欢迎访问中南医学期刊社系列期刊网站!

首页 在线期刊 2024年 第27卷,第6期 详情

基于化学计量学结合差异成分定量的小儿麻甘颗粒质量分析

更新时间:2024年07月01日阅读:265次 下载:124次 下载 手机版

作者: 费毅琴 1, 2, 3# 吕盼 1, 2, 3# 杨萍 1, 2, 3 占方玲 1, 2, 3 徐玲 1, 2, 3

作者单位: 1. 湖北省药品监督检验研究院(武汉 430075) 2. 国家药品监督管理局中药质量控制重点实验室(武汉 430075) 3. 湖北省药品质量检测与控制工程技术研究中心(武汉 430075)

关键词: 小儿麻甘颗粒 化学计量学 指纹图谱 成分含量差异分析 超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱 质量分析

DOI: 10.12173/j.issn.1008-049X.202401049

基金项目: 2022年国家药品抽检计划项目

引用格式: 费毅琴,吕 盼,杨 萍,占方玲,徐 玲.基于化学计量学结合差异成分定量的小儿麻甘颗粒质量分析[J]. 中国药师,2024, 27(6):937-950.DOI: 10.12173/j.issn.1008-049X.202401049

FEI Yiqin, LYU Pan, YANG Ping, ZHAN Fangling, XU Ling.Quality analysis of Xiao’er Magan granules based on chemometrics combined with quantitative analysis of different components[J].Zhongguo Yaoshi Zazhi,2024, 27(6):937-950.DOI: 10.12173/j.issn.1008-049X.202401049.[Article in Chinese]

摘要| Abstract

目的  通过化学计量学结合成分含量差异分析的方法,对市售小儿麻甘颗粒的质量进行分析。

方法  采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱法进行基础成分轮廓谱研究;使用偏最小二乘-判别分析量化并筛选质量差异标志物,建立差异成分的多组分定量及指纹图谱方法,使用主成分分析并计算主成分综合得分。

结果  轮廓谱鉴定出12个共有峰,分别归属于地骨皮、桑白皮、苦杏仁、甘草、紫苏子、黄芩6味药材;以变量重要性投影值>1为标准,筛选出4个质量差异标志性成分(桑皮苷 A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷);45批样品指纹图谱相似度在0.867~0.997之间,标定14个成分,指认出桑皮苷A、L-苦杏仁苷、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素8个成分。各企业主成分1的得分排序为:G>H>A>C>E>D>F>I>B;主成分2的得分排序为:F>G>H>B>E>D>C>A>I;综合得分排序为:G>H>C>A>E>F>D>I>B。

结论  企业G和H的制剂质量最优。建立的指纹图谱及质量差异性成分定量方法准确可靠,可为小儿麻甘颗粒的质量分析提供参考。

全文| Full-text

小儿麻甘颗粒为非处方类儿童用药,是以《伤寒论》收载治疗热喘的代表名方麻杏石甘汤为基础研发的成方制剂,方中麻黄宣肺解表而平喘,与石膏共为君药;苦杏仁降利肺气而平喘止咳,紫苏子降气开郁,祛痰定喘,黄芩清热解毒,善泄上焦之火,共为臣药;桑白皮能清肺降气平端,与地骨皮共为佐药;甘草为使药。本方临床治疗小儿肺炎等病症有较好疗效[1-3]。目前广大专家学者一致认为,中成药制剂整体疗效发挥不是单一成分药效的简单加合,需通过多成分协同作用。而小儿麻甘颗粒现行法定标准仍采用盐酸麻黄碱单一成分作为定量测定指标,单一组分质控难以保证中药制剂过程药效物质基础的有效传递,并无法全面控制其质量。因此,有学者建议采用“多指标成分含量测定+色谱指纹图谱”模式[4]以保证中药的有效性与稳定性。但如何选择指标成分和定准含量范围,仍然是中药质量标准研究面临的瓶颈问题[5]。化学模式识别技术[6]作为化学计量学的一个重要分支,基于统计分析快速提取多成分变量,通过对图谱信息数量化,使其可被计算机识别与处理,从而更加客观地反映中药的质量信息,并有效筛选出质量标志物。目前,该类技术已广泛应用于药物研发、药品质量控制等领域。如王哲等[7]使用主成分分析与偏最小二乘法-判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)的化学模式识别方法用于不同产地西洋参特征化学成分的分析;萧晓吉等[8]采用HPLC指纹图谱、化学模式识别和多指标成分含量测定相结合的方法,对不同居群鸡血藤药材进行综合质量研究;李灿等[9]基于指纹图谱、化学模式识别、质量标志物和网络药理学,分析预测枳实药材潜在质量标志物等。

