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        HPLC-Q-Exactive-MS 法鑒定巴特日七味丸中化學(xué)成分

        2023-11-24 14:40:00楊琳張謙李君
        現(xiàn)代藥物與臨床 2023年11期

        楊琳,張謙,李君*

        1.呼倫貝爾市第四人民醫(yī)院 藥劑科,內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000

        2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110

        巴特日七味丸收載于《中華人民共和國衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)》(蒙藥分冊(cè)),由草烏葉、訶子、翻白草、茜草、黑云香、人工麝香、銀珠7 味藥材組成[1]。方中草烏葉殺黏、止痛,為君藥;翻白草、黑云香止痛消腫,人工麝香開竅殺黏,共為臣藥;茜草清熱、止血、止瀉,為佐藥;訶子可調(diào)元、解毒,銀朱起清熱、收斂、療傷之效,共為使藥;諸藥配伍共奏清瘟解毒、消“黏”、止痛、散瘀、止痢之功,蒙醫(yī)臨床常用于瘟疫盛熱、白喉、腦炎、赤白痢疾等癥[1-2]。該方劑在臨床應(yīng)用多年,療效已經(jīng)得到了充分確證[3-5]。近年來,針對(duì)巴特日七味丸的研究多關(guān)注質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建[6]、不良反應(yīng)評(píng)價(jià)[7]、臨床療效觀察[3-5],而對(duì)其化學(xué)組成的研究鮮有報(bào)道。傳統(tǒng)復(fù)方中所含成分是其發(fā)揮功效的基礎(chǔ),對(duì)其全面、精準(zhǔn)的辨識(shí)表征不僅有利于進(jìn)一步的藥效物質(zhì)挖掘、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提升、作用機(jī)制探究,更有助于推動(dòng)其現(xiàn)代化、國際化進(jìn)程。高分辨液-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)因具備高效的分離能力、強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)解析能力,在傳統(tǒng)復(fù)方定性鑒別過程中具備明顯優(yōu)勢[8-9]。因此,本研究采用高效液相色譜-四級(jí)桿/靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜(HPLC-Q-Exactive-MS)技術(shù)對(duì)巴特日七味丸中成分進(jìn)行快速、全面的定性分析,旨在為巴特日七味丸血清移行成分表征、作用機(jī)制闡明提供參考。

        1 儀器與試藥

        AP135W 型十萬分之一電子天平(日本島津公司);HPLC-Q-Exactive 型高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)儀[美國賽默飛世爾科技(中國)有限公司];BSA224S 萬分之一天平[賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司];LC-MS 8045 型三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀(日本島津公司);DS-7510DTH 型數(shù)控超聲波清洗器(上海生析超聲儀器有限公司)。

        巴特日七味丸(規(guī)格2 g/10 粒,批號(hào)2212226)購自內(nèi)蒙古蒙藥股份有限公司。木犀草素(批號(hào)PS010346,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.0%)、原兒茶酸(批號(hào)PU0918-0025,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.0%)、柯里拉京(批號(hào)PS0265-0020,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98.0%)、新烏頭堿(批號(hào)PS0489-0020,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98.0%)、苯甲酰新烏頭原堿(批號(hào)PS1132-0020,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98.5%)、苯甲酰次烏頭原堿(批號(hào)PS1134-0020,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98.0%)對(duì)照品均購自購自成都普思生物科技有限公司;烏頭堿(批號(hào)110720-202007,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98.5%)、蘆?。ㄅ?hào)100080-202012,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98.5%)、苯甲酰烏頭原堿(批號(hào)111794-202006,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.5%)、次烏頭堿(批號(hào)110798-202010,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.2%)對(duì)照品均購自中國食品藥品檢定研究院。甲醇、乙腈均為色譜純,甲酸、乙酸銨均為分析純[美國賽默飛世爾科技(中國)有限公司],水為屈臣氏蒸餾水。

