基于UPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS的半夏厚朴汤化学成分分析*
2022-08-26沈璐,冯芳,2
沈 璐, 冯 芳,2
(1 中国药科大学药物分析教研室,江苏 南京 210009;2 药物质量与安全预警教育部重点实验室,江苏 南京 210009)
半夏厚朴汤,出自《金匮要略》:“妇人咽中有如炙脔,半夏厚朴汤主之”,主治慢性咽炎、失眠、抑郁等。半夏厚朴汤全方由半夏、茯苓、厚朴、生姜、紫苏组成。目前关于单味药材的化学成分已有许多研究,但关于半夏厚朴汤全方化学成分鲜有报道,而中药的起效是一个多成分、多靶点的协同作用过程,因此有必要明确半夏厚朴汤的药效物质基础。本研究采用UPLC Q-Exactive Orbitrap-MS技术,对半夏厚朴汤进行全面分析,为进一步研究其药理活性和投入临床应用奠定基础。
1 仪器与试药
Vanquish Flex超高效液相色谱仪,美国Thermo公司;Q-Exactive Orbitrap质谱,美国Thermo公司;Xcalibur工作站,美国Thermo公司;AB135-S 型电子天平,梅特勒-托利多上海有限公司;高速多功能粉碎机,上海冰都电器有限公司;RE-52CS 型真空旋转蒸发仪,上海亚荣仪器厂;FD-1-SD 型真空冷冻干燥机,北京博医康实验仪器有限公司;AnkeTGL-16B型台式高速离心机,上海安亭科学仪器厂。
姜半夏(批号190901),山东豪泰中药饮片有限公司;厚朴(批号294200502),河北睿达药业有限公司;茯苓(批号201224001),河北金草药业有限公司;紫苏叶(批号112201201),河北睿达药业有限公司;生姜购买自当地菜市场。符合《中国药典》2020版一部有关规定。姜半夏、厚朴、茯苓粉碎,生姜切为小块,待用。
对照品6-姜辣素、厚朴酚、和厚朴酚、琥珀酸、腺苷、芹菜素、茯苓酸、阿魏酸均购自成都曼斯特生物科技有限公司;甲醇(色谱纯),德国Merck公司;甲酸(色谱纯),美国Sigma-Aldrich公司;水,哇哈哈纯净水。
2 方 法
2.1 色谱条件
色谱柱XBridge BEH C18column (100 mm×2.1 mm, 2.5 μm),流动相0.1%甲酸水(A)-甲醇(B),梯度洗脱(0~1.5 min,2%B;1.5~23 min,2~30%B;23~34 min,30~98%B;34~41 min, 98%B;41~41.1 min,98~2%B;41.1~45 min,2%B),柱温40 ℃,流速0.3 mL / min,进样量5 μL。
2.2 质谱条件
采用HESI离子源,正、负离子扫描模式;喷雾电压正极3.5 kV,负极2.8 kV;毛细管温度350 ℃;鞘气和辅助气均为N2,鞘气流速45 Arb,辅助气流速10 Arb;扫描模式Full MS/dd-MS2,Full MS分辨率60000,dd-MS2分辨率15000;碰撞能量20、40、60 eV;质谱采集范围m/z 100 ~1200 Da。
2.3 样品制备
2.3.1 对照品溶液的制备
精密称取各对照品加甲醇超声溶解配制成质量浓度约为 1 mg/mL的储备液,分别取储备液适量,配制成各质量浓度约为100 μg/mL的混合对照品溶液。
2.3.2 冻干粉的制备
参照《金匮要略》记载,换算成现代剂量:姜半夏15 g,厚朴9 g,茯苓12 g,生姜15 g,紫苏叶6 g,加入相当于全方量10倍的水(570 mL),浸泡0.5 h,然后煮沸1 h过滤,经过 6层纱布过滤;残留物第二次再加入相当于全方量8倍的水重新煮沸,合并两次提取物,冻干称重。按照相同的制备方法分别制备单味药材姜半夏冻干粉、厚朴冻干粉、茯苓冻干粉、生姜冻干粉和紫苏叶冻干粉。
2.3.3 供试品溶液的制备
称取适量的半夏厚朴汤和各单味药材冻干粉适量,分别加水配成生药浓度约为0.5 g/mL的半夏厚朴汤水溶液,0.1 g/mL的半夏水溶液,0.1 g/mL 的茯苓水溶液,0.1 g/mL的生姜水溶液,0.1 g/mL厚朴水溶液以及0.1 g/mL紫苏水溶液,分别加入一定量甲醇,使甲醇体积占比达到70%,4 ℃下静置 24 h,在16000 rpm离心机上离心10 min,取上清液,经0.22 μm滤膜滤过,取续滤液待用。
2.4 数据分析
查询国内外相关文献,收集组方中5味药材的化学成分信息,包括名称、分子式、精确分子量、准分子离子、碎片离子等信息,建立一个数据库。采用Xcalibur软件对Q-Exactive Orbitrap-MS总离子流图进行峰提取处理,然后比对自建库,对各分子离子峰代表的化学成分进行鉴定。
3 结 果
半夏厚朴汤在正负离子模式下的总离子流图(TIC)见图1所示。通过质谱的裂解规律共推测出了90种化学成分,见表1所示。
图1 半夏厚朴汤在正离子(A)和负离子(B)模式下的TIC图
表1 半夏厚朴汤化学成分
续表1
*与标准品比对;▲[M+H-H2O]+;★[M]+;B:半夏;H:厚朴;F:茯苓;S:生姜;Z:紫苏;All:都有。
以和厚朴酚在负离子条件下的裂解为例,化合物121在一级质谱中的准分子离子为m/z 265.1232[M-H]-,在二级质谱中,负离子模式下[M-H]-分别丢失一分子CH4、·C3H5和C3H6生成m/z 249.0925、m/z 224.0851和m/z 223.0781的碎片离子;m/z 249.0925的碎片离子继续丢失一分子C3H4生成m/z 209.0596的碎片离子;m/z 223.0781的碎片离子继续丢失一分子C2H2生成m/z 197.0605的碎片离子。通过与自建库的和厚朴酚对比,初步推断该化合物为和厚朴酚,通过与对照品的保留时间和碎片离子对比,进一步确证该化合物是和厚朴酚,其在负离子模式下的裂解途径见图2所示。
图2 和厚朴酚在负离子模式下可能的裂解途径
4 结 论
本研究采用UPLC Q-Exactive Orbitrap-MS技术,结合二级质谱数据、保留时间,与相关数据库和文献进行比对,共鉴别了半夏厚朴汤中90种化合物,主要包括苯丙素类、氨基酸类、黄酮类和三萜类成分。该方法快速、灵敏、准确度高,可作为半夏厚朴汤质量控制的参考方法之一,同时为半夏厚朴汤后续的临床应用奠定了物质基础。