宋 輝,楊 波,王學(xué)志,白 晶,李文蘭
(1.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)與環(huán)境科學(xué)研究中心,哈爾濱 150076;2.國家教育部抗腫瘤天然藥物工程研究中心,哈爾濱 150076;3.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 藥學(xué)院,哈爾濱 150076)
傳統(tǒng)中藥使用方法以口服劑型為主,藥物中的有效成分在進(jìn)入消化道之后,除了消化系統(tǒng)的消化作用外,還不可避免地與腸道菌群發(fā)生代謝關(guān)系。由于受糞便的吸附作用和腸內(nèi)菌落的代謝速率影響,這些化學(xué)成分的原型及代謝產(chǎn)物在消化道中會有殘留;同時一些藥物在體內(nèi)不能通過腎臟代謝,經(jīng)過膽汁排泄到腸道中隨糞便排出體外,所以,進(jìn)入體內(nèi)的絕大部分藥物都能在糞便中檢測到。因此,通過分析鑒定糞便中的化學(xué)成分也能夠間接地反映中藥藥效物質(zhì)構(gòu)成。
中藥穿心蓮是爵床科植物穿心蓮Andrographispaniculata(burm.f.)Nees的地上部分,具有清熱解毒、涼血消腫的功效?,F(xiàn)代藥理研究法表明穿心蓮具有清熱抗炎、抗心血管疾病、抗感染、抗氧化、抗生育、抑制腫瘤細(xì)胞生長等多種藥理作用[1-5],作為抗病毒中藥廣泛應(yīng)用于臨床。研究發(fā)現(xiàn),穿心蓮對雄性大鼠精子的形成具有顯著性影響,雌鼠不易受孕[6-7],具有一定的生殖毒性。為了從體內(nèi)過程追蹤其藥效物質(zhì)基礎(chǔ),分析大鼠口服給藥后糞便的成分,尋找成分間的相互作用規(guī)律,本實驗對糞便的處理方法進(jìn)行優(yōu)化,以期減少糞便中內(nèi)源性物質(zhì)的干擾,獲取更多入糞的成分信息,初步分析糞便中成分的來源,為下一步糞便中的成分分析及其生殖毒性物質(zhì)基礎(chǔ)揭示提供科學(xué)理論的依據(jù)。
Waters高效液相(HPLC)系統(tǒng)(W2695泵、W2996DAD檢測器、自動進(jìn)樣器、Empower化學(xué)工作站);分析天平(ALC-110.4上海人和科學(xué)儀器有限公司);恒溫水?。―K80上海一恒科技有限公司);臺式低溫離心機(jī)(Avanti 30美國BECKMAN);超聲震蕩儀(H66MC美國奧好斯科技有限公司);電熱恒溫水浴鍋(DK-80上海一恒科技有限公司);XW-80A型快速蝸旋器。
穿心蓮 [Andrographis paniculata(Burm.f.)Nees.](哈爾濱市盛泰中藥飲片加工廠,批號:080501)。乙腈、甲醇(色譜純,山東禹王);甲酸(色譜純,上??其J);自制超純凈水等。
Wistar雄性大鼠(由哈爾濱醫(yī)科大學(xué)動物中心提供),體重180~240g,批號SCXK-(黑)2006-2010。
精密稱取100g穿心蓮全葉藥材,95%乙醇3倍量溫浸2h后,回流提取3次。每次的回流時間及溶劑用量分別為第一次10倍量提取1.5h、后2次用7倍量提取1h,合并提取液,55℃左右減壓回收乙醇,濃縮至1/3體積。保存于冰箱備用。實驗時用蒸餾水溶解,制成相當(dāng)于生藥8g/mL的灌胃藥液備用[7]。
稱取浸膏(1g生藥材),甲醇充分溶解,定容至10mL容量瓶,過0.45μm濾膜,得待測溶液。
分別稱取穿心蓮內(nèi)酯1mg、脫水穿心蓮內(nèi)酯1 mg,甲醇充分溶解,定容至10mL的容量瓶,過0.45μm濾膜,得混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液。
色譜柱:Waters Symmetry ShieldTM RP18(3.9mm×150mm,5μm);保護(hù)柱:Nova-PakC18Guard-PakTM;進(jìn)樣量:20μL;流動相:乙腈-0.2%甲酸水溶液洗脫系統(tǒng);流速:0.8mL/min;柱溫:30℃;檢測波長:275nm。流動相梯度變化程序見表1。