        2 方法與結(jié)果

        2.1 對(duì)照品溶液的制備

        精密稱取原兒茶酸5.62 mg、烏頭堿5.66 mg、新烏頭堿4.97 mg、次烏頭堿5.01 mg、蘆丁6.12 mg、苯甲酰烏頭原堿4.99 mg、苯甲酰次烏頭原堿4.64 mg、木犀草素5.87 mg、苯甲酰新烏頭原堿4.78 mg、柯里拉京6.22 mg,分別置于10 mL 量瓶中,加甲醇適量,超聲,加至刻度,制備單一對(duì)照品貯備液,質(zhì)量濃度為562.00、566.00、497.00、501.00、612.00、499.00、464.00、587.00、478.00、622.00 μg/mL。分別精密量取上述各貯備液20 μL 于同一10 mL 量瓶中,得質(zhì)量濃度562.00、566.00、497.00、501.00、612.00、499.00、464.00、587.00、478.00、622.00 ng/mL 的混合對(duì)照品溶液,于4 ℃保存。

        2.2 供試品溶液的制備

        取巴特日七味丸,研磨,過篩,精密稱取2.0 g,置50 mL 錐形瓶中,加90%甲醇10 mL,稱定質(zhì)量、封口,超聲提取30 min(功率200 W,頻率60 kHz),冷卻至室溫,再次稱定質(zhì)量,90%甲醇補(bǔ)重,搖勻,經(jīng)0.22 μm 濾膜濾過,即得,于4 ℃保存。

        2.3 色譜-質(zhì)譜條件

        2.3.1 色譜條件 Agilent Zorbax SB-Aq 色譜柱(150 mm×4.6 mm,5 μm),流動(dòng)相為甲醇(A)-0.1%甲酸水溶液(B),梯度洗脫:A 5%(0.0~5.00 min)→15%(10.00 min)→28%(14.00 min)→40%(19.00 min)→60%(21.00 min)→78%(25.00 min)→95%(30.00~40.00 min),體積流量為0.35 mL/min,柱溫為35 ℃,進(jìn)樣量為10 μL。

        2.3.2 質(zhì)譜條件 采用電噴霧離子源(ESI),檢測方式:Full MS/dd-MS2,F(xiàn)ull MS 分辨率:70 000,dd-MS2分辨率:17 500,掃描范圍:m/z110~1 200。噴霧電壓:3.80 kV(+)、3.20 kV(-),碰撞能量:30 eV,離子傳輸管溫度:300 ℃(+)、400 ℃(-),輔助氣體積流量:30 L/min,輔助氣溫度:350 ℃。

        2.4 數(shù)據(jù)庫建立與分析

        使用PubMed、中國知網(wǎng)、萬方、TCMSP 數(shù)據(jù)庫對(duì)巴特日七味丸全方及各味藥材所含成分的名稱、分子式、離子化模式、多級(jí)質(zhì)譜碎片進(jìn)行收集整理,利用Thermo Xcalibur 3.0 軟件對(duì)巴特日七味丸供試品溶液和混合對(duì)照品溶液在正、負(fù)離子模式下獲得的總離子流數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,以自建數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),以一級(jí)質(zhì)譜偏差在1×10-5以內(nèi)為原則對(duì)巴特日七味丸中成分進(jìn)行辨識(shí)分析,以各成分保留時(shí)間、元素組成、多級(jí)質(zhì)譜碎片信息、與部分對(duì)照品比對(duì)做進(jìn)一步確認(rèn),最終闡明各化學(xué)成分。

        2.5 化學(xué)成分鑒定

        取供試品溶液,進(jìn)樣分析,獲得巴特日七味丸供試品溶液正、負(fù)離子模式下的總離子流圖,見圖1。按照以上分析方法對(duì)供試品中所含化學(xué)成分進(jìn)行辨識(shí)分析,結(jié)果在巴特日七味丸中共鑒定出81 個(gè)化學(xué)成分,包括29 個(gè)生物堿類成分、16 個(gè)黃酮類成分、12 個(gè)有機(jī)酸類成分、9 個(gè)沒食子酸酯類成分、5 個(gè)倍半萜類成分、3 個(gè)鞣質(zhì)類成分、4 個(gè)脂肪酸類成分、3 個(gè)氨基酸類成分,其中10 個(gè)成分經(jīng)與對(duì)照品比對(duì)得到進(jìn)一步確證,見表1。

