UPLC-ESI-MS法分析盆炎清栓主要成分
2021-11-25胡雪黎文德鉴杨士林胡泽华
胡雪黎, 文德鉴, 涂 星, 杨士林, 杨 宝, 胡泽华,3*
[1.风湿性疾病发生与干预湖北省重点实验室(湖北民族大学),湖北 恩施 445000;2.湖北民族大学医学部,湖北 恩施 445000;3.湖北民族大学武陵山中药材检验检测中心,湖北 恩施 445000]
盆炎清栓收载于《中华人民共和国卫生部药品标准》,是由吲哚美辛和毛冬青提取物组成的复方制剂,具有清热解毒、消肿止痛的功效,主要用于治疗盆腔炎等疾病[1],能显著降低抗生素的耐药性和盆腔炎的复发率[2-3]。但目前相关文献仅报道了采用RP-HPLC法测定盆炎栓中吲哚美辛含量[1,4],以及采用TLC法对该制剂中毛冬青提取物进行定性鉴别[1],而盆炎清栓化学成分复杂,药效发挥可能是多成分协同作用的结果,故仅测定上述指标无法全面控制其质量。
中药及其复方制剂的化学成分研究主要是采用传统的色谱法分离,再通过核磁共振波谱法鉴定结构,虽然所得结果较准确,但实验周期长,鉴定化合物少,难以快速全面地对其进行表征。超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q/TOF-MS/MS)是一种结合了高效分离和高通量定性、定量的技术,已广泛应用于中药成分分析[5]。因此,本实验首次采用UPLC-Q/TOF-MS/MS法鉴定盆炎清栓化学成分,并测定芦丁、冬青苷O、毛冬青皂苷B3、毛冬青皂苷B2、毛冬青皂苷A1、毛冬青皂苷B1、吲哚美辛、冬青素A的含量,以期为该制剂质量控制和药效物质基础研究提供参考。
1 材料
LC-30A高效液相色谱仪(日本岛津公司);AB Sciex TripleTOF5600+质谱仪、PeakView 2.0软件(美国AB Sciex公司);ME104电子分析天平[梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司];TG16-W高速离心机(湖南湘仪实验室仪器有限公司);PS-40超声波清洗机(深圳华泰超声设备有限公司)。
盆炎清栓(批号190705、190501、200801、201003、200803、200902,黑龙江天辰药业有限公司;批号200607、200601、191202,亚宝药业四川制药有限公司;批号19110701,瑞阳制药有限公司)。吲哚美辛对照品(批号50826AS,大连美仑生物技术有限公司),纯度大于99.0%;芦丁、冬青苷O、毛冬青皂苷B3、毛冬青皂苷B2、毛冬青皂苷A1、毛冬青皂苷B1、冬青素A对照品均由广州中医药大学赵钟祥教授提供,为前期从冬青属植物及半边旗中分离得到[6-9],纯度均大于90.0%(其中定量测定者大于98.0%)。甲醇、乙腈(德国默克公司);甲酸(美国赛默飞世尔科技公司)。
2 方法
2.1 分析条件
2.1.1 色谱 Waters Acauity UPLC HSS T3色谱柱(100 mm×2.1 mm, 1.8 μm);流动相乙腈(含0.1%甲酸)(A)-水(含0.1%甲酸)(B),梯度洗脱(定性分析,0~5.0 min,5%~20%A;5.0~18.0 min,20%~45%A;18.0~23.0 min,45%~70%A;23.0~25.0 min,70%~100%A;25.0~28.0 min,100%A。定量测定,0~3.5 min,25%~30%A;3.5~7.0 min,30%~35%A;7.0~9.0 min,35%~50%A;9.0~11.0 min,50%~65%A;11.0~12.0 min,65%~75%A);体积流量0.4 mL/min;柱温40 ℃;进样量2 μL。
2.1.2 质谱 ESI离子源;负离子模式(大部分成分在该模式下响应显著优于在正离子模式下,而且在正离子模式下能进行分析的离子在该模式下响应也较好,故选择其进行分析);气帘气30 psi(1 psi=6.895 kPa);雾化气、辅助加热气50 psi;离子源温度550 ℃;喷雾电压-4 500 V;去簇电压110 V;碰撞能-45、-25 eV;一、二级扫描范围m/z50~1 350;其他参数均为自动优化值。
2.2 溶液制备
2.2.1 对照品溶液(定性分析) 称取各对照品适量,甲醇制成质量浓度为100~500 ng/mL的溶液,即得,在4 ℃下保存。
