李 琪, 王 博, 李晨陽, 趙喜玲, 陳 坤, 張 宏*
(1.四川師范大學 生命科學學院,四川 成都610101; 2.四川師范大學 植物資源應用與開發(fā)研究所,四川 成都610101)
黑骨藤(Periploca forrestiiSchltr.)為蘿藦科(Asclepiadaceae)杠柳屬(Periploca Linn)植物,又名黑龍骨(HLG),曾用于治療類風濕性關節(jié)炎和一些創(chuàng)傷[1].現代藥理實驗證明,黑骨藤具有抗氧化[2]、抗炎[3]、抗癌[4]、神經保護[5]等作用.然而,黑骨藤的化學成分復雜,各種化學成分的極性差異很大,這使得很難對其進行定性研究.目前,黑骨藤化學成分相關研究報道較多,成分包含揮發(fā)油、皂苷、杠柳苷等多種類型化合物,并已建立了HPLCQ-TOF-MS對其進行定量測定[6-7].近年來,一種新的、簡單快速的技術——UPLC-Q-TOF-MS得到了廣泛應用,它可提供關于特征分子離子和碎片離子的準確的質量信息,在代謝物的鑒定和結構解析中起著重要的作用[8-9].因此,本研究采用UPLC-QTOF-MS技術.
外標法是最常用的評價方法之一,由于一些對照品具有高成本、化學多樣性和檢測的不穩(wěn)定性等因素,使其具有局限性[10-11].為了解決這一問題,王智民等[12]首次系統地提出了一測多評法(QAMS).中國藥典(2015版)已報道此法適用于中藥材的含量測定[13],其優(yōu)點是每種分析物的含量可以獨立測定,并且可以減少實驗成本和檢測時間[14-15].基于目前關于黑骨藤QAMS法的缺乏,本文采用了QAMS法,以隱綠原酸為內標物,分別計算其與綠原酸、異綠原酸C、新綠原酸的相對校正因子(RCF)而得出其含量,從而建立黑骨藤中4種綠原酸的一測多評分析方法,為黑骨藤的質量評價提供了一種快速、實用、有效的方法.
甲醇、乙醇(分析純,成都市科龍化工試劑廠);乙腈(色譜純,美國天地試劑公司);磷酸、甲酸、醋酸(色譜純,成都市科龍化工試劑廠);硅膠(200~300目,青島海浪硅膠干燥劑廠).綠原酸、新綠原酸(成都瑞恩思生物科技有限公司),隱綠原酸、杠柳毒苷、原花青素A1、原花青素A2、異綠原酸C(深圳市斯坦德合成有限公司).所有對照品經UPLC峰面積歸一化法檢測質量分數均大于98%.
1.3 色譜條件
1.3.1 UPLC-Q-TOF-MS色譜條件 色譜柱:Eclipse Plus-C18(100 mm×4.6 mm,1.8μm).流速:0.7 mL/min.柱溫:30℃.進樣量:5μL.檢測波長:221 nm.流動相:流動相A(體積分數為0.1%的甲酸溶液);流動相B(體積分數為0.1%的甲酸乙腈).梯度洗脫程序:0~8.0 min,95%~85%A;8.0~12.0 min,85%~82%A;12.0~20.0 min,82%A;20.0~25.0 min,82%~80%A;25.0~40.0 min,80%~70%A;40.0~60.0 min,70%~5%A.質譜條件:正負離子掃描模式.掃描范圍(m/z):100~1 500.霧化氣(GS1):50 psi.霧化氣(GS2):50 psi.氣簾氣(CUR):30 psi.離子源溫度(TEM):-550℃,600℃.離子源電壓(IS):-4 500 V、5 500 V.一級掃描:去簇電壓(100 V);聚焦電壓(10 V).二級掃描:采用IDA模式,CID能量為20、40和60 V.
