顆粒是由單味中藥飲片經(jīng)水提、濃縮、干燥、制粒而成,經(jīng)中醫(yī)臨床配方后,供患者即沖即服的顆粒[3]。中藥干浸膏粉為中藥材經(jīng)提取、分離、濃縮后的浸膏干燥后所得的物料,也是制備中藥顆粒劑、片劑、膠囊劑等固體制劑的中間物料[4]。研究表明,目前配方顆粒存在制劑原料以次充好、藥材品種混用嚴重、產(chǎn)品質量優(yōu)劣不一等問題[5?7]。傳統(tǒng)的中藥飲片可以通過性狀鑒別進行客觀評價,但中藥配方顆粒及浸膏通過加工制備后失去了原料的性狀特征,因此,需要建立針對中藥配方顆粒和干浸膏的合理、科學、快速、簡便的檢驗方法[8?9]。
與傳統(tǒng)鑒別方法相比,聚合酶鏈式反應(PCR)技術最大的特點是不受樣品形態(tài)限制,對于中藥材、中藥飲片乃至含有生藥原粉的中藥劑型均可應用,具有準確性高、重復性好等優(yōu)勢[10]。李慧等[11]利用位點特異性PCR 方法成功鑒別了紅天麻、烏天麻及其雜交天麻。田娜等[12]建立的多重位點特異性PCR鑒別方法,可同時鑒別滬地龍和廣地龍。孟虎彪等[13]使用位點特異性PCR 技術建立了一種穩(wěn)定、準確鑒定牛膝和川牛膝配方顆粒的方法。崔占虎等[14]建立了一種藥材水提液DNA 提取方法,并利用位點特異性PCR 方法鑒別斷腸草與金銀花類藥材水提液基原。相關研究依據(jù)金銀花差異單核苷酸多態(tài)性(SNP)位點建立了一種位點特異性PCR方法鑒定金銀花植物及其配方顆粒真?zhèn)蝃15?16]。
《中國藥典》2020 年版收載了分子生物學檢查法1001“聚合酶鏈式反應法”[17],特異性PCR 鑒定已廣泛應用于中藥材提取液、中成藥、貴細藥材、配方顆粒的基原鑒定中,不僅為特異性藥材的鑒別提供解決方法,也提高了臨床用藥的安全性。本文擬建立紫河車飲片、干浸膏粉及配方顆粒PCR 鑒別方法,為規(guī)范紫河車及其產(chǎn)品質量提供檢測工具。
Veriti?型PCR儀、GeneAmp 9700型PCR儀(美國Applied Biosystem 公司);PTC?100 型PCR 儀、SYNGENE 型凝膠成像系統(tǒng)(Gene 公司);TC?512型PCR儀(上海Techne公司)。
紫河車飲片(批號:ZHC001~013)及混偽品羊胎盤(批號:YTP001~029)由華潤三九醫(yī)藥股份有限公司提供;豬(學名:Sus scrofa)購于北京第五肉聯(lián)廠;牛(學名:Bos taurus)購于鮮匯生鮮超市。憑證標本經(jīng)中國中醫(yī)科學院中藥資源中心蔣超副研究員進行形態(tài)鑒定后,保存于中國中醫(yī)科學院中藥資源中心。
紫河車干浸膏粉樣品由華潤三九醫(yī)藥股份有限公司提供,紫河車配方顆粒樣品購自華潤三九醫(yī)藥股份有限公司,配方顆粒企業(yè)分別為A、B、C、D,見表1。
表1 紫河車實驗材料來源信息
Wizard?SV Genomic DNA Purification System 試劑盒(美國promega 生物公司,批號:A2360);DNeasy?Blood &Tissue Kit 試劑盒、QIAquick Nucleotide Removal Kit 試劑盒(德國凱杰生物技術有限公司,批號分別為69504、28306)。
2×M5 SuperTaqPCR Master Mix(北京聚合美生物技術有限公司,批號:MF164?01);rTaqDNA聚合酶(批號:R001B)、Mighty Amp DNA 聚合酶(批號:R071A)、TaqDNA 聚合酶(批號:M0273)均購自大連TaKaRa 公司;Trans 2K DNA Marker(北京全式金生物技術有限公司,批號:BM101)。
分別使用Wizard?SV Genomic DNA Purification System 試劑盒、DNeasy?Blood&Tissue Kit 試劑盒、QIAquick Nucleotide Removal Kit 試劑盒,依據(jù)說明書操作步驟提取紫河車飲片、干浸膏粉及配方顆粒的DNA。樣品模板DNA提取后,置-4 ℃保存。
從NCBI數(shù)據(jù)庫(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)中下載中藥紫河車及混偽品牛、羊、豬COⅠ序列,使用引物設計軟件Premier Primer 5.0 設計鑒別引物覆蓋中藥紫河車COⅠ序列,篩選引物穩(wěn)定區(qū)間,使用BioEdit 軟件將紫河車引物穩(wěn)定區(qū)間與混偽品牛、羊、豬進行對應的序列對齊,識別穩(wěn)定區(qū)間內差異SNP鑒別位點;使用Primer Premier 5.0軟件設計紫河車配方顆粒特異性鑒別引物(圖1)。ZHC492F:5′?AAACCCCCTGCCATAACC?3′;ZHC492R:5′?GAGGTTGCGGTCTGTTAGTAGTA?3′由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。