2.2.2 对照品溶液(定量测定) 精密称取芦丁、冬青苷O、毛冬青皂苷B3、毛冬青皂苷B2、毛冬青皂苷A1、毛冬青皂苷B1、吲哚美辛、冬青素A对照品适量,甲醇分别制成0.2、0.1、0.3、0.1、0.4、0.1、0.5、0.5 mg/mL贮备液,分别精密吸取300、300、125、300、1 050、900、1 600、1 250 μL,置于25 mL量瓶中,甲醇定容,即得(质量浓度分别为2.4、1.2、1.5、1.2、16.8、3.6、32.0、25.0 μg/mL),在4 ℃下保存。
2.2.3 供试品溶液 精密称取栓剂1.0 g,置于50 mL具塞锥形瓶中,加入45 mL甲醇,称定质量,在常温下超声提取30 min,放冷,甲醇补足减失的质量,15 000 r/min离心15 min后用于定性分析,稀释10倍后用于定量测定。
3 结果
3.1 化合物鉴定 共鉴定出91个化合物,包括54个三萜、22个苯丙素、9个黄酮、6个其他化合物,并通过相应对照品验证了其中37个的结构,具体见表1,总离子流图见图1。
图1 盆炎清栓负离子模式总离子流图
表1 盆炎清栓中化合物鉴定结果
3.1.1 三萜 该类成分基本上都以齐墩果烷或熊果烷为母核,结合C-3位羰基/羟基、C-4位醛基/羧基/羟甲基、C-17位羧基、C-19位羟基、C-19和C-20位双键;糖基一般是葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸,通常以单糖链或双糖链连接在苷元的C-3、C-23、C-24、C-28位;在ESI源负离子模式下的裂解行为高度相似,基本上都是先逐渐丢失全部糖基,得到苷元准分子离子峰[M-H]-m/z501.32、487.34、485.32、471.34、469.33、455.35,再连续丢失H2O、CO2、HCOOH等,得到系列苷元碎片[5]。
以代表性成分毛冬青皂苷A1(60)、苷元冬青素A(86)为例,见图2。两者加合离子峰[M+HCOO]-分别为m/z709.38、547.33,前者先丢失一分子葡萄糖(m/z162)得到后者(m/z501.32[M-H]-),再继续发生中性丢失,得到系列碎片离子m/z483.31、457.33、439.32、421.31、395.33、377.32,其中m/z483.31、457.33分别为苷元丢失一分子H2O、CO2所产生,m/z439.32为碎片离子m/z483.31、457.33分别丢失一分子CO2、H2O所产生,m/z421.31、395.33为m/z439.321 7分别丢失一分子H2O、CO2所产生,m/z377.32为m/z421.31、395.33分别丢失一分子CO2、H2O所产生,由此可知苷元中含有2个羧基和2个羟基。冬青属三萜类成分的羧基一般位于C-4、C-17位,羟基一般位于C-3、C-23、C-24、C-19位,故86可能是以齐墩果酸或者熊果酸为母核,结合C-4位羧基、C-19位羟基的化合物,而60的葡萄糖可能是与C-17位羧基形成酯键。通过与对照品比对,60、86分别被鉴定为毛冬青皂苷A1、冬青素A。
图2 毛冬青皂苷A1(60)、冬青素A(86)裂解途径
3.1.2 苯丙素 该类成分主要包括双环氧木脂素、简单苯丙素、咖啡酰基奎尼酸,其裂解方式一般是先发生苷键断裂生成苷元碎片离子,后者再连续丢失H2O、CO2、CH3等产生系列碎片离子。其中,双环氧木脂素、简单苯丙素的质谱鉴定过程见课题组前期研究结果[5];咖啡酰基奎尼酸在ESI负离子模式下的的裂解方式主要是酰氧键、烷氧键断裂,同时伴有中性丢失H2O、CO2等,如化合物2的碎片离子m/z191.05是母离子发生酰氧键断裂生成的奎尼酸基团,m/z179.04、135.05分别是母离子发生烷氧键断裂生成的咖啡酸基团、咖啡酸基团脱去一分子CO2的产物,与文献[10]比对后鉴定为绿原酸。化合物24的质谱行为与2相似,其特征性碎片离子分别是母离子断裂1、2个酰氧键生成的单咖啡酰基奎尼酸、奎尼酸碎片,与文献[16]比对后鉴定为异绿原酸B。
3.1.3 黄酮 该类成分主要包括芹菜素、山柰酚、槲皮素及其氧苷,在ESI负离子模式下的质谱裂解行为较为相似,大部分是先发生苷键连续的断裂丢失糖基并生成苷元碎片离子,后者再发生中性丢失(CO2、CO、H2O、C2H2O等),同时C环发生逆狄尔斯-阿尔德(RDA)裂解产生系列碎片离子,将其与相关文献和对照品比对,结果见表1。
3.1.4 其他化合物 包括吲哚美辛、decumbic acid、橄榄苦苷及其同分异构体、硬脂酸、棕榈酸。
3.2 成分含量测定
