李曉鳳,張少強,劉金彪,裴麗敏,孫立麗,周 博,杜武勛
(1.天津中醫藥大學第二附屬醫院,天津 300250;2.天津理工大學,天津 300384;3.天津中醫藥大學,天津 301617;4.山東步長制藥股份有限公司,荷澤 274005)
中藥復方多靶點、多途徑的治療特點,與復方多靶點、多機制的病機特點相得益彰。心律失常是心血管領域常見、復雜疾病,惡性心律失常是心血管疾病重要致死因素。心律失常發病機制復雜,尤其是心律失常抑制(CAST)試驗表明單通道、單靶點的治療模式往往會帶來更加嚴重的心律失常事件。理想的抗心律失常藥物應對心臟多個離子通道靶點有作用,并且對每個通道的作用都比較溫和,不過度抑制某一個或幾個離子通道,并有益于離子通道之間平衡的恢復[1]。而中藥復方存在多靶點、多通道的特點與優勢,與心律失常理想治療原則不謀而合。以穩心顆粒為代表的中藥復方在抗心律失常方面療效顯著,且安全性高,臨床常用中成藥未見致心律失常等不良反應的報道,是理想的抗心律失常藥。穩心顆粒由黨參、黃精、三七、琥珀、甘松5味中藥組成,主要功效為活血化瘀、定悸復脈、益氣養陰,對心脈瘀阻所致的胸悶胸痛、氣短乏力、心悸不寧等癥狀有良好的治療效果。
國內外學者對穩心顆粒化學成分進行了相關研究,例如張家偉等[2]采用超高效液相色譜-串聯質譜(UPLC-MS/MS)法測定大鼠灌服穩心顆粒后血漿中3個皂苷成分的濃度,并研究其藥物動力學特征。李啟艷等[3]用快速溶劑萃取-超高效液相色譜法測定穩心顆粒中三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1的含量。柳江紅等[4]采用X射線衍射傅里葉指紋圖譜法,建立穩心顆粒制劑的鑒定分析新方法。但上述研究或集中于穩心顆粒某類單一成分(主要是皂苷類),并未對穩心顆粒全部成分進行分析;或未分析其具體成分。復方干預復雜疾病研究的基礎是明確復方藥效物質基礎,復方藥效整體藥物配伍組合的綜合效應,故本研究利用超高效液相色譜-四級桿-飛行時間質譜(UPLC/Q-TOF MS/MS)技術,分析穩心顆粒水溶液成分,并結合文獻報道,分析主要成分的藥效機制,從而篩選出穩心顆粒治療心律失常的藥效物質基礎。
Acquity TM UPLC液相儀(美國Waters公司),Synapt TM High DefinitionMS(HDMS)System 質譜儀(美國Waters公司),ACQUITYUPLCBEHC18(2.1mm×100 mm,1.7 μm)色譜柱(美國 Waters公司),MIKRO 220RS/N0000346-01-00高速離心機(德國Hettich公司),色譜純乙腈(Fisher,美國,071757),甲醇(Fisher,美國,154449),甲酸(CNW,德國,3208K240)、純凈水(農夫山泉),穩心顆粒(山東步長制藥股份有限公司,批號:1805106)。
2.1 穩心顆粒溶液制備 將穩心顆粒按0.5 g/10 mL溶于純凈水中,超聲溶解,離心半徑為87 mm,10 000 r/min離心10 min,得上清液。稀釋4倍后0.22 μm微孔濾膜過濾。
2.2 色譜條件 色譜柱:ACQUITYUPLC BEH C18柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);流速:0.3 mL/min;柱溫:45℃;室溫:4℃;流動相:乙腈(A)-水(B)(含體積比 0.1%甲酸),梯度洗脫(0 min,2%B;6 min,22%B;10 min,30%B;14~18 min,38%B;22 min,60%B;26~28 min,100%B;29~30 min,2%B);進樣量:5 μL。
2.3 質譜條件 采用電噴霧電離源(ESI源),正離子(Positive)/負離子(Negative)雙模式檢測,ESI源溫度分別為 120℃(Positive)/110℃(Negative),脫溶劑和霧化氣為高純N2,錐孔N2反吹流量50L/h,電壓40 V;毛細管電壓 3.0 kV(Positive)/2.0 kV(Negative);N2溫度 450 ℃(Positive)/280 ℃(Ngeative),流量800 L/h;分子量范圍50~1 200 Da;采樣頻率0.1 s,間隔0.02s;掃描時效30min;全信息串聯質譜(MSE)采集模式,碰撞能量25 V。LockMass采用亮氨酸-腦啡肽 LE,其 m/z為[M+H]+=556.277 1、[M-H]-=554.261 5,對檢測樣品分子量進行實時校正。
2.4 數據分析 采用WatersMassLynxV4.1軟件進行分析。
穩心顆粒水溶液Positive/Negative模式下BPI圖,見圖1。經Waters MassLynxV4.1軟件分析,共鑒定68個化合物,其中有24個成分ppm≤3,見表1。
根據復方中各味中藥的名稱,查閱《中藥質量現代分析技術》、相關有效成分文獻報道,并參考TCMSP數據庫(http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php)及 PubChem數據庫(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/),確定可能含有的每味中藥的有效成分,記錄下對應分子式。利用液質工作站自帶分子量計算軟件MassLynx,分別計算出有效成分的 M、M+H、M+Na、M-H、M+HCOOH精確分子量,如三七皂苷R1,M=932.534,[M+H]+=933.542 6,[M+Na]+=955.524 5,[M-H]-=931.526 9,[M+HCOO]-=977.532 4。在 MassLynx軟件中調用Positive液相色譜圖TIC格式,并轉換成BPI格式,利用分子量檢索功能提取正離下母離子峰,如三七皂苷R1為933.54和955.52,分子量提取窗口寬度為0.02。如果樣品液相圖譜中有目標化合物的母離子峰,就會在相應的出峰位置出現色譜峰,根據信號峰的強弱初步判斷是否有該化合物。采用相同方法對Negative模式下物質進行處理。如果色譜圖中有一個比較明顯的特征峰,Positive/Ngeative下出峰時間基本相同,兩者分子量相差2,基本可以確定是同一物質的Positive/Ngeative峰。根據二級質譜圖結合化合物結構式確定可能的離子碎片,推測化合物的裂解途徑。如果色譜圖中出現兩個或者兩個以上色譜峰,且分子量基本完全相同,結構式推測結果可能是同分異構體(三七藥材中含有較多同分異構體),根據二級質譜的碎片特征推測裂解途徑,或者根據相關數據庫、對照品及文獻檢索查看化合物的碎片,確定化合物結構。
本研究首次利用UPLC/Q-TOF MS/MS技術,對穩心顆粒水溶液成分進行初步分析,共有效表征了該復方中68個化學成分,主要包括糖類、皂苷類、黃酮類、揮發油類,其中三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1豐度較高。
本研究所鑒定的68個成分中,來自三七的30個成分主要屬于皂苷類。實驗研究顯示三七皂苷可直接抑制心肌作用,有效治療各種藥物誘發的心律失常[5]。三七皂苷、人參皂苷Rb1還具有鎮靜、鎮痛[6]、改善肝臟微循環[7]、延緩衰老[8]等作用。
有11個成分主要來源于甘松,其主要成分為揮發油和萜類成分,后者又以倍半萜種類最多,可以激活竇房結及周圍組織,清除代謝產物,抑制異位性室性期前收縮、損傷性心房撲動等快速性心律失常,其安全性高,毒副作用小[9]。甘松中丹參酮ⅡA可以抑制過表達的血清反應因子(SRF),抑制miR-1的過表達,恢復由于過表達miR-1抑制KCND2的表達,恢復Kv4.2蛋白的表達,改善鉀通道功能紊亂[10]。
有16個成分主要來源于黃精,主要含糖類、氨基酸及多種黃酮類、蒽醌類化合物,具有強心、提高免疫力[11-12]、抗衰老[13]、降低血脂、降低血糖、抗腫瘤、抗病毒、抗氧化等多種藥理作用[14-16]。有研究顯示其最具心血管活性的物質為一些苷類及苷元[17],如(+)-松脂素-O-β-D-吡喃葡糖糖基(1→6)-β-D-吡喃葡糖糖苷、(+)-丁香脂素-O-β-D-吡喃葡糖糖苷、滇黃精苷A、滇黃精苷C等,可抗動脈粥樣硬化。