1.3.2 QAMS法色譜條件 色譜柱:ZORAX SB C18(2.1 mm×100 mm,1.8μm).流速:0.3 mL/min.柱溫:40℃.檢測波長:325 nm.進樣量:1μL.流動相A:甲醇;流動相B:體積分數為0.1%的磷酸水溶液(pH=3.0).梯度洗脫程序:0~10.0 min,5%~25%A;10.0~25.0 min,25%~40%A;25.0~30.0 min,40%~60%A.
1.4 混合對照品溶液的制備 稱取新綠原酸(6.70 mg)、綠原酸(7.54 mg)、隱綠原酸(4.71 mg)和異綠原酸C(4.84 mg)、原花色素A1(4.25 mg)、原花色素A2(4.39 mg)和杠柳毒苷(4.48 mg)于10 mL容量瓶中,色譜甲醇溶解定容到刻度以制備混合標準溶液,再經0.22μm濾膜過濾后待用.
1.5 供試品溶液制備 稱取已活化的硅膠200 g于1 L燒杯中,采用濕法裝柱,加入600 mL石油醚攪拌均勻裝柱.粉碎黑骨藤樣品,過3號藥典篩.稱取50 g干粉于1 L錐形瓶中,按料液比1∶20,加入體積分數為50%的乙醇1 L,超聲(功率200 W,頻率40 kHz)提取30 min,提取溫度50℃,提取2次.將2次提取液合并減壓濃縮旋干至干粉.取5 g干粉于50 mL燒杯中,添加10 g硅膠,加入40 mL甲醇,于通風櫥中待自然風干成細粉末后上樣.依次用石油醚、V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=1∶1、乙酸乙酯、V(乙酸乙酯)∶V(甲醇)=1∶1、甲醇洗脫,最終收集乙酸乙酯片段和V(乙酸乙酯)∶V(甲醇)=1∶1片段.稱取上述2個片段各10 mg加入5 mL甲醇于離心管中,超聲處理(功率200 W,頻率40 kHz)30 min,離心10 min(12 000 RPM,4℃).取上層清液轉移到1.5 mL離心管中,200μL體積分數為50%的甲醇溶液溶解,經0.22μm微孔膜過濾后,供UPLC-Q-TOF-MS分析.
在QAMS方法建立中,將S1樣品收集粉碎,過3號藥典篩.稱取1 g左右的干粉于50 mL錐形瓶中,按料液比1∶20,加入體積分數為50%的乙醇20 mL,超聲提取30 min(功率200 W,頻率40 kHz),提取溫度50℃,提取1次,抽濾、減壓濃縮旋至近干,色譜甲醇洗3次轉移到5 mL容量瓶中,定容得黑骨藤供試品溶液.
從圖2可看出,谷索的就位對吊索索力影響很??;脊索就位對不同索的索力影響不同;膜的安裝將提高吊索的索力。
1.6 QAMS方法學考察
1.6.1 標準曲線及檢測限、定量限 精密移取混合對照品溶液各0.3、0.5、0.8、1.0、2.0、4.0 mL,分別用色譜甲醇定容于10 mL容量瓶中.每個濃度平行測定3次,記錄混合對照品的峰面積,以峰面積為縱坐標,溶液質量濃度為橫坐標,建立隱綠原酸、異綠原酸C、新綠原酸、綠原酸的標準曲線,得線性方程、線性范圍、相關系數.選取最低濃度對照品,采用逐級稀釋方法,每次稀釋2倍,按照色譜條件進行檢測.借助信噪比,以S/N=3為檢測限,以S/N=10為定量限.
1.6.2 精密度、重復性、穩(wěn)定性和加標回收率 平行測定混合標準溶液和S1供試品溶液6次,以考察儀器精密度和樣品精密度.選取6份1.000 g的S1號黑骨藤樣品考察重復性,并在0、2、4、6、8、10、12、24和48 h對供試品溶液進行測定,以獲得其穩(wěn)定性.選取3份5.000 g的S1號黑骨藤樣品,每份按藥材與對照品質量比約1∶1的量加入對照品,根據(1)式[16]計算每種分析物的加標回收率.精密度、重復性、穩(wěn)定性和加標回收率的相對標準偏差均用RSD表示.