表1 流動相梯度變化程序表Table1 Gradient elution program of mobile phases
取Wistar大鼠4只,稱重,給藥組按照依據(jù)8 g生藥/100g劑量灌胃,即1mL/100g給予灌胃藥液,空白組給予相應(yīng)體積的蒸餾水,每次間隔12h,連續(xù)給藥3d,于末次給藥后放入代謝籠中,收集0~24h糞便,置于-20℃冰箱中冷凍保存,備用。
針對糞便中化學(xué)成分的復(fù)雜性,并且極性大的成分較多,以及糞便中內(nèi)源性成分的干擾,本實驗采取以下3種方法對糞便進(jìn)行預(yù)處理。
1)SPE固相萃取法 取大鼠給藥組糞便混合,用研缽研碎,稱取2.0g,加10倍量甲醇超聲提取30min,2次,濾過,減壓回收甲醇至干,用2mL色譜甲醇溶解,0.22μm微孔濾膜過濾,取1mL過濾液上SPE小柱純化,用2mL甲醇與1mL乙腈洗脫,合并洗脫液,減壓回收至干,殘渣用1mL色譜甲醇溶解,0.22μm微孔濾膜過濾為含藥糞便供試品溶液;同法制備空白糞便供試品溶液。
2)乙酸乙酯萃取法 取大鼠給藥組糞便混合,用研缽研碎,稱取2.0g,加10倍量甲醇超聲提取30min,2次,濾過,減壓回收甲醇至干,用4 mL蒸餾水溶解,用2倍量乙酸乙酯萃取2次,取乙酸乙酯層,減壓回收至干,用0.75mL甲醇超聲溶解,0.22μm微孔濾膜過濾為含藥糞便供試品溶液;同法制備空白糞便供試品溶液。
3)正丁醇萃取法 取大鼠給藥組糞便混合,用研缽研碎,稱取2.0g,加10倍量甲醇超聲提取30min,2次,濾過,減壓回收甲醇至干,用4 mL蒸餾水溶解,每次加2倍量水飽和的正丁醇溶液,萃取3次,合并萃取液,減壓回收至干,用1.0mL色譜甲醇超聲溶解,0.22μm微孔濾膜過濾為含藥糞便供試品溶液;同法制備空白糞便供試品溶液。
根據(jù)以上3種方法,篩選出處理步驟最少且雜質(zhì)峰較少、峰形較好的糞便處理方法。
分別吸取含藥糞便供試品溶液及空白糞便供試品溶液各20μL、體外藥材溶液及對照品溶液20 μL注入液相色譜儀,記錄70min的色譜圖。
通過分析乙酸乙酯萃取法液相色譜圖(圖1)可知,乙酸乙酯對于極性較弱的成分吸收選擇性較好,對于強(qiáng)極性成分選擇性差,導(dǎo)致較多成分丟失,檢測到的成分太少,不符合實驗要求。
通過分析正丁醇萃取法液相色譜圖(圖2)可知,水飽和正丁醇提取法提取的成分在當(dāng)前液相條件下分離度較差,成分也較少,不符合實驗要求。
通過分析SPE固相萃取法的液相圖譜(圖3),并與正丁醇萃取法和乙酸乙酯萃取法進(jìn)行對比可以發(fā)現(xiàn),固相萃取法的選擇性好,提出成分多,引入雜質(zhì)少,對樣品起到了很好的純化作用,可作為含藥糞便的處理方法。
對比含藥糞便、空白糞便、體外藥材及對照品的HPLC圖譜(圖4)可以發(fā)現(xiàn),在含藥糞便中發(fā)現(xiàn)19個成分,通過對比逐個峰的色譜圖與光譜圖,結(jié)果顯示,3、5、7、8、12、15、16、17、18、19號峰為原型成分,1、2、4、6、9、10、11、13、14號峰推測其為體內(nèi)代謝產(chǎn)物;與對照品對比發(fā)現(xiàn),12號峰為脫水穿心蓮內(nèi)酯。
目前對穿心蓮的藥效作用研究比較廣泛,但研究大多限于其解熱、抗菌、抗炎等藥理學(xué)作用。關(guān)于穿心蓮的生殖毒性及其物質(zhì)基礎(chǔ),至今尚未見翔實的研究報道。本實驗在前期實驗已明確具有生殖毒性的劑量下給藥3d后的糞便成分進(jìn)行分析,篩選出最佳糞便處理方法,建立穿心蓮糞便指紋圖譜,為下一步利用質(zhì)譜技術(shù)分析其成分,代謝途徑及其結(jié)構(gòu)演變提供支持,結(jié)合同步進(jìn)行的該藥材在血液及尿液中成分分析,揭示其生殖毒性的物質(zhì)基礎(chǔ),從而為優(yōu)化穿心蓮臨床使用的正確用法、用量,增強(qiáng)用藥的安全性提供參考依據(jù)。
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