文章信息
- 李晓凤, 张少强, 刘金彪, 裴丽敏, 孙立丽, 周博, 杜武勋
- LI Xiaofeng, ZHANG Shaoqiang, LIU Jinbiao, PEI Limin, SUN Lili, ZHOU Bo, DU Wuxun
- 基于UPLC/Q-TOF MS/MS的稳心颗粒主要成分分析及鉴定
- Analysis and identification of main components of Wenxin Granules based on UPLC/Q-TOF MS/MS
- 天津中医药, 2020, 37(8): 943-948
- Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2020, 37(8): 943-948
- http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2020.08.22
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文章历史
- 收稿日期: 2020-04-11
2. 天津理工大学, 天津 300384;
3. 天津中医药大学, 天津 301617;
4. 山东步长制药股份有限公司, 荷泽 274005
中药复方多靶点、多途径的治疗特点,与复方多靶点、多机制的病机特点相得益彰。心律失常是心血管领域常见、复杂疾病,恶性心律失常是心血管疾病重要致死因素。心律失常发病机制复杂,尤其是心律失常抑制(CAST)试验表明单通道、单靶点的治疗模式往往会带来更加严重的心律失常事件。理想的抗心律失常药物应对心脏多个离子通道靶点有作用,并且对每个通道的作用都比较温和,不过度抑制某一个或几个离子通道,并有益于离子通道之间平衡的恢复[1]。而中药复方存在多靶点、多通道的特点与优势,与心律失常理想治疗原则不谋而合。以稳心颗粒为代表的中药复方在抗心律失常方面疗效显著,且安全性高,临床常用中成药未见致心律失常等不良反应的报道,是理想的抗心律失常药。稳心颗粒由党参、黄精、三七、琥珀、甘松5味中药组成,主要功效为活血化瘀、定悸复脉、益气养阴,对心脉瘀阻所致的胸闷胸痛、气短乏力、心悸不宁等症状有良好的治疗效果。
国内外学者对稳心颗粒化学成分进行了相关研究,例如张家伟等[2]采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)法测定大鼠灌服稳心颗粒后血浆中3个皂苷成分的浓度,并研究其药物动力学特征。李启艳等[3]用快速溶剂萃取-超高效液相色谱法测定稳心颗粒中三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1的含量。柳江红等[4]采用X射线衍射傅里叶指纹图谱法,建立稳心颗粒制剂的鉴定分析新方法。但上述研究或集中于稳心颗粒某类单一成分(主要是皂苷类),并未对稳心颗粒全部成分进行分析;或未分析其具体成分。复方干预复杂疾病研究的基础是明确复方药效物质基础,复方药效整体药物配伍组合的综合效应,故本研究利用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱(UPLC/Q-TOF MS/MS)技术,分析稳心颗粒水溶液成分,并结合文献报道,分析主要成分的药效机制,从而筛选出稳心颗粒治疗心律失常的药效物质基础。
1 主要仪器与试剂Acquity TM UPLC液相仪(美国Waters公司),Synapt TM High DefinitionMS(HDMS)System质谱仪(美国Waters公司),ACQUITYUPLC BEH C1(8 2.1 mm× 100 mm,1.7 μm)色谱柱(美国Waters公司),MIKRO 220R S/N0000346-01-00高速离心机(德国Hettich公司),色谱纯乙腈(Fisher,美国,071757),甲醇(Fisher,美国,154449),甲酸(CNW,德国,3208K240)、纯净水(农夫山泉),稳心颗粒(山东步长制药股份有限公司,批号:1805106)。
2 方法 2.1 稳心颗粒溶液制备将稳心颗粒按0.5 g/10 mL溶于纯净水中,超声溶解,离心半径为87 mm,10 000 r/min离心10 min,得上清液。稀释4倍后0.22 μm微孔滤膜过滤。
2.2 色谱条件色谱柱:ACQUITYUPLC BEH C18柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);流速:0.3 mL/min;柱温:45 ℃;室温:4 ℃;流动相:乙腈(A)-水(B)(含体积比0.1%甲酸),梯度洗脱(0 min,2%B;6 min,22% B;10 min,30%B;14~18 min,38%B;22 min,60%B;26~28 min,100%B;29~30 min,2%B);进样量:5 μL。
2.3 质谱条件采用电喷雾电离源(ESI源),正离子(Positive)/负离子(Negative)双模式检测,ESI源温度分别为120 ℃(Positive)/110 ℃(Negative),脱溶剂和雾化气为高纯N2,锥孔N2反吹流量50 L/h,电压40 V;毛细管电压3.0 kV(Positive)/2.0 kV(Negative);N2温度450 ℃(Positive)/280 ℃(Ngeative),流量800 L/h;分子量范围50~1 200 Da;采样频率0.1 s,间隔0.02 s;扫描时效30 min;全信息串联质谱(MSE)采集模式,碰撞能量25 V。LockMass采用亮氨酸-脑啡肽LE,其m/z为[M+H] +=556.277 1、[M-H] -= 554.261 5,对检测样品分子量进行实时校正。
