童培珍,潘禮業(yè),索彩仙,何廣銘,何嘉瑩,李國(guó)衛(wèi)
(廣東一方制藥有限公司/廣東省中藥配方顆粒企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 佛山 528244)
2020年《中華人民共和國(guó)藥典》規(guī)定苦楝皮為楝科植物川楝Melia toosendan Sied.et Zucc.或楝Melia azedarach L.的干燥樹皮和根皮,具有殺蟲、療癬等功效;臨床常用于蛔蟲病、蟯蟲病,蟲積腹痛,外治瘙癢疥癬[1]??嚅に幉闹兄饕ㄩ亍⒖嚅?、苦楝萜酸甲酯等三萜類及兒茶素類化合物[2-5]。苦楝皮的主要有效成分是川楝素,具有驅(qū)蟲、抑制神經(jīng)遞質(zhì)、抗肉毒等多種生物活性[6]。研究表明川楝素能夠成功逆轉(zhuǎn)人乳腺癌細(xì)胞對(duì)阿霉素的耐藥性,可作為一種新型的PI3K抑制劑,用于逆轉(zhuǎn)乳腺癌的耐藥性[7]。川楝素能夠誘導(dǎo)肝細(xì)胞性肝癌細(xì)胞線粒體依賴性凋亡,故其在體內(nèi)外具有抗癌作用[8]。目前,已有文獻(xiàn)對(duì)不同部位及來(lái)源的苦楝皮藥材含量或指紋圖譜等方面進(jìn)行研究,但仍缺乏綜合性評(píng)價(jià)方法,未能全面評(píng)價(jià)苦楝皮藥材質(zhì)量[9-10]。近年來(lái),采用質(zhì)量分析結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)中藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)已較為成熟,該模式能全面反映中藥材內(nèi)在質(zhì)量[11-12]。本研究采用HPLC-ELSD法對(duì)不同產(chǎn)地的苦楝皮藥材特征圖譜進(jìn)行測(cè)定并比較,結(jié)合聚類分析和主成分分析對(duì)不同產(chǎn)地的苦楝皮藥材進(jìn)行質(zhì)量分析,并同時(shí)測(cè)定川楝素含量,通過(guò)對(duì)不同產(chǎn)地的苦楝皮藥材進(jìn)行更全面的評(píng)價(jià),以期為苦楝皮藥材的綜合質(zhì)量控制提供參考。
1.1 儀器Waters ARC型高效液相色譜儀(美國(guó)沃特世公司);Alltech 3000型蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(美國(guó)Alltech公司);XP26型百萬(wàn)分之一電子天平、ME204E型萬(wàn)分之一電子天平(瑞士梅特勒-托利多公司);HWS-28型電熱恒溫水浴鍋(上海一恒科技有限公司)。
1.2 試藥 川楝素對(duì)照品(批號(hào):111842-201804,含量:96.9%)、兒茶素(批號(hào):110877-201604)、表兒茶素(批號(hào):110878-200102)(中國(guó)食品藥品檢定研究院);甲醇為分析純;乙腈、甲酸均為色譜純;超純水為實(shí)驗(yàn)室自制。
苦楝皮藥材共12批,購(gòu)于廣東、廣西、湖北、安徽等地,經(jīng)廣東一方制藥有限公司質(zhì)量中心鑒定為楝科植物楝Melia azedarach L.的干燥樹皮,信息見表1。
表1 苦楝皮藥材來(lái)源
2.1 苦楝皮藥材特征圖譜的建立
2.1.1 色譜條件Thermo Acclaim C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5μm);以乙腈為流動(dòng)相A,以0.1%甲酸溶液為流動(dòng)相B,梯度洗脫(0~15 min,8%~13%A;15~50 min,13%~55%A);流速:1 mL/min;柱溫:30℃;進(jìn)樣量:20μL;蒸發(fā)光散射檢測(cè)器:漂移管溫度:110.0℃;載氣流量:2.7 L/min。
2.1.2 對(duì)照品溶液的制備 取川楝素對(duì)照品適量,精密稱定,加甲醇制成每1 mL含100μg的對(duì)照品溶液。
