魯艷柳,黃思,劉浩,曾瑤,王建秋,徐亞沙,陸遠(yuǎn)富,何芋岐(遵義醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)藥理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/特色民族藥教育部國際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,貴州遵義 563003)
金釵石斛(Dendrobium nobileLindl.)為蘭科石斛屬(DendrodiumSW.)植物,是《中國藥典》明確規(guī)定的藥用石斛的植物來源,又名扁金釵、扁黃草、扁草、黃草等[1]?!渡褶r(nóng)本草經(jīng)》中將其列為上品,素有“千金草”之稱[2],具有滋陰清熱、益胃生津、潤肺止咳、明目強(qiáng)身等功效[1]?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,金釵石斛總生物堿是金釵石斛的主要活性成分,具有止痛、解熱作用,可以降低心率、血壓,減慢呼吸,并且緩解巴比妥引起的中毒癥狀[3],還具有降血糖[4]、抗白內(nèi)障[5]、抗腫瘤[6]、減少細(xì)胞凋亡[7]、抗氧化[8]和抗老年癡呆[9]等作用。而石斛堿(Dendrobine)是金釵石斛總生物堿中最主要的特征性成分[1,3],開發(fā)應(yīng)用前景廣闊。本課題組前期鑒定出石斛堿在人肝微粒體中的主要代謝產(chǎn)物有M-250、M-280[10],本文在此基礎(chǔ)上,采用超高效液相色譜-質(zhì)譜/一測多評法(UPLC-MS/QAMS),首次建立了測定小鼠血漿中石斛堿及其代謝產(chǎn)物M-250、M-280濃度的方法,為進(jìn)一步研究石斛堿的藥動學(xué)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。石斛堿及其代謝產(chǎn)物M-250、M-280的結(jié)構(gòu)圖見圖1。
圖1 石斛堿及其代謝產(chǎn)物M-250、M-280的結(jié)構(gòu)圖Fig 1 Structures diagrams of dendrobine and its metabolites M-250 and M-280
Thermo Scientific Q Exactive四極桿-靜電場軌道阱高分辨MS系統(tǒng)和Thermo Ultrmate 3000 UPLC系統(tǒng)(美國Thermo Fisher公司);Genius 1022液氮發(fā)生器(英國Peak公司);Milli-Q超純水系統(tǒng)(美國Millipore公司);XS205電子天平(瑞士Mettler-Toledo公司);XW-80A漩渦混合儀(海門市其林貝爾儀器制造有限公司);Microfuge 20R高速離心機(jī)(美國Beckman Coulter有限公司)。
石斛堿對照品(北京華邁科生物技術(shù)有限責(zé)任公司,批號:D990100,純度:≥99.0%);鹽酸偽麻黃堿對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:171237-201208,純度:≥99.9%);乙腈、甲醇、甲酸均為質(zhì)譜純,其余試劑均為分析純。
健康SPF級C57BL/6J小鼠24只,♂,體質(zhì)量18~22 g,由重慶第三軍醫(yī)大實(shí)驗(yàn)動物中心提供,實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)合格證號:SCXK(渝)2012-0005,飼養(yǎng)溫度 21~22℃,濕度56%~65%,明暗交替時間12/12 h。本實(shí)驗(yàn)符合遵義醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物倫理委員會的倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。
將小鼠隨機(jī)分為空白對照組和給藥組,每組12只,實(shí)驗(yàn)前禁食12 h,自由飲水。根據(jù)本課題組前期試驗(yàn)結(jié)果,給藥組小鼠按60 mg/kg灌胃石斛堿[以0.5%羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)溶液助懸],空白對照組小鼠灌胃等體積的0.5%CMC-Na溶液,1 h后,眼眶取血0.2 mL至肝素化的離心管中,1 856×g離心15 min,分離血漿待測。
