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基于UHPLC—ESI—Q—TOFMS分析灯盏细辛提取物的血浆移行成分

2018-05-14王爱民

安徽农业科学 2018年2期

王爱民

摘要 [目的]采用超高效液相色谱-电喷雾-四级杆-飞行时间串联质谱联用(UHPLC-ESI-Q-TOF MS)研究灯盏细辛提取物中的入血成分。[方法]首先采用传统中药煎煮方法,制备灯盏细辛提取物;然后收集健康SD大鼠的含药血浆,分别用甲酸水溶液和甲醇处理样品后,采用UHPLC-ESI-Q-TOF MS并结合对照品,质谱碎片信息和相关文献,初步推测灯盏细辛提取物的血浆移行成分。[结果]通过与对照品比对并分析相关检测数据,在含药血浆中检测到绿原酸、灯盏乙素、灯盏乙素苷元和灯盏甲素4种原型成分。[结论]该研究初步明确了灯盏细辛提取物可被吸收的物质基础,可为该药在大鼠体内的药代动力学研究提供依据。

关键词 灯盏细辛提取物;血浆移行成分;UHPLC-ESI-Q-TOF MS

中图分类号 S567;R284.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2018)02-0155-05

Abstract [Objective] The research aimed to study the ingredients of Erigeron breviscapus extract into the plasma of rats by UHPLCESIQTOF MS.[Method]Firstly,Erigeron breviscapus extract were prepared by the method of the traditional Chinese medicine decoction.Then,the plasma of healthy SD rats was collected and the samples were treated with formic acid aqueous solution and methanol respectively.Identification of ingredients of Erigeron breviscapus extract into the plasma of rats were performed by comparing the changes in molecular masses,retention times and full scan metabolisms (MS) spectra with those of the parent drug,and the relative data of authentic reference.[Result]Four prototype components of chlorogenic acid,scutellarin,scutellarin and apigenin7Oglucronide were detected in the drugcontaining plasma by comparing with the reference substance and analyzing the related test data.[Conclusion]The study initially identifies the material basis for the absorption of Erigeron breviscapus,which laid the basis for studying its pharmacokinetic in rats.

Key words Erigeron breviscapus extract;Plasma migration ingredients;UHPLCESIQTOF MS

灯盏细辛,又名灯盏花、细药、踏地莲花菜等,其因花似灯盏、根似细辛得名,为菊科植物短葶飞蓬[Erigeron breviscapus (Vant.) Hand.-Mazz.]的干燥全草[1-2],主要分布于贵州、云南等地。《贵州省中药材、民族药材质量标准》称该品“辛温,具有活络止痛、祛风除湿、散寒解表的功效,主治中风偏瘫、胸痹心痛等病症,为贵州省少数民族用药”。2015版《中国药典》一部也予以记载[3]。研究发现,灯盏细辛中的黄酮和咖啡酸酯类化合物是其特征性成分,也是治疗脑血管疾病的活性成分[4]。但在对中药的复杂成分研究中,很多成分体外有活性,体内却不能被吸收或入血前被代谢而未发挥体内药效。因此,首先确定中药的体内直接作用物质才能为后续的药物体内过程、作用机制和生物转化等研究提供理论参考。

笔者依据传统中药煎煮方法,对灯盏细辛进行水煮浓缩简单提取,最大限度地保留原药材中有效物质;然后运用

超高效液相色谱-电喷雾-四级杆-飞行时间串联质谱联用(UHPLC-ESI-Q-TOF MS)对灯盏细辛提取物药液以及含药血浆进行分析,通过与对照品比对并分析相关检测数据,获得试验大鼠口服灯盏细辛提取物后的血浆移行成分,明确灯盏细辛提取物可被吸收的药效物质基础,为该药在大鼠体内的药代动力学研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 儀器设备。

UHPLC-Q-TOF(Agilent UHPLC系统,包括二元高压梯度泵、自动进样器,二极管阵列检测器;Bruker MicroTOF-Q Ⅱ高分辨质谱仪,配有电喷雾电离源,Compass1.2工作站);真空玻璃干燥器(济宁宏明化学试剂有限公司);SHB-Ⅲ 循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司);Water purifier实验室专用超纯水机(沃特尔水处理设备有限公司);Allegra 64R低温高速离心机(美国Beckman Coulter公司)。