2.1.3 供試品溶液的制備 取樣品粉末(過(guò)四號(hào)篩)約1.0 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入70%甲醇50mL,稱定質(zhì)量,加熱回流30 min,取出,放冷,補(bǔ)質(zhì)量,4 000 r/min離心10 min,精密移取上清液25 mL至蒸發(fā)皿中蒸干,殘?jiān)?0%甲醇溶解至5 mL量瓶中,定容至刻度,搖勻,濾過(guò),取續(xù)濾液,即得。
2.1.4 方法學(xué)考察
2.1.4.1 精密度試驗(yàn) 取同一供試品溶液(S1),按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件,連續(xù)進(jìn)樣6次,記錄色譜圖。結(jié)果顯示各色譜峰相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積RSD均小于3.0%,表明儀器精密度良好。
2.1.4.2 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取同一供試品溶液(S1),按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件,分別在0、2、5、10、15、24 h進(jìn)樣測(cè)定,結(jié)果顯示各色譜峰相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積RSD均小于3.0%,表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。
2.1.4.3 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一藥材粉末(S1)約1.0 g,精密稱定,平行6份,按“2.1.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定。結(jié)果顯示各色譜峰相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積RSD均小于3.0%,表明方法重復(fù)性良好。
2.1.5 樣品測(cè)定及分析
2.1.5.1 共有峰的確定 將得到的12批苦楝皮藥材特征圖譜采用《中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)軟件》進(jìn)行匹配和共有峰標(biāo)識(shí),并生成對(duì)照?qǐng)D譜,見圖1~2。以7號(hào)峰為參照峰,12批藥材各共有峰相對(duì)保留時(shí)間RSD在0.01%~0.24%范圍內(nèi),說(shuō)明出峰時(shí)間較穩(wěn)定,具有指紋圖譜特征性,可初步定為苦楝皮的指標(biāo)成分。經(jīng)對(duì)照品指認(rèn),共確定3個(gè)成分:5號(hào)峰(兒茶素),6號(hào)峰(表兒茶素),7號(hào)峰和8號(hào)峰(川楝素)。其中7號(hào)峰為其藥理藥效成分[3-4],故選定為參照峰。12批苦楝皮相對(duì)峰面積RSD為6.80%~108.35%,其中S1~S6(廣東、廣西)6批苦楝皮藥材峰3~峰6的相對(duì)峰面積較S7~S12(安徽、湖北)低,說(shuō)明不同產(chǎn)地的藥材存在一定差異,結(jié)果見表2。
表2 苦楝皮藥材指紋圖譜共有峰相對(duì)峰面積
圖1 12批苦楝皮藥材HPLC-ELSD指紋圖譜疊加圖
圖2 12批苦楝皮藥材HPLC-ELSD指紋圖譜共有模式
2.1.5.2 指紋圖譜相似度評(píng)價(jià) 以生成的共有模式為對(duì)照指紋圖譜,12批樣品的相似度在0.720~0.998范圍內(nèi),除了S2、S3外,其余批次藥材相似度均在0.900以上,說(shuō)明不同產(chǎn)地藥材整體質(zhì)量較為穩(wěn)定。(見表3)
表3 12批苦楝皮藥材相似度評(píng)價(jià)結(jié)果
2.1.5.3 聚類分析 將12批苦楝皮色譜峰峰面積導(dǎo)入SPSS 20.0軟件對(duì)4個(gè)產(chǎn)地藥材樣品進(jìn)行聚類分析,采用組間聯(lián)接法,選用歐氏距離進(jìn)行聚類分析,結(jié)果見圖3。結(jié)果表明,聚類分析可將12批苦楝皮主要分成2大類,Ⅰ類包括S1~S6、,即廣東與廣西樣品為一類;Ⅱ包括S7~S12即安徽亳州、湖北襄陽(yáng)樣品為一類??傮w看來(lái),地理位置相近的樣品可聚為一類,說(shuō)明質(zhì)量具有一定相似性,與相似度分析的評(píng)價(jià)結(jié)果相一致。