2.4 数据分析采用WatersMassLynxV4.1软件进行分析。
3 结果稳心颗粒水溶液Positive/Negative模式下BPI图,见图 1。经Waters MassLynxV4.1软件分析,共鉴定68个化合物,其中有24个成分ppm≤3,见表 1。
根据复方中各味中药的名称,查阅《中药质量现代分析技术》、相关有效成分文献报道,并参考TCMSP数据库(http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php)及PubChem数据库(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/),确定可能含有的每味中药的有效成分,记录下对应分子式。利用液质工作站自带分子量计算软件MassLynx,分别计算出有效成分的M、M +H、M +Na、M-H、M + HCOOH精确分子量,如三七皂苷R1,M=932.534,[M +H] +=933.542 6,[M +Na] +=955.524 5,[M-H] -= 931.526 9,[M+HCOO]-=977.532 4。在MassLynx软件中调用Positive液相色谱图TIC格式,并转换成BPI格式,利用分子量检索功能提取正离下母离子峰,如三七皂苷R1为933.54和955.52,分子量提取窗口宽度为0.02。如果样品液相图谱中有目标化合物的母离子峰,就会在相应的出峰位置出现色谱峰,根据信号峰的强弱初步判断是否有该化合物。采用相同方法对Negative模式下物质进行处理。如果色谱图中有一个比较明显的特征峰,Positive/Ngeative下出峰时间基本相同,两者分子量相差2,基本可以确定是同一物质的Positive/Ngeative峰。根据二级质谱图结合化合物结构式确定可能的离子碎片,推测化合物的裂解途径。如果色谱图中出现两个或者两个以上色谱峰,且分子量基本完全相同,结构式推测结果可能是同分异构体(三七药材中含有较多同分异构体),根据二级质谱的碎片特征推测裂解途径,或者根据相关数据库、对照品及文献检索查看化合物的碎片,确定化合物结构。
4 讨论本研究首次利用UPLC/Q-TOF MS/MS技术,对稳心颗粒水溶液成分进行初步分析,共有效表征了该复方中68个化学成分,主要包括糖类、皂苷类、黄酮类、挥发油类,其中三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1丰度较高。
本研究所鉴定的68个成分中,来自三七的30个成分主要属于皂苷类。实验研究显示三七皂苷可直接抑制心肌作用,有效治疗各种药物诱发的心律失常[5]。三七皂苷、人参皂苷Rb1还具有镇静、镇痛[6]、改善肝脏微循环[7]、延缓衰老[8]等作用。
有11个成分主要来源于甘松,其主要成分为挥发油和萜类成分,后者又以倍半萜种类最多,可以激活窦房结及周围组织,清除代谢产物,抑制异位性室性期前收缩、损伤性心房扑动等快速性心律失常,其安全性高,毒副作用小[9]。甘松中丹参酮ⅡA可以抑制过表达的血清反应因子(SRF),抑制miR-1的过表达,恢复由于过表达miR-1抑制KCND2的表达,恢复Kv4.2蛋白的表达,改善钾通道功能紊乱[10]。
有16个成分主要来源于黄精,主要含糖类、氨基酸及多种黄酮类、蒽醌类化合物,具有强心、提高免疫力[11-12]、抗衰老[13]、降低血脂、降低血糖、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化等多种药理作用[14-16]。有研究显示其最具心血管活性的物质为一些苷类及苷元[17],如(+)-松脂素-O-β-D-吡喃葡糖糖基(1→6)-β-D-吡喃葡糖糖苷、(+)-丁香脂素-O-β-D-吡喃葡糖糖苷、滇黄精苷A、滇黄精苷C等,可抗动脉粥样硬化。
有16个成分主要来源于党参,党参具有抗氧化作用[18],而冠心病等心脑血管疾病与缺氧有关,显示党参在心脑血管疾病的治疗上有应用前景[19]。
综上,甘松有着直接抗心律失常作用,在稳心颗粒抗心律失常作用中为君药。本研究中所检测出的主要成分为皂苷类成分,主要源自三七,是抗心律失常、保护心血管系统的重要物质基础,故三七为臣药。稳心颗粒抗心律失常作用与黄精强心、提高免疫力、抗氧化、抑制炎症等药理作用以及党参的抗氧化、增强心肌耐氧作用、抗炎等药理作用密切相关,两者乃佐药之用。
5 不足与展望本实验在没有对照品的情况下,通过UPLC/QTOF MS/MS技术对中药复方进行了化学成分的分析和鉴定,说明该技术非常适合于中药复方成分的定性分析。但是,也正是由于缺少对照品,部分同分异构体或者相似母核的化合物无法确定其具体结构,在今后的实验中还要结合标准品对这些成分进行鉴别。
[1] |
杨宝峰, 蔡本志. 心律失常发病机制研究进展[J]. 国际药学研究杂志, 2010, 37(2): 81-88. YANG B F, CAI B Z. Research progress in pathogenesis of arrhythmia[J]. Journal of International Pharmaceutical Research, 2010, 37(2): 81-88. |
[2] |
张家伟, 王晓明, 潘桂湘, 等. UPLC-MS/MS法测定大鼠灌服稳心颗粒后血浆中3个皂苷成分及其药动学研究[J]. 辽宁中医杂志, 2016, 43(8): 1717-1720. ZHANG J W, WANG X M, PAN G X, et al. Determination of three saponins in rat plasma after administration of Wenxin Granules by UPLC-MS/MS and its pharmacokinetics[J]. Liaoning Journal of Traditional Chinese Medicine, 2016, 43(8): 1717-1720. |
