孫夢(mèng)曉,丁輝,王躍飛,高秀梅,李雪,楊文志
(天津中醫(yī)藥大學(xué)組分中藥國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 301617)
中藥復(fù)方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究是保障其國(guó)際化的重中之重。在新型冠狀病毒肺炎疫情中,中藥復(fù)方也成為疫情防控的中國(guó)亮點(diǎn)[1]。但因其多味藥疊加,具有“多成分、多靶點(diǎn)、多渠道”整體性協(xié)同發(fā)揮作用的特點(diǎn)[2],這就使得其物質(zhì)基礎(chǔ)的闡明尤為迫切。
隨著分析儀器的快速發(fā)展,液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)因兼有色譜的高分離性能和質(zhì)譜的高靈敏度以及高選擇性的特點(diǎn),被廣泛用于中藥及復(fù)方分析,極大推動(dòng)了對(duì)中藥的研究探索[3]。超高效液相色譜/離子淌度-四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜(UHPLC/IM-QTOF-MS)是一種集快速色譜分離與維度增強(qiáng)高分辨測(cè)定的分析技術(shù),通過(guò)選用亞2 μm填料色譜柱,能夠極大減少溶劑消耗,增強(qiáng)分離度、提高分析效率;另外,數(shù)據(jù)非依賴(lài)高分辨MSE采集(HDMSE)具有離子淌度分離功能、同時(shí)最大可能覆蓋所有母離子獲取二級(jí)質(zhì)譜信息,從而支持中藥復(fù)方多成分的系統(tǒng)表征與鑒定[4]。
張伯禮院士團(tuán)隊(duì)為助力常態(tài)化疫情防控,研發(fā)了對(duì)呼吸系統(tǒng)感染性疾病的防治有較好療效的清感飲(春飲、夏飲、秋飲、冬飲、童飲)制劑,具有清咽潤(rùn)喉,疏風(fēng)解毒的功效,也有預(yù)防季節(jié)性流感的作用,目前已在天津市共400余家醫(yī)療機(jī)構(gòu)調(diào)劑使用[5]。其中,清感春飲用于外感風(fēng)邪、濕濁內(nèi)蘊(yùn)證,處方由炒草果仁、連翹、炒牛蒡子、射干、桔梗、茉莉花茶等組成;夏飲用于暑熱犯表證,處方由廣藿香、薄荷、牛蒡子、射干、桔梗、赤芍、紫蘇葉、金銀花、焦山楂、甘草、綠茶組成;秋飲用于風(fēng)燥襲肺證,處方由北沙參、桑葉、炒牛蒡子、射干、桔梗、赤芍、紫蘇葉、金銀花、焦山楂、甘草片、菊花等組成;冬飲用于外感風(fēng)寒、陽(yáng)氣不足證處方由黃芪、虎杖、炒牛蒡子、射干、桔梗、紅茶等組成;童飲用于外感風(fēng)邪、肺氣失宣證,處方由薏苡仁、連翹、牛蒡子、薄荷、桔梗、赤芍、紫蘇葉、焦山楂、甘草、菊花組成。
本研究從中藥復(fù)方整體性出發(fā),采用超高效液相色譜與離子淌度-四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(UHPLC/IM-QTOF-HDMSE),進(jìn)行色譜質(zhì)譜參數(shù)優(yōu)化后采集清感飲制劑樣品及其單味藥數(shù)據(jù),基于UNIFI軟件調(diào)用自建數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)峰注解流程進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;優(yōu)先對(duì)主要色譜峰進(jìn)行單味藥歸屬,根據(jù)對(duì)照品比對(duì)結(jié)果和高分辨質(zhì)譜裂解信息,結(jié)合相關(guān)參考文獻(xiàn),全面快速地闡明清感飲(系列)制劑的化學(xué)成分,見(jiàn)圖1。
圖1 基于UHPLC/IM-QTOF-HDMSE結(jié)合UNIFI自動(dòng)峰注釋和自建數(shù)據(jù)庫(kù)的清感飲系列制劑的多成分表征流程圖Fig.1 A schematic diagram exhibiting the efficient characterization of the multiple components from Qinggan Yin series preparations based on UHPLC/IM-QTOF-HDMSEin combination with automatic peak annotation by UNIFI and searching against the in-house libraries
1.1 儀器與試劑 Vion IMS-QTOF離子淌度高分辨液質(zhì)聯(lián)用儀(Waters公司,美國(guó));Milli-Q Integral 5純水機(jī)(Millipore公司,美國(guó));MS105DU型十萬(wàn)分之一電子天平、ME104/02型萬(wàn)分之一電子天平(Mettler Toledo公司,瑞士),LQ-A6001型十分之一電子天平(上海瑤新電子科技有限公司);L530型臺(tái)式離心機(jī)(長(zhǎng)沙高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)湘儀離心機(jī)儀器有限公司);5804R型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(Eppendorf公司,美國(guó));98-1-B型電子調(diào)溫電熱套(天津市泰斯特儀器有限公司);FSJ-A05N6型小熊粉碎機(jī)(小熊電器股份有限公司)。
甲醇、乙腈(Thermo Fisher Scientific公司,美國(guó))、甲酸(Sigma-Aldrich公司,瑞士)均為色譜純,超純水由Milli-Q純水機(jī)制備。
1.2 藥品 清感飲系列制劑:天津中醫(yī)藥大學(xué)省部共建組分中藥國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)研制(清感春飲、夏飲、秋飲、冬飲、童飲);單味藥藥材飲片黃芪[Astragali Radix:Astragalus membranaceus(Fisch.)
Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao 或 Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge,批號(hào):1908045],牛蒡子(Arctii Fructus:Arctium lappa L.,批號(hào):1909015),射干 [Belamcandae Rhizoma:Belamcanda chinensis(L.)DC.,批號(hào):2005011], 桔梗 [Platycodonis Radix:Platycodon grandiflorum(Jacq.)A.DC.,批號(hào):190601],赤芍(Paeoniae Radix Rubra:Paeonia lactiflora Pall.或Paeonia veitchii Lynch,批號(hào):2004082),紫蘇葉[Perillae Folium:Perilla frutescens(L.)Britt.,批號(hào):2001032],金銀花(Lonicerae Japonicae Flos:Lonicera japonica Thunb.,批號(hào):20200701),焦山楂(Crataegi Fructus:Crataegus pinnatifida Bge.var.major N.E.Br.或 Crataegus pinnatifida Bge.,批號(hào):200301),甘草(Glycyrrhizae Radix et Rhizoma:Glycyrrhiza uralensis Fisch.或 Glycyrrhiza inflata Bat.或 Glycyrrhiza glabra L.,批號(hào):200601),連翹[Forsythiae Fructus:Forsythia suspensa(Thunb.)Vahl,批號(hào):191201],草果(Tsaoko Fructus:Amomum tsaoko Crevost et Lemaire,批號(hào):190801),廣藿香 [Pogostemonis Herba:Pogostemon cablin(Blanco)Benth.,批號(hào):2003034],薄荷(Menthae Haplocalycis Herba:Mentha haplocalyx Briq.,批號(hào):2003149),北沙參(Glehniae Radix:Glehnia littoralis Fr.SchmidtexMiq.,批號(hào):2004065),桑葉(MoriFolium:Morus alba L.,批號(hào) :1902158), 虎杖(Polygoni Cuspidati Rhizoma et Radix:Polygonum cuspidatum Sieb.Et Zucc.,批號(hào):2003018),菊花(Chrysanthemi Flos:ChrysanthemummorifoliumRamat.,批號(hào):191101),薏苡仁[Coicis Semen:Coix lacrymajobi L.var.mayuen(Roman.)Stapf,批號(hào):200301]均由安徽省世茂醫(yī)藥有限公司提供;茉莉花茶(Jasminum Tea,批號(hào):HXJ19-0356),綠茶(GreenTea,批號(hào):202004006),武夷紅茶(Black Tea,批號(hào):201910016)均由天津市河西區(qū)春光茶業(yè)經(jīng)營(yíng)部提供。飲片經(jīng)檢測(cè)均符合《中國(guó)藥典》2020年版一部的有關(guān)規(guī)定。
對(duì)照品新綠原酸(編號(hào) 1,批號(hào):DST191028-015)、綠原酸(編號(hào) 2,批號(hào):DST190906-021)、隱綠原酸(編號(hào) 3,批號(hào):DST190908-035)、異綠原酸 B(編號(hào)4,批號(hào):DST191008-037)、異綠原酸 A(編號(hào) 5,批號(hào):DST190918-036)、異綠原酸C(編號(hào)6,批號(hào):DST190904-038)、表兒茶素沒(méi)食子酸酯(編號(hào)7,批號(hào):DST191026-037)、迷迭香酸(編號(hào)8,批號(hào):DST190506-027)、獐牙菜苷(編號(hào) 