圖3 聚類分析結(jié)果
2.1.5.4 共有峰主成分分析 對(duì)12批苦楝皮藥材共有峰進(jìn)行主成分分析,以8個(gè)共有峰峰面積為變量,采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,計(jì)算主成分的特征值、方差貢獻(xiàn)率及綜合得分,對(duì)各產(chǎn)地的苦楝皮藥材進(jìn)行評(píng)價(jià),見表4,碎石圖見圖4。由表4可知,前2個(gè)成分的特征值為5.120、2.106,均大于1,對(duì)總方差的累積貢獻(xiàn)率達(dá)90.319%,可代表苦楝皮指紋圖譜共有峰的大部分信息,故選擇成分1、成分2作為第一、第二主成分。由碎石圖可見曲線存在一個(gè)明顯的拐點(diǎn),說(shuō)明前2個(gè)主成分基本體現(xiàn)出不同產(chǎn)地不同批次苦楝皮藥材之間的相似度和差異性。初始因子載荷矩陣見表5,第一主成分載荷較高的有:峰3、峰4、峰5(兒茶素)、峰6(表兒茶素),第二主成分載荷較高僅有峰1(特征值大于0.8)。以第一、第二主成分為變量,得到投影圖,見圖5,前2名變量的權(quán)重值為0.966、0.947,對(duì)應(yīng)峰5(兒茶素)和峰6(表兒茶素)。與上述分析結(jié)果一致,即可判定峰5、6為評(píng)價(jià)各產(chǎn)地苦楝皮藥材質(zhì)量的重要因素。
表4 主成分特征值及方差
表5 主要因子載荷矩陣表
圖4 碎石圖
圖5 旋轉(zhuǎn)空間中的成分圖
2.1.5.5 綜合評(píng)價(jià) 針對(duì)第一、第二主成分按方差貢獻(xiàn)率加權(quán)計(jì)算綜合得分,結(jié)果見表6。綜合得分排名前3的樣品均為安徽省亳州市;排名前6的樣品中,安徽省亳州市3批、湖北省襄陽(yáng)市2批、廣東省廣州市1批;排名前9的樣品中,安徽省、湖北省、廣東省產(chǎn)地的樣品各3批。從綜合評(píng)價(jià)得分來(lái)說(shuō),安徽省的苦楝皮藥材質(zhì)量較優(yōu),湖北省次之,廣西省的苦楝皮藥材質(zhì)量相對(duì)較劣。
表6 綜合得分排序表
2.2 苦楝皮藥材含量測(cè)定
2.2.1 線性關(guān)系考察 精密稱定川楝素對(duì)照品2.156 mg,加入10 mL量瓶中,甲醇溶解并定容至刻度,搖勻,作為川楝素貯備液,精密量取上述川楝素對(duì)照品貯備液,用甲醇稀釋為19.682、49.206、98.412、196.823、492.058μg/mL的 對(duì) 照 品 溶液。按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定。川楝素線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)為y=1.653x+2.496,R2=0.999,結(jié)果表明在19.682~984.116μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.2.2 加樣回收率試驗(yàn) 取已知含量的苦楝皮藥材粉(S1)約0.5 g,精密稱定,平行6份,加入與含量等量的對(duì)照品,按照“2.1.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按照“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,并計(jì)算回收率。結(jié)果川楝素的平均回收率為103.65%,RSD為3.81%。(見表7)
表7 加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=6)