目前学者对小儿麻甘颗粒的报道多局限于含量测定方法的建立[10-11],尚未见学者对该制剂质量进行全面客观地分析。本研究将采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱(ultra-performance liquid chromatography/quadrupole time-of-flight-tandem mass spectrometry,UPLC-Q-TOF/MS)法进行基础成分的轮廓谱研究,结合PLS-DA等化学模式识别技术筛选可以表征制剂质量差异的主要成分,建立指纹图谱方法对差异成分进行定量,计算综合得分并排名,为制剂的质量分析提供理论依据,也可同时为本品种质量控制方法的提升提供参考。

1 材料

1.1 主要仪器

Agilent 1260 Series高相液相色谱仪,包括G1311B四元泵、G1315D的DAD 检测器、G1316A柱温箱;Waters G2 Q-Tof液质联用仪;METTLER TOLEDO XP205电子天平;METTLER TOLEDO XP204电子天平;LC-350A超声波仪(济宁市中区鲁超仪器厂)。

1.2 主要药品与试剂

对照品:桑皮苷A(批号:112086-202101,纯度100%)、苦杏仁苷(批号:110820-202109,纯度100%)、迷迭香酸(批号:111871-202007,纯度98.1%)、黄芩苷(批号:110715-202122,纯度94.2%)、盐酸麻黄碱对照品(批号:171241-201809,纯度100.0%)、盐酸伪麻黄碱对照品(批号:171237-201510,纯度99.8%)、甘草苷(批号:111610-201908,纯度95.0%)、甘草酸铵(批号:110731-202021,纯度96.2%)、汉黄芩苷(批号:112002-2021702,纯度 98.5%)、黄芩素(批号:111595-201306,纯度97.8%)、汉黄芩素(批号:111514-200403,鉴别用)均购自中国食品药品检定研究院;地骨皮乙素(批号:26A-SOS-08-3,纯度99.73%)、桑辛素:(批号:01J-PAC-30-9,纯度99.90%)、枸杞素A (批 号:25J-XSO-02-1,纯度99.60%)均购自PANPHY公司;甲醇、乙腈、甲酸为色谱纯,水为一级纯化水,其余试剂均为分析纯。

小儿麻甘颗粒来源于市售9家生产企业(分别以代号A~I表示),每家企业5批样品,共计45批样品;对照制剂为参考中药对照制剂研制指导原则和技术要求[12]研制生产的小儿麻甘颗粒对照制剂。

2 方法与结果

2.1 基于UPLC-Q-TOF/MS的轮廓谱分析

2.1.1 分析条件

色谱条件:采用Waters BEH C18色谱柱(100  mm×2.1 mm,1.7 μm);流动相:乙腈(A)-0.1%甲酸水(B),梯度洗脱(0~35  min,5%~45%A;35~40 min,45%~95%A;40~45  min,95%A);流速:0.2 mL/min;柱温:30 ℃;进样量:2 μL[13]。

质谱条件:采用电喷雾检测器,MSE(±)采集模式;毛细管电压:3500 V/-2600 V;一级锥孔电压:40 V;二级锥孔电压:6 V;碎裂电压:20~30 V;离子源温度:100 ℃;脱溶剂气温度:350 ℃;脱溶剂气体流速:600 L/h;采集时间:50 min;质量扫描范围:m/z 50~1200[14]。

