程宁波,刘文君,罗京超,王正宽
(江苏康缘药业股份有限公司,中药制药过程新技术国家重点实验室,江苏 连云港 222001)
水飞蓟Silybummarianum(L.) Gaertn 是菊科水飞蓟属草本植物,原产于南欧、北非。水飞蓟素是从水飞蓟种子中提取的一类新型黄酮类化合物,具有保肝、降血脂、抗氧化、防止糖尿病、保护心肌、抗血小板聚集、抗肿瘤等作用[1-2]。水飞蓟素主要包括水飞蓟宾A、水飞蓟宾B、异水飞蓟宾A、异水飞蓟宾B、水飞蓟宁、水飞蓟亭[3-5],这6种成分为欧洲药典7.0 及美国药典(USP32-NF27)水飞蓟提取物质量标准中水飞蓟素含量测定的检测指标。水飞蓟素可用乙醇、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂从水飞蓟籽粕或水飞蓟壳中提取,其中用乙醇从水飞蓟壳中提取水飞蓟素的提取率较高,且较其他溶剂绿色环保[6-9]。有文献研究了不同提取条件对水飞蓟宾的影响,结果表明,水飞蓟宾对温度比较敏感,温度越高,变化越快,在碱溶液中不稳定,在酸溶液中比较稳定[10-11]。课题组在用95%、90%、85%乙醇提取水飞蓟素时发现,提取液在自然光条件放置时,其中水飞蓟宁含量均逐渐降低。基于此,课题组对水飞蓟壳90%乙醇提取液进行光稳定性考察,以期为其进一步研究提供依据。
1.1 仪器 Agilent 1100 型高效液相色谱仪(配有四元梯度泵、自动进样器、柱温箱、VWD 检测器)、Aglient 1290 型液相色谱-质谱联用仪(配备DAD 检测器、Q-TOF 6538 质谱仪)、Agilent C18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5μm) (美国Agilent 公司); Thermo U3000 型半制备液相色谱仪(配有二元梯度泵,柱温箱、VWD 检测器,美国Thermo 公司); AL204 型电子分析天平(瑞士Mettler-Toledo公司); Milli-Q 超纯水系统(美国Millipore 公司);LHH-150GSP 综合药品稳定性试验箱(上海赛欧试验设备有限公司)。
1.2 试剂 甲醇、无水乙醇、磷酸均为分析纯,购自南京化学试剂股份有限公司; 水为超纯水。
1.3 药物 水飞蓟壳(批号201129) 购自盘锦格润生物有限公司,经江苏康缘药业股份有限公司王正宽工程师鉴定为正品。水飞蓟宁对照品(批号141019) 购自成都普菲德对照品科技有限公司。
2.1 色谱条件 Agilent C18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5 μm); 流动相80% 甲醇 (含0.5% 磷酸)(A) -20%甲醇(含0.5%磷酸) (B),梯度洗脱(0~5 min,15%A; 5 ~20 min,15% ~18%A; 20 ~35 min,18% ~35%A; 35 ~60 min,35%A); 体积流量1 mL/min; 柱温40 ℃; 检测波长288 nm; 进样量2 μL。
2.2 供试品溶液制备 取水飞蓟壳100 g,依次用4 倍量90%乙醇回流提取3 次,每次2 h,合并提取液,过滤,将滤液分装至10 mL 西林瓶中。取3组供试品溶液压塞,轧盖,分别置于室温自然光照、室温避光、强光照射保存; 另取3 组供试品溶液,第一组充入氮气,第二组充入空气,第三组充入氧气,压塞,轧盖,分别强光照射放置。
2.3 对照品溶液制备 精密称取水飞蓟宁对照品约5 mg,置于10 mL 量瓶中,90%乙醇溶解并定容至刻度,混匀,0 ~4 ℃冰箱放置,备用。精密称取对照品溶液适量用90% 乙醇稀释,装入10 mL西林瓶中,压塞,轧盖,强光照射放置。
2.4 光照前后的样品比较 取供试品、对照品溶液适量,并分别强光照射2.5、5 d (稳定性试验箱; 温度25 ℃; 光源日光灯; 光照强度4 500 Lx),在“2.1” 项色谱条件下进样测定,结果见图1。由此可知,与未强光照射的供试品、对照品相比,两者中的水飞蓟宁含量在强光照射下发生降解,降解产物含量随光照时间的增加而升高。
图1 不同光照时间的样品色谱图Fig.1 HPLC chromatograms of samples with different illumination time against lights
2.5 不同光照强度的样品比较 分别取供试品溶液,以及其避光放置、自然光照、强光照射5 d 所得样品,在“2.1” 项色谱条件下进样测定,结果见图2。由此可知,与供试品溶液相比,溶液中的水飞蓟宁在避光条件下放置5 d 稳定性良好,色谱峰无明显变化; 在自然光照和强光照射下发生降解,降解产物含量随光照强度的增加而升高。
图2 不同光照强度照射的样品色谱图Fig.2 HPLC chromatograms of samples with different light intensity against lights
2.6 充入不同气体的光照样品比较 分别取供试品溶液,以及其充氮气组、充空气组、充氧气组溶液分别强光照射5 d,在“2.1” 项色谱条件下进样测定,结果见图3。由此可知,与供试品溶液相比,在强光照射5 d 后溶液中的水飞蓟宁发生降解,降解产物含量随溶液中含氧量的增加而升高。
图3 充入不同气体的光照样品色谱图Fig.3 HPLC chromatograms of samples with adding different gas against lights
2.7 光照前后样品的质谱分析
