基于气相色谱-质谱法的动物类中药材中1-甲基海因分布研究
2018-07-07袁慧雅高利娜刘国杰徐恩宇刘俊亭
袁慧雅,高利娜,刘国杰,徐恩宇,刘俊亭
(中国医科大学 1. 法医学院毒物分析教研室;2. 公共基础学院化学教研室,沈阳 110122)
1-甲基海因 (1-methylhydantoin,1-MH) 是五元含氮杂环内源性小分子化合物,化学名1-甲基乙内酰脲。 《中国药典》 2015年版一部蛤蟆油项下将其作为鉴别指标[1]。研究[2-7]表明1-MH作为乙内酰脲类衍生物具有抗炎、消除活氧自由基、止咳平喘等药理活性。有报道[8-9]青环海蛇、蟾蜍油和青蛙油中也检测出1-MH,除蛤蟆油外,林蛙的其他部位也含有1-MH[10]。目前文献[11-12]报道多为高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC) 检测1-MH,为进一步研究具有相似功效动物类中药材与1-MH的关系以及1-MH的生成机制,本研究选取8种不同种属的动物类中药材,在建立气相色谱-质谱法联合测定的基础上研究1-MH的分布状况。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
7890B-5977A气质联用仪 (美国Aglient公司) ;BT25S分析天平 (德国赛多利斯公司) ;S25涡旋振荡器 (德国IKA公司) ;TG16K-Ⅱ高速离心机 (长沙东旺实验仪器有限公司) 。1-MH (批号20151011) 购自上海一研生物科技有限公司,纯度>99.5%;普罗地芬 (内标,SKF-525A,批号1002181548) 购自美国Sigma公司,纯度>98.0%,其他试剂均为色谱纯。3批次的蛤蚧、蛤蟆油、乌蛇、海蛇、地龙、全蝎、阿胶、紫河车药材均购自北京同仁堂药店,产地为安徽毫州,经中国医科大学刘俊亭教授鉴定为正品。
1.2 溶液制备
(1) 对照品溶液:精密称取 1-MH 对照品适量,加甲醇溶液溶解并制成1.0 mg/mL 溶液。 (2) 内标溶液:精密称取内标物SKF-525A对照品适量,加甲醇溶液溶解并制成100.0 ng/μ L溶液。 (3) 供试品溶液:解剖蛤蚧。分别取其头部、脊椎骨、骨骼肌、四肢、皮肤、尾部适量称重,粉碎至粉末状,各取样0.4 g置于具塞试管中,分别加入内标SKF-525A溶液5 μ L,加入0.01 mol/L盐酸2 mL,超声提取10 min,用2 mL乙酸乙酯震荡提取3 min,3500 r/min离心10 min。吸取有机层,用氮气吹干仪吹至100 μ L,用微量进样器吸取1 μ L进GC-MS分析。乌蛇、海蛇、地龙、全蝎、阿胶、紫河车以及蛤蟆油样品均按上述步骤处理。
1.3 气相色谱-质谱条件
(1) 气相色谱条件:采用HP-5ms (30 m×0.25 mm,0.25 μ m) 弹性石英毛细管柱。采用程序升温:初始柱温为60 ℃,保持1 min,以20 ℃/min升温至260℃,保持15 min,总计运行26 min。进样口温度为265℃,不分流进样1 μ L。载气为高纯氦气 (99.9%) ,流速为1.0 mL/min。 (2) 质谱条件:采用电子离子轰击源 (EI源,70 eV) ,离子源温度为230 ℃,四极杆温度为150 ℃,SIM扫描方式,溶剂延迟3 min。
2 结果
2.1 1-MH的图谱认证
气相色谱-质谱法分析以选择离子监测质荷比m/z114色谱图中1-MH的峰面积和质荷比m/z86色谱图中SKF-525A的峰面积进行计算,1-MH保留时间为6.9 min,质荷比m/z114为分子离子峰,质荷比m/z42为酰胺键断裂后的碎片离子峰。均得到了良好的色谱响应,见图1。
图1 1-MH的总离子流色谱图和质谱图Fig.1 The chromatogram and mass spectrum of 1-MH