2.1.2 溶液的制备

对照品溶液:分别取黄芩苷、迷迭香酸、苦杏仁苷、桑皮苷A、桑辛素、甘草苷、甘草酸、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、地骨皮乙素、枸杞素A对照品适量,精密称定,加70%甲醇溶解并定量稀释制成每1 mL中约含各对照品均为0.05 mg的溶液,即得。

供试品溶液:取装量差异项下的本品,研细,取约1 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入70%甲醇10 mL,密塞,称定重量,超声处理(功率:250 W,频率:40 kHz)30 min,放冷,再称定重量,用70%甲醇补足减失的重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。

2.1.3 共有峰归属及来源分析

通过资料及对照品比对鉴定出12个共有峰成分,其化合物名称、保留时间、离子模式及归属见表1。质谱一级叠加图显示9家企业样品与对照制剂的一级总离子流图较为一致,12个共有峰均存在,但企业间、同企业批间共有峰的高低存在差异。其中企业B与其他企业样品相比一级基峰色谱图(图1)整体响应值偏低,推断该企业制剂质量较差。

  • 表格1 小儿麻甘颗粒样品中各共有峰归属情况
    Table 1.Attribution of common peaks in the samples of Xiao'er Magan granule

  • 图1 小儿麻甘颗粒一级基峰典型色谱图
    Figure 1.Typical chromatogram of first-class base peak of Xiao'er Magan granules
    注:A. 混合对照品;B. 小儿麻甘颗粒样品;1. 地骨皮乙素;2. 桑皮苷A;3. 苦杏仁苷;4. 甘草苷;5. 甘草酸;6. 迷迭香酸;7. 枸杞素A;8. 黄芩苷;9. 汉黄芩苷;10. 黄芩素;11. 汉黄芩素;12. 桑辛素。

2.1.4 化学模式识别

使用MassLynx V4.1软件和EZinfo软件进行聚类分析。采用PLS-DA法找出可以表征不同组间样品质量差异的特征成分。建立的PLS-DA模型(图2A)中,模型累积解释能力R2X为0.847,R2Y为0.968,预测能力Q2为0.879,均大于0.5,表明该模型预测能力较好。再对建立的PLS-DA模型置换检验200次,结果显示R2和Q2的回归线斜率均较大,最右侧的R2和Q2原始值均高于左侧随机排列得到的R2值和Q2值,R2和Q2的截距值分别为0.323和-0.439,表明所构建的PLS-DA模型未出现过拟合现象,具有较好的预测能力(图2B)。变量重要性投影(variable importance in projection,VIP)值是筛选差异化合物的重要指标,VIP值越大,说明对差异的影响越大,通常以VIP>1作为筛选标准。结果显示,峰8黄芩苷、峰2桑皮苷A、峰6迷迭香酸、峰3苦杏仁苷变量的VIP值>1,可作为小儿麻甘颗粒的质量差异标志性成分(图2C)。

  • 图2 化学模式识别结果
    Figure 2.Chemical pattern recognition results
    注:A. PLS-DA得分图;B. 模型200次置换检验图;C. 色谱峰VIP值。

2.2 指纹图谱

2.2.1 色谱条件

采用XBridge C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),流动相 :乙腈(A)-0.1%磷酸溶液(B), 梯度洗脱(0~20 min,8%A;20~45 min,8%~53%A;45~51 min,53%A),流速 :1.0 mL/min,柱温 :25 ℃,分段变波长:0~14 min,330 nm;14~25  min, 208  nm;25~51 min,330 nm;进样量:10 μl;理论板数按桑皮苷A峰计算应不低于 2 500。

2.2.2 溶液的制备

供试品溶液:取装量差异项下的本品,研细,取约2.5 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入70%甲醇25 mL,密塞,称定重量,超声处理 (功率:250 W,频率:40 kHz)30 min,放冷,再称定重量,用70%甲醇补足减失的重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。