1.7 RCF的測定及評價精密移取混合對照品溶液各0.3、0.5、0.8、1.0、2.0、4.0 mL,色譜甲醇定容于5 mL容量瓶,色譜甲醇定容至刻度,搖勻,過0.22 μm微孔濾膜.由于在一定的線性范圍內,組分的濃度與檢測器的響應成正比[10],本次實驗以隱綠原酸為內參物,對每個濃度平行測定3次,分別運用(2)式[11]計算隱綠原酸相對于其他組分的相對校正因子(RCF),用f表示,并計算其相對標準偏差RSD.As為內參物峰面積,Ws為內參物質量,Ai為其他組分的峰面積,Wi為其他組分的質量.
分析物的濃度是影響RCF的主要參數之一,但RCF還受其他實驗條件的影響[11].本次實驗考察了不同色譜柱及其溫度和不同進樣量對RCF的影響以驗證其穩(wěn)定性.
1.8 待測成分色譜峰的定位待測成分色譜峰的準確定位是建立QAMS的前提和關鍵,主要有2種主要的峰定位方法,保留時間RT(retention time)和待測成分與內標物之間的相對保留時間RRT(relative retention time)[15].本實驗以隱綠原酸與其他3種組分的相對保留時間值對黑骨藤中待測成分色譜峰進行定位.
1.9 外標法與一測多評法的比較分別用外標法和一測多評法計算S1~S8不同產地黑骨藤中隱綠原酸、異綠原酸C、新綠原酸、綠原酸的含量,基于t檢驗、相關系數R[17]、相對標準偏差RSD[18]和相對誤差δ[19],驗證一測多評法與外標法是否存在差異性.
2.1 UPLC-Q-TOF-MS結果各洗脫片段UPLC分析結果如圖1所示.
圖1 硅膠柱層析洗脫色譜圖Fig.1 Chromatogram of silica gel column chromatography elution
分析可知:石油醚片段和甲醇片段含有少量的峰,而在其他2個片段中含有大量的峰,且其中有的峰與石油醚片段和甲醇片段中的有所重復,表明大多數組分存在于乙酸乙酯片段和V(乙酸乙酯)∶V(甲醇)=1∶1片段中,故最終選擇上述2個片段用于定性分析,它們的總離子流色譜圖如圖2所示,具體參數見表2.通過比較分子式、保留時間tR、準分子離子和產物離子,質量誤差均在8.6×10-6以內,共分離鑒定出10種化合物.
圖2 黑骨藤提取物總離子流色譜圖Fig.2 Total ion chromatograms of the extracts from HLG
表2 黑骨藤提取物中被鑒定出的10種成分Tab.2 Identification of 10 components in HLG extracts
2.2 方法學考察結果回歸分析的結果見表3,相關系數R≥0.999 5,表明所有組分均表現出良好的線性,回歸方程可用于給定濃度范圍內的定量分析.由表4可得RSD值均小于2.0%,表明本方法具有良好的準確性和重現性,穩(wěn)定可行.
表3 4種綠原酸的線性關系Tab.3 Linear relationship of 4 chlorogenic acids
表4 精密度、重復性、穩(wěn)定性和加標回收率結果(n=6)Tab.4 Results of precision,stability,repeatability and recovery(n=6)
2.3 RCF的測定及評價結果如表5所示,f1(隱綠原酸/異綠原酸C)、f2(隱綠原酸/新綠原酸)、f3(隱綠原酸/綠原酸)的RSD值分別為1.71%、1.41%、1.17%,均小于2%,說明3者的RCF都符合定量要求,以隱綠原酸為內標物來計算其余3種化合物含量的方法是切實可行的.在表6~8中的RSD值均小于2%,說明已測定的RCF值在不同的色譜柱、柱溫和進樣量的條件下均具有良好的穩(wěn)定性.