        表1 巴特日七味丸中化學(xué)成分的HPLC-Q-Exactive-MS 鑒定Table 1 Identification of chemical compositions in Bateri Qiwei Pills by HPLC-Q-Exactive-MS

        圖1 正、負(fù)離子模式下巴特日七味丸的總離子流圖Fig.1 Positive and negative total ion chromatogram of Bateri Qiwei Pills

        2.6 黃酮類成分鑒定

        在巴特日七味丸中鑒定出16 個(gè)黃酮類化合物,分別為22、41、44、46、48、49、55、58、64、65、67、68、70、72、74、78 號(hào)化合物,過程以槲皮素(化合物64)為例說明。槲皮素在ESI-模式下可見[M-H]-m/z301.036 87 準(zhǔn)分子離子峰,保留時(shí)間22.90 min,Xcalibur 軟件擬合其分子式為C15H9O7,偏差為8.607,準(zhǔn)分子離子峰經(jīng)逆狄爾斯-阿德爾反應(yīng)(RDA)產(chǎn)生m/z178.998 63 [M-H-RDA]-碎片離子峰,進(jìn)一步脫去CO 后產(chǎn)生m/z151.003 33[M-H-RDA-CO]-,或直接脫去CO 產(chǎn)生m/z273.042 27 [M-H-CO]-,結(jié)合化合物的元素組成、裂解規(guī)律、碎片離子信息[12,18-19],確認(rèn)64 號(hào)化合物為槲皮素,其MS2質(zhì)譜圖和可能的裂解途徑見圖2。

        圖2 槲皮素的MS2圖和可能的裂解途徑Fig.2 MS2 spectra and possible fragmentation pathway of quercetin

        2.7 生物堿類成分鑒定

        在巴特日七味丸中鑒定出29 個(gè)生物堿類化合物,分別為15~19、21、24、26、29~32、36、38、50、51、53、54、56、57、59~63、66 號(hào)化合物,鑒定過程以新烏頭原堿(化合物16)為例說明。新烏頭原堿ESI+模式下可見[M+H]+m/z486.268 49準(zhǔn)分子離子峰,保留時(shí)間為12.33 min,Xcalibur 軟件擬合其分子式為C24H40NO9,偏差為-2.608,準(zhǔn)分子離子峰經(jīng)高能碰撞,可產(chǎn)生m/z454.241.42 [M+H-CH4O]-、436.231.75 [M+H-CH4O-H2O]-、404.206 21 [M+H-2CH4O-H2O]-碎片離子峰,結(jié)合這些化合物的元素組成、裂解規(guī)律、碎片離子信息[10,15-16],確認(rèn)16 號(hào)化合物為新烏頭原堿,其MS2質(zhì)譜圖和可能的裂解途徑見圖3。

        圖3 新烏頭原堿的MS2圖和可能的裂解途徑Fig.3 MS2 spectra and possible fragmentation pathway of mesaconine

        2.8 有機(jī)酸類成分鑒定

        在巴特日七味丸中鑒定出12 個(gè)有機(jī)酸類化合物,分別為1、5、6、8~10、12~13、23、25、28、40 號(hào)化合物,過程以莽草酸(化合物6)為例進(jìn)行說明。莽草酸在ESI-模式下可見[M-H]-m/z173.045 43準(zhǔn)分子離子峰,保留時(shí)間為1.34 min,Xcalibur軟件擬合其分子式為C7H9O5,偏差為4.913,準(zhǔn)分子離子峰丟失CO2、H2O,可產(chǎn)生m/z155.034 58 [M-H-H2O]-、137.023 94 [M-H-2H2O]-、111.044 39 [M-H-CO2]-、93.033 67 [MH-2H2O-CO2]-碎片離子峰,結(jié)合化合物的元素組成、裂解規(guī)律、碎片離子信息[10-11],確認(rèn)6號(hào)化合物為莽草酸,其MS2質(zhì)譜圖和可能裂解途徑見圖4。

        圖4 莽草酸的MS2圖和可能的裂解途徑Fig.4 MS2 spectra and possible fragmentation pathway of shikimic acid

