鄧杰仁楊義芳 李小鋒章弘揚(yáng)吳永忠胡 坪康興東楊 揚(yáng)王月榮*肖軍平*
(1.華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院,上海市功能材料化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200237; 2.上海藥辰生物科技有限公司,上海 200060; 3.江西普正制藥有限公司,江西吉安 343100; 4.上海醫(yī)藥工業(yè)研究院,上海 200040)
裸花紫珠Callicarpa nudifloraHook.et Arn.是馬鞭草科紫珠屬植物的干燥地上部分[1],全年均可采收,具有收斂止血、清熱解毒的功效,可用于各種內(nèi)外出血癥,對肺胃之出血尤為多用,也可治療燒燙傷及熱毒瘡癌[2]。1977 年版《中國藥典》 曾收錄裸花紫珠,2015 年版新增中藥品種中也收錄了該藥材[3-4],對其指紋圖譜的建立已有報(bào)道[5-8],但該藥材成分復(fù)雜,文獻(xiàn)方法分離度不夠、檢測種類偏少,缺乏對其中各指紋峰的鑒定數(shù)據(jù)。為此,本研究建立裸花紫珠UPLC 指紋圖譜,使用二極管陣列檢測器(DAD) 和四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜(Q-TOF-MS) 對其指紋峰進(jìn)行鑒定,并結(jié)合主成分分析用于該藥材與其他紫珠屬樣品的快速鑒別。
1.1 儀器 Waters ACQUITY ARCTM超高效液相色譜儀,配有二元高壓梯度泵、真空脫氣機(jī)、自動(dòng)進(jìn)樣器、柱溫箱、二極管陣列檢測器(美國沃特世公司);Agilent 1290 超高效液相色譜-6530 四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀,配有二元高壓梯度泵、可控溫自動(dòng)進(jìn)樣器、可控溫柱溫箱、二極管陣列檢測器和電噴霧離子源(美國安捷倫公司);天平(萬分之一,瑞士梅特勒-托利多公司);KQ-500DE 型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。
1.2 試劑與藥物 毛蕊花糖苷(批號M-011-170315)、連翹酯苷B (批號L-013-170421) 對照品均購于成都瑞芬思生物科技有限公司;木犀草苷(批號PRF8030242)、咖啡酸(批號PRF7102121) 對照品均購于成都普瑞法科技開發(fā)有限公司;木犀草素-4′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、木犀草素-3′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷對照品為實(shí)驗(yàn)室自制,純度均≥98%。15 批裸花紫珠(S1~S15) 經(jīng)江西普正制藥有限公司吳永忠研究員鑒定為馬鞭草科裸花紫珠Callicarpa nudifloraHook.et Arn.的干燥葉;5 批紫珠屬其他品種藥材(S16~S20) 經(jīng)其鑒定分別為杜虹花C.formosana、廣東紫珠C.kwangtungensis、大葉紫珠C.macrophylla、小葉紫珠C.dichotoma、枇杷葉紫珠C.kochiana,密封后保存于陰涼干燥處,具體見表1。乙腈、甲酸(美國ACS 公司,色譜純);甲醇(上海泰坦科技股份有限公司,分析純);屈臣氏蒸餾水(北京屈臣氏蒸餾水有限公司)。
2.1 對照品溶液制備 精密稱取毛蕊花糖苷、木犀草苷、連翹酯苷B、咖啡酸、木犀草素-4′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、木犀草素-3′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷對照品適量,80%甲醇溶解,即得(0.5 mg/mL),0.22 μm 微孔濾膜過濾,4 ℃下冷藏備用。
2.2 供試品溶液制備 裸花紫珠粉碎后過40 目篩,稱取粉末約0.5 g,置于具塞錐形瓶中,加入80% 甲醇水溶液25 mL,稱定質(zhì)量,超聲(500 W、40 kHz) 提取45 min,放冷,用80% 甲醇補(bǔ)足失質(zhì)量,搖勻,0.22 μm微孔濾膜過濾,取續(xù)濾液,即得。
