丹參注射液中糖類化學成分在制備工藝條件下的轉化

鄭云楓， 彭國平， 程建明， 丁 寧

(南京中醫藥大學藥學院，江蘇南京210029)

丹參注射液是由單味丹參藥材制成的中藥注射劑，具有活血化瘀、理氣開竅之功效，臨床常用于治療冠心病、心絞痛［1］。化學成分研究表明，丹參及其制劑中主要含有酚酸類及二萜醌類活性成分［2-5］，相對而言丹參糖類成分的研究目前尚未深入。

為了進一步明確丹參注射液中化學成分組成，充分保證其質量可控及制劑安全，依據國家食品藥品監督管理局 (SFDA) 《中藥注射劑安全性再評價質量控制評價技術原則》相關要求［6］，針對丹參注射液中糖類成分開展了化學成分研究，在此基礎上還對水蘇糖在生產工藝條件下的轉化進行了初步研究。

1 儀器及材料

AC—500型核磁共振儀 (瑞士 BRUKER公司);MARINER 5140質譜儀 (美國AB公司);液相分析用Waters 510型液相色譜儀;Phecda—NH2柱 (5 μm，250 mm×4.6 mm，江蘇漢邦科技有限公司);EC—2000色譜工作站 (大連依利特分析儀器有限公司)。中壓柱層析用BUCHI B—688中壓系統，填料為氨基鍵合硅膠 (日本三菱公司，50～60 μm);D101型大孔吸附樹脂 (滄州寶恩化工有限公司);葡聚糖凝膠(Sephdex LH—20);乙腈為色譜純 (MERCK);甲醇為色譜純 (淮陰精細化工研究院所);三乙胺為分析純 (國藥集團化學試劑有限公司);水為亞沸蒸餾水;其余試劑均為分析純。

丹參注射液由上海華源安徽錦輝制藥有限公司提供 (批號:05110209);水蘇糖對照品 (SIGMAALDRICH，851787)，甘露三糖對照品 (SIGMAALDRICH，021654)，葡萄糖對照品 (110833-200904)，果糖對照品 (100231-200303)中國藥品生物制品檢定所提供。

2 方法與結果

2.1 糖類化學成分研究

2.1.1 精制與分離 取丹參注射液5 L，用鹽酸調節pH值至3，過濾，濾液上 D101型大孔樹脂(5 L)，收集流出液，調節pH至7，濃縮;濃縮液上中壓柱色譜 (填料為氨基鍵合硅膠)，依次用90%、80%、70%、60% 乙 腈 水 溶 液 (各2000 mL)梯度洗脫，洗脫液分別收集，每100 mL為1流份，HPLC分析，合并含相同成分流份，再經葡聚糖凝膠色譜純化，得化合物1(160 mg)，化合物2(60 mg)，化合物3(80 mg)，化合物4(100 mg)。

2.1.2 結構鑒定

化合物1:白色粉末，高分辨質譜 (ESI-TOF/MS)測定m/z:665.2093［M-H］－，確定分子式為C24H42O21。在質譜圖中還可見幾個特征碎片離子，分別為 485.1698［M-162-H2O-H］－，341.1017［M-2 × 162-H］－，179.0596［M-3×162-H］－，根據分子離子失去的中性碎片來推測，化合物1是由4個六碳醛糖組成的低聚糖。

單糖種類的分析:取化合物1，采用酸水解法進行水解，而后用HPLC法與已知的單糖進行對照，確定化合物1中含有果糖、葡萄糖及半乳糖。

連接順序及方式:化合物1的13C-NMR譜中見有24個碳原子，結合DEPT譜及HSQC譜，可以確定其中含有1個季碳，18個CH，5個CH2，1HNMR譜中見有明顯的三個糖的端基碳上的氫信號:5.19(1H，d，J=3.65)，4.66(1H，d，J=3.20)，4.70(1H，d，J=3.35)，其偶合常數均處在2～4 Hz之間，提示糖與糖之間的連接的苷鍵構型為α型。H-H COSY和HMBC譜中顯示其主要相關信號見表1。根據以上信息，提示化合物1為“D-半乳糖1α→6-D-半乳糖 1α→6-D-葡萄糖 1α→2β-D-果糖”，檢索為水蘇糖。

