王東超,魏穎,高佳琪,劉一冰,屈玲霞,劉永巧,徐暾海**,劉銅華
UPLC-ESI-MSn法測(cè)定糖痹康顆粒入血成分研究*
王東超1,2,3,魏穎1,2,3,高佳琪1,2,3,劉一冰1,屈玲霞1,2,3,劉永巧1,2,3,徐暾海1,2,3**,劉銅華2,3
(1.北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院北京100029;2.北京中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)養(yǎng)生學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京100029;3.北京中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)養(yǎng)生學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京100029)
目的:通過(guò)UPLC-ESI-MSn方法定性分析糖痹康顆粒(TBK)的入血成分,初步闡明糖痹康顆粒的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。方法:采用UPLC-LTQ-Orbitrap高分辨液質(zhì)聯(lián)用儀,在電噴霧離子源的正、負(fù)離子模式下,對(duì)空白血清、糖痹康顆粒經(jīng)大鼠給藥后的含藥血清進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)離子碎片信息,偶電子規(guī)律,氮規(guī)則等并結(jié)合相應(yīng)參考文獻(xiàn),定性分析并鑒定入血成分。結(jié)果:糖痹康顆粒灌胃給藥后,在大鼠血清中發(fā)現(xiàn)15個(gè)入血成分,其中13個(gè)是以原型成分被吸收,其余2個(gè)可能為代謝產(chǎn)物。結(jié)論:糖痹康入血成分是各組方藥味配伍后共同作用的結(jié)果,在大鼠血清中,多數(shù)成分已經(jīng)被大鼠代謝吸收,少數(shù)以原型成分吸收。本實(shí)驗(yàn)為糖痹康顆粒的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和體內(nèi)代謝研究提供參考。
糖痹康顆粒UPLC-ESI-MSn入血成分藥效物質(zhì)基礎(chǔ)
糖痹康顆粒(專利申請(qǐng)?zhí)枺?00810167551.1)主要由黃芪、桂枝、黃連、延胡索、雞血藤、黃芩、女貞子、水蛭組成,具有益氣養(yǎng)陰、解毒化瘀通絡(luò)功效,對(duì)治療糖尿病周圍神經(jīng)病變具有良好的效果[1-5]。臨床研究表明糖痹康顆粒對(duì)糖尿病周圍神經(jīng)病變患者的肢體麻木、疼痛、感覺(jué)異常等癥狀改善明顯,對(duì)神經(jīng)傳導(dǎo)速度和末梢微循環(huán)有明顯的改善作用[6]。糖痹康在臨床試驗(yàn)中對(duì)糖尿病周圍神經(jīng)病變具有明顯改善,但是要進(jìn)一步研究其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)制,需要更深入的研究,本實(shí)驗(yàn)初步研究了糖痹康顆粒經(jīng)SD大鼠口服后的入血成分,希望通過(guò)對(duì)入血成分的鑒定,找到使糖痹康發(fā)揮藥理作用的有效成分,為其作用機(jī)制研究提供參考。
1.1 儀器
Thermo Scientific TM LTQ Orbitrap XL hybrid FT?MS instrument高分辨率質(zhì)譜(德國(guó)Thermo公司);ML54/02電子天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司);KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);3K15型Sigma低溫高速離心機(jī)(德國(guó)Sigma公司);ACQUITY UPLC?BEH C18Column(130?,1.7μm,2.1 mm×100 mm,美國(guó)Waters公司)。
1.2 試劑
糖痹康顆粒為北京中醫(yī)藥大學(xué)提供(批號(hào):20150401);戊巴比妥鈉(德國(guó)Merck公司,批號(hào):bm-007);乙腈(色譜純,美國(guó)Sigma-aldrich公司);甲酸(美國(guó)Fisher公司);水為Millipore-Q自制超純水。
表1 取血清時(shí)間表
表2 TBK色譜梯度洗脫條件
1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
SPF級(jí)雄性SD大鼠30只,購(gòu)自中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,合格證號(hào):SCXK-(軍)2012-0004,體重290-330 g,飼養(yǎng)于SPF環(huán)境,溫度20℃-25℃,濕度45%(40%-70%),光照12h(7:00-19:00),噪音<60分貝。
2.1 給藥途徑和方法
將SD大鼠隨機(jī)分為TBK給藥組15只、正常組15只,適應(yīng)性喂養(yǎng)7天后,開始灌胃給藥。糖痹康按照成人劑量的10倍給藥;正常組給與相同體積蒸餾水。每日灌胃1次,連續(xù)灌胃7日。
2.2 含藥血清樣品采集
所有大鼠實(shí)驗(yàn)前禁食12 h(自由飲水),大鼠稱重后,按照表1時(shí)間點(diǎn)麻醉(30 g·L-1至1 mL·kg-1的戊巴比妥鈉溶液)后肝門靜脈取血。收集血清,靜置2 h后,4℃,4 000 rpm離心15 min,取上清,作為各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的含藥血清,備用。