圖1 紫河車特異性鑒別引物設計
使用上述特異性鑒別引物對紫河車飲片及其干浸膏粉、配方顆??侱NA模板進行擴增,初始PCR反應體系:反應總體積為25 μL,包含2×M5 SuperTaqDNA 聚合酶12.5 μL,上、下游引物各0.25 μL,DNA模板1 μL,用無菌雙蒸水(ddH2O)補足剩余體積。初始反應程序:95 ℃預變性3 min,55 個循環(huán)(94 ℃變性20 s,56 ℃退火20 s,72 ℃延伸45 s),72 ℃終延伸5 min,15 ℃保溫。PCR 反應結束后,取反應產(chǎn)物7 μL,點樣于溴化乙錠(EB)染色的1.5%瓊脂糖凝膠上,200 V 電壓條件下電泳8~10 min,置SYNGENE凝膠成像系統(tǒng)觀察。
分別考察退火溫度、循環(huán)次數(shù)、DNA 模板量、Taq酶種類、Taq酶用量、PCR 儀型號等因素,確定最佳反應體系和反應參數(shù),并使用最佳條件對紫河車飲片、干浸膏粉及配方顆粒樣品進行PCR 鑒別,驗證該體系是否能穩(wěn)定、準確地鑒別紫河車樣品及其混偽品。
將2.1 項下DNA 提取物進行PCR 擴增,發(fā)現(xiàn)Wizard?SV Genomic DNA Purification System 試劑盒提取后擴增效果最好,其提取的紫河車飲片、干浸膏粉及配方顆粒均能產(chǎn)生單一條帶(圖2)。
圖2 紫河車DNA提取方法考察
分別對PCR 鑒別的關鍵影響因素退火溫度、循環(huán)次數(shù)、DNA 模板質量濃度進行系統(tǒng)考察。結果顯示,當退火溫度為60 ℃,循環(huán)數(shù)為33 次,DNA 模板質量濃度100 mg·L-1時紫河車飲片、干浸膏粉、配方顆粒均可擴增獲得約110 bp 單一特異性鑒別條帶,其混偽品及陰性對照均無條帶(圖3)。Taq酶種類影響特異性鑒別結果,其中,2×M5 SuperTaqPCR 聚合酶效果最佳,紫河車、干浸膏粉及配方顆粒均有單一條帶,見圖4 A。不同型號PCR 擴增儀對結果影響較小,使用4 種不同PCR 擴增儀均能準確鑒別紫河車飲片、干浸膏粉及配方顆粒(圖4 B)。
圖3 退火溫度、循環(huán)次數(shù)及DNA模板量對紫河車PCR鑒別結果的影響
圖4 Taq酶種類和PCR儀對紫河車PCR鑒別結果的影響
使用篩選出的反應條件,對所采購的紫河車飲片、干浸膏粉、不同廠家的紫河車配方顆粒及豬、牛、羊混偽品進行擴增,產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳檢測,發(fā)現(xiàn)紫河車飲片、干浸膏粉及不同生產(chǎn)廠家的配方顆粒均產(chǎn)生約110 bp 的單一特異性條帶,混偽品和空白對照無條帶(圖5)。
圖5 紫河車PCR方法學適用性考察
當前對紫河車的鑒定研究主要針對紫河車飲片,如孔朝輝[18]詳細描述了紫河車的形態(tài)特征;張穗[19]通過對比正偽品胎盤組織的顯微特征,發(fā)現(xiàn)紫河車的顯微特征具有明顯差異點,可用于鑒別其正偽品;靳維榮等[20]通過薄層色譜法建立了適用于紫河車真?zhèn)舞b別的理化鑒別方法;陳俊等[21]基于紫河車及其混偽品種間COⅠ序列差異,建立了紫河車及其混偽品的鄰接樹,結果表明,基于COⅠ序列的DNA 條形碼可用于紫河車的真?zhèn)舞b別。而對于紫河車經(jīng)加工處理后的制品,如提取物、配方顆粒等,仍缺少準確、簡便、快速的鑒定方法。
本研究通過紫河車與其偽品的COⅠ序列比對,發(fā)現(xiàn)其特異性SNP 位點,并對直接影響鑒別特異性的PCR 退火溫度、循環(huán)次數(shù)、DNA 模板質量濃度、Taq酶種類等核心因素進行考察,并依據(jù)最佳鑒別條件進行了系統(tǒng)的方法學適用性考察,建立了一種適用于紫河車、干浸膏粉及配方顆粒中藥基原真?zhèn)舞b別的方法。在紫河車、干浸膏粉及配方顆粒樣品中均能擴出約110 bp 的單一特異性鑒別條帶,偽品羊胎盤、牛、豬均無條帶。使用建立的特異性鑒別方法對不同廠家生產(chǎn)的紫河車配方顆粒進行檢驗,結果顯示,28 批樣品均能檢出紫河車源性成分,表明本研究建立的紫河車特異性鑒別方法對配方顆粒具有適用性。