圖1 UPLC/Q-TOF MS/MS Positive/Negative模式下一級總離子流圖譜(BPI)Fig.1 Primary total ion flow diagram(BPI)in UPLC/Q-TOF MS/MS Positive/Negative ion mode
有16個成分主要來源于黨參,黨參具有抗氧化作用[18],而冠心病等心腦血管疾病與缺氧有關,顯示黨參在心腦血管疾病的治療上有應用前景[19]。
綜上,甘松有著直接抗心律失常作用,在穩心顆粒抗心律失常作用中為君藥。本研究中所檢測出的主要成分為皂苷類成分,主要源自三七,是抗心律失常、保護心血管系統的重要物質基礎,故三七為臣藥。穩心顆粒抗心律失常作用與黃精強心、提高免疫力、抗氧化、抑制炎癥等藥理作用以及黨參的抗氧化、增強心肌耐氧作用、抗炎等藥理作用密切相關,兩者乃佐藥之用。
本實驗在沒有對照品的情況下,通過UPLC/QTOF MS/MS技術對中藥復方進行了化學成分的分析和鑒定,說明該技術非常適合于中藥復方成分的定性分析。但是,也正是由于缺少對照品,部分同分異構體或者相似母核的化合物無法確定其具體結構,在今后的實驗中還要結合標準品對這些成分進行鑒別。

表1 穩心顆粒中推測化合物的質譜信息Tab.1 Basic information about presumed compounds in Wenxin Granules

續表1