半夏白术天麻汤物质基准HPLC指纹图谱及多成分定量分析
2021-04-26王淑玲杨彗敏李敏慧门连汇顾郁欣
王淑玲 杨彗敏 李敏慧 徐 男 门连汇 王 悦 顾郁欣 白 雪 田 朝
1.杭州师范大学医学院,浙江杭州 310012;2.山东省中医药研究院,山东济南 250014
半夏白术天麻汤是2018年国家中医药管理局首批发布的100 首经典名方之一,目前还未发现现代中成药品种已上市的情况,经典名方大多为传统的汤剂,受药材基源、饮片质量、煎煮方法等因素的影响,如何确保其制备方法与传统方法保持一致,是经典名方研究成败的关键性核心问题[1-2]。中药指纹图谱技术对于获取整体特征性化学成分的结构、相对组成以及浓度分布等信息起着至关重要的作用,中药指纹图谱技术已经成为中药制剂质量稳定性、生产一致性、质量定性定量鉴别考察的可行方法[1-2],是目前普遍采用的既科学又合理的一种方法[3]。半夏白术天麻汤所含的重要活性成分主要是天麻素、甘草苷、柚皮苷、橙皮苷、异甘草苷、白术内酯Ⅲ、甘草次酸[4-6]。本研究采用HPLC指纹图谱法建立半夏白术天麻汤中重要成分的含量测定方法,同时对所含7种指标成分进行定量测定,旨在为系统研究半夏白术天麻汤的“物质基础”及研发经典名方制剂一致性评价提供参考和依据,现报道如下。
1 仪器与材料
1.1 仪器
U-3000 HPLC 二极管阵列检测器(赛默飞世尔科技公司);FA1110 十万分之一电子分析天平(上海精密科学仪器有限公司);METTLER AE 242型万分之一电子分析天平(梅特勒-托利多国际贸易有限公司);LXJ-Ⅱ型离心机(上海医疗器械股份有限公司)。
1.2 材料
18批半夏白术天麻汤药材(如半夏、天麻、白术、橘红、茯苓、甘草,药材批号分别编号为S1~S18)均购自华东医药股份有限公司,经浙江省食品药品检验研究院鉴定:半夏为天南星科植物半夏Pinellia ternate(Thunb.) Breit.的干燥块茎;天麻为兰科植物天麻Gastrodia elata Bl.的干燥块茎;白术为菊科植物白术Atractylodes macrocephala Koidz.的干燥根茎;橘红为芸香科植物柚Citrus grandis(L.) Osbeck的未成熟或近成熟的干燥外层果皮;茯苓为多孔菌科真菌茯苓Poria cocos (schw.) Wolf.的干燥菌核;甘草为豆科植物甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.的根及根茎。
天麻素对照品(中国药品生物制品检定所,产品编号18011604);白术内酯Ⅲ对照品(中国药品生物制品检定所,产品编号18041206);柚皮苷对照品(中国药品生物制品检定所,产品编号17052406);甘草苷对照品(中国药品生物制品检定所,产品编号16071504);甘草次酸对照品(中国药品生物制品检定所,产品编号16070701);异甘草苷对照品(中国药品生物制品检定所,产品编号18042008);橙皮苷对照品(中国药品生物制品检定所,产品编号15123105)。
2 方法与结果
2.1 色谱条件
Inert Sustain C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);采用梯度洗脱:流动相:乙腈∶水=A∶B,按照乙腈的比例进行梯度洗脱,0~48 min(A%逐渐升高:3%→45%),48~60 min(A%逐渐升高:45%→100%);流速为1.0 mL/min;进样量:10 μL;检测波长:254 nm;参比波长:400 nm;柱温:30℃。
2.2 样品溶液的制备
2.2.1 半夏白术天麻汤的提取
半夏白术天麻汤按照配方比例混合,加水500 mL,采用武火煮沸和文火慢煎两种煎煮方式进行煎煮,每次煎煮半小时,煎煮完成后,将滤液合并。在旋转蒸发仪中减压浓缩至2.30 g/mL 生药质量浓度。按以上方法制备供试品溶液,每种所选药材为来自不同产地的三种药材,进行正交试验,制备18批半夏白术天麻汤。该提取方法由课题组前期优选所得[7]。
