李 潘, 賀亞男, 羅 杰, 裴 瑾,2, 林俊芝, 楊 明, 張定堃,2?
(1.成都中醫藥大學藥學院,中藥資源系統研究與開發利用省部共建國家重點實驗室培育基地,四川成都611137;2.四川好醫生攀西藥業有限責任公司,四川 西昌615000;3.成都中醫藥大學附屬醫院,四川 成都610072;4.江西中醫藥大學現代中藥制劑教育部重點實驗室,江西 南昌330004)
商品規格等級是中藥品質的重要外觀標志,也是中藥材“辨狀論質” “看貨評級,分檔議價” 的重要指標,在中藥材市場流通領域具有不可替代的作用 [1-3]。為此,1984 年頒布了《七十六種藥材商品規格》,為中藥質量評價與市場流通起到重要作用。然而,中藥材生產方式發生了重大變化,栽培品大量取代野生品成為市場供應主流來源。同時,現代理化分析技術不斷發展與普及應用,傳統中藥材商品規格的科學性也備受質疑[4-7]。因此,有必要對中藥材商品規格等級劃分的合理性進行再認識與再評價。
附子是毛茛科烏頭屬植物烏頭Aconitum carmichaelii Debx.的子根,是確有療效的有毒中藥。其毒烈,不少醫家避之如蛇蝎,終生不敢使用;其效彰,被譽為“回陽救逆第一品”,治病保命“藥中四維”[8-9]。因此,研究影響附子毒效的因素是藥材品質優良,用藥安全的重要保障。
關于附子的品質,從宋代起就有評價方法的論述。 《彰明附子記》 中記載,泥附子一般以“底平”“體圓” “皮黑” “肉花白” “八角” 或“九角” 者為佳;在質量上, “一個重一兩,即是氣全,堪用”。近幾十年來,關于泥附子感官評價的指標趨于簡化,如《七十六種藥材商品規格》主要以質量為評價[10-12]。在產地,附子收獲后也按照個頭大小分檔銷售、加工炮制。大附子用于加工炮天雄,作為溫腎助陽之佳品;中等個頭附子用于加工白附片、黑順片等,作為附子的主流飲片規格;小個頭附子直接干燥后充當川烏,作為祛風濕止痛藥。因此,深入探討個頭大小對附子毒效的影響規律,對于研究商品規格等級的合理性與科學性,指導附子種植、采收、良種選育、市場流通與臨床應用均具有重要意義。
1.1 藥材 泥附子于2017 年6 月27 日采集于四川省江油市橋樓村GAP 種植基地的同一地塊,根據個頭大小,將附子分為5 個等級,分別為Ⅰ等0 g<質量<20 g、Ⅱ等20 g<質量<40 g、Ⅲ等40 g<質量<60 g、Ⅳ等60 g <質量<80 g、Ⅴ等質量>80 g。樣品經成都中醫藥大學藥學院裴瑾教授鑒定為毛茛科植物烏頭Aconitum carmichaelii Debx.的子根,外觀性狀見圖1。樣品洗凈、切片、冷凍干燥,粉碎過2 號篩,備用。阿司匹林腸溶片,由拜耳醫藥保健有限公司生產,批號J20171021,使用前用0.5%CMC-Na 溶液配成阿司匹林混懸液。

