苍术为菊科植物茅苍术Atractylodes lancea(Thunb.)DC.或北苍术Atractylodes chinensis(DC.)Koidz.的干燥根茎,始载于《神农本草经》中,位列上品,具有燥湿健脾,祛风散寒,明目之功效,临床主要用于脘腹胀满,泄泻,水肿,脚气痿躄,风湿痹痛,风寒感冒,夜盲等症[1]。《名医别录》中记载其能“主头痛,消痰水,暖胃消谷嗜食”;现代药理研究表明,苍术具有抗炎、抗菌抗病毒、抗肿瘤、降糖、保肝以及抗心律失常等药理作用[2-7]。现行《中华人民共和国药典》(简称《中国药典》)中收录的苍术饮片有2种,分别为生苍术与麸炒苍术。传统中医药理论认为,苍术麸炒后健脾作用增强且燥性缓和。目前对于苍术麸炒机理的研究主要集中在化学成分、药理药效以及药代动力学等方面[8-14],有关苍术炮制前后主要成分排泄动力学的研究未见报道。苍术苷A是苍术中的主要成分,为愈创木烷型倍半萜苷类化合物,于艳等[15]曾对苍术麸炒后其含量变化进行考察。本实验采用UPLC-MS/MS多反应离子对监测(MRM)法对苍术炮制前后苍术苷A的排泄动力学规律进行研究,明确苍术苷A在两者中的排泄差异,为苍术的炮制机理研究以及临床安全用药提供依据。
1 实验材料 1.1 实验动物SPF级健康SD雄性大鼠12只,体质量(200±20)g,购于辽宁长生生物技术有限公司,动物许可证编号[SYXK(辽)2013-0009],适应性饲养1周后(湿度50%~60%,温度20~23 ℃,通风良好,光照适宜),进入实验状态。
1.2 样品与试剂苍术药材购自北京同仁堂大药房大连分店,经辽宁中医药大学鉴定教研室李峰教授鉴定为Atractylodes lancea(Thunb.)DC.,麸炒方法参考2015年版《中国药典》麸炒法附录ⅡD。药用乙醇(南京化学试剂股份有限公司)。苍术苷A、对乙酰氨基酚对照品(购于江苏永健医药科技有限公司,批号分别为YJ-1019PS0025、20160522,纯度均大于98%),结构式见图 1。色谱纯乙腈、色谱纯甲醇、色谱纯甲酸(购于美国TEDIA公司)。纯净水(杭州娃哈哈集团有限公司)。
Waters ACQUITY UPLC超高效液相色谱仪;Waters Xevo TQ-S三重四极杆质谱仪(美国Waters公司);Fresco台式冷冻离心机(德国Heraeus公司);XH-C涡旋混合器(金坛市白塔新宝仪器厂);氮吹仪(郑州宝晶电子科技有限公司);Sartorius CP225D型电子天平(十万分之一,德国Sartorius公司);旋转蒸发仪RE-52C(巩义市予华仪器有限责任公司)。
2 方法与结果 2.1 药材提取物的制备取同一批次生苍术和麸炒苍术药材饮片,粉碎成粗粉。分别称取粉末适量,加等倍量药用乙醇浸泡24 h,渗漉,收集10倍量渗漉液,减压浓缩,给药前加水适量分散均匀,备用。折合生药量均为2.5 g·mL-1,其中苍术苷A含量分别为2.08、1.82 mg·mL-1。
2.2 对照品溶液及内标溶液的制备 2.2.1 对照品溶液精密称取苍术苷A对照品适量,置50 mL量瓶中,甲醇溶解,定容至刻度,配成质量浓度为250μg·mL-1的对照品储备液,备用。临用前,用甲醇将对照品储备液稀释成高、中、低浓度分别为12.50、2.50、0.50μg·mL-1的对照品溶液。
2.2.2 内标溶液精密称取对乙酰氨基酚对照品适量,置100 mL量瓶中,甲醇溶解,定容至刻度,配成质量浓度为132μg·mL-1的内标物储备液。临用前,用甲醇稀释成0.07μg·mL-1的内标溶液。