2.2.2 单味药材的提取
按照半夏白术天麻汤处方,分别称取方中6味药材(半夏、白术、天麻、橘红、茯苓、甘草),加水煎煮(武火煮沸、文火慢煎)2次,每次0.5 h,合并滤液。旋转蒸发仪浓缩后定容至10 mL。
2.2.3 供试品溶液的制备
2.2.3.1 半夏白术天麻汤供试品溶液的制备 取“2.2.1”项下的半夏白术天麻汤提取液2 mL,加入甲醇溶液定容至25 mL。密闭后,250 W、40 kHz 超声30 min 使其溶解。静置放冷后再次称定质量,添加甲醇溶液以补充减少的质量。摇匀,用0.45 μm 孔径的微孔滤膜过滤,得到的续滤液即为半夏白术天麻汤供试品溶液。
2.2.3.2 单味药材供试品溶液的制备 取“2.2.2”项下的单味药材提取液2 mL,参照“2.2.3.1”项下溶液制备方法,制备单味药材供试品溶液。
2.2.3.3 阴性对照品溶液的制备 分别精密称取方中药材的6种半夏白术天麻汤组方药,参照“2.2.1”“2.2.3.1”项下溶液制备方法,制得6种阴性对照品溶液。
2.2.3.4 对照品混合溶液的制备 分别精密称取对照 品甘草苷(4.68 mg)、异甘草苷(3.22 mg)、天麻素(5.67 mg)、橙皮苷(2.97 mg)、柚皮苷(3.60 mg)、甘草次酸(2.22 mg)、白术内酯Ⅲ(3.08 mg),放入烧杯,用少量甲醇混合溶解,溶液全部倒入10 mL 容量瓶中,再加甲醇至刻度,摇匀即得对照品混合溶液。
2.3 半夏白术天麻汤HPLC指纹图谱结果
2.3.1 精密度试验
取“2.2.3.1”项下的相同半夏白术天麻汤供试品溶液,连续进样6次,记录指纹图谱,选择响应值相对最高、峰型及保留时间稳定、峰面积较大的柚皮苷峰为参照峰,结果显示,共有峰面积的相对标准偏差(rlative sandard deviation,RSD)全部小于2.90%,相对保留时间的相对标准偏差RSD 全部小于0.80%,说明该方法的精密度良好、可行。
2.3.2 稳定性试验
取“2.2.3.1”项下的相同半夏白术天麻汤供试品溶液,按照“2.1”色谱条件,分别于0、4、8、12、16、24 h进行检测[8],记录指纹图谱。选择柚皮苷峰作为参照峰,所有共有峰的相对峰面积的RSD 全部小于2.60%,相对保留时间的RSD 全部小于0.98%,表明该供试品溶液在24 h 内是稳定的。
2.3.3 重复性考察
分别取“2.2.1”项下半夏白术天麻汤(编号S1)6份,样品制备参照“2.2.3.1”项下要求进行,按照“2.1”项色谱条件进样进行检测,记录指纹图谱,选择柚皮苷峰为参照峰[9-14],所有共有峰相对峰面积的RSD 全部小于2.80%,相对保留时间的RSD 全部小于0.88%,表明该方法具有良好的重复性。
2.3.4指纹图谱建立
分别精密取18批“2.2.3.1”项下条件制备的相同半夏白术天麻汤供试品溶液,按照“2.1”项色谱条件进样10 μL 进行测定。采用软件“中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2012)”,将18批样品的每一个指纹图谱以频道定义(channel definition format,CDF)格式分别依次导入其中,将S18 样品图谱设定为参照图谱,时间窗的宽度为0.10,采用中位数法,进行多点校正色谱峰,自动匹配得系列对照指纹图谱,见图1(封三)。通过标定,得共有峰25个。结果显示,18批供试品溶液色谱图与对照谱相似度均接近1,分别为0.997、0.983、0.994、0.992、0.995、0.986、0.991、0.997、0.996、0.992、0.995、0.994、0.992、0.989、0.993、0.995、0.997、0.998。提示本研究的18批样品之间具有良好的相似度。
2.3.5 共有峰归属分析及鉴定