2.2 线性范围与检出限考察
精密吸取对照品储备液适量,并用甲醇稀释成浓度为0.1、1.0、10.0、20.0、50.0、100.0 μ g/mL的标准工作溶液,各取1 μ L按照“1.3”项下的条件进样分析。以1-MH与内标峰面积之比为纵坐标 (y) ,以1-MH浓度为横坐标 (x) ,绘制标准曲线,得回归方程:y= 9. 392x+ 6.6891 (r = 0.9992) ,在0.1~100.0 μ g/mL浓度范围内线性关系良好。将最低浓度点继续稀释进样,按照3倍信噪比计算,检出限为0.01 μ g/mL。
2.3 方法精密性与重复性考察
取浓度为10.0 μ g/mL的1-MH对照品溶液,连续进样 6 次,每次进样1 μ L,记录1-MH的峰面积,计算相对标准差 (relative standard deviation,RSD) 为1.1%,表明仪器精密度良好。精密称取同一批哈蟆油样品粉末 (约 0.4 g,过3号筛),共6份,分别加入1-MH对照品,制备成质量浓度为10.0 μ g/mL的供试品粉末,按照样品处理方法进样分析后得到1-MH峰面积的RSD为2.03 %。
2.4 方法准确性实验
精密称取同一批蛤蟆油样品粉末 (约 0.4 g,过3号筛),共9份,分别加入1-MH对照品,制备成质量浓度为1.0、10.0、100.0 μ g/mL的供试品粉末,每一质量浓度制备3份,按“1.2”项下方法处理样品,根据测得量和加入量 (1.0、10.0、100.0 μ g/mL) 1-MH计算3个浓度的平均加样回收率分别为95.33%、98.42%、96.70%,RSD分别为0.6%、0.8%和 1.4%。
2.5 蛤蚧各组织中1-MH分布
根据蛤蚧解剖特点,各个组织部位相对分明,故分为5个部位分别测定,结果显示,蛤蚧各部位均检测出1-MH成分,和骨骼肌相关的组织含量均>1 μ g/g,而不含或较少含骨骼肌的组织<1 μ g/g。蛤蚧尾部1-MH含量超过身体其他部位10倍左右,见表1。
表1 蛤蚧各部位组织中1-MH的含量 (n = 3)Tab.1 Content of 1-MH in gecko tissues (n = 3)
2.6 动物类中药材1-MH分布
结果显示,蛤蟆油、乌蛇、海蛇和蛤蚧中检测1-MH分别为4.45、2.84、10.43、10.73 μ g/g,而地龙、全蝎、阿胶和紫河车样品中未检出1-MH。
3 讨论
抗炎作用、免疫调节、抗氧化和平喘作用是蛤蟆油、乌蛇、海蛇、蛤蚧共有的药理作用[13-16],这几种药材均检出了1-MH,与已有实验研究[2-7]的1-MH抗炎、消除活氧和自由基、止咳平喘等药理活性相符合,推测1-MH可能为这几种中药材共同的药效作用物质之一。
蛤蚧尾部1-MH含量高于蛤蚧身体其他部位,这与传统中医注重使用蛤蚧尾部相吻合。《雷公炮炙论》中记载“凡使蛤蚧,毒在眼,勿伤尾也”[17]。《岭表录异》中有文“力在尾,不具者无功”[18]。现代中药药理研究[19]表明无尾蛤蚧与尾全蛤蚧相比功效有所下降,价格也差别很大。
1-MH化学结构与苯妥英类似,在不同pH条件下存在烯醇互变现象,碱性条件下主要以极性较大的内酰亚胺形式存在,不利于有机溶剂提取。且碱性条件下酰胺键易发生水解开环降低提取率,故本实验采用强酸性条件(pH=2)提取,效果良好。
本实验建立了气相色谱-质谱联用方法,能够准确测定动物类中药材中1-MH含量,操作简便,方法检出限、回收率、精密性等技术指标均符合要求。1-MH是多种中药材的共有成分,推测其可能为蛤蚧、乌蛇、海蛇和蛤蟆油的共同药理活性物质之一。本研究探索动物类中药材药理作用物质基础,对国家中药材质量标准化建立具有一定意义,同时为进一步研究动物体内1-MH的生成机制提供参考。
[1]国家药典委员会. 中华人民共和国药典一部[S]. 北京:中国医药科技出版社,2015:255-256.