為了確證以上推測的結果，用水蘇糖對照品進行了HPLC分析，結果顯示化合物1的Rt值與其一致，故鑒定化合物1為水蘇糖，見表1。

化合物2:白色粉末，高分辨質譜 (ESI-TOF/MS)在裂解電壓為+30 V時，可見準分子離子峰m/z:527.1588［M+Na］+，確定分子式為C18H32O16;當質譜裂解電壓增強至+100 V時，圖中除了準分子離子峰外，還可見典型碎片離子365.0961［M-162+Na］+和203.0472［M-2×162+Na］+，據此推測，化合物2是由3個六碳醛糖組成的低聚糖。采用酸水解法進行單糖種類分析，結果顯示化合物2由一分子葡萄糖和兩分子半乳糖組成，推測為甘露三糖。為了確證以上推測的結果，采用甘露三糖對照品進行HPLC分析，結果顯示兩者Rt值一致，故鑒定化合物2為甘露三糖。

表1 化合物1的NMR數據 (DMSO，500 MHz)Tab.1 NMR data of compound 1(DMSO，500 MHz)

化合物3:白色粉末，高分辨質譜 (ESI-TOF/MS)測得m/z:203.0631［M+Na］+，確定分子式為C6H12O6。HPLC分析其與果糖對照品的Rt值一致，故鑒定化合物3為果糖。

化合物4:白色粉末，高分辨質譜 (ESI-TOF/MS)測得m/z:203.0353［M+Na］+，確定分子式為C6H12O6。HPLC分析其與葡萄糖對照品的Rt值一致，故鑒定化合物4為葡萄糖。

2.2 生產工藝條件下水蘇糖轉化 對丹參藥材及其制劑中糖類成分分析時發現，甘露三糖并非是從丹參藥材直接提取所得，而是由其它糖類成分轉化而來。基于糖類成分結構轉化的規律，推測該成分可能是在生產過程中由水蘇糖水解轉化而來。為了驗證，對水蘇糖在不同生產工藝條件下的轉化進行了研究。

2.2.1 色譜條件 Phecda-NH2色譜柱;流動相為乙腈-水-三乙胺 (70∶30，V/V);示差折光檢測器(RID)，柱溫30℃。

2.2.2 水蘇糖轉化實驗 本實驗模擬生產工藝條件，將水蘇糖置3種不同pH值水溶液進行加熱水解，檢測反應前后溶液中的成分變化。

稱取水蘇糖對照品20 mg，共3份，置圓底燒瓶中，分別加入pH=2、pH=6、pH=9的水溶液 (采用鹽酸或氨水調節pH)10 mL使溶解，加熱煮沸1 h，放冷。分別吸取反應前后藥液10 μL，HPLC分析。

2.2.3 結果 HPLC-RID檢測結果如圖1。由此可見，不同pH值條件下反應產物差異較大。當溶液pH值為9時，水蘇糖未發生水解;pH=6時，加熱1 h可使少量水蘇糖轉化成甘露三糖和果糖;而pH值降低至2時，溶液中的水蘇糖水解明顯，水解產物除甘露三糖和果糖外，還可見其它幾個水解成分的色譜峰。水蘇糖結構式和轉化反應見圖2。

圖1 水蘇糖在不同pH條件下轉化產物HPLC色譜圖Fig.1 Chromatography of transformation products of stachyose in different pH solution

圖2 水蘇糖轉化反應Fig.2 Proposed transformation pathways of stachyose

3 討論

3.1 本實驗以丹參注射液為對象，共分離鑒定了4個糖類成分，其中水蘇糖為丹參藥材及其制劑中首次發現的四糖成分，其含有量在藥材中較高。文獻［7-11］報道，水蘇糖是一種多功能的低聚糖，具有調節腸道微生態平衡，增殖雙歧桿菌，提高機體免疫力等作用，被稱為“超強雙歧因子”。而丹參及其制劑功效廣泛，其藥效物質基礎除了普遍認可的酚酸及二萜醌類成分外，所含糖類成分如水蘇糖等是否也是活性成分，值得進一步的研究和探討。

3.2 《中藥注射劑安全性再評價質量控制評價技術原則》中規定，多成分制成的注射劑所測各類成分之和應大于總固體的80%。糖類成分作為丹參注射液中主要類型成分，對其進行研究并制定相應的控制標準，可以進一步保證制劑的質量穩定和臨床用藥安全。

3.3 前期對丹參藥材中糖類成分分析時發現，藥材中含水蘇糖量較高，但并未檢測到甘露三糖，為了明確制劑中甘露三糖來源，本實驗對水蘇糖在不同pH條件下的轉化進行研究分析，結果表明水蘇糖成分在中性及酸性水溶液中加熱易水解脫去一分子果糖轉化成甘露三糖 (見圖2)，從而確證了制劑中甘露三糖的來源，初步闡明了丹參注射液生產工藝條件下水蘇糖成分的轉化［12］。本研究結果為丹參及其制劑生產制備過程中糖類成分的質量控制提供了研究基礎。

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