取“2.2.3.1”项下的相同半夏白术天麻汤供试品溶液(药材批号S1)、“2.2.3.2”项下各个单味药的供试品溶液和“2.2.3.3”项下其相对应的阴性对照供试品溶液,分别精密吸取10 μL,对其进行进样检测,色谱条件按照“2.1”项下所规定的条件,将所有色谱图保存记录,结果见图2(封三)。
对各个共有峰进行归属分析和鉴定,将“2.3.4”项下结果与紫外吸收光谱图和保留时间进行对比。结果显示,在匹配到的25个共有峰中,4、5号峰来自半夏,8号峰来自天麻,6、7、21、22、23、24号峰来自白术,9、12、15、16、17、18号峰来自橘红,10、11号峰来自茯苓,13、14、19、20、25号峰来自甘草,其余无法明确判断来源的共有峰有3个。
参照“2.1”项色谱条件,对混合对照品液进行进样检测,得色谱图及共有峰,其中有7个是特征峰,分别为天麻素(8号峰)、甘草苷(14号峰)、柚皮苷(15号峰)、橙皮苷(16号峰)、异甘草苷(19号峰)、白术内酯Ⅲ(21号峰)、甘草次酸(25号峰)。
图1 18批半夏白术天麻汤方药指纹图谱与对照图谱比对结果
图2 半夏白术天麻汤方药共有峰、特征峰
2.4 定量测定半夏白术天麻汤中的7种成分
2.4.1 专属性试验
将“2.2.3.1”项下半夏白术天麻汤供试品溶液、“2.2.3.4”项下对照品混合溶液、“2.2.3.3”项下阴性对照品溶液(甲醇)各精密吸取10 μL,按照“2.1”项下的色谱条件,对其进行进样分析,结果见图3。
在甘草苷、天麻素、柚皮苷、异甘草苷、橙皮苷、甘草次酸、白术内酯Ⅲ对照品相应位置,存在相同保留时间色谱峰,阴性对照品溶液相应位置未见色谱峰,表明该方法阴性对照品溶液不干扰测定结果。
2.4.2 线性关系考察
图3 专属性试验结果
稀释“2.2.3.4”项下对照品混合溶液,得天麻素质量浓度为0.1745、0.8725、1.7450、3.4900、6.9800 mg/mL;甘草苷质量浓度为0.0041、0.0205、0.0410、0.0820、0.1640 mg/mL;柚皮苷质量浓度为0.0738、0.3692、0.7385、1.4769、2.9538 mg/mL;橙皮苷质量浓度为0.1218、0.6092、1.2185、2.4369、4.8738mg/mL;异甘草苷质量浓度为0.0429、0.2147、0.4293、0.8587、1.7173 mg/mL;白术内酯Ⅲ质量浓度为0.1974、0.9872、1.9744、3.9487、7.8974 mg/mL;甘草次酸质量浓度为0.0085、0.0427、0.0854、0.1708、0.3415 mg/mL,得系列浓度对照品混合溶液。
参照“2.1”项下色谱条件分别进行进样检测,并记录色谱峰面积。横坐标(X)为对照品质量浓度,纵坐标(Y)为峰面积,线性关系结果分别为:天麻素Y1=0.001X1+0.308,r=0.9995,线性范围为0.1745~6.9800 mg/mL;甘草苷Y2=0.041X2+0.114,r=0.9995,线性范围为0.0041~0.1640 mg/mL;柚皮苷Y3=0.016X3+0.720,r=0.9995,线性范围为0.0738~2.9538 mg/mL;橙皮苷Y4=0.002X4+0.221,r=0.9995,线性范围为0.1218~4.8738 mg/mL;异甘草苷Y5=0.015X5+0.288,r=0.9995,线性范围为0.0429~1.7173 mg/mL;白术内酯ⅢY6=0.002X6+0.194,r =0.9995,线性范围为0.1974~7.8974 mg/mL;甘草次酸Y7=0.021X7+0.062,r=0.9999,线性范围为0.0085~0.3415 mg/mL。结果显示,在各个质量浓度范围内,各对照品均具有良好线性关系。
2.4.3 精密度试验
取“2.2.3.1”项下的供试品溶液,按照“2.1”项下色谱条件进样6次,得各成分峰面积。结果显示,天麻素、甘草苷、白术内酯Ⅲ、异甘草苷、柚皮苷、甘草次酸、橙皮苷峰面积的RSD 分别为2.0%、2.1%、1.5%、2.1%、2.4%、2.8%、2.5%,表明该方法精密度较良好。
2.4.4 重复性试验
