劉 藝朱啟勇諶曉莉肖慶齡*鞠建明*
(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院, 江蘇 南京210028; 2.江蘇省中醫(yī)藥研究院, 江蘇 南京210028)
中藥復(fù)方具有多成分、多靶點、協(xié)同發(fā)揮療效的特點,在研究其提取工藝的過程中傾向于采用能反映整體提取效果的指標,而不是某一種或一些指標成分[1-2]。指紋圖譜作為一種綜合、整體、可量化的定性定量分析手段,能較好地體現(xiàn)復(fù)方制劑中各類成分與療效的相關(guān)性,國內(nèi)外主要將其用于成分分析和質(zhì)量控制研究[3-10]。由于中藥復(fù)方提取物成分復(fù)雜、各成分權(quán)重系數(shù)難以確定,故需要結(jié)合統(tǒng)計學(xué)方法進行綜合評價。主成分分析常被應(yīng)用于綜合評價[11-12],基于其方差最大原則,把數(shù)據(jù)中的自變量進行歸一化處理,減少相互重疊信息,即降維思想,同時將多指標轉(zhuǎn)化為少數(shù)相互獨立的綜合指標,用于反映大部分信息。肺纖方為江蘇省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院全國名老中醫(yī)朱啟勇主任的臨床驗方,由丹參、赤芍、桃仁、水蛭、麥冬、木蝴蝶等藥材組成,具有補肺腎陰、化肺絡(luò)瘀之功效,臨床上用于治療陰虛血瘀引起的肺間質(zhì)纖維化,在常規(guī)治療基礎(chǔ)上聯(lián)合其治療時可使動脈血氣、肺功能、癥狀積分明顯改善,療效顯著。但該方劑型為湯劑,患者使用不便,故擬按照醫(yī)院制劑備案技術(shù)要求,在物質(zhì)基礎(chǔ)不發(fā)生改變的前提下將其開發(fā)為顆粒劑。本實驗遵循中醫(yī)傳統(tǒng)采用水提取方法,依據(jù)中藥復(fù)方制劑整體性的特點,將指紋圖譜技術(shù)與主成分分析相結(jié)合優(yōu)化肺纖方提取工藝,以期將該方開發(fā)成醫(yī)院制劑、服務(wù)廣大患者奠定基礎(chǔ)。
1.1 儀器 Waters 高效液相色譜儀,配置Alliance 2695 四元泵、自動進樣系統(tǒng)、2996 二極管陣列檢測器(美國Waters公司);Milli-Q型純水器(美國Millipore 公司);AT201型電子天平(十萬分之一,瑞士梅特勒-托利多公司);KQ-250E型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);Buchi-200 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士Buchi 公司)。
1.2 試劑與藥物 丹參(批號20180401-04) 購自貴州同德藥業(yè)有限公司;水蛭(批號170824) 購自南京松齡中藥飲片有限公司;桃仁(批號1708010)、赤芍(批號1802003)、麥冬(批號1804011) 購自亳州市萬珍中藥飲片廠;木蝴蝶(批號20170724) 購自南京松齡中藥飲片有限公司,均由江蘇省中醫(yī)藥研究院錢士輝研究員鑒定為正品,符合2015 版《中國藥典》 一部相關(guān)規(guī)定。乙腈為色譜純;其余試劑均為分析純。
2.1 提取液制備 稱取方中各味藥材共9 份,每份含藥量為114 g,置于圓底燒瓶中,按照表1 因素水平回流提取后,考察料液比(A)、煎煮時間(B)、煎煮次數(shù)(C) 對提取效果的影響,合并后濃縮至500 mL,冷藏備用。
表1 因素水平
2.2 供試品溶液制備 精密吸取 “2.1” 項下提取液5 mL,蒸干,殘渣加甲醇溶解并定容至10 mL 量瓶中,超聲(功率250 W) 處理30 min,放冷,定容后搖勻,12 000 r/min離心10 min,即得。
2.3 色譜條件奧泰AlltimaTMC18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相乙腈-0.1%甲酸,梯度洗脫(0~20 min,2%~3% 乙腈;20~21 min,3%~6% 乙腈;21~41 min,6%~14%乙腈;41~71 min,14%~27%乙腈;71~86 min,27%~45% 乙腈);體積流量1.0 mL/min;柱溫35℃;檢測波長283 nm;進樣量10 μL。
2.4 精密度試驗 按照2015 年版《中國藥典》 方法進行考察,在“2.3” 項色譜條件下進樣測定,測得33個共有峰保留時間RSD 為0.04%~1.48%,峰面積RSD 為0.32%~1.95%,表明儀器精密度良好。
2.5 重復(fù)性試驗 按照2015 年版《中國藥典》 方法進行考察,在“2.3” 項色譜條件下進樣測定,測得33個共有峰保留時間RSD 為0.63%~2.66%,峰面積RSD 為0.02%~1.22%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.6 穩(wěn)定性試驗 按照2015 年版《中國藥典》 方法進行考察(24 h 內(nèi)),在“2.3” 項色譜條件下進樣測定,測得33個共有峰保留時間RSD 為0.15%~1.36%、峰面積RSD為0.54%~2.98%,表明溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.7 HPLC 指紋圖譜建立 精密吸取9 份“2.2” 項下供試品溶液,每份10 μL,在“2.3” 項色譜條件下進樣測定,通過中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)(2004A 版)對所得結(jié)果進行分析,采用中位數(shù)法生成對照指紋圖譜(R),共標定33個共有峰,見圖1。