1.1.2 主要材料。灯盏乙素对照品(批号 MUST-15042811,纯度≥98%,北京恒元启天化工技术研究院);灯盏甲素对照品(批号 D07-130912,纯度≥98%,中国固体制剂制造技术国家工程研究中心);灯盏乙素苷元对照品(批号 MUST-15032012,纯度≥98%,北京恒元启天化工技术研究院);绿原酸对照品(批号 MUST -15042802,纯度≥98%,北京恒天启天化工技术研究院);甲酸(色谱纯,德国Merck公司);甲醇(色谱纯,德国Merck公司);乙腈(色谱纯,德国Merck公司);蒸馏水(广州屈臣氏有限公司)。

灯盏细辛药材购自云南省灯盏细辛药材种植基地,由贵州医科大学药学院药用植物学与生药学教研室龙庆德副教授鉴定为菊科植物短亭飞蓬[Erigenrm breviscapus(Vant.) Hand.-Mazz.]的干燥全草。

1.1.3 试验动物。健康SD大鼠,雄性,体重为(280± 20)g,由重庆腾鑫生物技术有限公司提供,为清洁级动物,动物许可证号SCXK(渝)2012-0008。

饲养条件:购入的大鼠进入动物室后,按每笼5只分装。由专人饲养管理,以标准饲料喂养并每日更换新鲜纯净水。动物室光照充足,通风良好,室温18~25 ℃,相对湿度50%~70%,动物饲养室按常规定期消毒。

1.2 方法

1.2.1 灯盏细辛提取物的制备。

依据传统中药煎煮方法,将灯盏细辛全草去泥,分别用10倍水煎煮3次,过滤并合并滤液,浓缩至浸膏状,进行微波真空干燥,将干燥物粉碎,即获得灯盏细辛提取物。

1.2.2 液相条件。

Agilent Eclipse Plus C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm),流速为0.30 mL/min;柱温为40 ℃,流动相为0.1%甲酸乙腈(A)-0.1%甲酸水(B),进样体积为1 μL。梯度洗脱条件:0~11 min,4%~35%(A);11~16 min,35%~5%(A);16~17 min,5%~0(A);17~18 min,0~4%(A)。

1.2.3 質谱条件。电喷雾离子源(ESI),扫描方式为正负离子扫描(ESI-和ESI+,m/z 50~1 000),毛细管电压3 kV,锥孔电压80 V,离子源温度110 ℃,雾化气(N2)压力1.2 bar,流速8.0 L/min,温度200 ℃,脱溶剂气温度300 ℃,气体体积流量50 L/h,脱溶剂气体积流量550 L/h,准确质量测定采用甲酸钠校正标准液,校正模式选用Enhanced Quadratic。质谱数据采集及处理软件为Compass 1.2。

1.2.4 标准溶液的配制。

精密称取绿原酸10.08 mg、灯盏乙素9.51 mg、灯盏乙素苷元7.88 mg、灯盏甲素10.58 mg,用甲醇定容至10 mL,获得绿原酸1.008 mg/mL、灯盏乙素0.951 mg/mL、灯盏乙素苷元0.788 mg/mL、灯盏甲素1.058 mg/mL的储备液。分别精密量取绿原酸等4种对照品储备液适量,用甲醇按梯度稀释成所需浓度,得混合系列标准溶液,置于-20 ℃冰箱中保存,备用。

1.2.5 血浆样品收集。

选取健康SD大鼠,通过灌胃给予灯盏细辛提取物溶液,给药剂量为10 g/kg(按生药量计算),给药前24 h禁食,自由饮水。给药30 min后通过股动脉取血,将全血置涂有肝素钠的塑料离心管中,离心(4 500 r/min,3 min),分离血浆,并置于-20 ℃冰箱中保存,直至分析。

1.2.6 血浆样品处理方法。

取大鼠血浆1 mL,置于10 mL塑料离心管中,依次加入50 μL 1%甲酸,4 mL甲醇,手动摇匀,超声(10 min),离心(10 000 r/min,10 min),取上清液置于10 mL离心管,37 ℃下氮气吹干;再加1 mL甲醇,涡混,超声(10 min),将溶液转移至2 mL塑料离心管中,离心(12 000 r/min,5 min),取上清液置离心管中,37 ℃下氮气吹干;最后用300 μL初始流动相溶解,UHPLC-ESI-Q-TOF MS进样分析。

2 结果与分析

2.1 灯盏细辛提取物的制备

制备的灯盏细辛提取物为棕褐色粉末状,该提取物容易吸潮,需放置于真空玻璃干燥器中备用。该工艺的固形成分提取率达36%。

2.2 灯盏细辛提取物中入血成分的确认

该试验采用内标校正法分别在正负两种模式下进行检测分析,比较空白溶液、混合对照品溶液、灯盏细辛提取物溶液和含药血浆的提取离子流色谱图。从图1~2可以看出,各成分间分离度良好,无明显基质干扰,且基线平稳。