3.2.1 专属性试验 在预实验中发现,芦丁(20)、冬青苷O(37)、毛冬青皂苷B3(39)、毛冬青皂苷B2(59)、毛冬青皂苷A1(60)、毛冬青皂苷B1(62)、吲哚美辛(76)、冬青素A(86)在“2.1”项条件下母离子响应较好,无明显干扰,符合中药有效成分定量测定要求,故选择其作为指标成分测定含量。取“2.2”项下对照品、供试品溶液,在“2.1”项条件下进样测定,结果见图3,可知各成分分离度、响应较好,在2种溶液中的色谱、质谱行为一致。
20.芦丁 37.冬青苷O 39.毛冬青皂苷B3 59.毛冬青皂苷B2 60.毛冬青皂苷A1 62.毛冬青皂苷B1 76.吲哚美辛 86.冬青素A
3.2.2 线性关系考察 取“2.2.2”项下对照品溶液适量,甲醇稀释成系列质量浓度,在“2.1”项条件下进样测定。以峰面积(Y)对对照品质量浓度(X)进行回归,信噪比(S/N)=10为定量限,结果见表2,可知在各自范围内线性关系良好。
表2 各指标成分线性关系
3.2.3 精密度试验 取“2.2.2”项下对照品溶液适量,在“2.1”项条件下进样测定6次,测得芦丁、冬青苷O、毛冬青皂苷B3、毛冬青皂苷B2、毛冬青皂苷A1、毛冬青皂苷B1、吲哚美辛、冬青素A峰面积RSD分别为1.71%、1.18%、1.61%、1.08%、1.75%、0.65%、1.37%、1.86%,表明仪器精密度良好。
3.2.4 重复性试验 取栓剂(190501)适量,按“2.2”项下方法平行制备6份供试品溶液,在“2.1”项条件下进样测定,测得芦丁、冬青苷O、毛冬青皂苷B3、毛冬青皂苷B2、毛冬青皂苷A1、毛冬青皂苷B1、吲哚美辛、冬青素A峰面积RSD分别为1.41%、2.74%、2.65%、1.18%、0.93%、2.01%、2.89%、0.64%,表明该方法重复性良好。
3.2.5 稳定性试验 取同一份供试品(190501)溶液,于0、2、4、6、8、12、24 h在“2.1”项条件下进样测定,测得芦丁、冬青苷O、毛冬青皂苷B3、毛冬青皂苷B2、毛冬青皂苷A1、毛冬青皂苷B1、吲哚美辛、冬青素A峰面积RSD分别为1.38%、2.30%、1.53%、0.57%、0.68%、1.71%、1.26%、1.55%,表明溶液在24 h内稳定性良好。
3.2.6 加样回收率试验 精密称取栓剂(190501)6份,每份0.5 g,加入“2.2.2”项下对照品溶液,按“2.2”项下方法制备供试品溶液,在“2.1”项条件下进样测定,计算回收率。结果,芦丁、冬青苷O、毛冬青皂苷B3、毛冬青皂苷B2、毛冬青皂苷A1、毛冬青皂苷B1、吲哚美辛、冬青素A平均加样回收率分别为101.42%、98.58%、97.84%、101.53%、103.04%、98.77%、101.95%、97.97%,RSD分别为1.53%、2.81%、2.48%、3.39%、2.21%、1.50%、2.74%、1.22%。
3.2.7 样品含量测定 精密称取10批栓剂,每批1.0 g,按“2.2”项下方法制备供试品溶液,在“2.1”项条件下进样测定,计算含量,结果见表3。
表3 各指标成分含量测定结果
4 讨论
三萜是盆炎清栓中含量最高的一类成分,而且有一部分具有较好的抗炎活性,故测定其含量非常有必要。本实验从盆炎清栓中鉴定了91种成分,包括54个三萜、22个苯丙素、9个黄酮、6个其他类,采用对照品验证了其中37种的结构,总结了三萜类、苯丙素类成分的裂解规律。再建立UPLC-MS法测定芦丁、冬青苷O、毛冬青皂苷B3、毛冬青皂苷B2、毛冬青皂苷A1、毛冬青皂苷B1、吲哚美辛、冬青素A的含量,该方法分析时间短,灵敏度高,可为该制剂质量控制提供简单可行的方法,结果各成分在10批样品中均能被检出,同一厂家不同批次样品中其含量差异较小,表明药材投料一致;除吲哚美辛外,不同厂家样品中部分成分含量差异较大,可能是药材来源不一所致。
本实验考察了不同流动相[甲醇-水、乙腈-水、0.1%甲酸甲醇-水(含0.1%甲酸)、0.1%甲酸乙腈-水(含0.1%甲酸)]、色谱柱[Waters UPLC BEH C18柱(100 mm×2.1 mm, 1.7 μm)、Waters UPLC HSS T3柱(100 mm×2.1 mm, 1.8 μm)]对盆炎清栓中各成分分离度的影响,发现在Waters UPLC HSS T3柱、0.1%甲酸乙腈-水(含0.1%甲酸)条件下分离度最好,同分异构体37、41、49、54能完全达到基线分离。再比较了甲醇、乙醇、70%甲醇、70%乙醇超声提取20、30、40、50 min的效果,发现甲醇超声提取30 min时效率最高。