按照“2.2.3.1”项下的供试品溶液制备方法,平行制备6份供试品溶液,参照“2.1”项下色谱条件进样检测,检测其中7种成分的含量,分别计算其峰面积。结果显示,异甘草苷、甘草苷、橙皮苷、白术内酯Ⅲ、甘草次酸、天麻素、柚皮苷的峰面积RSD 分别为2.8%、2.1%、2.2%、1.9%、2.4%、2.3%、2.0%,表明该方法重复性良好。
2.4.5 稳定性试验
参“2.1”项下色谱条件,分别于0、4、8、12、16、24 h测定“2.2.3.1”项下供试品溶液,计算7种成分的峰面积。结果显示,异甘草苷、天麻素、柚皮苷、甘草苷、白术内酯Ⅲ、橙皮苷、甘草次酸的峰面积RSD 分别为2.6%、1.6%、2.9%、1.3%、2.7%、2.7%、2.8%,表明该供试品溶液24 h 内稳定性良好。
2.4.6 回收率试验
取“2.2.1”项下半夏白术天麻汤溶液(批号S1)6份,精密称定每份12 g,分别加入5 mL的以下7种混合对照品溶液(天麻素0.701 mg/mL、甘草苷0.041 mg/mL、柚皮苷3.170 mg/mL、橙皮苷0.072 mg/mL、异甘草苷0.080 mg/mL、白术内酯Ⅲ0.155 mg/mL、甘草次酸0.005 mg/mL),按照“2.2.3.1”项制备半夏白术天麻汤供试品溶液,参照“2.1”项下色谱条件进行进样检测,得出各成分的平均回收率和RSD值。结果显示,天麻素、甘草苷、柚皮苷、橙皮苷、异甘草苷、白术内酯Ⅲ及甘草次酸的平均回收率分别为98.77%、99.01%、101.94%、102.14%、98.29%、103.47%、97.34%,RSD分别为2.39%、1.95%、2.44%、2.48%、2.50%、2.71%、1.93%,表明该方法的准确度良好。
2.4.7 样品含量测定
精密称取18批半夏白术天麻汤药材,按照“2.2.3.1”项制备供试品溶液,参照“2.1”项下色谱条件进样检测,检测样品中7种成分的含量,测定结果见表1。结果显示,18批样品中各个成分的含量分别是:天麻素2.1933~5.0626 mg/g、甘草苷0.1220~0.2867 mg/g、柚皮苷7.3165~15.8486 mg/g、橙皮苷0.1301~0.3928 mg/g、异甘草苷0.1733~0.4524 mg/g、白术内酯Ⅲ0.2361~0.7849 mg/g、甘草次酸0.0180~0.0372 mg/g。
表1 半夏白术天麻汤中7种成分含量测定结果(mg/g,n=3)
3 讨论
3.1 色谱条件的选择
在190~600 nm 波长下利用二极管阵列检测器全波长扫描,图谱显示,吸收波长254 nm 处,色谱峰形较好、峰数较多、基线平稳,其中7个特征峰响应值均较高,故确定半夏白术天麻汤HPLC指纹图谱的检测波长为254 nm[15-19]。
流动相的选择:初步确定6种流动相,实验结果显示乙腈-(0.05%、0.1%)磷酸、乙腈-0.05%醋酸、乙腈-0.1%甲酸4种流动相检测的峰形响应值过小、峰形不好;甲醇-水出现出峰时间长、拖尾峰过长的情况。故选择乙腈-水作为半夏白术天麻汤指纹图谱的流动相。
3.2 多成分指纹图谱
本实验在收集半夏白术天麻汤处方中6味组成药味各主产地合格饮片的基础上,参照正交设计表L18(37)排列组合,建立多产地来源药材组成的中药复方指纹图谱。研究结果显示,所有测得的样品中的25个共有峰里,有22个已经确定了药材的归属,表明以该方法生成的对照指纹图谱具有一定的代表性。本实验定量测定7个已知成分的含量范围,初步建立半夏白术天麻汤的质量控制体系,能够反映半夏白术天麻汤的质量稳定,为系统研究该方的“物质基准”奠定基础。由于复方中成分多而复杂,本研究工作量有限,只采用了单一的提取制备方法、检测波长及流动相,不能全部分析并考察更多的活性成分。后续会借助高效液相多重质谱仪,如:超高效液相串联四极杆飞行时间二级质谱(UPLC-QTOF-MS/MS)、超高压液相色谱-飞行时间质谱仪(UPLC-TOF/MS)[20]及二维液相等先进现代分析仪器进行深入研究。