表1 樣品信息
2.3 色譜條件 Phenomenex kintex XB-C18色譜柱(2.1 mm×150 mm,1.7 μm);流動(dòng)相0.1% 甲酸(A) -乙腈(B),梯度洗脫(0~5 min,8%~14%B;5~15 min,14%B;15~20 min,14%~18% B;20~30 min,18%~22% B;30~40 min,22%~30% B;40~45 min,30%~50% B;45~55 min,45%~60% B);體積流量0.3 mL/min;檢測波長332 nm;柱溫45 ℃;進(jìn)樣量2 μL。
2.4 質(zhì)譜條件 在正、負(fù)離子模式下進(jìn)行,毛細(xì)管電壓分別為3 500、3 000 V;干燥氣溫度350 ℃,體積流量10 L/min;霧化氣壓力30 psi (1 psi =6.895 kPa);毛細(xì)管出口電壓150 V;m/z50~1 500;掃描速率1 張譜圖/s。質(zhì)量校正液離子分別為m/z121.050 9、922.009 8 (正離子模式) 和m/z112.985 6、1 033.988 1 (負(fù)離子模式)。
2.5 樣品測定 取15 批裸花紫珠和5 批其他紫珠屬藥材,按“2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在“2.3”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣。取代表性樣品(S1),在“2.3”“2.4”項(xiàng)條件下進(jìn)樣,記錄總離子流圖。色譜數(shù)據(jù)采用Waters Empower3.0軟件處理,質(zhì)譜數(shù)據(jù)采用Agilent MassHunter 軟件處理。
2.6 數(shù)據(jù)處理 所有裸花紫珠藥材的色譜數(shù)據(jù)導(dǎo)入中藥色譜指紋圖譜相似度評價(jià)系統(tǒng)軟件(2012 版),經(jīng)中位數(shù)法進(jìn)行多點(diǎn)校正,對色譜峰進(jìn)行自動(dòng)匹配,生成色譜指紋圖譜共有模式作為對照指紋圖譜,計(jì)算相似度。所有藥材共有峰的峰面積導(dǎo)入SIMCA P+14.0 軟件,經(jīng)Pareto-scaling預(yù)處理后進(jìn)行主成分分析。
3.1 特征圖譜建立 按“2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液(S1),在“2.3”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣,特征指紋圖譜見圖1,共獲得19 個(gè)共有指紋峰。其中,木犀草苷(9 號峰)分離度良好,峰面積適中,故確定其作為內(nèi)參峰。
圖1 各成分UPLC 色譜圖
3.2 指紋峰鑒定 根據(jù)Q-TOF-MS 提供的精確質(zhì)量數(shù)以及DAD 檢測器提供的紫外吸收信息,參考相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)合可獲得的對照品,對19 個(gè)指紋峰進(jìn)行鑒定,結(jié)果見表2。由此可知,藥材中主要成分為苯乙醇苷類、黃酮類、有機(jī)酸類環(huán)烯醚萜苷類等。
3.3 方法學(xué)考察
3.3.1 精密度試驗(yàn) 精密稱取樣品粉末 (S1) 1 份(0.5 g),按“2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在“2.3”項(xiàng)色譜條件下連續(xù)進(jìn)樣6 次,測得各指紋峰相對保留時(shí)間RSD 小于0.2%,相對峰面積RSD 小于1.9%,表明儀器精密度良好。
3.3.2 重復(fù)性試驗(yàn) 精密稱取樣品粉末(S1) 6 份,每份0.5 g,按“2.2”項(xiàng)下方法平行制備6 份供試品溶液,在“2.3”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣,測得各指紋峰相對保留時(shí)間RSD 小于0.2%,相對峰面積RSD 小于2.5%,表明該方法重復(fù)性良好。