9,批號(hào):DST200310-014)、芍藥內(nèi)酯苷(編號(hào)10,批號(hào):DST190912-071)、斷氧化馬錢(qián)子苷(編號(hào)11,批號(hào):DST190803-111)、芍藥苷(編號(hào) 12,批號(hào):DST191024-070)、氧化芍藥苷(編號(hào)13,批號(hào):DST191012-074)、毛蕊花糖苷(編號(hào)17,批號(hào):DST200709-061)、白藜蘆醇(編號(hào) 23,批號(hào):DST200308-045)、虎杖苷(編號(hào) 24,批號(hào):DST190821-038)、芹菜素(編號(hào) 26,批號(hào):DST190816-026)、金合歡素(編號(hào) 27,批號(hào):DST200618-037)、木犀草素(編號(hào) 28,批號(hào):DST191020-032)、山奈酚(編號(hào) 29,批號(hào):DST191020-056)、夏佛托苷(編號(hào) 31,批號(hào):DST200524-006)、異夏佛塔苷(編號(hào)32,批號(hào):DST200416-019)、木犀草苷(編號(hào) 35,批號(hào):DST191020-016)、紫云英苷(編號(hào) 36,批號(hào):DSTDZ000101)、蘆丁 (編號(hào) 37,批號(hào):DSTDL001701)、柚皮素 (編號(hào) 41,批號(hào):DST200109-100)、橙皮苷(編號(hào) 46,批號(hào):DST200517-038)、野鳶尾苷(編號(hào) 49,批號(hào):DST191011-247)、兒茶素(編號(hào) 53,批號(hào):DST200602-001)、表兒茶素(編號(hào) 54,批號(hào):DST200304-035)、原花青素B1(編號(hào)55,批號(hào):DST200602-051)、原花青素B2(編號(hào)56,批號(hào):DST200523-050)均購(gòu)自成都德思特生物技術(shù)有限公司;連翹酯苷I(編號(hào)14,批號(hào):3313)、異連翹酯苷A(編號(hào) 15,批號(hào):7894)、連翹酯苷 A(編號(hào) 16,批號(hào):3639)、連翹苷(編號(hào) 18,批號(hào):3212)、牛蒡子苷元(編號(hào) 19,批號(hào):4137)、牛蒡苷(編號(hào) 20,批號(hào):5691)、大黃素-8-O-葡萄糖苷(編號(hào)21,批號(hào):7823)、蘆薈大黃素-8-O-葡萄糖苷(編號(hào)22,批號(hào):8075)、槲皮素(編號(hào) 30,批號(hào):1116)、金絲桃苷(編號(hào)33,批號(hào):5067)、異槲皮苷(編號(hào)34,批號(hào):5650)、山奈酚-3-O-新橙皮糖苷(編號(hào) 38,批號(hào):7989)、山奈酚-3-O-蕓香糖苷(編號(hào)39,批號(hào):6889)、蒙花苷(編號(hào) 40,批號(hào):5515)、圣草酚(編號(hào)43,批號(hào):3535)、新甘草苷(編號(hào) 44,批號(hào):7543)、毛蕊異黃酮(編號(hào)47,批號(hào):6126)、毛蕊異黃酮葡萄糖苷(編號(hào) 48,批號(hào):5240)、異甘草苷(編號(hào) 50,批號(hào):6387)、新異甘草苷(編號(hào) 51,批號(hào):6971)、芹糖異甘草苷(編號(hào)52,批號(hào):5063)均購(gòu)自上海詩(shī)丹德標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司;甘草酸(編號(hào)25,批號(hào):PS010448)、甘草苷(編號(hào) 42,批號(hào):PS012028)、芹糖甘草苷(編號(hào)45,批號(hào):PS011457)均購(gòu)自成都普思生物科技股份有限公司,對(duì)照品純度均大于98%。本研究所用56種對(duì)照品結(jié)構(gòu)式及編號(hào)見(jiàn)圖2。
圖2 56種對(duì)照品結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Chemical structures of the 56 reference compounds used in the current work