2.3 含藥血清樣品處理
取空白及含藥血清各0.5 mL,加2.5 mL乙腈,渦旋30 s后,4℃,4 000 rpm離心10 min,取上清液,35℃下氮?dú)獯蹈?,?00 μL甲醇,渦旋30 s,復(fù)溶,4℃,13 000 rpm離心10 min,取上清液,備用。
2.4 色譜條件
色譜柱:ACQUITY UPLC?BEH C18Column(130?,1.7μm,2.1 mm×100 mm);流動(dòng)相:A:0.1%甲酸水溶液,流動(dòng)相B:乙腈;流速:0.4 mL·min-1;柱溫:40℃;檢測(cè)波長(zhǎng):254 nm;進(jìn)樣量:0.2 μL;梯度洗脫程序見(jiàn)表2。
2.5 質(zhì)譜條件
正離子模式:毛細(xì)管溫度:350℃;鞘氣流速:40 arp;輔助鞘氣流速:20 arp;噴霧電壓:4 kV;源電流:100 μA;毛細(xì)管電壓:25 V;管透鏡電壓:110 V;負(fù)離子模式:毛細(xì)管溫度:350℃;鞘氣流速:40arp;輔助鞘氣流速:20arp;噴霧電壓:3 kV;源電流:100 μA;毛細(xì)管電壓:-35 V;管透鏡電壓:-110 V;樣品采用高分辨巧進(jìn)行全掃描(Fullscan,F(xiàn)S),分辨率R設(shè)為30 000,掃描范圍m/z 50-1 500 amu;二級(jí)和三級(jí)質(zhì)譜采用動(dòng)態(tài)DDS掃描,CID激活單位化25 q,激活時(shí)間30 ms,歸一化碰撞能量為35%,以離子阱打拿極檢測(cè)碎片離子。設(shè)置動(dòng)態(tài)排除(DE),重復(fù)次數(shù):30,重復(fù)時(shí)間:30 s,排除清單大?。?00,排除時(shí)間:60 s。
3.1 專屬性考察
取“2.2”項(xiàng)下的含藥血清和空白血清進(jìn)樣(圖1),雖然含藥血清和空白血清總離子流圖無(wú)明顯差異(圖2),可以精確提取出入血成分的離子流圖,表明內(nèi)源性物質(zhì)對(duì)測(cè)定無(wú)干擾。
3.2 化學(xué)成分分析
含藥血清樣品按照“2.4”、“2.5”項(xiàng)下方法進(jìn)樣,詳細(xì)分析,通過(guò)保留時(shí)間、精確分子量以及離子碎片信息解析色譜峰,進(jìn)行成分指認(rèn)和鑒定,從而確定TBK入血原型成分和可能的代謝產(chǎn)物。經(jīng)分析,共檢測(cè)出13種原型成分,2種代謝產(chǎn)物,可視為糖痹康顆粒的入血成分。
3.2.1 原型成分分析
通過(guò)體外TBK、含藥血清和空白血清的LC-MS/ MS分析,可以檢測(cè)到血清中多種成分(表3)。
3.2.2 代謝產(chǎn)物分析
在含藥血清中檢測(cè)到多種生物堿,故在血清中能夠檢測(cè)到生物堿代謝物的幾率很大。通過(guò)對(duì)m/z 50-550間主要離子的LC-MS/MS分析,2個(gè)二級(jí)質(zhì)譜中觀察到M-176,見(jiàn)表4。葡糖醛酸結(jié)合物是體內(nèi)最常見(jiàn)的的代謝產(chǎn)物存在形式[13-15]。由此推測(cè)這2個(gè)化合物是生物堿與葡萄糖醛酸結(jié)合物。在血清中,生物堿既以原形存在,也以與葡萄糖醛酸結(jié)合的形式存在。通過(guò)MS/MS數(shù)據(jù)推測(cè)2個(gè)這樣離子可能存在的結(jié)構(gòu)(圖2)。雖然明確是生物堿與葡萄糖醛酸結(jié)合物,但是生物體內(nèi)代謝復(fù)雜,TBK成分多樣且含有同分異構(gòu)現(xiàn)象,只依靠質(zhì)譜很難斷定其結(jié)構(gòu),其代謝結(jié)構(gòu)可能還需要其他技術(shù)來(lái)鑒定區(qū)分。
圖1 含藥血清和空白血清總離子流圖
本實(shí)驗(yàn)首次應(yīng)用UPLC-ESI-MSn對(duì)糖痹康顆粒入血成分進(jìn)行分析,該方法效率高、穩(wěn)定性好、靈敏度高,能快速檢測(cè)出含量較低的化學(xué)成分,優(yōu)于其他方法。在血清處理的時(shí)間點(diǎn)上,分別在0.5、1、1.5、2、2.5、3、4、6、8、10、12 h時(shí)間點(diǎn)取血清,通過(guò)質(zhì)譜總離子流圖的信息比對(duì),發(fā)現(xiàn)在0.5、1、1.5 h等時(shí)間點(diǎn)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)不同,色譜信息大致相同,故選擇1 h進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。在血清處理上,為了在血清中獲得更多的數(shù)據(jù)信息,沒(méi)有采用SPE小柱法,通過(guò)比較乙腈沉淀法、甲醇沉淀法、乙酸乙酯沉淀法等方法,結(jié)果選擇了特征峰圖譜信息豐富的乙腈沉淀法。