2.2.1 對照品溶液 精密稱取石斛堿對照品15.52 mg,置于10 mL量瓶中,加乙腈溶解至刻度,混勻,即得對照品貯備液,于4℃保存,備用。使用前以乙腈稀釋,得到含石斛堿質(zhì)量濃度分別為51.73、15.52、7.76、1.55、0.78、0.16μg/mL的對照品溶液。
2.2.2 內(nèi)標(biāo)溶液 精密稱取鹽酸偽麻黃堿對照品10.01mg,置于10 mL量瓶中,加乙腈溶解至刻度線,混勻,即得內(nèi)標(biāo)貯備液,于4℃保存,備用。使用前以乙腈稀釋,得到含鹽酸偽麻黃堿質(zhì)量濃度為0.4μg/mL的內(nèi)標(biāo)溶液。
分別取100μL空白血漿,加入不同質(zhì)量濃度的石斛堿對照品溶液20μL,渦旋30 s,再依次加入內(nèi)標(biāo)溶液20μL和乙腈200 μL,渦旋30 s,15 493×g離心10 min,取上清液,即得含石斛堿質(zhì)量濃度分別為912.94、456.47、91.29、45.65、9.13、3.04、0.91 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)血漿樣品。其中,質(zhì)量濃度為912.94、91.29、9.13 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)血漿樣品為高、中、低質(zhì)量濃度的質(zhì)控血漿樣品,均平行制備5份。
取100μL血漿樣品,加入乙腈20μL,渦旋30 s,再依次加入內(nèi)標(biāo)溶液20μL和乙腈200μL,渦旋30 s,15 493×g離心10 min,取上清液50 μL,進(jìn)樣分析。
2.5.1色譜條件色譜柱:Hypersil Gold C18(150 mm×2.1 mm,1.9 μm);流動相:0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B),梯度洗脫(0~0.5 min,5%B;0.5~15 min,5%→95%B;15~17 min,95%B);流速:0.3 mL/min;柱溫:40 ℃;進(jìn)樣量:5 μL。
2.5.2 MS條件 采用可加熱電噴霧離子源(HESI)的離子化方式;霧化溫度:300℃;離子傳輸管溫度:350℃;鞘氣流速:35 arb;輔助氣流速:15 arb;噴霧電壓:3.5 kV;碰撞電壓:30、40、50 eV;質(zhì)荷比(m/z)檢測范圍:100~1 500;掃描模式:全掃描/正離子模式;全掃描模式下分辨率:70 000 FWHM。
取100μL空白血漿,加入200μL乙腈,渦旋30 s,15 493×g離心10 min,取上清液即得空白血漿樣品。取空白血漿樣品、標(biāo)準(zhǔn)血漿樣品和按“2.4”項(xiàng)下方法處理得到的血漿樣品,按“2.5”項(xiàng)下方法進(jìn)樣測定。結(jié)果顯示,石斛堿([M+H]+m/z264.195 9)及其代謝產(chǎn)物M-250([M+H]+m/z250.180 1)、M-280([M+H]+m/z280.190 6)的保留時間分別為7.76、7.73、8.11 min,空白血漿中的內(nèi)源性物質(zhì)不干擾石斛堿及其代謝產(chǎn)物M-250、M-280的測定。石斛堿及其代謝產(chǎn)物M-250、M-280的選擇離子圖見圖2。
取“2.3”項(xiàng)下對應(yīng)樣品進(jìn)樣測定后,采用加權(quán)(1/X2)最小二乘法,以石斛堿與內(nèi)標(biāo)的峰面積之比為縱坐標(biāo)(y),石斛堿質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x)進(jìn)行回歸分析,得回歸方程為y=-10-5x2+0.043 2x+0.430 9(r=0.999 6)。結(jié)果表明,石斛堿檢測質(zhì)量濃度的線性范圍為9.13~912.94 ng/mL,定量下限為3.04 ng/mL,檢測限為0.91ng/mL。
取“2.3”項(xiàng)下高、中、低質(zhì)量濃度的質(zhì)控血漿樣品,進(jìn)樣測定,記錄石斛堿和內(nèi)標(biāo)峰面積,分別記為A1和B1。將空白血漿換為水,同法制備高、中、低質(zhì)量濃度的石斛堿+內(nèi)標(biāo)溶液,均平行制備5份,進(jìn)樣測定,記錄石斛堿和內(nèi)標(biāo)峰面積,分別記為A2和B2。按A1/A2×100%計算石斛堿的基質(zhì)效應(yīng),B1/B2×100%計算內(nèi)標(biāo)的基質(zhì)效應(yīng),結(jié)果見表1。
