何廣銘,曹斯瓊,周湘媛,李國衛,潘禮業,陳向東,魏梅,孫冬梅
(廣東一方制藥有限公司/廣東省中藥配方顆粒企業重點實驗室,廣東佛山528244)
菟絲子為旋花科植物南方菟絲子Cuscuta aus?tr al isR.Br.或菟絲子Cuscuta chinens i sLam.的干燥成熟種子,秋季果實成熟時采收植株,曬干,打下種子,除去雜質。菟絲子味辛、甘、平,歸肝、腎、脾經,有補益肝腎、固精縮尿、安胎、明目、止瀉之功效[1],為中醫補腎、壯陽、固精之要藥[2]。現代藥理研究表明,菟絲子具有保肝、抗氧化、降血糖以及調節生殖系統、內分泌系統和提高免疫力等作用[3?8],主要包括黃酮類、有機酸、甾醇類、多糖、微量元素和氨基酸等成分,其中黃酮類成分是補腎壯陽的主要成分[9]。菟絲子臨床上多用炮制品,2020年版《中國藥典》收載的菟絲子炮制品為鹽菟絲子,菟絲子經鹽炙后能夠增強補益肝腎之功效[10]。目前的研究主要集中在從菟絲子黃酮類成分的溶出能力闡明菟絲子鹽炙的機理,認為菟絲子鹽炙后較生品的金絲桃苷、槲皮素、山柰酚等黃酮成分溶出增加明顯[11?13]。本研究通過建立HPLC指紋圖譜,并結合化學計量學手段,從整體上揭示菟絲子鹽炙前后化學成分的差異,為菟絲子和鹽菟絲子的質量控制提供參考依據。
Agilent1260 infinity高效液相色譜系統(包括Agilent?G1311C四元泵,Agilent?G1329B自動進樣器,Agilent?G1314F可變波長檢測器,安捷倫公司);AT?330外帶柱溫箱(天津奧特賽思儀器有限公司);CHEMSTATION C.01.04化學工作站;Waters e2695高效液相色譜儀(沃特世公司);Waters Xsclect HSS T3 C18(4.6 mm×250 mm,5μm)色譜柱,Thermo Acclaim C18(4.6 mm×250 mm,5μm)色譜柱,Phe?nonmenex Luna C18(4.6 mm×250 mm,5μm)色譜柱;ME204E萬分之一天平、XP26百萬分之一天平(梅特勒?托利多公司);KQ?500DE數控超聲清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);HWS28電熱恒溫水浴鍋(上海一恒科技有限公司);Milli?Q Direct超純水系統(默克股份有限公司)。
綠 原 酸(批 號:110753?201415,質 量 分 數96.2%)、金絲桃苷(批號:111521?201205,質量分數93.3%)、異槲皮苷(批號:111809?201102,質量分數100%)對照品均由中國食品藥品檢定研究院提供;15批菟絲子藥材經廣東一方制藥有限公司魏梅主任藥師鑒定均為旋花科植物南方菟絲子Cuscuta austr al isR.Br.的干燥成熟種子。本品為秋季果實成熟時采收植株,曬干,打下種子,除去雜質,詳細信息見表1。