2.1 溶液的制備
2.1.1 全方供試品溶液的制備 參考文獻(xiàn)[5]報(bào)道的熱水浸泡服藥方式,分別取清感飲(系列)制劑(清感春飲、夏飲、秋飲、飲冬、童飲)各1袋,精密稱(chēng)定,約3 g,分別置于圓底燒瓶中,精密加入藥材20倍量的超純水,混合均勻,稱(chēng)定質(zhì)量,加熱回流提取1 h,取出,放冷,再次稱(chēng)定質(zhì)量,用超純水補(bǔ)足失重,搖勻,離心(4 000 r/min,10 min,半徑 10 cm),取上清液儲(chǔ)存?zhèn)溆?。同時(shí)取上清液加超純水稀釋5倍,離心(14 000 r/min,10 min,半徑 8.8 cm),即得。
2.1.2 各單味藥供試品的制備 分別取21味單味藥粉末(過(guò)4號(hào)篩)約1.0 g,精密稱(chēng)定,分別置于圓底燒瓶中,精密加入藥材粉末20倍量的超純水,混合均勻,稱(chēng)定質(zhì)量,加熱回流提取1 h,取出,放冷,再次稱(chēng)定質(zhì)量,用超純水補(bǔ)足失重,搖勻,離心(4 000 r/min,10 min,半徑 10 cm),取上清液儲(chǔ)存?zhèn)溆?。同時(shí)取上清液加超純水稀釋5倍,離心(14 000 r/min,10 min,半徑 8.8 cm),即得。
2.1.3 對(duì)照品溶液的制備 分別精密稱(chēng)定各對(duì)照品1 mg,加甲醇制備為濃度1.00 mg/mL的各對(duì)照品溶液,精密吸取等量各對(duì)照品溶液,渦旋混勻后加甲醇稀釋為每1 mL分別含各化合物50 μg的混合對(duì)照品儲(chǔ)備液,離心(14 000 r/min,10 min,半徑8.8 cm),即得50 μg/mL的混合對(duì)照品溶液。
2.2 色譜條件 色譜柱:ACQUITY UPLC HSS T3柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm);流動(dòng)相:0.1%甲酸水(A),乙腈(B)。梯度洗脫:0~0.5 min,1%B;0.5~6 min,1%~3%B;6~7 min,3%~10%B;7~19 min,10%~15%B;19~29 min,15%~20%B;29~31 min,20%~24%B;31~37 min,24%~40%B;37~39 min,40%~45%B;39~40 min,45%~70%B;40~41 min,70%~98%B;41~44 min,98%B;44~44.5 min,98%~1%B;44.5~49 min,1%B;流速:0.3 mL/min;柱溫:40 ℃;進(jìn)樣量 2 μL。
2.3 質(zhì)譜條件 離子源:電噴霧離子源(ESI);采集方法:數(shù)據(jù)非依賴(lài)HDMSE;掃描方式:正負(fù)離子同時(shí)掃描;全掃描范圍(m/z):100~2 000;離子源溫度:120°C;脫溶劑氣體溫度:500℃;錐孔氣流速(N2):50 L/h;脫溶劑氣體流速(N2):800 L/h;毛細(xì)管電壓:1.0 kV;錐孔電壓40 V;碰撞能量20~50 eV。
2.4 數(shù)據(jù)處理和分析 首先,通過(guò)查閱CNKI、Web of Science、ChemSpider、PubChem 等數(shù)據(jù)庫(kù),檢索清感飲系列制劑中的各單味藥化學(xué)成分相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)其已報(bào)道NMR數(shù)據(jù)的化學(xué)成分名稱(chēng)、分子式、結(jié)構(gòu)式、亞型等信息進(jìn)行歸納總結(jié),并將每個(gè)化合物結(jié)構(gòu)式保存為.mol文件,導(dǎo)入U(xiǎn)NIFI軟件,構(gòu)建清感飲系列制劑化學(xué)成分自建數(shù)據(jù)庫(kù)。