圖1 不同等級樣品外觀性狀Fig.1 Appearances of different grades of samples
1.2 試劑 烏頭堿、新烏頭堿、印烏頭堿、次烏頭堿、烏頭原堿、尼奧林、松果林、塔拉烏頭胺對照品均購于成都曼斯特生物有限公司,批號分別為MUST-16062206、 MUST-16032504、 MUST-16101810、MUST-16032106、 MUST-16060306、 MUST-16052503、MUST-17022505、MUST-16031801; 苯甲酰烏頭原堿、苯甲酰新烏頭原堿、苯甲酰次烏頭原堿、附子寧、去甲烏藥堿、去甲豬毛菜堿對照品購于成都克洛瑪生物科技有限公司,批號分別為CHB160912、CHB151203、 CHB160326、 CHB160812、 CHB151111、CHB160922,所有對照品含有量均>98%。色譜級二甲亞砜和甲酸購于成都市科龍化工試劑廠;超純水(自制); 甲醇、 乙腈 (色譜純, 美國Fisher 公司);屈臣氏蒸餾水購于廣州屈臣氏食品飲料有限公司;其余試劑均為分析純。
1.3 動物 KM 小鼠,SPF 級,體質量18 ~22 g,雌雄各半;SD 大鼠,雄性,體質量180 ~200 g,均由成都達碩實驗動物有限公司提供,動物質量合格證號SCXK(川)2015-030,檢疫后備用。將動物保持在溫度(20±0.5)℃,濕度(55±5)%和12 h光照和12 h 黑暗循環的受控條件下,在實驗之前,動物禁食24 h,可自由飲水。
1.4 儀器 Agilent 1260 高效液相色譜儀、Agilent 6460C 三重四極桿串聯質譜儀 (美國Agilent 公司);BP211 DAG 電子分析天平(德國Satorius 公司);CHRIST ALPHAI-4 LSC 冷凍干燥器(上海斯高勒生物科技有限公司);KQ-500DB型數控超聲波清洗器 (昆山市超聲儀器有限公司);SZ-93 A 自動雙重純水蒸餾器(上海亞榮生化儀器廠)。
2.1 含有量測定
2.1.1 供試品溶液制備 取樣品粉末各0.1 g,精密稱定,置10 mL 量瓶中,甲醇定容至刻度,稱定質量,超聲提取30 min,取出,放冷,精密稱定,補足減失質量,過0.22 μm 微孔濾膜,即得。
2.1.2 對照品溶液制備 分別取各對照品適量,精密稱定,用甲醇配制成含14 種生物堿的混合對照品于棕色量瓶中, 質量濃度分別為烏頭堿1.905 μg/mL、新烏頭堿10.2 μg/mL、次烏頭堿2.032 μg/mL、印烏頭堿0.464 μg/mL、苯甲酰烏頭 原 堿 0.672 μg/mL、 苯 甲 酰 新 烏 頭 原 堿1.932 μg/mL、苯甲酰次烏頭原堿0.18 μg/mL、烏頭原堿0.104 μg/ mL、附子寧4.32 μg/mL、尼奧林2.032 μg/mL、塔拉烏頭胺0.33 μg/mL、松果林2.904 μg/mL、去甲烏藥堿0.134 μg/mL、去甲豬毛菜堿0.416 μg/mL。儲存于4 ℃的冰箱中,備用。
2.1.3 分析條件
2.1.3.1 色譜條件 Phenomenex C18色譜(4.6 mm×150 mm,5 μm);流動相0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B),梯度洗脫(0 ~1 min,2%~20%B;1 ~5 min,20%~50%B;5 ~10 min,50%~75%B;10~15 min,75%~100%B);體積流量0.45 mL/min;柱溫30 ℃;進樣量5 μL。
2.1.3.2 質譜條件 采用ESI 源,正離子模式檢測;脫溶劑溫度300 ℃;脫溶劑氣流N211 L/min;霧化器壓力103.425 kPa;毛細管電壓4 000 V;掃描方式為MRM 檢測,14 種生物堿成分的多反應監測模式信息見表1,MRM 色譜圖見圖2。

表1 各成分多反應監測模式信息Tab.1 MRM information of various constituents
2.1.4 方法學考察 參照ICH Q2B 技術指導原則進行。取對照品溶液適量,用甲醇稀釋為不同質量濃度梯度的對照品溶液,在擬定的HPLC-MS/MS條件下測定。以待測物質量濃度為橫坐標(X),峰面積為縱坐標(Y) 進行回歸。同時測定各待測物的定量限(S/N=10) 和檢測限(S/N=3),各成分線性關系、LOD 和LOQ 的結果見表2。精密度、穩定性、重復性與加樣回收率前期已研究[13],表明該方法能滿足含有量測定的要求。

表2 各成分線性關系、LOD 和LOQTab.2 Linear relationships,LOD and LOQ of various constituents

圖2 各成分MRM 色譜圖Fig.2 MRM chromatograms of various constituents

圖3 不同等級附子的含有量測定結果Fig.3 Results of content determination of Aconite with different grades