2.3 色谱与质谱条件 2.3.1 色谱条件色谱柱:Waters ACQUITY UPLC BEH C18柱(1.7μm,2.1 mm×100 mm);流动相:0.1%甲酸水(A)-乙腈(B),梯度洗脱(0~1.5 min,5%B→10%B;1.5~3 min,10%B→25%B;3~6 min,25%B→80%B;6~8 min,80%B);流速:0.3 mL·min-1;柱温:40 ℃;样品室温度:10 ℃;进样量:2μL。
2.3.2 质谱条件电喷雾离子源(ESI源),正离子模式,采用多反应监测模式(MRM)。电离电压:3.00 kV;去溶剂气温度:400 ℃;去溶剂气流速:800 L·h-1;核心气体流速:150 L·h-1;雾化气体压力:7 Pa。苍术苷A的MRM方法参数:离子对m/z 471.3 → 203.2,锥孔电压48 V,碰撞能量26 V,对乙酰氨基酚的MRM方法参数:离子对m/z 151.9 →110.16,锥孔电压42 V,碰撞能量14 V。质谱图如图 2所示。
将SD大鼠随机分为2组,每组6只,分别为生苍术组和麸炒苍术组。禁食(不禁水)12 h后,置于代谢笼中,收集空白尿液。分别按15 mL·kg-1灌胃给予生、麸炒苍术提取液,给药后按0~3、3~6、6~9、9~12、12~24、24~36、36~48、48~60、60~72 h收集尿液,准确记录尿液体积。将收集到的尿液于4 ℃、1 000 r·min-1离心10 min,取上清液作为尿液样品,-80 ℃保存。
2.4.2 样品的处理将尿液样品于室温下解冻,取解冻后尿液200μL,分别加入内标溶液100μL,甲醇900μL,涡旋混匀2 min,于4 ℃、1 000 r·min-1离心5 min,上清液氮气流下吹干,100μL甲醇复溶,涡旋2 min,4 ℃、1 200 r·min-1离心15 min,取上清液作为供试液。
2.5 方法学考察 2.5.1 方法专属性考察取大鼠空白尿液200μL,除不加内标溶液外,其余按“2.4.2”项下方法操作,得空白尿液供试液;另取大鼠空白尿液200μL,加入对照品溶液和内标溶液适量,其余按“2.4.2”项下方法操作,得含有对照品与内标物的尿液供试液;取灌胃给予苍术药材提取液后大鼠尿液200μL,按“2.4.2”项下方法操作,得给药后尿液供试液。将各组供试液按“2.3”项下条件进样分析,得色谱图。MRM图见图 3和图 4。
精密吸取对照品储备液适量,用甲醇稀释成含苍术苷A分别为25.00、12.50、5.00、2.50、1.00、0.50、0.20 μg·mL-1的系列对照品溶液。精密吸取上述对照品溶液各100μL,挥干溶剂后加入大鼠空白尿液200μL,按“2.4.2”项下方法操作,在“2.3”项下条件进样分析,每浓度三样本。以对照品与内标物峰面积的比值为纵坐标,对照品浓度为横坐标,以加权(1·C-2)最小二乘法进行回归计算,回归方程:
Y=0.271 93X+0.001 12 r=0.999
线性范围为0.20~25.00 μg·mL-1。检测下限为0.02 μg·mL-1,其RSD为6.4%。
2.5.3 基质效应和回收率考察取大鼠空白尿液200μL,加入甲醇1 000μL,涡旋2 min,4 ℃、1 000r·min-1离心5 min,上清液氮气流下吹干,残渣用100μL对照品溶液复溶,涡旋2 min,4 ℃、1 200 r·min-1离心15 min,取上清液,按“2.3”项下条件进样分析,高、中、低3种浓度各五样本,记录峰面积为A;精密吸取高、中、低3种浓度的对照品溶液100μL,每种浓度5份,挥干溶剂后加入大鼠空白尿液200μL,按“2.4.2”项下方法操作,“2.3”项下条件进样分析,记录峰面积为B;分别取相应的高、中、低3种浓度的对照品溶液,按“2.3”项下条件直接进样分析,每种浓度五样本,记录峰面积为C。A与C的比值为基质效应,B与A的比值为提取回收率,将B代入标准曲线回归方程,所得值与理论值的比值为方法回收率。内标溶液同法操作,即得内标物的基质效应和提取回收率,内标物只考察1个浓度即0.07 μg·mL-1。结果见表 1。由结果可知,待测物和内标物的基质效应均在92.2%~111.1%之间,提取回收率均大于81.4%,待测物方法回收率在97.9%~104.4%之间,符合生物样品定量分析方法的规定。