其次,將Vion IMS-QTOF所采集的清感飲系列制劑及單味藥HDMSE數(shù)據(jù)導(dǎo)入U(xiǎn)NIFITM1.9.3.0軟件(Waters,美國(guó))進(jìn)行處理和分析。UNIFITM軟件通過(guò)調(diào)用自建數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行自動(dòng)峰注釋?zhuān)潢P(guān)鍵參數(shù)設(shè)置如下:保留時(shí)間范圍0~41 min;一級(jí)響應(yīng)閾值為100.0 counts;二級(jí)響應(yīng)閾值為50.0 counts;目標(biāo)質(zhì)量數(shù)偏差范圍為10.0 ppm;選定篩選所有同位素中的一個(gè)候選者,從結(jié)構(gòu)中生成預(yù)測(cè)碎片;啟用在源代碼中尋找碎片功能,碎片匹配偏差為10.0 ppm;Lock mass:combine width,3 scans;質(zhì)量窗口 0.5 m/z。負(fù)離子模式加合離子包括+HCOO,-H,+Cl,+e;參比質(zhì)量數(shù)554.262 0;參比電荷-1。正離子模式加合離子包括+H,+Na,-e;參比質(zhì)量數(shù) 556.2766;參比電荷+1。
采用UHPLC/IM-QTOF-HDMSE在上述色譜和質(zhì)譜條件下對(duì)清感飲系列制劑全方及單味藥供試品溶液進(jìn)行分析,由于大多數(shù)化合物在負(fù)離子模式的響應(yīng)較好,因此以負(fù)離子模式為主分析清感飲系列制劑中化合物。見(jiàn)圖3。
圖3 清感飲系列制劑負(fù)離子模式下基峰離子圖Fig.3 Base peak intensity chromatograms of Qinggan Yin series preparations in the negative ion mode
圖3為負(fù)離子模式下分別測(cè)定的清感飲系列制劑(春飲、夏飲、秋飲、冬飲、童飲)基峰離子圖,圖中色譜峰編號(hào)與鑒定列表(基于UHPLC/IM-QTOFHDMSE的正負(fù)離子模式下清感飲系列制劑所含化合物鑒定及歸屬)中化合物編號(hào)一致,具體信息見(jiàn)開(kāi)放科學(xué)資源服務(wù)標(biāo)識(shí)碼(OSID)。
利用UHPLC/IM-QTOF-HDMSE正負(fù)離子模式數(shù)據(jù)非依賴(lài)HDMSE模式采集清感飲系列制劑(春飲、夏飲、秋飲、冬飲、童飲)中所含的化學(xué)成分的高分辨碰撞誘導(dǎo)解離二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)(CID-MS2),建立基于UNIFI軟件調(diào)用自建數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)峰注解流程,初步鑒定清感飲系列制劑的化學(xué)成分。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步通過(guò)高分辨一級(jí)質(zhì)譜識(shí)別分子式,對(duì)照品比對(duì)、二級(jí)質(zhì)譜裂解行為分析、與相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)照等,對(duì)鑒定結(jié)果進(jìn)行確證。在同條件下對(duì)清感飲系列制劑各單味藥進(jìn)行分析,通過(guò)色譜峰辨識(shí)歸屬可能的中藥來(lái)源。最終共有177種化學(xué)成分被初步表征,包括73種黃酮類(lèi),32種有機(jī)酸類(lèi),18種單萜類(lèi),15種苯乙醇苷類(lèi),13種木脂素類(lèi),10種三萜皂苷類(lèi),6種醌類(lèi),5種糖類(lèi),3種生物堿類(lèi)及2種二苯乙烯類(lèi)。這些成分在清感春、夏、秋、冬、童飲中被表征數(shù)量分別為 106、100、99、101、99 種;其中清感飲系列制劑中特有單味藥茉莉花茶、綠茶、紅茶、菊花所占比例較多,含量較高,所含化合物易被表征;同時(shí)也有部分黃酮類(lèi)及有機(jī)酸類(lèi)等化合物來(lái)源于多味中藥,屬于處方中多種單味藥來(lái)源。同時(shí),所鑒定的化合物中有46種化合物通過(guò)與對(duì)照品的保留時(shí)間及質(zhì)譜圖進(jìn)行比對(duì)而確認(rèn),所鑒定的化合物的誤差范圍均在±5 ppm以?xún)?nèi)。
清感飲系列制劑所表征的177種化合物見(jiàn)開(kāi)放科學(xué)資源服務(wù)標(biāo)識(shí)碼(OSID),涉及參考文獻(xiàn)[6-26]。