2.2.3 含量測(cè)定結(jié)果 精密吸取對(duì)照品溶液10、20μL及苦楝皮藥材供試品溶液20μL,按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定,計(jì)算川楝素含量;根據(jù)2020年《中華人民共和國(guó)藥典》“苦楝皮”項(xiàng)下測(cè)定苦楝皮藥材川楝素含量,結(jié)果見表8。由結(jié)果可知,HPLC-ELSD法測(cè)定苦楝皮藥材川楝素含量與UPLC-MS法測(cè)定含量偏差在5.0%以內(nèi),說(shuō)明兩者測(cè)定苦楝皮中川楝素含量測(cè)定結(jié)果無(wú)明顯差異。總體來(lái)說(shuō),廣東和廣西的苦楝皮藥材中川楝素含量(均值為0.122%)高于安徽省及湖北省(均值為0.054%),說(shuō)明不同產(chǎn)地的苦楝皮藥材存在質(zhì)量差異。
表8 苦楝皮藥材含量測(cè)定結(jié)果(%)
川楝素為苦楝皮藥材的有效成分,其紫外特征吸收波長(zhǎng)為210 nm左右,屬于末端吸收,紫外檢測(cè)時(shí)基線波動(dòng)較大,所用流動(dòng)相為乙腈和甲酸水,甲酸紫外截止波長(zhǎng)為210 nm,故容易受到干擾。且前期研究發(fā)現(xiàn)苦楝皮藥材在210 nm波長(zhǎng)下,HPLC指紋圖譜色譜峰的個(gè)數(shù)少,不利于分析,而采用HPLCELSD法測(cè)定能有效解決上述問(wèn)題。
HPLC-ELSD法和UPLC-MS法測(cè)定苦楝皮中川楝素含量偏差在5.0%以內(nèi),說(shuō)明兩者測(cè)定苦楝皮中川楝素含量測(cè)定結(jié)果無(wú)明顯差異。UPLC-MS法測(cè)定含量準(zhǔn)確度高,但其成本高于HPLC-ELSD法;HPLC-ELSD法不僅測(cè)定了苦楝皮中川楝素含量,也對(duì)苦楝皮藥材指紋圖譜進(jìn)行測(cè)定,但HPLC-ELSD法靈敏度低于UPLC-MS法,且無(wú)法進(jìn)行全波掃描,有可能存在色譜峰不純情況。
本研究建立了4個(gè)產(chǎn)地的苦楝皮藥材HPLC-ELSD指紋圖譜共有模式,標(biāo)定了8個(gè)共有峰,通過(guò)化學(xué)指認(rèn)了其中的4個(gè)成分。對(duì)不同產(chǎn)地的苦楝皮藥材HPLC-ELSD指紋圖譜采用相似度、聚類和主成分進(jìn)行分析。12批次苦楝皮藥材的相似度范圍為0.720~0.998,除了廣東2批(S2、S3)小于0.900以外,其他各批次藥材均在0.900以上,說(shuō)明不同產(chǎn)地間的藥材具有良好的相似度。聚類分析結(jié)果將苦楝皮藥材分成兩大類,總體來(lái)看,廣東與廣西苦楝皮藥材質(zhì)量大體相近,安徽省與湖北省苦楝皮藥材質(zhì)量大體相近。廣東、廣西產(chǎn)地和安徽、湖北產(chǎn)地的苦楝皮藥材間存在較顯著差異,廣東、廣西產(chǎn)地苦楝皮藥材中川楝素整體含量高于安徽、湖北產(chǎn)地,而峰3~峰6相對(duì)峰面積遠(yuǎn)小于安徽、湖北產(chǎn)地,初步推斷地理位置及氣候?qū)е聫V東、廣西產(chǎn)地的苦楝皮藥材中色譜峰7(川楝素)峰面積較安徽、湖北產(chǎn)地大,峰3~峰6(兒茶素類)峰面積較安徽、湖北產(chǎn)地小??嚅ぶ饕ㄩ亍⒖嚅拼純?nèi)酯等三萜類化合物和兒茶素等多酚類化合物。由于廣東省和廣西省地處低緯度地區(qū),主要為亞熱帶季風(fēng)氣候,其特點(diǎn)為夏長(zhǎng)冬短,氣溫高,降水少,霜日少,日照多,雷暴頻繁,全年水熱同期,雨量充沛;而湖北省和安徽省地處中緯度,屬于季風(fēng)氣候,均具有南北過(guò)渡地帶的天氣氣候特征,氣候溫和,雨量適中,春寒多雨,秋高氣爽,四季分明,春秋多變。所以可能為地理氣候不同導(dǎo)致了苦楝皮藥材所含成分的差異。從綜合得分來(lái)說(shuō),安徽省的苦楝皮藥材質(zhì)量較優(yōu),湖北省次之,但苦楝皮主要用于治療蛔、蟯蟲病,蟲積和疥癬瘙癢,其活性成分為川楝素[13-14],因此,結(jié)合藥理臨床作用和含量測(cè)定結(jié)果,認(rèn)為廣東、廣西產(chǎn)地的苦楝皮藥材質(zhì)量較優(yōu)。
本研究建立了苦楝皮藥材HPLC-ELSD指紋圖譜方法,并同時(shí)測(cè)定了不同產(chǎn)地苦楝皮藥材中川楝素含量,分析方法準(zhǔn)確、可靠、專屬性強(qiáng),可為苦楝皮藥材質(zhì)量控制提供可靠的分析方法與參考依據(jù)。