木瓜为蔷薇科(Rosaceae)植物贴梗海棠Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai的干燥近成熟果实,味酸性温,归肝、脾经,具有舒筋活络,和胃化湿等功效,主要用于治疗湿痹拘挛、腰膝关节酸重疼痛、暑湿吐泻、转筋挛痛、脚气水肿[1]。
传统木瓜以“味酸”者为佳[2-3],木瓜有机酸组成复杂、种类丰富,如小分子脂肪酸莽草酸、柠檬酸等,具有抗炎、抗菌、镇痛的作用[4-5]。原儿茶酸、绿原酸、咖啡酸、肉桂酸等酚酸类成分具有显著的抗炎、抗氧化、抗病毒、利胆等多种生物活性[6-11],熊果酸、齐墩果酸等三萜酸类成分具有抗炎抑菌、降低转氨酶、防止肝硬化、镇静、降血糖等多种功效[12-16],《中国药典》2015年版将熊果酸、齐墩果酸作为指标评价木瓜饮片的质量。但现有文献仅采用HPLC-UV法同时测定木瓜脂肪酸、酚酸2类有机酸[17],不能很好地整体评价木瓜的品质,本研究拟建立同时测定木瓜脂肪酸(莽草酸、柠檬酸)、酚酸(原儿茶酸、绿原酸、咖啡酸、肉桂酸)、三萜酸(齐墩果酸、熊果酸)3类有机酸的量的超高速液相色谱-质谱(UFLC-MS)方法,以期客观、综合地评价不同产地木瓜饮片的质量,并为其药效物质基础研究提供方法学依据。
1 仪器与材料Shimadzu LC 20A型快速液相色谱仪,AB Sciex Qtrap 5500型三重四级杆线性离子阱质谱仪,配有ESI离子源,Analyst 1.5.1 Software工作站;Shimadzu Librorael-40SM型电子分析天平(精确到0.01 mg)。
柠檬酸(批号100396-201302)、原儿茶酸(批号110809-201205)、绿原酸(批号110753-200413)、咖啡酸(批号110885-200102)、肉桂酸(批号110786-200503)、莽草酸(批号2014-0092),购自南京森贝伽生物科技有限公司。上述对照品经HPLC-UV法检测,归一化法计算质量分数均大于98.0%。齐墩果酸(批号110709-201206,质量分数94.9%)、熊果酸(批号110742-201421,质量分数93.8%),购自中国食品药品检定研究院。甲醇、水为质谱纯,德国Merck公司;其余试剂均为分析纯。
收集产地安徽(编号S1~S3)、湖北(编号S4~S6)、重庆(编号S7~S9)的9批木瓜药材,均经南京中医药大学吴啟南教授鉴定为蔷薇科植物贴梗海棠Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai的干燥近成熟果实。
2 方法与结果 2.1 色谱条件Agilent Poroshell 120柱(100 mm×4.6 mm,2.7μm);流动相为0.5%醋酸水溶液(A)-0.5%醋酸甲醇溶液(B),梯度洗脱:0~5 min,10% A;5~13 min,10%~30% A;13~15 min,30%~95% A;15~25 min,95% A;分析时间25 min;体积流量0.6 mL/min;柱温30℃;进样量2μL。
2.2 质谱条件离子源为电喷雾离子化源(ESI);多反应监测模式(MRM)进行定量分析;采用负离子检测模式;源喷射电压(IS)为−4 500 V;离子源温度为550℃;雾化气(GS1,N2)压力为379.28 kPa(55 psi);辅助气(GS2,N2)压力为379.28 kPa(55 psi);气帘气(N2)压力为227.568 kPa(33 psi)。接口加热,全程通入氮气,MRM模式定量。监测的离子对,解簇电压(DP)和碰撞能量(CE)、碰撞室出口电压(CXP)见表 1。MEM质谱图见图 1。
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表 1 8个成分的质谱数据 Table 1 ESI-MSn data of eight components |
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图 1 混合对照品溶液(Ⅰ)和供试品溶液(Ⅱ) 8个成分的MRM质谱图及溶剂空白质谱图 Fig.1 MRM chromatograms of eight components in mixed reference solution (Ⅰ) and sample solution (Ⅱ) |
2.3 溶液的制备 2.3.1 对照品溶液的制备
取各对照品适量,加甲醇制成含莽草酸37.41μg/mL、柠檬酸384.1μg/mL、原儿茶酸2.509μg/mL、绿原酸46.52μg/mL、咖啡酸201.8 ng/mL、肉桂酸5.104μg/mL、齐墩果酸60.82μg/mL、熊果酸62.75μg/mL的混合对照品溶液。
2.3.2 供试品溶液的制备[1]取本品细粉约0.5 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入甲醇25 mL,密塞,称定质量,超声处理(功率250 W,频率40 kHz)20 min,放冷,再称定质量,用甲醇补足减失的质量,摇匀,滤过,取续滤液1 mL,置于10 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,即得。