表1 菟絲子和鹽菟絲子來源信息Table 1 Information of the Cuscutae Semen and Salt Cuscutae Semen
取15批經過凈選的菟絲子藥材,參照《中國藥典》2020版四部通則0213的鹽炙法,炒至微鼓起,即得鹽菟絲子炮制品。
2.2.1 對照品溶液 精密稱定綠原酸、金絲桃苷、異槲皮苷對照品適量,加甲醇制成每1 mL分別含40.792、48.022、45.160μg的混合對照品溶液。
2.2.2 供試品溶液 取菟絲子和鹽菟絲子粉末(過四號篩)1 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入70%(體積分數,下同)甲醇50 mL,稱定質量,水浴回流30 min,放冷,再稱定質量,用70%甲醇補足減失質量,搖勻,濾過,取續濾液,即得。
色譜柱為Waters Xselect HSS T3柱(4.6 mm×250 mm,5μm);以乙腈為流動相A,0.1%磷酸溶液為流動相B,梯度洗脫(0~30 min,7%~12%A;30~35 min,12%~15%A;35~55 min,15%A;55~80 min,15%~30%A;80~85 min,30%~93%A);流 速 為1.0 mL/min;柱溫為30℃;進樣量為10μL;檢測波長為360 nm。
2.4.1 精密度試驗 取按“2.2”項方法制備的菟絲子供試品溶液,按“2.3”項色譜條件進樣測定,連續重復測定6次,以金絲桃苷為參照峰,計算各共有峰的相對保留時間RSD為0.02%~0.16%,相對峰面積RSD為0.11%~0.84%,均小于1.0%(n=6),表明儀器的精密度良好。
2.4.2 穩定性試驗 取按“2.2”項方法制備的菟絲子供試品溶液,按“2.3”項色譜條件分別在室溫放置0、2、4、8、12、24 h進樣測定,計算各共有峰的相對保留時間RSD為0.04%~0.14%,相對峰面積RSD為0.04%~0.65%,均小于1.0%(n=6),表明供試品溶液在24 h內保持穩定。
2.4.3 重復性試驗 取同一批菟絲子粉末,按“2.2”項方法平行制備供試品溶液6份,同法進樣測定,計算各共有峰的相對保留時間RSD為0.04%~0.08%,相對峰面積RSD為0.07%~2.27%,均小于3.0%(n=6),表明方法重復性良好。
2.4.4 中間精密度 由另一名實驗人員在不同的日期,取同一批菟絲子粉末,按“2.2”項方法平行制備供試品6份,使用不同的儀器同法進樣測定,計算各共有峰的相對保留時間RSD為0.05%~0.27%,相對峰面積RSD為0.25%~2.39%,均小于3.0%(n=12),表明方法中間精密度良好。
2.5.1 共有峰的確定 按“2.2”項方法分別制備15批菟絲子、15批鹽菟絲子的供試品溶液,按“2.3”項色譜條件采集指紋圖譜,并將指紋圖譜分別導入“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統”(2012.130723版)軟件進行分析,分別匹配出12個共有峰,得菟絲子藥材和鹽菟絲子的指紋圖譜共有峰模式(見圖1、圖2),與對照品對比指認4號峰為綠原酸峰,9號峰為金絲桃苷峰,10號峰為異槲皮苷峰(見圖3)。以峰9為參照峰,分別計算各特征峰的相對保留時間和相對峰面積,兩者共有峰的相對保留時間RSD值均小于2%,而相對峰面積范圍分別17.35%~127.53%和13.53%~108.58%。

圖1 15批菟絲子藥材HPLC指紋圖譜共有峰模式Figure 1 The common peak mode of HPLC fingerprints of 15 batches of Cuscutae Semen

圖2 15批鹽菟絲子HPLC指紋圖譜共有峰模式Figure 2 The common peak mode of HPLC fingerprints of 15 batches of Salt Cuscutae Semen

圖3 菟絲子和鹽菟絲子對照指紋圖譜Figure 3 Reference fingerprints of Cuscutae Semen and Salt Cuscutae Semen by HPLC
2.5.2 相似度評價 采用“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統”(2012.130723版)軟件分別對15批菟絲子藥材和15批鹽菟絲子進行相似度評價,與生成的對照指紋圖譜對比,除T5外,菟絲子藥材的相似度均大于0.9。鹽菟絲子與對照圖譜的相似度大于0.9。表明不同產地間的菟絲子藥材與鹽菟絲子飲片的指紋圖譜具有較高相似度。結果見表2。

表2 15批菟絲子藥材和15批鹽菟絲子相似度評價結果Table 2 Results of similarity analysis of Cuscutae Semen and Salt Cuscutae Semen

表3 15批菟絲子和鹽菟絲子的共有峰峰面積Table 3 Peak area of common peaks of 15 batches of Cuscutae Semen and Salt Cuscutae Semen
2.5.3 特征峰峰面積的差異分析 由上述結果可知,鹽菟絲子與菟絲子指紋圖譜均呈現12個相同的共有峰,但鹽菟絲子部分色譜峰的峰面積發生明顯的變化。運用IBM SPSS Statistics 21.0軟件對菟絲子和鹽菟絲子各共有峰峰面積(見表3)進行獨立樣本t檢驗,結果見表4。可見,峰2、峰3、峰6、峰7、峰11在炮制前后的峰面積間差異具有統計學意義(P<0.05),表明峰2、峰3、峰6、峰7、峰11的含量在炮制后發生了明顯的變化。