3.1 黃酮類(lèi)化合物 本研究從清感飲系列制劑中共鑒定出73種黃酮類(lèi)化合物(F1-F73),主要來(lái)源于菊花、金銀花、甘草等。黃酮類(lèi)化合物,易發(fā)生糖苷鍵的解離,中性丟失有蕓香糖殘基(C12H20O9,308Da),葡萄糖殘基(C6H10O5,162 Da)等;對(duì)于黃酮苷元母核,易在C環(huán)上發(fā)生RDA裂解,產(chǎn)生特征碎片離子;同時(shí)還可以觀(guān)察到常見(jiàn)的中性丟失,如CO(28 Da),CO2(44 Da),H2O(18 Da)等[27]。
化合物F28在負(fù)離子模式下觀(guān)察到準(zhǔn)分子離子 m/z 609.145 5[M-H]-,推斷分子式為 C27H30O16。糖苷鍵斷裂脫去一分子蕓香糖后分別產(chǎn)生一個(gè)均裂碎片峰m/z 300.026 0[M-2H-Glc-Rha]-和一個(gè)異裂碎片離子峰m/z 301.032 6[M-H-Glc-Rha]-;且碎片離子m/z 300.026 0的豐度明顯高于m/z 301.032 6,與3-O糖基取代的黃酮苷的二級(jí)質(zhì)譜裂解特征(均裂碎片豐度大于異裂碎片豐度)一致[28];脫糖之后剩下的黃酮苷元產(chǎn)生的碎片離子主要有m/z 271.023 1[300-CO-H]-,m/z 255.028 1[301-CO-H2O]-;m/z 151.002 1是黃酮苷元發(fā)生RDA裂解,C環(huán)上的1鍵和3鍵斷裂形成的1,3A-特征碎片,由此推測(cè)該化合物為3-O-黃酮苷。經(jīng)與對(duì)照品蘆丁比對(duì),保留時(shí)間及二級(jí)質(zhì)譜行為一致,故鑒定該化合物為蘆丁。其二級(jí)質(zhì)譜圖與裂解途徑見(jiàn)圖4。
圖4 黃酮類(lèi)代表化合物(蘆?。┖湍局仡?lèi)代表化合物(牛蒡苷)負(fù)離子模式下的二級(jí)質(zhì)譜圖及裂解途徑Fig.4 The collision-induced dissociation-MS2spectra and proposed fragmentation pathways for the representative flavonoid(rutin)and lignan(arctiin)compounds in negative ion mode
3.2 木脂素類(lèi)化合物 本研究從清感飲系列制劑中共鑒定出13種木脂素類(lèi)化合物(L1-P13),主要來(lái)源于牛蒡子。木脂素因有芐基集團(tuán),易發(fā)生芐基裂解。
化合物L(fēng)6在負(fù)離子模式下一級(jí)質(zhì)譜圖中可以觀(guān)察到準(zhǔn)分子離子m/z 579.208 3[M+COOH]-,m/z 533.203 2[M-H]-,推斷分子式為 C27H34O11。二級(jí)質(zhì)譜圖中主要碎片離子有m/z 371.149 3[M-H-Glc]-,與牛蒡子苷元對(duì)應(yīng);m/z 356.126 0[M-H-Glc-CH3]-,進(jìn)而發(fā)生芐基裂解產(chǎn)生碎片離子m/z 235.098 6。經(jīng)與對(duì)照品比對(duì),該化合物的保留時(shí)間、二級(jí)質(zhì)譜行為與對(duì)照品牛蒡苷一致,最終鑒定該化合物為牛蒡苷。其二級(jí)質(zhì)譜圖和裂解途徑見(jiàn)圖4。
3.3 有機(jī)酸類(lèi)化合物 本研究從清感飲系列制劑中共鑒定出32種有機(jī)酸類(lèi)化合物(OA1-OA32),主要來(lái)源于金銀花、菊花等。該類(lèi)化合物主要產(chǎn)生酯鍵的解離或糖苷鍵的斷裂,中性丟失有咖啡?;–9H6O3,162 Da)、奎寧酸殘基(C7H10O5,174 Da)等。
化合物OA10在負(fù)離子模式下觀(guān)察到準(zhǔn)分子離子m/z353.0869[M-H]-,推斷分子式為C16H18O9。其產(chǎn)生的主要碎片離子有m/z 191.054 6[M-H-Caffeoyl]-,m/z 173.043 9[M-H-Caffeoyl-H2O]-,m/z 127.038 7[173-HCOOH]-,由此推測(cè)該化合物為咖啡酸與奎寧酸的縮酚酸。通過(guò)與綠原酸對(duì)照品的色譜質(zhì)譜行為進(jìn)行比對(duì),確認(rèn)該化合物為綠原酸。化合物OA22、OA25、OA30準(zhǔn)分子離子m/z 515,均比綠原酸多一份子的咖啡?;–9H6O3,162 Da),且具有相似的結(jié)構(gòu)碎片,經(jīng)與對(duì)照品色譜質(zhì)譜行為比對(duì),將化合物OA22鑒定為異綠原酸B,OA25鑒定為異綠原酸A,OA30鑒定為異綠原酸C;并以異綠原酸B(OA22)為例,其二級(jí)質(zhì)譜圖與裂解途徑見(jiàn)圖5。
