南俊伶,王超眾,閆廣利*,吳芳芳,宋志軍,王碩,周小雷,繆劍華,王喜軍,*(.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),國(guó)家中醫(yī)藥管理局中醫(yī)方證代謝組學(xué)研究中心,教育部經(jīng)典名方有效性評(píng)價(jià)及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)工程研究中心,哈爾濱 50040;.廣西壯族自治區(qū)藥用植物園,西南瀕危藥材資源開發(fā)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,南寧 53003)
山豆根為豆科植物越南槐Sophora tonkinensisGagnep.的干燥根和根莖,又名廣豆根,主要分布于廣西、貴州等地[1],具有清熱解毒、消腫利咽的功效[2]?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,山豆根具有抗腫瘤[3]、抗病毒[4]、鎮(zhèn)痛、抗炎[5]、抗肝損傷[6]、抗氧化[7]以及增強(qiáng)免疫[8]等藥理作用。山豆根中主要含有生物堿類、黃酮類、三萜類成分[9],《中國(guó)藥典》規(guī)定山豆根中含苦參堿和氧化苦參堿的總量不得少于0.70%[2],除藥典規(guī)定外,也有研究對(duì)山豆根中的金雀花堿、槐果堿、槐醇、芒柄花素、越南槐醇以及高麗槐素等成分的含量進(jìn)行檢測(cè)[10-12],然而仍沒有對(duì)山豆根各類成分進(jìn)行整體分析的質(zhì)量控制方法。本課題利用超高效液相色譜-紫外光譜法對(duì)山豆根藥材進(jìn)行指紋圖譜分析,并同時(shí)測(cè)定三葉豆紫檀苷、高麗槐素、山豆根素等3個(gè)非生物堿活性成分的含量,為山豆根藥材的整體質(zhì)量控制提供有效方法。
超高效液相色譜儀(ACQUITY UPLC,美國(guó)Waters公司);光電二極管陣列檢測(cè)器(ACQUITY PDA,美國(guó)Waters公司);電子分析天平(AE-240,瑞士梅特勒公司);數(shù)控超聲波清洗器(KQ-300DA 型,中國(guó)昆山市超聲儀器有限公司);國(guó)家藥典委員會(huì)中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)2012年版。
乙腈(色譜純,美國(guó)Fisher公司);磷酸(色譜純,中國(guó)科密歐化學(xué)試劑公司公司);甲醇(分析純,天津市富宇精細(xì)化工有限公司);水為超純水。
高麗槐素(批號(hào):RFS-M03002005008)、氧化苦參堿(批號(hào):Y-013-181216)、三葉豆紫檀苷(批號(hào):RFS-S06111812027)(對(duì)照品,純度均>98%,成都瑞芬思生物科技有限公司);山豆根素對(duì)照品(批號(hào):21S059-A2,純度>95.8%,上海甄準(zhǔn)生物科技有限公司)。16批山豆根藥材產(chǎn)地如表1所示,經(jīng)鑒定為豆科植物越南槐Sophora tonkinensisGagnep.的干燥根和根莖。
表1 山豆根藥材產(chǎn)地 Tab 1 Origin of 15 batches of Sophora Tonkinensis
色譜柱:Waters Acquity UPLC HSS T3柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm);流動(dòng)相:乙腈為流動(dòng)相A,0.1%磷酸溶液為流動(dòng)相B,梯度洗脫程序如表2;檢測(cè)波長(zhǎng)203 nm;流速0.3 mL·min-1;柱溫25℃,進(jìn)樣量1 μL。
表2 梯度洗脫程序 Tab 2 Elution gradient
2.2.1 對(duì)照品溶液的制備 分別取三葉豆紫檀苷、高麗槐素、山豆根素、氧化苦參堿的對(duì)照品適量,精密稱定,配制成質(zhì)量濃度分別為0.9810、0.9810、0.9580、0.9820 mg·mL-1的對(duì)照品溶液,搖勻,即得。
2.2.2 供試品溶液的制備 取山豆根藥材細(xì)粉約0.5 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入80%乙醇50 mL,稱定重量,超聲處理30 min,再稱定重量,用80%乙醇補(bǔ)足減失的重量,搖勻,濾過,取續(xù)濾液,即得。
