金立陽,汪英俊,葉淑青,李存玉,彭國平,鄭云楓
(南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,江蘇 南京 210023)
澤瀉是澤瀉科植物澤瀉Alisma orientale(Sam.)Juzep.的干燥塊莖[1],其傳統(tǒng)主產(chǎn)地為四川、福建與江西。然而根據(jù)近幾年文獻報道與實地考察發(fā)現(xiàn),四川產(chǎn)量最大,廣西次之,福建與江西由于市場因素影響已逐漸退出主產(chǎn)區(qū)[2]。目前,已有澤瀉指紋圖譜的相關(guān)報道[3-7],但針對四川、廣西產(chǎn)地澤瀉指紋圖譜與差異性成分的研究較少。
本研究收集了19 批四川產(chǎn)地澤瀉、11 批廣西產(chǎn)地澤瀉,通過指紋圖譜結(jié)合模式識別(聚類分析、主成分分析和正交最小二乘法判別分析)進行綜合分析[8-11],將這2 個產(chǎn)地藥材進行區(qū)分,并探討它們之間成分的差異,以期為其質(zhì)量控制與評價、制劑生產(chǎn)、臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
Waters e2695 型高效液相色譜儀(配置2998PDA 二極管陣列檢測器,美國Waters 公司);Triple TOFTM5600 型質(zhì)譜儀(美國AB Sciex 公司);KH-250B 型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);AL210 型電子分析天平(萬分之一,瑞士梅特勒-托利多公司);HP-02 型多功能粉碎機(永康市帥通電器廠)。
對照品澤瀉醇A(批號JBZ-1648)、24-乙酰澤瀉醇A(批號JBZ-1665)、澤瀉醇B(批號JBZ-1649)、23-乙酰澤瀉醇B(批號JBZ-1419)質(zhì)量分數(shù)均大于98.0%,均購于南京金益柏生物技術(shù)有限公司。乙腈(色譜純,美國Tedia 公司);甲酸(色譜純,德國Merck 公司);冰醋酸為分析純。30 批澤瀉分別收購于四川和廣西,具體見表1,經(jīng)南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院嚴輝副教授鑒定為澤瀉科植物澤瀉Alisma orientale(Sam.)Juzep.的干燥塊莖。
表1 樣品信息Tab.1 Information of samples
2.1 對照品溶液制備 精密稱取澤瀉醇A、24-乙酰澤瀉醇A、澤瀉醇B、23-乙酰澤瀉醇B 對照品適量,加乙腈溶解,即得。
2.2 供試品溶液制備 稱取澤瀉粉末(過5 號篩)2.0 g,置于具塞錐形瓶中,加入10 mL 乙腈,稱定質(zhì)量,超聲提?。üβ?50 W、頻率40 kHz)30 min,放冷,乙腈補足減失的質(zhì)量,搖勻,過0.22 μm 微孔濾膜。精密吸取1 mL 續(xù)濾液,加入2 μL 冰醋酸,搖勻,即得。
2.3 色譜條件 Hanbon Hedera ODS-2 C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相為水(A)-乙腈(B),梯度洗脫(0~15 min,60%~45%A;15~32 min,45%~5%A;32~50 min,5%~3%A;50~55 min,3%A);體積流量1.0 mL/min;柱溫35 ℃;檢測波長210 nm;進樣量10 μL。
2.4 質(zhì)譜條件 電噴霧離子源(ESI);正離子模式檢測;掃描范圍m/z50~2 000;噴霧電壓5 500 V;解簇電壓100 V;碰撞電壓40、20 V;離子源溫度600 ℃;霧化器壓力413.7 kPa;輔助加熱器壓力413.7 kPa;氣簾氣壓力275.8 kPa。
3.1 精密度試驗 取澤瀉1 份,按“2.2”項下方法制備供試品溶液,在“2.3”項條件下連續(xù)進樣6 次。以澤瀉醇B 為對照峰,測得各共有峰相對保留時間、相對峰面積RSD 均小于2.08%,表明儀器精密度良好。
3.2 重復(fù)性試驗 取同一澤瀉6 份,按“2.2”項下方法制備供試品溶液,在“2.3”項條件下進樣,以澤瀉醇B 為對照峰,測得各共有峰相對保留時間、相對峰面積RSD 均小于2.93%,表明該方法重復(fù)性良好。