表5 相對校正因子計算結果Tab.5 Calculation results of RCFs
表6 不同柱溫時的相對校正因子結果Tab.6 RCFs based on different column temperatures
表7 不同進樣量時的相對校正因子結果Tab.7 RCFs based on different injection volumes
表8 不同色譜柱時的相對校正因子結果Tab.8 RCFs based on different columns
2.4 待測成分色譜峰的定位結果如圖3所示,待分析物于23 min內實現了良好的分離.異綠原酸C、新綠原酸、綠原酸的相對保留時間分別為2.015、0.626和0.908 min,其RSD值分別為1.98%、1.72%和1.85%,均小于5%,表明峰的識別結果可靠,可用于色譜峰的定位.
圖3 UPLC色譜圖Fig.3 Chromatograms of the sample
2.5 外標法與一測多評法的比較結果分別以一測多評法和外標法測定S1~S8樣品中異綠原酸C、新綠原酸、綠原酸的含量.結果如表9所示,P值分別為0.956、0.983、0.995,均大于0.05,相關系數R均大于0.999 3,同時相對誤差δ和相對標準偏差RSD值均小于5%.表明一測多評法與外標法無顯著差異,說明將一測多評法應用于黑骨藤中4種綠原酸含量測定研究基本可行.
表9 外標法與一測多評法的比較結果Tab.9 Comparison of External Standard Method and QAMS
3.1 硅膠柱層析洗脫體系的選擇由于黑骨藤中化學成分極性差距較大,為使大部分成分均能被分離出來,故本實驗選取石油醚-乙酸乙酯-甲醇為洗脫體系.極性小的石油醚先除去黑骨藤中的色素、油脂等成分,再利用乙酸乙酯將中等極性成分洗脫出來,再利用V(乙酸乙酯)∶V(甲醇)=1∶1將極性大的部分洗脫出來,最后利用甲醇將硅膠柱洗脫干凈,分離出不同極性片段.
3.2 一測多評法色譜條件的確定考察了流動相體系(乙腈-水、甲醇-水、乙腈-醋酸、甲醇-醋酸、乙腈-磷酸、甲醇-磷酸、乙腈-甲酸、甲醇-甲酸)和流動相pH(2.5、3、3.5、4.0),實驗結果表明:當流動相為甲醇-甲酸體系且pH=3時,被檢測物質峰形尖銳,無拖尾現象,且分離度都在1.5以上.運用Aglient 1290 DAD二極管陣列檢測器,對隱綠原酸、異綠原酸C、新綠原酸、綠原酸進行190~400 nm全波長掃描,最大紫外吸收波長為325 nm,且分離度均大于1.5,故選擇325 nm為檢測波長.在這些條件下,4種綠原酸都能被較好地檢測到,保障測定結果的準確性.
3.3 一測多評法內標物的確定異綠原酸C、新綠原酸和綠原酸均曾被選為內標物,然而其他3種化合物的RCF值與其RSD值的結果表明:只有當隱綠原酸作為內標物時,其他分析物RCF的RSD值才均小于2%.因此,本實驗選擇隱綠原酸作為內標物,利用它對另外3種成分進行定量,從而建立黑骨藤中4種綠原酸的一測多評法.
本實驗運用UPLC-Q-TOF-MS聯用技術從黑骨藤提取物中共分離并鑒定出10種化合物,其中,杠柳毒 苷、periplogenin 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-O-β-D-digitoxopyranoside和periplocymarin能誘導皮膚成纖維細胞合成膠原,與傷口愈合有關[20].新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸能治療免疫性關節(jié)炎,其療效可能與抑制炎癥因子有關[21].此外,原花青素A1和原花青素A2具有一定的抗過敏性,可以應用于治療炎癥和其他相關疾?。?2].這種快速、高效的分析方法有利于擴展黑骨藤化學成分類別,以期進一步研究其藥理活性,為黑骨藤的藥效物質基礎研究及質量控制提供新的依據.
本研究還建立一測多評法,以隱綠原酸為內標,同時測定異綠原酸C、新綠原酸和綠原酸的含量,并對其可行性進行了探討分析.結果可看出,一測多評法穩(wěn)定有效,能高效準確地得到其他3種分析物的含量,降低生產測試成本,實現了黑骨藤多指標成分控制的目的,而且該方法操作簡便,重復性好,可為其質量評價提供參考依據.