2.3.1 精密度試驗(yàn) 取山豆根藥材細(xì)粉0.5 g,精密稱定,制備供試品溶液,連續(xù)進(jìn)樣6針,采集色譜圖。以7號(hào)峰高麗槐素為參照峰,計(jì)算10個(gè)色譜峰的相對(duì)峰面積RSD在0.720%~3.4%,相對(duì)保留時(shí)間RSD在0.010%~0.11%,表明儀器的精密度較好。
2.3.2 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取山豆根藥材細(xì)粉,制備供試品溶液,分別于制備后0、2、4、6、8、12、18、24 h注入液相色譜儀進(jìn)行分析,以7號(hào)峰高麗槐素為參照峰,計(jì)算10個(gè)色譜峰的相對(duì)峰面積RSD為0.80%~4.2%,相對(duì)保留時(shí)間RSD為0.010%~0.42%,表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。
2.3.3 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一批山豆根藥材細(xì)粉,稱取0.5 g,精密稱定,共6份,平行制備供試品溶液,進(jìn)樣測(cè)定。以7號(hào)峰高麗槐素為參照峰,計(jì)算10個(gè)色譜峰的相對(duì)峰面積RSD為0.89%~4.0%,相對(duì)保留時(shí)間RSD為0.010%~0.19%。表明供試品溶液制備方法的重復(fù)性較好。
2.4.1 指紋圖譜采集與相似度評(píng)價(jià) 取16批山豆根藥材樣品,按照“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按照“2.1”項(xiàng)下條件建立指紋圖譜并進(jìn)行比較,共確定10個(gè)共有峰。山豆根指紋圖譜中峰7被鑒定為高麗槐素,是山豆根的主要活性成分,在該指紋圖譜中峰面積適中,峰位居中,分離度良好,保留時(shí)間和峰面積穩(wěn)定,因此選擇峰7作為參照峰。對(duì)10個(gè)共有峰進(jìn)行統(tǒng)一積分后,將所得圖譜以cdf格式導(dǎo)入國(guó)家藥典委員會(huì)研制的“中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)(2012版)”軟件進(jìn)行處理,生成對(duì)照指紋圖譜。運(yùn)用多點(diǎn)校正方法對(duì)16批樣品的共有峰進(jìn)行匹配,得到指紋圖譜的疊加圖,計(jì)算16批山豆根的指紋圖譜與對(duì)照指紋圖譜的相似性,結(jié)果見圖1和表3。各批次相似度結(jié)果在0.926~0.989,表明以該指紋圖譜能夠有效表征山豆根藥材的整體化學(xué)特征,暫定樣品指紋圖譜與對(duì)照指紋圖譜比較,相似度不小于0.9,用于山豆根藥材的整體質(zhì)量控制。
圖1 16批山豆根藥材的UPLC指紋圖譜和對(duì)照指紋圖譜(R)Fig 1 UPLC fingerprint and control fingerprint(R)of 16 batches of Sophora Tonkinensis
表3 16批山豆根藥材UPLC指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)結(jié)果 Tab 3 UPLC fingerprint similarity evaluation of 16 batches of Sophora Tonkinensis
2.4.2 共有峰相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積 計(jì)算16批山豆根指紋圖譜中各共有峰的相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積的RSD值。結(jié)果共有峰的相對(duì)保留時(shí)間的RSD值在0.01%~1.4%,相對(duì)峰面積的RSD值較大,說(shuō)明各批次間成分含量存在較大差異。
2.4.3 指紋圖譜共有峰指認(rèn) 取氧化苦參堿、三葉豆紫檀苷、山豆根素、高麗槐素對(duì)照品溶液以及山豆根藥材供試品溶液,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析,采集色譜圖如圖2所示。通過比較保留時(shí)間和紫外光譜圖,鑒定峰2為氧化苦參堿,峰5為三葉豆紫檀苷,峰7為高麗槐素,峰9為山豆根素。