表4 菟絲子和鹽菟絲子共有峰峰面積的獨立樣本T檢驗結果Table 4 The independent sample test result of peak area of each common peak of Cuscutae Semen and Salt Cuscutae Semen
2.6.1 主成分分析(PCA)將30批樣品的12個共有指紋峰峰面積導入IBM SPSS Statistics 21.0軟件進行標準化處理后作為變量進行主成分分析,計算得到主成分特征值、累積貢獻率,結果見表5;碎石圖見圖4。可見,PCA共提取3個特征值大于1的主成分,累積方差貢獻率達84.558%,因此,前3個主成分可以代表菟絲子指紋圖譜共有峰中大部分的化學信息,且碎石圖中前4個特征值的變化曲線陡峭,表明前3個主成分可以揭示引起不同批次樣品之間差異的信息[14]。成分載荷矩陣見表6,可見,第1主成分主要反映了峰9、8、4、1、10、5的信息;峰3、6、2、11、12、7在第2主成分的載荷值較高。同時將標準化后的數據作為變量導入SIMCA 14.0軟件進行PCA分析,得到得分散點圖見圖5。可見,菟絲子和鹽菟絲子分別分布在不同的區域,區別明顯。且未
經過炮制的菟絲子生品離散程度大,鹽菟絲子樣品更為集中,表明經過炮制后菟絲子中各類化學成分具有較好的一致性[15]。主成分分析結果與相似度評價結果基本一致。
2.6.2 正交最小偏二乘法分析(OPLS?DA)采用SIMCA 14.0軟件對12個共有指紋峰峰面積進行OPLS?DA分析。所建立的模型0.907,Q2=0.871>0.5,表明該模型可以用于菟絲子炮制前后的模式識別。通過OPLS?DA的得分散點圖(見圖6)可知,菟絲子藥材與鹽菟絲子明顯聚為2類。以VIP>1.0為標準,共篩選出5個差異標志物,結果見圖7。對其影響顯著性排序,分別為峰3>峰6>峰7>峰2>峰11,提示這幾個化學成分對于區分炮制前后的菟絲子貢獻較大。OPLS?DA結果與獨立樣品t檢驗結果一致。

表5 菟絲子和鹽菟絲子主成分分析特征值及方差貢獻率Table 5 Characteristic value and variance contribution rate of Cuscutae Semen and Salt Cuscutae Semen

表6 菟絲子和鹽菟絲子主成分分析成分載荷矩陣Table 6 Factors loading matrix of Cuscutae Semen and Salt Cuscutae Semen

圖4 菟絲子和鹽菟絲子共有峰主成分分析碎石圖Figure 4 Gravel plot of principal component analysis of common peaks of Cuscutae Semen and Salt Cuscutae Semen

圖5 菟絲子和鹽菟絲子共有峰主成分得分散點圖Figure 5 PCA Score plot of principal component analysis of common peaks of Cuscutae Semen and Salt Cuscutae Semen

圖6 菟絲子和鹽菟絲子共有峰OPLS-DA得分散點圖Figure 6 OPLS-DA Score plot of common peaks of Cuscutae Semen and Salt Cuscutae Semen

圖7 菟絲子和鹽菟絲子12個共有峰的VIP值圖Figure 7 Result of VIP about 12 common peaks of Cuscutae Se?men and Salt Cuscutae Semen
本研究比較了不同的流動相體系、流速、柱溫下各指紋峰的分離度,結果顯示以乙腈?0.1%磷酸為流動相,以流速為1.0 mL/min、柱溫為30℃時,圖譜中各色譜峰分離最好。同時也考察了360、282 nm兩個吸收波長,兩者的吸收峰一致,但360 nm下的基線較為平穩,所以最后選擇以360 nm作為檢測波長。此外,還考察了不同提取方式、提取溶劑、提取時間對提取效率的影響,最后確定以70%甲醇為溶劑,水浴回流30 min作為供試品溶液的制備方法。
本研究從菟絲子及鹽菟絲子的HPLC指紋圖譜中標識出12個共有峰,通過對照品指認其中的3個成分,分別為綠原酸、金絲桃苷和異槲皮苷。通過對比指紋圖譜可知,菟絲子和鹽菟絲子的色譜峰數目未呈現明顯的增加或減少,因此,經過鹽炙后的菟絲子未產生新的化學成分或導致某些化學成分的損失。相似度評價結果顯示,菟絲子、鹽菟絲子均與相應的對照指紋圖譜的相似度較高,表明不同產地及炮制前后的菟絲子整體的化學成分具有較好的一致性。通過PCA和OPLS?DA分析可將菟絲子明顯區分成將鹽炙前后的2類,OPLS?DA分析篩選出5個差異標志物,分別為峰3、峰6、峰7、峰2、峰11,且OPLS?DA結果與獨立樣品t檢驗結果一致,表明炮制前后其化學成分含量發生了顯著的變化。但對于化學成分產生的具體變化及是否為菟絲子鹽炙后增強補益肝腎功效的藥效物質基礎有待進一步結合藥理實驗進行研究。本研究所建立菟絲子的指紋圖譜及分析方法,能有效區分鹽炙后的菟絲子,為菟絲子和鹽菟絲子的質量控制提供了新的技術手段。