表3 各成分含有量測定結果(μg/g,n=6)Tab.3 Results of content determination of various constituents(μg/g,n=6)
2.1.5 樣品含有量測定 取5 個不同等級的附子粉末,按“2.1.1” 項下方法制備樣品溶液,每個樣品平行制備6 份。在“2.1.3” 項條件下進樣,計算各供試品溶液中14 種生物堿的含有量,結果見表3。可知,不同等級附子中成分含有量具有顯著差別。隨著附子質量的增大, 雙酯型生物堿(烏頭堿、新烏頭堿、印烏頭堿) 與強心成分(去甲烏藥堿、去甲豬毛菜堿) 的含有量分別呈現降低、升高趨勢,單酯型生物堿(苯甲酰烏頭原堿、苯甲酰新烏頭原堿、苯甲酰次烏頭原堿) 含有量較低,無法比較組間差異, 其余5 種藥效成分(尼奧林、塔拉烏頭胺、松果林、附子寧、烏頭原堿) 具有升高趨勢,但組間差異并不明顯,見圖3。由此推測大個頭附子可能具有高效低毒的性能,而小個頭附子可能不僅低效,還具有大毒的藥性。因此,初步判定附子質量分級具有一定的合理性。2.1.6 聚類分析 采用HemI 分析軟件對5 種等級附子的含有量測定結果進行系統聚類分析,結果見圖4。根據14 種生物堿含有量的差異,5 種等級的附子可被分為0 ~60 g 和60 ~100 g 兩類,其中0~60 g 又被分為0 ~40 g 和40 ~60 g 兩類。因此“小個頭” 附子與“大個頭” 附子中生物堿含有量是有明顯差異的,并且同一等級附子組內差異小,證明了分級的科學性。另外,由熱圖顏色差異可知,新烏頭堿、次烏頭堿、附子寧、尼奧林、松果林的含有量高于其他生物堿,并且隨著附子等級的升高,大毒成分新烏頭堿和印烏頭堿的含有量顯著降低,鎮痛成分尼奧林和松果林的含有量明顯升高,進一步認為“小個頭” 附子具有毒性強、鎮痛功效弱的性能。
2.2 不同等級附子鎮痛實驗[14-15]
2.2.1 樣品制備 取5 個不同等級的附子各10 g,提取2 次,第1 次加10 倍量水,浸泡30 min 后,煎煮3 h;第2 次加8 倍量水,煎煮3 h,合并提取液,濃縮至質量濃度0.5 g 生藥/mL。取阿司匹林腸溶片適量, 研細, 用0.5% CMC-Na 配制成200 mg/kg 阿司匹林混懸液,作為鎮痛陽性藥。

圖4 各成分在不同等級附子中的平均豐度熱圖Fig.4 Thermograph of average abundance for various constituents in different grades of Aconite
2.2.2 對小鼠醋酸所致扭體反應的影響 取小鼠56 只,雌雄各半,隨機分為7 組,每組8 只。陽性對照組給予200 mg/kg 阿司匹林混懸液,空白組給予蒸餾水10 mL/kg,附子不同等級組均按5 g 生藥/kg 灌胃給藥,1 次/d,連續3 d。于末次給藥后1 h, 給予各組小鼠腹腔注射0.6% 冰醋酸10 mL/kg,立即計時,記錄小鼠首次出現扭體反應的時間作為潛伏期,同時記錄每只小鼠造模后15 min 內出現的扭體次數,結果見表4??芍?,與空白組相比,陽性組與附子組對小鼠醋酸所致扭體反應的影響存在顯著差異,并且陽性組療效優于附子各組。但是,附子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組扭體次數無組間差異,其療效無顯著差別。另外,陽性組相比于空白組顯著增大了小鼠扭體潛伏期,附子組無顯著性影響,而隨著附子等級的升高,存在降低趨勢,表明“小個頭” 附子可能具有延長小鼠扭體潛伏期的效果。
2.3 不同等級附子最小致死量的測定[16-17]
2.3.1 樣品制備 取不同等級附子粉末2 g,精密稱定, 用20 mL 70%乙醇超聲提取30 min。在5 000 r/min的條件下離心10 min,分離上清液。取1 mL 上清液, 加入19 mL 生理鹽水稀釋, 經0.22 μm微孔膜過濾,得測試溶液。精密稱定烏頭堿對照品適量, 溶解在無水乙醇中, 配成200 μg/mL溶液,在測定當天用生理鹽水稀釋配成10 μg/mL 標準溶液。
表4 不同等級附子對小鼠醋酸所致扭體反應的影響n=8)Tab.4 Effects of Aconite with different grades on writhingresponse caused by acetic acid in mice