圖2 山豆根UPLC-UV指紋圖譜Fig 2 UPLC-UV characteristic spectrum of Sophora Tonkinensis
分別取三葉豆紫檀苷、高麗槐素、山豆根素對(duì)照品適量,精密稱定,配制成三葉豆紫檀苷、高麗槐素、山豆根素的質(zhì)量濃度分別為9.810、14.71、47.90 μg·mL-1的混合對(duì)照品溶液,搖勻,備用。
3.2.1 系統(tǒng)適用性考察 取對(duì)照品溶液及供試品溶液進(jìn)樣檢測(cè),記錄色譜圖(見圖3)。各化合物峰均能達(dá)到良好的分離,分離度均>1.5,理論塔板數(shù)均不低于100 000。
圖3 山豆根UPLC-UV色譜圖Fig 3 UPLC-UV chromatogram of Sophora Tonkinensis
3.2.2 線性關(guān)系考察 取對(duì)照品儲(chǔ)備液適量,配制成含三葉豆紫檀苷49.05 μg·mL-1、高麗槐素73.57 μg·mL-1、山豆根素239.5 μg·mL-1的混合對(duì)照品溶液,用甲醇稀釋,得到系列濃度的混合對(duì)照品溶液,按“2.1”項(xiàng)下條件測(cè)定色譜圖,記錄峰面積。以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x),峰面積為縱坐標(biāo)(y)進(jìn)行線性回歸分析,得回歸方程、相關(guān)系數(shù)及線性范圍,見表4。
表4 線性關(guān)系考察結(jié)果 Tab 4 Linear relationship
3.2.3 精密度試驗(yàn) 取“3.1”項(xiàng)下對(duì)照品溶液,連續(xù)進(jìn)樣6次,計(jì)算三葉豆紫檀苷、高麗槐素、山豆根素峰面積的RSD值分別為0.84%、0.52%、0.39%,表明儀器精密度良好。
3.2.4 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一批山豆根藥材樣品,稱取0.5 g,精密稱定,共6份,按“2.2.2”項(xiàng)下方法平行制備供試品溶液,進(jìn)樣測(cè)定。隨行測(cè)定對(duì)照品溶液計(jì)算含量,測(cè)得三葉豆紫檀苷、高麗槐素、山豆根素含量的RSD值分別為2.5%、1.4%、1.9%,表明該方法重復(fù)性良好。
3.2.5 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取同一批供試品溶液,分別于制備后0、2、4、6、8、12、18、24 h進(jìn)樣測(cè)定,計(jì)算三葉豆紫檀苷、高麗槐素、山豆根素峰面積的RSD值分別為4.1%、1.5%、1.3%,表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
3.2.6 加樣回收試驗(yàn) 稱取山豆根樣品共6份,每份約0.25 g,精密稱定,分別按已知成分含量的100%加入三葉豆紫檀苷、高麗槐素、山豆根素的對(duì)照品,按“2.2.2”項(xiàng)下方法平行制備供試品溶液,進(jìn)樣測(cè)定,計(jì)算三葉豆紫檀苷、高麗槐素、山豆根素的平均回收率分別為95.31%、96.14%、98.94%,RSD值分別為4.4%、1.4%、1.8%,表明該方法準(zhǔn)確度良好。
取16批山豆根藥材樣品,按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,進(jìn)樣測(cè)定,計(jì)算各成分含量,結(jié)果見表5。
表5 16批山豆根藥材的含量(%) Tab 5 Content of 16 batches of Sophora Tonkinensis (%)
本研究在供試品溶液的制備方面提取溶劑考察了水、甲醇(25%、50%、80%、100%)以及乙醇(25%、50%、80%、100%),提取方式考察了超聲提取(30、60、90 min),回流提?。?0、60、90 min)。研究發(fā)現(xiàn)利用加熱回流方法提取山豆根藥材時(shí),峰6隨著加熱時(shí)間延長(zhǎng),其峰面積逐漸減小,而峰5隨著加熱時(shí)間延長(zhǎng),峰面積逐漸增加,兩者總峰面積基本不變,表明峰6加熱提取過程不穩(wěn)定,因此,為真實(shí)表征山豆根藥材化學(xué)成分,采用超聲提取的方法。比較發(fā)現(xiàn),使用80%乙醇超聲提取30 min能夠獲得更全面的色譜峰和更高的峰強(qiáng)度,因此,選擇80%乙醇超聲提取30 min。