[3] |
李启艳, 王荣梅. 快速溶剂萃取-超高效液相色谱法测定稳心颗粒中皂苷类成分[J]. 药物分析杂志, 2015, 35(3): 528-531. LI Q Y, WANG R M. Determination of saponins in Wenxin Granules by rapid solvent extraction and ultra high performance liquid chromatography[J]. Chinese Journal of Pharmaceutical Analysis, 2015, 35(3): 528-531. |
[4] |
柳江红, 陶赟臻, 龚宁波. 稳心颗粒的X射线衍射傅里叶指纹图谱分析[J]. 中国药业, 2014, 23(2): 31-33. LIU J H, TAO Y Z, GONG N B. X-ray diffraction Fourier fingerprint analysis of Wenxin Granules[J]. China Pharmaceuticals, 2014, 23(2): 31-33. |
[5] |
黄振宇, 王文健, 陈响中. 三七用于冠心病治疗药理研究[J]. 时珍国药研究, 1997, 8(1): 17-18. HUANG Z Y, WANG W J, CHEN X Z. Study on the pharmacology of Panax notoginseng in the treatment of coronary heart disease[J]. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research, 1997, 8(1): 17-18. |
[6] |
张继, 赵朝伟, 赵窖. 三七的药理作用研究进展[J]. 中国药业, 2003, 12(11): 76. ZHANG J, ZHAO C W, ZHAO Y. Research progress in the pharmacological action of Panax notoginseng[J]. China Pharmaceuticals, 2003, 12(11): 76. DOI:10.3969/j.issn.1006-4931.2003.11.062 |
[7] |
熊军. 三七治疗肝病的实验研究进展[J]. 中草药, 1998, 29(8): 317. XIONG J. Experimental research progress on the treatment of liver diseases with Panax notoginseng[J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 1998, 29(8): 317. |
[8] |
屈泽强, 谢智光, 王乃平, 等. 三七总皂苷抗衰老作用的实验研究[J]. 广州中医药大学学报, 2005, 22(2): 130. QU Z Q, XIE Z G, WANG N P, et al. Experimental study on anti-aging effect of total saponins of Panax notoginseng[J]. Journal of Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine, 2005, 22(2): 130. DOI:10.3969/j.issn.1007-3213.2005.02.013 |
[9] |
中华人民共和国药典委员会. 中华人民共和国药典(一部)[M]. 北京: 人民卫生出版社, 1978: 120-130. Pharmacopoeia Committee of the People's Republic of China. Chinese pharmacopoeia (part 1)[M]. Beijing: People's Medical Publishing House, 1978: 120-130. |
[10] |
BRUNDEL B J, VAN UELDER I C, HENNING R H, et al. Alterations in Potassium Channel gene expression in atria of patients with persistent and paroxysmal atrial fibrillation:differential regulation of protein and mRNA levels for K+ channels[J]. Journal of the American College of Cardiology, 2001, 37(3): 926-932. DOI:10.1016/S0735-1097(00)01195-5 |
[11] |
王红玲, 熊顺军, 洪艳, 等. 黄精多糖对全身60Coy射线照射小鼠外周血细胞数量及功能的影响[J]. 数理医药学杂志, 2000, 13(6): 493-494. WANG H L, XIONG S J, HONG Y, et al. The effect of Polygonatum polysaccharide on the number and function of peripheral blood cells in mice irradiated by 60Coy rays[J]. Journal of Mathematical Medicine, 2000, 13(6): 493-494. DOI:10.3969/j.issn.1004-4337.2000.06.007 |