精密吸取高、中、低3种浓度的对照品溶液100μL,每种浓度5份,挥干溶剂后加入大鼠空白尿液200μL,按“2.4.2”项下方法操作,在“2.3”项条件下进样分析。将待测物与内标物峰面积的比值代入随行标曲得实测浓度,由实测浓度计算得日内精密度,实测浓度与理论浓度的相对偏差即为准确度。连续测定3 d,得日间精密度与准确度。结果见表 2。由结果可知,苍术苷A的日内及日间精密度、准确度均符合生物样品定量分析方法的规定。
精密吸取高、中、低3种浓度的对照品溶液100μL,每种浓度5份,挥干溶剂后加入大鼠空白尿液200μL,按“2.4.2”项下方法操作,在“2.3”项条件下进样分析,分别考察室温放置6 h和-80 ℃反复冻融3次后的稳定性。结果见表 3。由结果可知,各组中苍术苷A实测值的RSD均在1.8%~4.6%之间,符合生物样品定量分析方法的规定。
将处理后的尿液样品按“2.3”项下条件进样分析,采用DAS 3.2.8软件非静脉注射给药方式的尿药分析模式计算尿排泄动力学参数,采用Spss 17.0软件进行单因素方差分析,数据结果见表 4和表 5。排泄速率-时间曲线和累计排泄量-时间曲线见图 5和图 6。
由表 5可知,生、麸炒苍术中苍术苷A的排泄动力学参数t1/2和ke均无统计学差异,表明麸炒对苍术苷A的尿排泄动力学规律无明显影响。但对比尿排总量和总尿排率可知,麸炒后苍术苷A 72 h的总排泄量和总排泄率均明显大于生品,结果具统计学意义(P < 0.05,P < 0.01)。由排泄速率-时间曲线可知,大鼠灌胃给予生、麸炒苍术提取物后其主要成分苍术苷A的尿排泄速率均可在3 h达到最大值,且麸炒后明显大于生品,此后排泄速率逐渐下降。由累计排泄率-时间曲线可知,给药后的24 h内苍术苷A的累计排泄率均上升较快,且于36 h时基本可达平台期,生苍术和麸炒苍术灌胃后苍术苷A 36 h累积排泄量即可达到总排泄量的88.55%和90.34%。
3 讨论采用UPLC-MS/MS多反应监测模式,建立了生、麸炒苍术给药后大鼠尿液中苍术苷A的浓度测定方法,该方法稳定性好,重复性高,符合生物样品定量分析的规定,可用于苍术苷A的排泄动力学研究。
课题组早期曾对苍术炮制前后主要成分苍术素和(4E,6E,12E)-十四癸三烯-8,10-二炔-1,3-二乙酸酯的药代动力学以及组织分布规律进行研究[16-18],结果初步显示苍术炮制后体内吸收有所增加。本实验中,生、麸炒苍术提取物均按折合后相同的生药量灌胃给药,其中生、麸炒苍术提取物中苍术苷A的浓度分别为2.08、1.82 mg·mL-1(麸炒后浓度略有降低),但麸炒后苍术苷A的尿总排泄量却明显大于生品。结合苍术苷A前期的药代动力学结果,麸炒后血药浓度有所升高,推测该变化亦有可能与麸炒后苍术苷A的体内吸收增加有关。
生、麸炒苍术给药后72 h大鼠尿液中苍术苷A的累积排泄量分别为给药量的0.21%和0.26%,说明苍术苷A仅有小部分以原形形式通过尿液排泄,进而表明苍术苷A在体内可能存在吸收和转化,以代谢物或其他形式排出体外。
对比苍术麸炒前后苍术苷A的排泄动力学差异,可为苍术的炮制机理研究以及临床安全用药提供一定依据。由于机体的代谢过程复杂,且苍术中化学成分种类繁多,对单一成分的研究很难阐述整体的排泄规律,为进一步阐明炮制机理,还需对苍术中其他成分的排泄规律进行深入的研究。
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