圖5 有機(jī)酸類(lèi)代表化合物(異綠原酸B)和單萜類(lèi)代表化合物(芍藥苷)負(fù)離子模式下的二級(jí)質(zhì)譜圖及裂解途徑Fig.5 The collision-induced dissociation-MS2spectra and proposed fragmentation pathways for the representative organic acid(3,4-dicaffeoylquinic acid)and monoterpenoid(paeoniflorin)compounds in negative ion mode
3.4 單萜類(lèi)化合物 本研究從清感飲系列制劑中共鑒定出18種單萜類(lèi)化合物(MP1-MP18),主要來(lái)源于赤芍和金銀花。萜類(lèi)在負(fù)離子模式下響應(yīng)較好,碎片離子以丟失糖配基較為常見(jiàn)。對(duì)于分子中帶有羧酸基團(tuán)(·COOH,45 Da)、甲氧基(·OCH3,31 Da)等基團(tuán)時(shí)還可以發(fā)生自由基丟失[27]。
化合物MP9在負(fù)離子模式下一級(jí)質(zhì)譜圖中可以觀(guān)察到準(zhǔn)分子離子m/z 525.161 3[M+COOH]-,m/z 479.155 7[M-H]-,推斷分子式為 C23H28O11。二級(jí)質(zhì)譜圖中主要碎片離子有m/z 449.145 2[M-H-CH2OH]-,再丟失一分子苯甲酸產(chǎn)生碎片離子m/z 327.107 4,脫去一分子葡萄糖產(chǎn)生碎片離子m/z 165.054 6。同時(shí)m/z 165.054 6的碎片離子源于芍藥苷類(lèi)化合物的蒎烷基本骨架[29],經(jīng)對(duì)照品比對(duì),該化合物的保留時(shí)間及質(zhì)譜行為與對(duì)照品芍藥苷一致,將該成分鑒定為芍藥苷。其二級(jí)質(zhì)譜圖及裂解途徑見(jiàn)圖5。
3.5 苯乙醇苷類(lèi)化合物 本研究從清感飲系列制劑中共鑒定出15種苯乙醇苷類(lèi)化合物(P1-P15),主要來(lái)源于連翹,是連翹中藥材中的特征性成分。該類(lèi)化合物主要在負(fù)離子模式下形成準(zhǔn)分子離子[M-H]-,碎片離子主要通過(guò)糖苷鍵的斷裂形成,常見(jiàn)的中性丟失有葡萄糖殘基(C6H10O5,162 Da)、咖啡?;–9H6O3,162 Da)H2O(18 Da)、CO2(44 Da)等。
化合物P10在負(fù)離子模式下觀(guān)察到準(zhǔn)分子離子m/z 623.1977[M-H]-,推斷分子式為C29H36O15。二級(jí)質(zhì)譜圖中主要碎片離子有m/z461.1661[M-H-Caffeoyl]-,m/z 315.108 2[M-H-Caffeoyl-Rha]-,315 為二羥基苯乙醇苷母核碎片,咖啡酸碎片m/z 179.033 8,咖啡酸脫去一分子H2O的碎片m/z 161.020 9。經(jīng)對(duì)照品比對(duì),該化合物的保留時(shí)間、質(zhì)譜行為與對(duì)照品連翹酯苷A一致,鑒定該化合物為連翹酯苷A。其二級(jí)質(zhì)譜圖及裂解途徑見(jiàn)圖6。
圖6 苯乙醇苷類(lèi)代表化合物(連翹酯苷A)和三萜皂苷類(lèi)代表化合物(甘草酸)負(fù)離子模式下的二級(jí)質(zhì)譜圖及裂解途徑Fig.6 The collision-induced dissociation-MS2spectra and proposed fragmentation pathways for the representative phenylethanoid(forsythoside A)and triterpenoid saponin(glycyrrhizic acid)compounds in negative ion mode