参照物溶液:分别取桑皮苷A、黄芩苷对照品适量,精密称定,加70%甲醇溶解并定量稀释制成每1 mL中约含桑皮苷A 35 μg、黄芩苷80 μg的溶液。

2.2.3 指纹图谱的建立

2.2.3.1 重复性试验

取编号为F2样品6份,按“2.2.1”和“2.2.2”项下方法制备并测定供试品中的主要色谱峰,选择峰面积适宜的10个峰进行方法学验证,结果其保留时间的RSD均小于0.12%(n=6),峰面积的RSD均小于3.3%(n=6),表明该法重复性较好。

2.2.3.2 稳定性试验

取“2.2.3.1”项下供试品溶液1份,分别在0、3、6、9、12、18 h进样测定,结果其保留时间的RSD均小于0.4%(n=6),峰面积的RSD均小于2.5%(n=6),表明供试品溶液在18 h内稳定性良好。

2.2.4 指纹图谱建立及相似度评价

取对照制剂,采用“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,并按“2.2.1”项下色谱条件进样测定,将图谱导入中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2.0版),选用平均数生成标准对照图谱的方法,时间窗宽度设置为0.1,得到小儿麻甘颗粒标准对照指纹图谱(图3)。确定有14个共有峰,设定两个参照(S)峰,分别为1号峰桑皮苷A和10号峰黄芩苷。通过对照品与样品的保留时间及光谱图比对还指认出6个峰(图3)。以标准对照指纹图谱为参照,45批样品相似度(表2)为0.867~0.997,表明样品的相似性良好。

  • 图3 小儿麻甘颗粒标准对照指纹图谱
    Figure 3.Standard control fingerprint of Xiao'er Magan granules
    注:1(S). 桑皮苷A;3. L-苦杏仁苷;4. 苦杏仁苷;9. 迷迭香酸;10(S). 黄芩苷;12. 汉黄芩苷;13. 黄芩素;14. 汉黄芩素。

  • 表格2 小儿麻甘颗粒试验结果
    Table 2.Experimental results of Xiao'er Magan granule
    注:*迷迭香酸含量单位为μg/g,其余均为mg/g。

2.3 桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷多组分定量测定

2.3.1 色谱条件

同“2.2.1”项。

2.3.2 溶液的制备

对照品溶液:分别取桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷对照品适量,精密称定,加70%甲醇溶解并定量稀释制成每1 mL中含桑皮苷A 35 μg、苦杏仁苷60 μg、迷迭香酸8 μg、黄芩苷80 μg的溶液,即得。

供试品溶液:同“2.2.2”项。

阴性样品溶液:分别取缺桑白皮、缺苦杏仁、缺紫苏子、缺黄芩的阴性制剂约2.5 g,按“2.2.2”项下方法制得缺桑白皮、缺苦杏仁、缺紫苏子、缺黄芩阴性样品溶液。

2.3.3 方法学考察

2.3.3.1 专属性试验

分别精密量取对照品溶液、供试品溶液、缺桑白皮、缺苦杏仁、缺紫苏子、缺黄芩阴性样品溶液按“2.2.1”项下色谱条件进样测定,阴性样品分别在与桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷对照品色谱峰相应位置无干扰。具体见图4。

  • 图4 多组分定量测定色谱图
    Figure 4.Chromatogram of multicomponent quantitative determination
    注:A. 混合对照品;B. 供试品;C. 缺桑白皮阴性样品;D. 缺苦杏仁阴性样品;E. 缺紫苏子阴性样品;F. 缺黄芩阴性样品;1. 桑皮苷A;2. 苦杏仁苷;3. 迷迭香酸;4. 黄芩苷。