3.3 穩(wěn)定性試驗 取澤瀉1 份,按“2.2”項下方法制備供試品溶液,在“2.3”項條件下于0、2、4、8、12、24 h 進樣,以澤瀉醇B 為對照峰,測得各共有峰相對保留時間、相對峰面積RSD 均小于2.53%,表明供試品溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
4.1 相似度分析 30 批澤瀉按“2.2”項下方法制備供試品溶液,在“2.3”項條件下進樣,記錄55 min 色譜圖。將30 批圖譜數(shù)據(jù)導(dǎo)入“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)軟件(2012 版)”,計算各批澤瀉與對照圖譜的相似度。結(jié)果,四川產(chǎn)地澤瀉相似度為0.937~0.968,廣西產(chǎn)地澤瀉相似度為0.240~0.364,表明兩地藥材成分差異性較大,而同一產(chǎn)地差異較小。因此,不能建立同一指紋圖譜,而應(yīng)各自進行分析。
4.2 指紋圖譜建立 分別將19 批四川產(chǎn)地澤瀉(S1~S19)、11 批廣西產(chǎn)地澤瀉(S20~S30)圖譜數(shù)據(jù)導(dǎo)入“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(tǒng)軟件(2012 版)”進行分析,結(jié)果見圖1。S1~S19的相似度分別為0.995、0.995、0.975、0.976、0.995、0.977、0.997、0.967、0.994、0.973、0.990、0.991、0.992、0.987、0.997、0.996、0.993、0.996、0.992,而S20~S30 分別為0.982、0.960、0.987、0.978、0.963、0.980、0.994、0.948、0.976、0.998、0.990,兩地均在0.94 以上,表明同一產(chǎn)地澤瀉成分接近,穩(wěn)定性較好。
圖1 不同產(chǎn)地樣品HPLC 指紋圖譜Fig.1 HPLC fingerprints of samples from different growing areas
4.3 共有峰標定與分析 根據(jù)指紋圖譜分析結(jié)果,分別從19 批四川產(chǎn)地澤瀉中標定了17 個共有峰,11 批廣西產(chǎn)地澤瀉中標定了12 個,按保留時間進行排序,共有21 個色譜峰,見圖2。由此可知,峰1、2、11、13~14、16、18~19 為兩地共有,峰3~7、9~10、20~21 為四川獨有,而峰8、12、15、17 為廣西獨有;四川峰14、16、18 較高,而廣西峰11 較高。根據(jù)對照圖譜可以直觀看出,四川、廣西產(chǎn)地澤瀉成分差異明顯。
圖2 不同產(chǎn)地樣品對照圖譜Fig.2 Reference chromatograms of samples from different growing areas
5.1 聚類分析 將不同產(chǎn)地、批次樣品指紋圖譜標定的21 個色譜峰峰面積導(dǎo)入SPSS 24.0 軟件(若在該保留時間下無對應(yīng)色譜峰,則將峰面積定為0),峰面積數(shù)據(jù)進行Z 得分標準化后以平方Euclidean 距離為度量標準,采用組間聯(lián)接法,對標準化的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)聚類,結(jié)果見圖3。根據(jù)聚類分析結(jié)果,在度量距離為10 時,30 批澤瀉可聚為2 類,其中S1~S19 聚合為一類,S20~S30 聚合為一類,不同批次樣品按產(chǎn)地聚合,與相似度分析結(jié)果一致。
圖3 30 批樣品聚類樹狀圖Fig.3 Dendrogram of thirty batches of samples
5.2 主成分分析 將不同產(chǎn)地、批次樣品指紋圖譜標定的21 個色譜峰峰面積導(dǎo)入SIMCA14.1 軟件(若在該保留時間下無對應(yīng)色譜峰,則將峰面積定為0),采用無監(jiān)督模式識別-主成分分析,用前2個主成分進行區(qū)分。建立模型的R2Y(累計解釋參數(shù))為0.863,Q2(預(yù)測能力參數(shù))為0.751,表明其區(qū)分與預(yù)測能力良好,可進行產(chǎn)地區(qū)分。主成分分析得分圖見圖4,以中軸為界限,左邊為廣西產(chǎn)地澤瀉,右邊為四川產(chǎn)地澤瀉。
圖4 30 批樣品主成分分析圖Fig.4 Principal component analysis plot for thirty batches of samples