3.3.3 穩(wěn)定性試驗(yàn) 精密稱取樣品粉末 (S1) 1 份(0.5 g),按“2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,在“2.3”項(xiàng)色譜條件下于0、2、4、6、12、24 h 進(jìn)樣,測得各指紋峰相對保留時(shí)間RSD 小于0.2%%,相對峰面積RSD 小于2.8%,表明溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
3.4 相似度分析 15 批樣品UPLC 指紋圖譜及所生成的對照指紋圖譜見圖2,相似度見表3。由此可知,1~15 號樣品的相似度均大于0.960,而16~20 號樣品均小于0.770,表明指紋圖譜能很好地區(qū)分裸花紫珠與其他紫珠屬藥材。
表2 裸花紫珠成分UPLC-DAD-Q-TOF-MS 鑒定結(jié)果
3.5 主成分分析 按“2.6”項(xiàng)下方法處理后,各樣品的主成分分析結(jié)果見圖3。由此可知,15 批樣品聚為一類,并與5 批其他紫珠屬藥材在PC1 軸上明顯分開,表明指紋圖譜結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)可快速鑒別裸花紫珠。
圖3 15 批裸花紫珠與5 批其他紫珠屬藥材主成分分析圖
4.1 色譜條件篩選 本實(shí)驗(yàn)考察了Agilent Eclipse Plus-C18RRHD (2.1 mm × 100 mm,1.8 μm)、Agilent Eclipse Plus-C18RRHD (2.1 mm×150 mm,1.8 μm)、Phenomenex kintex XB-C18(2.1 mm×150 mm,1.7 μm) 色譜柱的分離效果,最終選擇分離度最佳的第3 種色譜柱。
考察了不同流動(dòng)相(甲醇-水、乙腈-水、甲醇-甲酸、乙腈-甲酸)、柱溫(30、35、40、45、50 ℃)、體積流量(0.2、0.25、0.3、0.35 mL/min) 的影響。結(jié)果表明,采用流動(dòng)相乙腈-甲酸、柱溫45 ℃、體積流量0.3 mL/min 時(shí),各色譜峰分離度良好、基線平穩(wěn)、系統(tǒng)壓力較低,適用于指紋圖譜分析。使用DAD 檢測器進(jìn)行紫外全波長掃描,發(fā)現(xiàn)在332 nm 波長下色譜基線噪音較低、特征峰響應(yīng)較高,且色譜峰信息較完全,故選擇其作為檢測波長。
4.2 提取方法 對提取方式(超聲、回流)、提取溶劑(純水、20% 甲醇、40% 甲醇、50% 甲醇、60% 甲醇、80%甲醇、純甲醇、純乙醇)、提取時(shí)間 (15、30、45、60、75、90 min)、溶劑體積 (10、25、40、50、65、75 mL)進(jìn)行考察。最終確定,最佳提取方法為25 mL 80% 甲醇超聲45 min。
4.3 化合物鑒定 峰1、2、3、4、5、7、8、10、12、14、16、17 的UV 信號符合苯丙烯酸衍生物光譜特征:220 nm有小峰吸收和肩峰,260 nm 左右有最小吸收峰,260~330 nm 間有一個(gè)肩峰,在330 nm 左右有最大吸收峰。峰6、9、11、13、15、18、19 的UV 信號與黃酮類化合物類似:黃酮類化合物的UV 譜通常有2 個(gè)吸收帶,吸收帶Ⅰ位于290~380 nm,是分子中C 環(huán)和B 環(huán)上的羰基共軛體系的紫外吸收,位于240~280 nm 的吸收帶Ⅱ是A 環(huán)與C 環(huán)上羰基共軛體系的紫外吸收[24]。Q-TOF-MS 測定時(shí)發(fā)現(xiàn),這些化合物在正模式下可生成[M+H]+、[M+Na]+、[M+NH4]+、[M +K]+加合離子,而在負(fù)模式下可生成[MH]-、[M+Cl]-、[M+COOH]-加合離子,由此可以準(zhǔn)確推斷出化合物的精確分子量和分子式,從而有助于鑒定。通過查閱關(guān)于裸花紫珠已有文獻(xiàn),并與以上DAD 及高分辨質(zhì)譜數(shù)據(jù)比較,鑒定了19 個(gè)指紋峰。
本研究建立了裸花紫珠UPLC 特征指紋圖譜,利用Q-TOF-MS 和DAD 檢測器對19 個(gè)指紋峰進(jìn)行鑒定。指紋圖譜結(jié)合相似度評價(jià)和主成分分析時(shí),可實(shí)現(xiàn)裸花紫珠與其他紫珠屬藥材的區(qū)分,并為合理利用該藥材提供參考。