[12] |
王红玲, 张渝侯, 洪艳, 等. 黄精多糖对哮喘患儿红细胞免疫功能影响的体外实验研究[J]. 中国当代儿科杂志, 2002, 4(3): 33-35. WANG H L, ZHANG Y H, HONG Y, et al. Experimental study on the effect of Polygonatum polysaccharide on the immune function of erythrocytes in asthmatic children in vitro[J]. Chinese Journal of Contemporary Pediatrics, 2002, 4(3): 33-35. |
[13] |
王玉勤, 吴晓岚, 张广新, 等. 黄精多糖对大鼠抗氧化作用的实验[J]. 中国现代医生, 2011, 49(5): 5-6. WANG Y Q, WU X L, ZHANG G X, et al. Antioxidative effect of Polygonatum polysaccharide on rats[J]. China Modern Doctor, 2011, 49(5): 5-6. |
[14] |
孙隆儒, 王素贤, 李铣, 等. 黄精化学成分的研究(Ⅰ)[J]. 中草药, 1997, 28(增刊): 47-48. SUN L R, WANG S X, LI X, et al. Study on the chemical constituents of Polygonatum (Ⅰ)[J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 1997, 28(Supplement): 47-48. |
[15] |
孙隆儒, 李铣. 黄精化学成分的研究(Ⅱ)[J]. 中草药, 2001, 32(7): 586-588. SUN L R, LI X. Study on the chemical constituents of Polygonatum (Ⅱ)[J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 2001, 32(7): 586-588. DOI:10.3321/j.issn:0253-2670.2001.07.005 |
[16] |
王曙东, 吴晴斋, 李汉保, 等. 黄精根茎、须根中营养成分的研究[J]. 时珍国药研究, 2000, 6(4): 14-15. WANG S D, WU Q Z, LI H B, et al. Study on the nutritional components of rhizome and fibrous root of Polygonatum[J]. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research, 2000, 6(4): 14-15. |
[17] |
龚莉, 向大雄, 隋艳华. 黄精心血管活性部位的筛选[J]. 中药新药与临床药理, 2007, 18(4): 301-302, 331. GONG L, XIANG D X, SUI Y H. Screening of cardiovascular active sites of Polygonatum[J]. Traditional Chinese Drug Research and Clinical Pharmacology, 2007, 18(4): 301-302, 331. DOI:10.3321/j.issn:1003-9783.2007.04.017 |
[18] |
ZHAO X, HU Y, WANG D, et al. The comparison of immune-enhancing activity of sulfated polysaccharidses from Tremella and Condonpsis pilosula[J]. Carbohydrate Polymers, 2013, 98(1): 438-443. DOI:10.1016/j.carbpol.2013.06.043 |
[19] |
闫彦芳, 张壮, 韦颖, 等. 党参总皂苷抗缺氧缺糖再给氧诱导大鼠星形胶质细胞损伤的作用[J]. 北京中医药大学学报, 2006, 29(12): 826-829. YAN Y F, ZHANG Z, WEI Y, et al. Preventive effect of total saponin of Codonopsis on Ast lesion induced by hypoxia and hypoglycemia reoxygenation in rats[J]. Journal of Beijing University of Traditional Chinese Medicine, 2006, 29(12): 826-829. DOI:10.3321/j.issn:1006-2157.2006.12.009 |
2. Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China;
3. Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 301617, China;
4. Shandong Buchang Pharmaceutical Co. Ltd., Heze 274005, China