        2.9 沒食子酸酯類成分鑒定

        在巴特日七味丸中鑒定出9個(gè)沒食子酸酯類化合物,分別為11、14、20、27、34、35、37、39、42號(hào)化合物,鑒定過程以沒食子酰葡萄糖(化合物11)為例說明。沒食子酰葡萄糖在ESI-模式下可見[M-H]-m/z331.068 66準(zhǔn)分子離子峰,保留時(shí)間為3.37 min,Xcalibur軟件擬合其分子式為C13H15O10,偏差為8.116,準(zhǔn)分子離子峰脫去H2O后產(chǎn)生m/z313.057 92 [M-H-H2O]-,或脫去葡萄糖基產(chǎn)生m/z 169.013 93 [M-H-Glc]-碎片離子峰,其進(jìn)一步脫去CO2產(chǎn)生m/z125.023 76 [M-H-Glc-CO2]-,結(jié)合化合物的元素組成、裂解規(guī)律、碎片離子信息[11,16],確認(rèn)11號(hào)化合物為沒食子酰葡萄糖,其MS2質(zhì)譜圖和可能的裂解途徑見圖5。

        圖5 沒食子酰葡萄糖的MS2圖和可能的裂解途徑Fig.5 MS2 spectra and possible fragmentation pathway of galloyl glucose

        2.10 鞣質(zhì)類成分鑒定

        在巴特日七味丸中鑒定出3個(gè)鞣質(zhì)類化合物,分別為7、33、52號(hào)化合物,鑒定過程以柯里拉京(化合物33)為例進(jìn)行說明。柯里拉京在ESI-模式下可見[M-H]-m/z633.076 97準(zhǔn)分子離子峰,保留時(shí)間為15.12 min,Xcalibur軟件擬合其分子式為C27H21O18,偏差為7.471,準(zhǔn)分子離子峰脫去沒食子酸基后產(chǎn)生m/z463.054 50 [M-H-galloyl]-碎片離子峰,同時(shí)產(chǎn)生m/z169.014 02 [galloyl-H]-碎片離子峰,m/z463.054 50 [M-H-galloyl]-進(jìn)一步脫去葡萄糖基,產(chǎn)生了m/z301.000 61 [M-H-galloyl-Glu]-,結(jié)合該化合物的元素組成、裂解規(guī)律、碎片離子信息以及對(duì)照品的比對(duì)[11-12],確認(rèn)33號(hào)化合物為柯里拉京,其MS2質(zhì)譜圖和可能的裂解途徑見圖6。

        圖6 柯里拉京的MS2圖和可能的裂解途徑Fig.6 MS2 spectra and possible fragmentation pathway of corilagin

        2.11 倍半萜類成分鑒定

        在巴特日七味丸中鑒定出倍半萜類化合物5個(gè),分別為69、71、73、75、76號(hào)化合物,鑒定過程以去氫木香內(nèi)酯(化合物75)為例進(jìn)行說明。去氫木香內(nèi)酯在ESI+模式下可見[M+H]+m/z231.136 93準(zhǔn)分子離子峰,保留時(shí)間為29.12 min,Xcalibur軟件擬合其分子式為C15H19O2,偏差為-4.311,準(zhǔn)分子離子峰經(jīng)高能碰撞連續(xù)丟失H2O、CO可產(chǎn)生m/z213.126 34 [M+H-H2O]-、195.116 06 [M+H-2H2O]-、185.131 85 [M+H-H2O-CO]-碎片離子峰,結(jié)合化合物的元素組成、裂解規(guī)律、碎片離子信息和對(duì)照品比對(duì)[20-21],確認(rèn)75號(hào)化合物為去氫木香內(nèi)酯,其MS2質(zhì)譜圖及可能裂解途徑見圖7。

        圖7 去氫木香內(nèi)酯的MS2圖和可能的裂解途徑Fig.7 MS2 spectra and possible fragmentation pathway of dehydrocostuslactone