2.4 方法学考察 2.4.1 线性关系、检测限(LOD)与定量限(LOQ)精密量取混合对照品溶液1 mL,置于5 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度。用倍比稀释的方法以甲醇制成系列对照品溶液,在上述色谱条件下,分别进样2μL,每个质量浓度进3针,测定峰面积值。以峰面积平均值与质量浓度进行线性回归。将混合对照品溶液用甲醇不断进行稀释后分析,得到8个成分的LOD值(S/N≈2~3)和LOQ值(S/N≈10)。结果见表 2。
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表 2 8个成分的回归方程及LOD、LOQ值 Table 2 Regression equations and values of LOD and LOQ in eight components |
2.4.2 精密度试验
取S3样品按“2.3.2”项下方法制备供试品溶液,进样2μL,连续进样6次,依法测定,分别记录峰面积,计算RSD,结果莽草酸、柠檬酸、原儿茶酸、绿原酸、咖啡酸、肉桂酸、齐墩果酸、熊果酸峰面积的RSD分别为2.27%、1.63%、3.28%、2.85%、3.01%、1.47%、0.98%、1.13%。
2.4.3 稳定性试验取S3样品按“2.3.2”项下方法制备供试品溶液,于0、1、2、4、6、8 h分别进样2μL,依法测定,分别记录峰面积,计算RSD,结果莽草酸、柠檬酸、原儿茶酸、绿原酸、咖啡酸、肉桂酸、齐墩果酸、熊果酸峰面积的RSD分别为2.42%、2.08%、1.93%、1.75%、3.18%、2.54%、1.58%、2.17%,表明供试品溶液中8个成分在8 h内稳定。
2.4.4 重复性试验取编号为S3的木瓜饮片6份,每份0.5 g,按“2.3.2”项方法制备供试品溶液,依法测定并计算6份样品中8个成分的平均质量分数和RSD。结果莽草酸、柠檬酸、原儿茶酸、绿原酸、咖啡酸、肉桂酸、齐墩果酸、熊果酸的平均质量分数分别为1.174 mg/g、16.46 mg/g、56.53μg/g、2.224 mg/g、6.712μg/g、207.4μg/g、3.294 mg/g、1.853 mg/g,RSD分别为2.08%、1.97%、2.53%、2.22%、3.06%、3.65%、1.00%、1.62%。
2.4.5 加样回收率试验取编号为S3的木瓜饮片6份,每份0.25 g,精密称定,精密加入混合对照品溶液25 mL(含莽草酸18.9μg/mL、柠檬酸0.205 mg/mL、原儿茶酸0.932μg/mL、绿原酸27.0μg/mL、咖啡酸0.114μg/mL、肉桂酸7.15μg/mL、齐墩果酸31.3μg/mL、熊果酸15.8μg/mL),按“2.3.2”项方法制备供试品溶液,依法测定并计算6份样品中8个成分的平均加样回收率和RSD。结果莽草酸、柠檬酸、原儿茶酸、绿原酸、咖啡酸、肉桂酸、齐墩果酸、熊果酸的平均加样回收率分别为96.77%、97.05%、97.98%、96.14%、100.9%、101.2%、100.2%、99.23%,RSD分别为2.59%、1.72%、2.68%、1.72%、2.71%、1.08%、2.32%、1.71%。
2.5 样品测定取9批木瓜饮片,每批3份,按“2.3.2”项方法分别制备供试品溶液,各进样2μL,依法测定并计算每批样品中8个成分的平均质量分数,结果见表 3。
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表 3 木瓜饮片中8个化合物质量分数(n=3) Table 3 Contents of eight components in Chaenomelis Fructus |
3 讨论
实验前期采用HPLC-PDA分离以上8种有机酸,小分子脂肪酸如苹果酸、莽草酸由于极性较大,普通十八烷基键合相不保留且因紫外仅有末端吸收,导致测定莽草酸的紫外灵敏度很低。酚酸、三萜酸类有机酸对照品基线虽然实现基本分离,但样品中其他成分对待测有机酸产生干扰,不能实现基线分离,影响定量结果的准确性,故采用UFLC-MS法,MRM模式检测,既可以缩短分析周期,也提高了检测灵敏度,实现待测化合物的准确定量。
遵循化合物的裂解规律,优化质谱离子源温度、辅助气和气帘气电压、子母离子的质荷比、解簇电压、碰撞电压、碰撞室出口电压,优选出最佳MRM测定条件。
实验结果表明,虽然熊果酸、齐墩果酸是《中国药典》2015年版规定的指标性成分,《中国药典》2015年版规定2者质量分数总和不低于0.5%。但是柠檬酸、绿原酸、莽草酸的量均较高,尤其柠檬酸的量超出其他有机酸的量10倍以上。初步推断可能与产地种植品种、不同的初加工方式有关[18]。
本实验3类有机酸的量测定方法的建立,为完善木瓜质量控制提供了技术支撑,对木瓜产地种植、初加工方法、合理贮藏起到指导作用。实验室后期拟根据临床实际,结合药理模型,探索上述有机酸对木瓜药效的贡献,建立多指标的质量-效应评价体系,为全面揭示木瓜的药效作用物质基础提供依据。
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