3.6 三萜皂苷類(lèi)化合物 本研究從清感飲系列制劑中共鑒定出10種三萜皂苷類(lèi)化合物(TS1-TS10),主要來(lái)源于甘草和桔梗。該類(lèi)化合物常含有葡萄糖,鼠李糖,芹糖和葡萄糖醛酸等,易發(fā)生糖苷鍵的斷裂產(chǎn)生碎片離子。
化合物TS9在負(fù)離子模式下可以觀(guān)察到準(zhǔn)分子離子m/z 821.395 3[M-H]-,推斷分子式為C42H62O16。二級(jí)質(zhì)譜圖的主要碎片離子有m/z 645.364 1[M-HGlucuronideacid]-和m/z469.319 6[M-H-2Glucuronide acid]-,可以推測(cè)結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)葡萄糖醛酸?;衔颰S10與TS9具有相同的碎片離子,裂解途徑相同,證明兩者互為同分異構(gòu)體,經(jīng)文獻(xiàn)[13]與對(duì)照品比對(duì),化合物TS9的保留行為與對(duì)照品甘草酸一致,鑒定該化合物為甘草酸,其二級(jí)質(zhì)譜圖和裂解途徑見(jiàn)圖6;推測(cè)TS10化合物為甘草皂苷H2或其同分異構(gòu)體。
3.7 其他化合物 除上述6種主要類(lèi)型的化合物之外,還從清感飲系列制劑中初步表征了4種其他類(lèi)型的化合物,其中包括醌類(lèi)化合物(Q1-Q6),主要為蒽醌類(lèi)化合物,化合物Q3與對(duì)照品比對(duì),被鑒定為大黃素-8-O-葡萄糖苷;二苯乙烯類(lèi)化合物(ST1、ST2)來(lái)源于虎杖,化合物ST1與對(duì)照品比對(duì),被確認(rèn)為虎杖苷;糖類(lèi)化合物(S1-S5),主要為寡糖,來(lái)源于桔梗;生物堿類(lèi)化合物(A1-A3),只在正離子模式下被表征,主要來(lái)源于紅茶等。
本研究首次利用UHPLC/IM-QTOF-HDMSE方法對(duì)清感飲系列制劑(春飲、夏飲、秋飲、冬飲、童飲)的化學(xué)成分進(jìn)行了較為全面、高效地解析,并對(duì)5種制劑的主要色譜峰來(lái)源進(jìn)行了歸屬和鑒定,因5種制劑同屬清感飲系列,且因色譜圖中有共有峰,故最終將5種制劑鑒定結(jié)果進(jìn)行整合,共有效表征該系列制劑中177種化學(xué)成分,按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(lèi)主要分為黃酮類(lèi)、有機(jī)酸類(lèi)、單萜類(lèi)、苯乙醇苷類(lèi)等,其中主要為黃酮類(lèi)和有機(jī)酸類(lèi)成分。
文獻(xiàn)報(bào)道,清感飲系列制劑具有清咽潤(rùn)喉,疏風(fēng)解毒的功效,有較好的抗氧化和抗炎活性,且對(duì)呼吸系統(tǒng)感染性疾病的防治均有較好的療效[5]。本研究利用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對(duì)清感飲系列制劑進(jìn)行化學(xué)成分分析,并與所組成的各方單味藥進(jìn)行比對(duì)分析,初步確定各制劑的化學(xué)成分來(lái)源。其中有16種成分來(lái)源于牛蒡子,主要為牛蒡苷、牛蒡子苷元等木脂素類(lèi)化合物,具有解毒利咽,止咳抑菌等作用;有17種成分來(lái)源于金銀花,主要為綠原酸等咖啡??鼘幩犷?lèi)衍生物,具有抗病毒抗炎等作用,且與連翹配伍使用能增強(qiáng)解熱抗炎功效;有33種成分來(lái)源于菊花,主要為有機(jī)酸及黃酮類(lèi)成分,具有抑菌抗炎、抗氧化抗病毒抗腫瘤等活性,因其清肝明目解毒等功效除藥用外也常被用于保健品。
綜上所述,利用本研究所建立的UHPLC/IMQTOF-HDMSE方法并結(jié)合UNIFI智能解析策略,快速實(shí)現(xiàn)了對(duì)清感飲系列制劑的定性分析,且該方法簡(jiǎn)便、高效、靈敏度高,也可進(jìn)一步用于中藥其他復(fù)方的定性分析,同時(shí)也為闡明該制劑的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究及其進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)提供參考。但在全方的BPI圖中也觀(guān)察到一些響應(yīng)較好或單味藥中沒(méi)有出現(xiàn)的色譜峰,表明清感飲系列制劑中還有大量的未知成分,有待于進(jìn)一步研究。