圖1 9 批樣品HPLC 指紋圖譜
2.8 共有色譜峰的標識及歸屬分析 精密稱取方中處方量藥材(水蛭主要包含蛋白質(zhì)和氨基酸,故未對其進行檢測),置于圓底燒瓶中,加12 倍量水回流提取2 次,每次60 min,按“2.2” 項下方法制備供試品溶液,在“2.3”項色譜條件下進樣10 μL 測定,記錄色譜圖,確認共有峰藥材歸屬,結(jié)果見圖2。確認了28個共有峰的來源,分別來自丹參(10、16、17、25、30、32 號峰)、麥冬(7、18、19、20 號峰)、赤芍(1、2、3、5、24、26 號峰)、桃仁(9、14、15 號峰)、木蝴蝶(11、13、14、21、27、28、29、31、33 號峰)。
圖2 肺纖方及組成藥材的HPLC 色譜圖
2.9 數(shù)據(jù)處理
2.9.1 主成分分析 將表1 數(shù)據(jù)錄入SPSS 22.0 軟件進行因子分析,得到可以代表原始峰面積的主成分、貢獻率及解釋的總方差,見表2。主成分個數(shù)的提取原則為篩選特征值大于1 者[13],故前6 種成分的初始特征值分別為17.678、5.876、3.606、2.539、1.477、1.073,方差貢獻率分別為 53.569%、17.807%、10.927%、7.694%、4.477%、3.251%,累積方差貢獻率為97.725%,包含了大部分相關(guān)信息。
將第1~3 主成分作為變量,建立三維投影圖載荷圖(圖3),在投影圖中距離原點較遠的點為權(quán)重較大的成分。在第1、第2 主成分中,峰1~6、8~18、20、22、25~26、30~31、33 的系數(shù)較大,可反映上述色譜峰的相關(guān)信息;同理,第3 主成分主要反映了峰7、23 的相關(guān)信息。
圖3 各主成分載荷圖
表2 各主成分總方差
2.9.2 正交試驗分析 以提取指紋圖譜共有峰主成分所得綜合評分(F) 為評價指標,主成分得分=主成分因子得分× 相應(yīng)方差算數(shù)平方根[14],即F=0.535 69F1+0.178 07F2+0.109 27F3+0.076 94F4+0.044 77F5+0.032 51F6;料液比(A)、提 取時間(B)、提取次數(shù)(C) 為影響因素,正交試驗優(yōu)化提取工藝,結(jié)果見表3,方差分析見表4。
表3 試驗設(shè)計與結(jié)果
表4 方差分析
由表3 可知,各因素影響程度依次為A>B>C,理論最優(yōu)工藝為A3B3C3;由表4 可知,各因素均無顯著影響(P>0.05)。綜合考慮時間、成本等各方面因素,最終確定最優(yōu)工藝為A3B2C2,即加12 倍量水提取2 次,每次60 min。
2.9.3 驗證試驗 根據(jù)處方比例稱取3 份藥材,按“2.8.2” 項下優(yōu)化工藝提取,按“2.2” 項下方法制備供試品溶液,在“2.3” 項色譜條件下進樣測定,計算各共有峰面積主成分綜合評分,結(jié)果見表5。由此可知,工藝穩(wěn)定可行,可用于工業(yè)化生產(chǎn)。
表5 驗證試驗結(jié)果(n=3)
中藥復(fù)方發(fā)揮藥效的關(guān)鍵,在于其多成分、多靶點的協(xié)同作用。因此,在選擇中藥復(fù)方最優(yōu)提取工藝的過程中,如果只選用某一或某幾種成分的含有量作為評價指標,則無法反映全方整體提取水平。
指紋圖譜是一種評價中藥復(fù)雜成分體系質(zhì)量標準的有效手段,能較好地反映其整體上的相近程度,包括以峰面積、相對保留時間、相對峰面積為指標進行定性和半定量分析,在中藥復(fù)方提取工藝優(yōu)化中具有一定優(yōu)勢[15]。本實驗比較了不同梯度甲醇-水、乙腈-水的分離效果,確定文中色譜條件;通過中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)(A版) 對9 批樣品HPLC 指紋圖譜進行分析,得到對照指紋圖譜(R) 及33個共有峰,并將其作為提取工藝優(yōu)化指標。方法學(xué)研究結(jié)果顯示,本實驗所建立的方法具有良好的精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性,可用于指標成分定量分析。
考慮到各組分權(quán)重系數(shù)難以確定,本實驗采用主成分分析,將高維數(shù)據(jù)降到低維,把33個共有峰組合成6個涵蓋了原始色譜峰97.725%信息的綜合指標,從而較好地濃縮、簡化數(shù)據(jù),為進一步正交試驗極差分析和方差分析奠定基礎(chǔ)。
綜上所述,本實驗建立了肺纖方HPLC 指紋圖譜,并與主成分分析等化學(xué)計量學(xué)方法相結(jié)合,用未知結(jié)構(gòu)成分的模糊數(shù)據(jù)(特征色譜峰的總因子得分) 進行多指標的綜合評定,從而優(yōu)化該方提取工藝。該方法既全面反映了藥材整體提取水平,又在數(shù)據(jù)處理方面簡單易行,具有較好的實用性和借鑒意義。