表1 基質(zhì)效應(yīng)考察結(jié)果(n=5)Tab 1Results of matrix effect(n=5)
取“2.3”項(xiàng)下高、中、低質(zhì)量濃度的質(zhì)控血漿樣品,分別連續(xù)進(jìn)樣測定5次,計算日內(nèi)精密度和準(zhǔn)確度,連續(xù)測定3 d,計算日間精密度和準(zhǔn)確度,結(jié)果見表2。
取“2.3”項(xiàng)下高、中、低質(zhì)量濃度的質(zhì)控血漿樣品,分別考察15℃保存24 h,-70℃保存并反復(fù)凍融3次,以及-70℃保存15 d后樣品的穩(wěn)定性,結(jié)果見表3。
圖2 石斛堿及其代謝產(chǎn)物M-250、M-280的選擇離子圖Fig 2 Selected ion chromatogram of dendrobine and its metabolites M-250 and M-280
按“2.4”項(xiàng)下方法處理給藥組小鼠的血漿樣品,按“2.5”項(xiàng)下方法進(jìn)樣測定,計算血漿樣品中石斛堿的質(zhì)量濃度為(41.3±5.7)ng/mL(n=12)。
表2 精密度和準(zhǔn)確度考察結(jié)果Tab 2 Results of precision and accuracy tests
表3 穩(wěn)定性考察結(jié)果(n=3)Tab 3Results of stability tests(n=3)
按一測多評法,取“2.11”項(xiàng)下給藥組小鼠的血漿樣品,以石斛堿對照品為對照,按“2.5”項(xiàng)下條件進(jìn)樣測定,按Wk=fs/k×[(Ws×Ak)/As]計算其代謝產(chǎn)物 M-250、M-280的濃度。式中,Wk為待測物質(zhì)量濃度;fs/k為相對校正因子,此處為1.0;Ws為石斛堿對照品質(zhì)量濃度;As為石斛堿對照品峰面積;Ak為待測物峰面積。結(jié)果顯示,血漿樣品中石斛堿代謝產(chǎn)物M-250、M-280的質(zhì)量濃度分別為(493.0±73.1)、(41.4±3.0)ng/mL(n=12)。
在本課題組前期研究中,通過精確相對分子質(zhì)量和二級碎片離子信息,鑒定了石斛堿在人肝微粒體中Ⅰ相代謝的4個主要代謝產(chǎn)物M-250、M-262、M-280和M-296,以及Ⅱ相代謝的1個主要代謝產(chǎn)物M-440[10]。本文檢測了小鼠灌胃石斛堿后,血漿中石斛堿及其主要代謝產(chǎn)物M-250、M-280的濃度。但獲得石斛堿代謝產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)品,以及對其進(jìn)行準(zhǔn)確定量還存在比較大的困難。因此,本研究借鑒了天然藥物質(zhì)量評價中的一測多評法,以其進(jìn)行兩種主要代謝產(chǎn)物M-250、M-280的定量研究。
一測多評法對于對照品難以得到的多指標(biāo)測定有其特殊的優(yōu)勢[11],目前在天然藥物及其制劑的質(zhì)量評價中應(yīng)用已較成熟,如《美國藥典》34版中有25個天然藥物及制劑、《歐洲藥典》7.0版中有9個天然藥物、2015年版《中國藥典》(一部)中黃連及銀杏葉提取物等的質(zhì)量評價均采用該方法[12]。在多指標(biāo)檢測中,以某一組分的對照品為對照,建立與其他待測組分之間的fs/k(即RCF),計算其他組分的含量,公式為:fs/k=(Wk×As)/(Ws×Ak)。式中,Wk為待測物質(zhì)量濃度;As為對照品峰面積;Ws為對照品質(zhì)量濃度;Ak為待測物峰面積。
結(jié)構(gòu)類型相同的化合物,RCF的值往往接近1,如2015年版《中國藥典》(一部)中黃連藥材各生物堿的RCF值均為1.0,可直接以鹽酸小檗堿對照品的峰面積為對照,分別計算小檗堿、表小檗堿、黃連堿和巴馬汀的含量??紤]到石斛堿代謝產(chǎn)物M-250、M-280的結(jié)構(gòu)與石斛堿十分相似,如圖1,故暫定這兩個代謝產(chǎn)物的RCF值均為1.0,并以峰面積相當(dāng)?shù)氖鷫A對照品質(zhì)量濃度進(jìn)行計算。但上述推測還需要進(jìn)一步的試驗(yàn)證實(shí)。
綜上所述,本研究建立了一種靈敏、準(zhǔn)確,可用于小鼠血漿中石斛堿及其代謝產(chǎn)物M-250、M-280的濃度測定的方法,為研究石斛堿的藥動學(xué)奠定了基礎(chǔ)。
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