采用PDA檢測(cè)器在200~400 nm波長(zhǎng)內(nèi)進(jìn)行掃描,提取不同波長(zhǎng)下的色譜圖,發(fā)現(xiàn)在203 nm波長(zhǎng)下色譜峰較多,峰強(qiáng)度均勻適中,且待測(cè)物均具有最大吸收。對(duì)色譜柱Acquity UPLC BEH C18柱和Waters Acquity UPLC HSS T3柱,流動(dòng)相甲醇-水、乙腈-水、乙腈-磷酸水(0.05%、0.1%、0.2%),柱溫23、25、27℃,流速0.24、0.3、0.36 mL·min-1進(jìn)行考察,最終選擇本文的色譜條件。
山豆根含有生物堿、黃酮、三萜、有機(jī)酸等多種活性次生代謝產(chǎn)物,然而目前《中國(guó)藥典》僅對(duì)其所含有的苦參堿和氧化苦參堿進(jìn)行控制,存在專屬性差和藥效關(guān)聯(lián)性差的不足??鄥A和氧化苦參堿具有抗炎鎮(zhèn)痛[13]、抑菌[14]、抗腫瘤[15-16]等廣泛的藥理作用,因此傳統(tǒng)認(rèn)為苦參堿和氧化苦參堿為山豆根的主要有效成分,并規(guī)定其在山豆根中含量總和不低于0.70%。近年來(lái),山豆根非生物堿類成分受到關(guān)注,研究發(fā)現(xiàn)山豆根氯仿部位具有顯著的抗鼻咽癌作用,成分分析表明該部位主要含有三葉豆紫檀苷、高麗槐素、染料木素等非生物堿類成分[17]。因此,有必要對(duì)山豆根生物堿、黃酮等成分進(jìn)行全面分析,建立整體化學(xué)成分表征方法,有效控制山豆根藥材質(zhì)量。本研究利用超高效液相色譜法,通過優(yōu)化提取方法和色譜條件,建立了涵蓋氧化苦參堿、高麗槐素、三葉豆紫檀苷、山豆根素等10個(gè)共有成分峰的指紋圖譜測(cè)定方法,測(cè)定了來(lái)自廣西、廣東、貴州三大產(chǎn)地的16批山豆根藥材,表明各產(chǎn)地山豆根相似度較高,有效表征了山豆根藥材的整體物質(zhì)基礎(chǔ),可以整體化學(xué)組成上控制山豆根藥材的質(zhì)量。
《中國(guó)藥典》規(guī)定了山豆根藥材中苦參堿和氧化苦參堿的含量,為進(jìn)一步控制黃酮類成分的含量,本研究在指紋圖譜測(cè)定基礎(chǔ)上,選擇含量較高的高麗槐素、三葉豆紫檀苷、山豆根素作為質(zhì)控成分建立含量測(cè)定方法。蘇雯清等[18]研究發(fā)現(xiàn)高麗槐素可顯著抑制鼻咽癌細(xì)胞CNE-1的增殖、克隆與遷移,并且可促進(jìn)細(xì)胞凋亡。Zhang等[19]研究發(fā)現(xiàn)三葉豆紫檀苷可以通過抑制m-TOR/PI3K/AKT信號(hào)通路,誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞自噬和線粒體介導(dǎo)的凋亡。Kajimoto等[20]發(fā)現(xiàn)山豆根素可以誘導(dǎo)人白血病U937細(xì)胞凋亡。高麗槐素、三葉豆紫檀苷、山豆根素都有明確的抗腫瘤活性,可能是山豆根抗腫瘤作用的主要有效成分。因此,本研究同時(shí)測(cè)定指紋圖譜和高麗槐素、三葉豆紫檀苷、山豆根素的含量,與《中國(guó)藥典》含量測(cè)定項(xiàng)相結(jié)合,為山豆根藥材的整體質(zhì)量提供了有效的評(píng)價(jià)方法。黃樂等[11]對(duì)7個(gè)產(chǎn)地的山豆根成分含量進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)高麗槐素含量在0.05%~0.11%,何常明等[21]對(duì)17個(gè)批次的山豆根中的黃酮類成分進(jìn)行含量測(cè)定,發(fā)現(xiàn)三葉豆紫檀苷的含量在0.05%~0.20%,含量波動(dòng)范圍與本研究結(jié)果基本一致,本研究首次測(cè)定了山豆根藥材中山豆根素的含量,以往文獻(xiàn)未見報(bào)道。16批山豆根中3種成分的含量有較大差異,可能與不同產(chǎn)地以及采收日期等因素有關(guān)。
本試驗(yàn)利用UPLC-UV法建立了山豆根藥材的指紋圖譜,并測(cè)定了高麗槐素、山豆根素以及三葉豆紫檀苷的含量,為山豆根整體質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了新方法,為山豆根的質(zhì)量控制提供了參考。