5.3 正交最小二乘法判別分析 相似度分析、聚類分析、主成分分析都可以發(fā)現(xiàn)2 個產(chǎn)地澤瀉差異性較大,為了進一步探究它們之間成分的差異性,使用正交最小二乘法判別分析,生成變量重要投影,見圖5,得出各標定峰對于區(qū)分兩地澤瀉的貢獻程度。以VIP 大于1 作為標準,篩選出了6 個對區(qū)分2 個產(chǎn)地澤瀉貢獻較大的變量,按影響大小排列依次為峰16、峰11、峰19、峰18、峰14、峰13,兩地共有峰中都包括這6 種成分。
圖5 變量重要性投影圖Fig.5 VIP plot of OPLS-DA
以上結(jié)果表明,四川、廣西產(chǎn)地澤瀉中這6 種成分區(qū)別較大,可能是導(dǎo)致其相似度較差的主要原因,可據(jù)此對2 個產(chǎn)地樣品進行鑒別。
5.4 共有峰定性分析 為了確認四川、廣西產(chǎn)地澤瀉之間的差異性成分,采用HPLC-MS/MS 結(jié)合對照品比對,對上述標定的21 個色譜峰進行鑒定,在“2.3”“2.4”項條件下進樣(為了提高檢出靈敏度,流動相中的水換為0.1%甲酸[12]),結(jié)果見表2。
表2 樣品成分二級質(zhì)譜鑒定結(jié)果Tab.2 MS/MS identification results of constituents in samples
除11~13 號峰外,各成分均存在準分子離子[M+H]+。以11 號峰為例,正離子模式下掃描顯示m/z473[M +H-H2O]+,455[M +H-2H2O]+,437[M+H-3H2O]+,383[M+H-H2O-C4H10O2]+,339[M+H-H2O-C6H14O3]+。依據(jù)文獻[14]中澤瀉醇A 裂解數(shù)據(jù)結(jié)合相應(yīng)對照品,鑒定11 號峰為澤瀉醇A。其余成分按該方法,依照相關(guān)文獻數(shù)據(jù)[13-15]及對照品,結(jié)合一級、二級離子碎片信息進行鑒定。
本實驗用甲醇、80%乙腈、90%乙腈、乙腈進行超聲提取,結(jié)果發(fā)現(xiàn)乙腈提取時較甲醇基線更穩(wěn)定,較80%、90% 乙腈出峰多,峰形好,此外2015 年版《中國藥典》中澤瀉也采用該溶劑提?。?]。因此,本實驗選擇乙腈。
澤瀉作為常用的傳統(tǒng)中藥,其產(chǎn)地在不斷變遷,由內(nèi)陸向沿海地區(qū)擴張[16]。自從清代以來,其道地產(chǎn)區(qū)一直是福建,但目前當?shù)胤N植面積與市場占有率嚴重下降[2],故對比四川、廣西這2 個主要產(chǎn)區(qū)的澤瀉更具有實際意義。
結(jié)果顯示,四川、廣西產(chǎn)地澤瀉成分差異較大,通過化學(xué)模式識別結(jié)合HPLC-MS/MS,篩選并鑒定出6 種主要差異性成分,按影響大小排列依次為澤瀉醇B、澤瀉醇A、11-去氧澤瀉醇C、23-乙酰澤瀉醇B、澤瀉醇O、24-乙酰澤瀉醇A。今后,可進一步以這6 種成分為指標,對兩地澤瀉進行區(qū)分,如針對其中差異性最大的澤瀉醇B 進行含有量測定;制定兩地澤瀉醇B 含有量限度標準以判別藥材產(chǎn)地。
四川、廣西產(chǎn)地澤瀉成分的差異性可能是由種質(zhì)差異與生長環(huán)境差異造成的,四川種質(zhì)來源于當?shù)?,并進行了雜交留種實驗;廣西種質(zhì)來源于福建,后為當?shù)亓舴N,并且未經(jīng)過擇優(yōu)選育[2];由于地理位置不同,導(dǎo)致兩地水質(zhì)、土壤、日照、溫度等方面存在差別。有研究針對澤瀉根際土壤與塊莖中無機元素進行相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)塊莖中部分元素積累受土壤影響明顯[17],表明不同土壤背景也可能是導(dǎo)致澤瀉成分變化的原因之一。
現(xiàn)代研究表明,澤瀉中24-乙酰澤瀉醇A、23-乙酰澤瀉醇B、澤瀉醇A 都具有降血脂活性,但澤瀉醇B 卻不能抑制血脂升高[18],表明四川、廣西產(chǎn)地澤瀉成分的明顯差異可能會導(dǎo)致其藥理作用區(qū)別較大。本研究篩選出的6 種主要差異性成分需要作進一步藥理分析,結(jié)合與藥效之間的關(guān)系探究可能導(dǎo)致的藥效差別。在當前成分與藥效之間關(guān)系還不明確的情況下,制劑生產(chǎn)與臨床應(yīng)用時應(yīng)注意澤瀉來源,并使用固定產(chǎn)地的藥材以保障質(zhì)量穩(wěn)定、療效確切。