在相同色谱条件的负离子模式下,混合对照品溶液的色谱图中绿原酸、灯盏乙素、灯盏甲素和灯盏乙素苷元分别在4.3、7.5、8.3和9.3 min出峰,而在灯盏细辛提取物和含药血浆的色谱图中相应时间点也能检测到4个成分(图1)。通过进一步获取4个成分的高分辨质谱棒状图(图3),以及各成分的高分辨数据(表1),结果显示,含药血浆、灯盏细辛提取物中各成分与对照品中已知化合物的出峰时间、离子碎片保持一致,并且各成分的质量精度均在5 ppm以内,提示检测结果在可信度范围内。

在相同色谱条件的正离子模式下,混合对照品溶液的色谱图中绿原酸、灯盏乙素、灯盏甲素和灯盏乙素苷元也分别在4.3、7.5、8.3和9.3 min出峰,而在灯盏细辛提取物色谱图的相应时间点也能检测到4个成分(图2)。由于绿原酸偏酸性,属于质子的给予体,导致其在正模式下的响应较负模式下偏低,以致于在含药血浆的色谱图中几乎检测不到绿原酸,而其余成分在相应保留时间点能够检测到。进一步获取各个成分的高分辨质谱棒状图(图4)和高分辨数据(表2),结果显示,含药血浆(除绿原酸以外)、灯盏细辛提取物中各成分与对照品中已知化合物的出峰时间、离子碎片保持一致,并且各成分的质量精度均在5 ppm以内,提示检测结果在可信度范围内。

3 讨论

3.1 灯盏细辛提取方法的选择

近年来的研究证实,中药防治疾病的物质基础是多成分协同作用的综合结果[5-6]。中药材成分复杂,而在现代的中药研究中,常常将原药材进行不同程度的提取精制,获得特定的有效组分或单体后再进行研究,这种研究思路使得目标成分较明确,但也不同程度地导致其他有效成分的流失。关于灯盏细辛的炮制或服用方法在《滇南本草》《中国药典》等药材典籍中均记载为“以水煎服”。因此,该试验依据传统中药煎煮方法,对灯盏细辛进行水煮浓缩简单提取。该方法既符合中药传统用药习惯,又最大限度地保留了原药材中的有效物质。

3.2 入血成分试验方法的选择

血清药物化学是近年迅速发展起来的研究中药药效物质基础较为科学的一种方法。该方法能够防止中药粗制剂或提取物本身理化性质对试验干扰,通过模拟药物体内过程,实现体外试验的有效性,避免了直接体外试验可能得出的错误结论[7]。因此,该试验选择研究血浆中灯盏细辛提取物的原型成分,主要是为后续的药代动力学试验提供理论依据。

3.3 血浆移行成分

该研究采用水煮浓缩法制备灯盏细辛提

取物,通过灌胃给予大鼠提取物后,能够在其血浆中检测绿原酸、灯盏乙素、灯盏乙素苷元以及灯盏甲素4个原型成分。结合文献报道[8],以上成分均具有清除自由基、抗氧化损伤的活性,提示绿原酸等4个化合物是灯盏细辛提取物中可被吸收的药效物质。

参考文献

[1]谷党英.灯盏细辛的研究进展及临床应用[J].河北中医药学报, 2009,24(2):48-49.

[2] 夏靓.灯盏细辛的化学成分及其制剂的研究进展[J].中国药房, 2016,27(1):111-113.

[3] 国家药典委员会.中华人民共和国药典:一部[M].北京:化学工业出版社,2015:147-148.

[4] 唐浩.灯盏乙素苷元抗脑缺血作用研究以及代谢稳定衍生物的合成[D].南京:南京中医药大学,2014.

[5] 赵静,梁爱华.Caco2细胞模型及其在中药吸收转运研究中的应用[J].中国实验方剂学杂志,2009,15(5):79-83.

[6] 胡杰,侯佳,李月婷,等.灯盏细辛提取物中3种活性成分在Caco-2细胞模型吸收机制的研究[J].中国药理学通报,2016,32(3):373-377.

[7] 肖秋元,马超英.血清药物化学在中药物质基础方面的研究进展[J].时珍国医国药,2009,20(5):1061-1062.

[8] 党翠芝,黄小燕,杨庆雄,等.灯盏细辛的抗氧化活性研究[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(17):100-103.