2.7.1 质谱条件 ESI 离子源,正负离子模式;干燥气温度350 ℃; 干燥气流量10 L/min; 雾化气压力50.0 psi (1 psi =6.895 kPa); 毛细管电压(+) 4 000 V,(-) 3 500 V; 毛细管出口电压135 V; 锥孔电压65 V; 扫描范围m/z100~1 500。
2.7.2 结果 分别取供试品溶液避光放置5 d、强光照射5 d 的样品,在“2.7.1” 项质谱条件下进样测定,结果见图4、表1。由此可知,供试品溶液强光照射样品与避光样品相比,色谱峰1、3 ~7的峰高及峰面积无明显差异; 强光照射样品的色谱峰2 降低,色谱峰8 升高,在光照条件下,色谱峰2 的化合物发生降解,降解产物为色谱峰8。
表1 化合物1~8 的二级质谱的主要碎片峰Tab.1 Compounds 1-8 secondary mass spectometry fragments of the main peak
图4 不同光照强度照射样品的质谱图Fig.4 Mass spectrograms of samples with different light intensity against lights
2.8 化合物8 的分离 取供试品溶液强光照射5 d的样品减压浓缩回收溶剂,干膏用甲醇溶解,经半制备HPLC 纯化,以甲醇-0.1% 甲酸水 (24% ~25.7%甲醇) 梯度洗脱(柱温30 ℃,检测波长288 nm),得到化合物8 (5.3 mg,tR=15.5 min)。
2.9 化合物8 的结构鉴定 白色无定型粉末,HR-ESI-MSm/z: 499.123 5 [M+H]+,分子式C25H22O11,不饱和度 15。1H-NMR (400 MHz,CD3OD)δ: 6.88 (1H,d,J=1.6 Hz,H-2″),6.78 (1H,d,J=8.1 Hz,H-5″),6.74 (1H,dd,J=8.1,1.7 Hz,H-6″),6.28 (1H,s,H-6'),5.96 (1H,d,J=2.1 Hz,H-8),5.94(1H,d,J=2.1 Hz,H-6),5.11 (1H,d,J=11.4 Hz,H-2),4.58 (1H,d,J=11.4 Hz,H-3),4.22 (1H,dd,J=9.3,5.2 Hz,H-γ),3.99 (1H,d,J=2.6 Hz,H-2'),3.97 (1H,d,J=4.9 Hz,H-γ),3.86 (3H,s,3″-OCH3),3.52 (1H,d,J=10.8 Hz,H-5'),3.00 (1H,ddd,J=12.3,6.8,5.3 Hz,H-β),2.84 (1H,dd,J=12.5,10.9 Hz,H-α);13C-NMR (100 MHz,CD3OD)δ: 198.0 (C-4),177.9 (C-3'),176.3 ( C-4'),168.7 ( C-7),165.2 ( C-5),164.3 ( C-9),149.2 ( C-3″),146.9 ( C-4″),133.1 ( C-1'),133.0 ( C-1″),128.2 ( C-6'),122.2 ( C-6″),116.4 ( C-5″),113.1 ( C-2″),101.5 (C-10),97.5 (C-6),96.4 (C-8),82.1(C-2),74.9 (C-3),70.3 (C-γ),56.4 (3″-OCH3),51.1 (C-5'),43.5 (C-2'),43.5 (Cα),41.3 (C-β)。以上数据与文献[12] 报道基本一致,故鉴定为silyamandin。
水飞蓟90%乙醇提取液的光稳定性考察结果表明,水飞蓟宁在光照条件下不稳定。水飞蓟宁(色谱峰1) 含量与光照强度及氧气含量成反比,而光降解产物(色谱峰2) 含量与光照强度及氧气含量成正比。质谱分析结果表明,化合物1 ~7 的一级质谱有着相同的准分子离子峰m/z481 [MH]-,这7 种成分的相对分子质量均为482,且二级质谱的主要碎片离子峰与文献[5,13-14] 报道的基本一致,化合物1 ~7 分别为水飞蓟亭A、水飞蓟宁、水飞蓟亭B、水飞蓟宾A、水飞蓟宾B、异水飞蓟宾A、异水飞蓟宾B。化合物8 在正离子模式下的质谱峰m/z499.123 8 [M + H]+,516.150 0 [M + NH4]+,521.105 9 [M + Na]+,1 019.223 5 [2M+H]+; 负离子模式下的质谱峰m/z497.107 2 [M-H]-、995.223 8 [2M-H]-; 化合物8 的分子量为498。文献[15] 发现了水飞蓟宾或异水飞蓟宾同分异构体的氧化产物的质谱峰m/z499 [M+H]+,521 [M+Na]+,分子量为498;本研究从供试品溶液光照氧化后的样品中,分离得到化合物8,并通过核磁波谱进行结构鉴定,经比较与文献[12] 报道的从水飞蓟酊剂中分离得到一个新化合物silyamandin 的氢谱、碳谱数据基本一致,因此确定化合物8 为silyamandin。
本研究结果表明,供试品溶液中的水飞蓟宁在光照下与一分子O2发生氧化反应并脱去一分子H2O 生成silyamandin[12],而水飞蓟亭A、水飞蓟亭B、水飞蓟宾A、水飞蓟宾B、异水飞蓟宾A、异水飞蓟宾B 对光照均稳定。水飞蓟提取物中主要的黄酮木脂素化合物见图5。
图5 水飞蓟提取物中主要的黄酮木脂素化合物Fig.5 Flavonolignans of Silybum marianum extract
水飞蓟宁为水飞蓟提取物质量标准中水飞蓟素含量测定指标之一,具有较为显著的抗光老化作用[16]。本研究的研究结果提示水飞蓟提取物生产过程中应避免光照,防止水飞蓟宁发生降解; 同时为水飞蓟宁光氧化产物silyamandin 的制备提供参考。课题组后续将对水飞蓟宁光氧化产物的药理活性进行研究,为其开发利用提供依据。