在前期對(duì)糖痹康顆粒的體外成分研究中,發(fā)現(xiàn)該顆粒含有黃酮類、生物堿類、單萜苷類、苯乙醇苷類、酚酸類等50多種成分,但在本次實(shí)驗(yàn)中,只檢測(cè)出13個(gè)原型成分和2個(gè)代謝產(chǎn)物,這些化合物可能來(lái)自黃芩、女貞子、黃連、延胡索。糖痹康顆粒的入血成分來(lái)源于該復(fù)方的各味組成方藥,黃芩中黃酮類成分具有抗炎作用,女貞子中紅景天苷具有養(yǎng)陰效用,黃連和延胡索中的生物堿類具有降糖作用,糖痹康顆粒治療糖尿病周圍神經(jīng)病變的藥效也是各味藥材相輔相成作用的結(jié)果。本次實(shí)驗(yàn)只發(fā)現(xiàn)少數(shù)原型成分和代謝產(chǎn)物,原因可能是生物機(jī)體內(nèi)代謝通路途徑復(fù)雜,多數(shù)已經(jīng)快速入血,并被機(jī)體代謝,只檢測(cè)到少數(shù)成分。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)可以為糖痹康顆粒的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究以及體內(nèi)活性作用機(jī)制提供參考。
圖2 質(zhì)譜數(shù)據(jù)和M1(A)、M2(B)結(jié)構(gòu)圖
表3 入血化學(xué)成分鑒定表(正/負(fù)離子模式)
續(xù)表3
表4 2個(gè)代謝產(chǎn)物L(fēng)C-MS/MS數(shù)據(jù)
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Research on Component Determination of Tang-Bi-Kang Granules in Rat Serum by UPLC-ESI-MSnMethod
Wang Dongchao1,2,3,Wei Ying1,2,3,Gao Jiaqi1,2,3,Liu Yibing1,Qu Lingxia1,2,3, Liu Yongqiao1,2,3,Xu Tunhai1,2,3,Liu Tonghua2,3
(1.Collage of Chinese Medicine,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100029,China; 2.Key Laboratory on Health Cultivation,the Ministry of Education,Beijing 100029,China; 3.Beijing Key Laboratory of Health Cultivation,Beijing 100029,China)
Through comprehensively characterizing components in blood after oral administration of Tang-Bi-Kang (TBK)granules by UPLC-ESI-MSn,this study was aimed to explain the pharmaceutical material basis of TBK initially. UPLC-LTQ-Orbitrap was used under both positive and negative ion modes of electrospray ionization.The blank serum and rat serum after oral administration of TBK were analyzed.Components in rat serum were identif i ed and characterized based on ion fragment information,evenelectron law,nitrogen rule and so on.Reference data was used to establish the UPLC-ESI-MSnmethod.The results showed that after oral administration of TBK granules,15 components were detected in the serum,of which 13 components were taken as the prototype to blood and 2 metabolites.It was concluded that constituents of TBK granules in rat serum were generated from compatibility of all herbal medicines.In rat serum,most of the components had been absorbed by rat’s metabolism;a few were absorbed as the prototype.This research provided references for pharmacodynamic material basis and metabolism of TBL granules in vivo.
Tang-Bi-Kang granules,UPLC-ESI-MSn,components in serum,pharmaceutical material basis
10.11842/wst.2017.05.012
R917
A
(責(zé)任編輯:韓馥蔓,責(zé)任譯審:王晶)
2017-04-17
修回日期:2017-05-20
*科學(xué)技術(shù)部國(guó)家“重大新藥創(chuàng)制”科技重大專項(xiàng)(2012ZX09102201-001):治療糖尿病周圍神經(jīng)病變藥物糖痹康臨床前研究,負(fù)責(zé)人:劉銅華;北京中醫(yī)藥大學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)—中醫(yī)藥干預(yù)糖尿病及其并發(fā)癥研究團(tuán)隊(duì)(2011-CXTD-19),負(fù)責(zé)人:劉銅華。
**通訊作者:徐暾海,教授,博士生導(dǎo)師,主要研究方向:中藥活性成分及其質(zhì)量控制研究。