        2.12 氨基酸、脂肪酸類成分鑒定

        在巴特日七味丸中鑒定出3個(gè)氨基酸類化合物,分別為2、3、4號(hào)化合物,鑒定過程以L-脯氨酸(化合物4)為例說明。L-脯氨酸ESI+模式下可見[M+H]+m/z116.070 43準(zhǔn)分子離子峰,保留時(shí)間為1.20 min,Xcalibur軟件擬合其分子式為C5H10NO2,偏差為-1.509,準(zhǔn)分子離子峰經(jīng)高能碰撞丟失H2O、CO可產(chǎn)生m/z98.984 34 [M+HH2O]-、70.065 58 [M+H-H2O-CO]-碎片離子峰,結(jié)合化合物的元素組成、裂解規(guī)律、碎片離子信息[10],確認(rèn)4號(hào)化合物為L-脯氨酸,其MS2質(zhì)譜圖和可能的裂解途徑見圖8。

        圖8 L-脯氨酸的MS2圖和可能的裂解途徑Fig.8 MS2 spectra and possible fragmentation pathway of L-proline

        在巴特日七味丸中鑒定出4個(gè)脂肪酸類化合物,分別為77、79~81號(hào)化合物,鑒定過程以亞油酸(化合物79)為例進(jìn)行說明。亞油酸在ESI-模式下可見[M-H]-m/z279.234.53準(zhǔn)分子離子峰,保留時(shí)間為36.56 min,Xcalibur軟件擬合其分子式為C18H31O2,偏差為7.574,準(zhǔn)分子離子峰丟失H2O后產(chǎn)生m/z261.222 02 [M+H-H2O]-碎片離子峰,結(jié)合化合物元素組成、裂解規(guī)律、碎片離子信息[11-13],確認(rèn)79號(hào)化合物為亞油酸,其MS2質(zhì)譜圖和可能的裂解途徑見圖9。

        圖9 亞油酸的MS2圖和可能的裂解途徑Fig.9 MS2 spectra and possible fragmentation pathway of linoleic acid

        3 討論

        傳統(tǒng)復(fù)方作為一個(gè)多成分共存的復(fù)雜體系,所含各成分理化性質(zhì)差異較大,在不同流動(dòng)相條件下色譜反應(yīng)不盡相同,因此對(duì)不同流動(dòng)相(乙腈-水、甲醇-水、乙腈-0.1%甲酸水溶液、甲醇-0.1%甲酸水溶液、乙腈-5 mmol/L醋酸銨水溶液、甲醇-5 mmol/L醋酸銨水溶液)進(jìn)行考察,結(jié)果在甲醇-0.1%甲酸水溶液流動(dòng)相下色譜峰數(shù)量較多,各成分質(zhì)譜響應(yīng)信息更豐富;同時(shí),因生物堿類化合物中的氮原子電負(fù)性優(yōu)于碳原子,使其更易捕獲1 個(gè)質(zhì)子,使其在正離子電離模式下的質(zhì)譜響應(yīng)較好,而鞣質(zhì)類、黃酮類、沒食子酸酯類成分在負(fù)離子模式下的質(zhì)譜響應(yīng)相對(duì)更優(yōu),因此本研究采用正、負(fù)兩種離子模式對(duì)巴特日七味丸樣品進(jìn)行了測定分析。

        對(duì)樣品處理方式、處理時(shí)間考察發(fā)現(xiàn),加熱回流處理和超聲處理對(duì)色譜峰數(shù)量、質(zhì)譜響應(yīng)無明顯影響,基于人力、時(shí)間成本考慮,研究采用了超聲方式對(duì)樣品進(jìn)行處理,同時(shí)延長超聲時(shí)間并未使色譜峰數(shù)量增加、質(zhì)譜響應(yīng)提高,因此,研究確定樣品最優(yōu)處理?xiàng)l件為超聲處理30 min。

        綜上所述,本研究采用HPLC-Q-Exactive-MS技術(shù)對(duì)蒙藥巴特日七味丸進(jìn)行了定性研究,共鑒別獲得81 個(gè)化學(xué)成分,包括29 個(gè)生物堿類成分、16個(gè)黃酮類成分、12 個(gè)有機(jī)酸類成分、9 個(gè)沒食子酸酯類成分、5 個(gè)倍半萜類成分、3 個(gè)鞣質(zhì)類成分、4個(gè)脂肪酸類成分、3 個(gè)氨基酸類成分,該研究可為巴特日七味丸物質(zhì)基礎(chǔ)研究提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

        利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

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