表4 不同等級附子對小鼠醋酸所致扭體反應的影響n=8)Tab.4 Effects of Aconite with different grades on writhingresponse caused by acetic acid in mice
注:與空白組比較,?P<0.01
陽性組組別 7潛.7伏2±期3./7m2i?n扭3.體50次±2數.5/6次?附子Ⅰ組 5.24±0.98 15.00±3.89?附子Ⅱ組 4.96±1.02 13.38±3.93?附子Ⅲ組 4.58±1.00 12.62±6.21?附子Ⅳ組 4.46±1.27 14.38±5.01?附子Ⅴ組 4.27±0.73 12.00±4.50?空白組 3.89±0.60 26.12±3.94
2.3.2 對大鼠最小致死量測定 取大鼠36 只,隨機分為6 組,每組6 只。實驗時,將每只動物固定,并將標準溶液或測試溶液通過緩慢推注入大鼠尾靜脈中,確保藥物作用迅速,直到動物死亡。以瞳孔擴張和呼吸停止視為死亡的臨界點,記錄推注量(V) 和體質量(m),并根據藥物濃度(c),由公式1 計算最小致死劑量(MLD),結果見表4。

此實驗以MLD 越小,代表毒性越大。見圖5,與烏頭堿組相比,附子組MLD 顯著升高,毒性降低。附子Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組MLD 高于附子Ⅰ、Ⅱ組,即毒性小于Ⅰ、Ⅱ組。另外,附子Ⅲ和Ⅴ組與其他3 組比較具有顯著性差異,其MLD 升高,表現出低毒,而附子Ⅲ組MLD 最高,可能與其毒性成分含有量低有關。并且發現隨著附子等級的升高,MLD 具有升高趨勢,毒性存在降低趨勢,但組間差異并不明顯。因此,附子等級的差異與毒性在一定程度上具有相關性,進一步證明了分級的合理性。

圖5 不同等級附子對大鼠最小致死量的測定結果(n=6)Fig.5 Results of determination of the MLD in rats with different grades of Aconite(n=6)
本研究以化學分析為基礎,探討不同等級附子間的毒效關系,并以藥效與毒性實驗驗證附子分級的合理性。通過化學分析,14 種生物堿在不同等級附子中含有量存在顯著差異,而這種差異主要與生物堿在皮部、髓部的分布差異和累積規律有關[10]。附子的長大增重主要是形成層內的髓部比例增大,而形成層外的皮部與韌皮部比例相對降低。再結合新烏頭堿、次烏頭堿在皮部、髓部的含有量可知,雙酯型生物堿主要分布在形成層外的皮部與韌皮部,其含有量約為髓部的2 倍[2]。由此可知,大個頭附子中雙酯型生物堿含有量較低,主要是由髓部比例高,毒性成分含有量低決定的。并且隨著附子等級的升高,呈現出雙酯型生物堿降低的趨勢。而在測定最小致死量的實驗中, “大個頭”附子具有較高MLD,呈現出低毒藥性,兩組實驗結果相互驗證, 表明 “小個頭” 附子毒性強于“大個頭” 附子。
附子的鎮痛療效顯著,以鎮痛效果驗證附子分級的藥效研究具有代表性[18-20]。在對小鼠醋酸所致的扭體次數的影響研究中,附子水煎液與阿司匹林均具有顯著療效。然而,5 個等級附子的鎮痛效果在醋酸扭體實驗中并未呈現出顯著差異,可能是其生物堿含有量較高,均大于附子鎮痛活性的最高有效劑量,因此,不同等級附子間生物堿存在的差異難以通過鎮痛活性反映出來。根據化學分析結果,雙酯型生物堿在小個頭附子中含有量最高,又是鎮痛作用的主要成分,因此,隨著附子等級的升高,小鼠扭體潛伏期存在縮短的趨勢。
綜上,根據傳統經驗,將附子按照個頭大小分檔,具有一定的合理性。不同等級附子品質差異主要體現在毒性差異,而在鎮痛活性上差異并不明顯。因此,在充分保障附子減毒效果的前提下,可以考慮將小個頭附子加工成炮制品用于臨床,這有利于節約資源,提高藥材利用率。