[2]LAUNAY M,POTIN D,MAILLET M,et al. Hydantoin compounds useful as anti-inflammatory agents [P]. US,2002143035. 2002-10-03.
[3]LU HB,KONG DJ,WU B,et al. Synthesis and evaluation of anti-inflammatory and antitussive activity of hydantoinderivatives [J]. Lett Drug Des Disc,2012,9 (6) :638-642. DOI:10.2174/157018012800673092.
[4]高利娜,杨爽,刘俊亭,等. 5-羟基-1-甲基海因对百草枯所致大鼠肾毒性防护作用的实验研究[J]. 中华危重病急救医学,2015,27 (4) :246-249. DOI:10.3760/cma.j.issn.2095-4352.2015.04.004.
[5]韩冬,董雪莲,邱智东. 1-甲基海因对哮喘大鼠模型的平喘作用及其机制[J].吉林大学学报 (医学版) ,2014,40 (3) :543-548.DOI:10.13481/j.1671-587x.20140316.
[6]罗海燕,雷羽,熊亮,等. 青环海蛇中有效物质1-甲基海因的含量测定[J]. 时珍国医国药,2010,21 (4) :882-883. DOI:10.3969/j.issn.1008-0805.2010.04.055.
[7]张嵩,王维宁,陈芳芳,等. 蛤蟆油与类似品和伪品的质量评价[J].沈阳药科大学学报,2012,29 (12) :951-958. DOI:10.14066/j.cnki.cn21-1349/r.2012.12.008.
[8]高竹青,刘俊亭,王春媛,等. 对中国药典用1-甲基海因鉴别蛤蟆油方法的商榷[J]. 中南药学,2013,11 (8) :608-610. DOI:10.7539/j.issn.1672-981.2013.08.014.
[9]WYSS M,KADDURAHDAOUK R. Creatine and creatinine metabolism [J]. Physiol Rev,2000,80 (3) :1107.
[10]GOODNOW R A,KANG L. Hydantoin-containing glucokinase activators [P]. CH,CN1427838. 2003-07-02.
[11]陈冰,王诗涵,徐阳,等. HPLC法测定脱脂林蛙油胶囊中1-甲基海因的含量[J]. 黑龙江畜牧兽医,2014,5:196-197.
[12]王永生,张辉,林喆,等. RP-HPLC测定蛤蟆油中1-甲基海因的含量[J]. 中国药学杂志,2008,2:146-148. DOI:10.3321/j.issn:1001-2494.2008.02.020.
[13]杨士慧,赵雨,张梅,等. 蛤蟆油非水溶性成分酶解物药理活性研究[J]. 食品科技,2012,37 (4) :44-47. DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2012.04.006.
[14]顾剑萍,林乾良. 乌梢蛇的药理研究初报[J]. 中国现代应用药学,1986,3 (4) :4-8.
[15]蒋璐,汪国威,李扬,等. 海蛇风湿胶囊抗风湿作用的药效研究[J]. 中药新药与临床药理,2017,28 (3) :310-313. DOI:10.19378/j.issn.1003-9783.2017.03.010.
[16]周烨,易蔚. 蛤蚧的药理作用及其治疗哮喘的作用机制研究综述[J]. 广西中医药大学学报,2011,14 (4) :79-80. DOI:10.3969/j.issn.1008-7486.2011.04.047.
[17]南北朝雷敩. 雷公炮炙论[M]. 上海:中医学院出版社,1986:74-75.
[18]商壁. 岭表录异校补[M]. 南宁:广西民族出版社,1988:168.
[19]胡绍兰. 尾全蛤蚧与无尾蛤蚧体活性比较[J]. 北京中医,1996,5:37-38.