2.3.3.2 线性关系考察

分别精密称取桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷对照品,经配制成混合对照品溶液后分别进样1、2、5、10、15、20 μL或合适体积,按色谱条件测定峰面积。以峰面积为纵坐标(Y),进样量为横坐标(X,μg),绘制标准曲线,结果见表3。

  • 表格3 桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷的线性关系考察结果
    Table 3.Linear relationship examination results of mulberry bark glycoside A, amygdalin, rosmarinic acid and baicalin

2.3.3.3 精密度试验

分别精密量取桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷对照品溶液,按“2.2.1”项下色谱条件连续进样6针,结果得到桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷峰面积的RSD分别为0.43、0.82、0.76、0.24(n=6),表明仪器精密度良好。

2.3.3.4 重复性试验

取装量差异项下编号为F2样品,研细,取约2.5 g共6份,精密称定,按照“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,依法测定。结果得到桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷的平均含量分别为0.71、0.87、0.051、1.13 mg/g,RSD分别为1.21%、1.78%、1.31%、1.39%(n=6),表明该法重复性良好。

2.3.3.5 稳定性试验

取“2.3.3.2”项下对照品溶液1份,分别于0、3、6、9、12、18 h进样测定,记录峰面积,结果得到桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷峰面积的RSD分别为0.70%、2.52%、0.44%、0.39%(n=6),表明溶液在18 h内稳定性良好。

2.3.3.6 加样回收率试验

取装量差异项下编号为F2的样品,研细,取约1.25 g共6份,精密称定,分别精密加入混合对照品溶液2 mL(桑皮苷A 0.436 8 mg/mL、苦杏仁苷0.554 4 mg/mL、迷迭香酸0.044 733 6 mg/ mL)和黄芩苷对照品溶液2 mL(0.580 272 mg/ mL),再精密加入21 mL 70%甲醇溶液,按照“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,依法测定。结果得到桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷平均回收率分别为99.3%、97.89%、97.70、101.19%,RSD分别为2.28%、2.17%、2.01%、3.08%(n=6),表明该法的回收率良好。

2.3.4 桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷含量测定结果

45批样品中桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷的含量测定结果见表2。结果显示:桑白皮、苦杏仁、紫苏子、黄芩药味的特征成分含量,在企业C、G、H的制剂中较高;而在企业B制剂中相对较差,多药味含量仅为均值的22.5%~43.2%;企业I则是药味紫苏子特征成分迷迭香酸含量偏低,仅为均值的21.6%~54.3%;企业F存在批间一致性较差的问题。

2.4 君药麻黄定量测定

2.4.1 色谱条件

采用Agilent ZORBAX SB-Aq C18色谱柱(250  mm×4.6 mm,5 μm);流动相:乙腈-0.1%磷酸溶液(2 ∶ 98);流速:1.0 mL/ min;柱温:30 ℃;检测波长:215 nm;进样量:5~10  μL;理论板数按盐酸麻黄碱峰计算应不低于3 000。

2.4.2 溶液的制备

对照品溶液:取盐酸麻黄碱对照品、盐酸伪麻黄碱对照品适量,精密称定,加水溶解并定量稀释制成每1 mL中约含盐酸麻黄碱 40 μg、盐酸伪麻黄碱40 μg的溶液,即得。

供试品溶液:取装量差异项下的本品,研细,取约0.5 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加水10 mL,振摇使溶解,摇匀,滤过,取续滤液,即得。

阴性样品溶液:取缺麻黄的阴性制剂约0.5  g,按“2.4.2”项下方法制得缺麻黄的阴性样品溶液。

2.4.3 方法学考察

2.4.3.1 专属性试验

分别精密量取对照品溶液、供试品溶液、阴性样品溶液按“2.4.1”项下色谱条件进样测定,阴性样品在与盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱色谱峰相应位置无干扰。具体见图5。

  • 图5 麻黄定量测定色谱图
    Figure 5.Quantitative determination chromatogram of ephedra
    注:A. 混合对照品;B. 供试品;C. 阴性样品;1. 盐酸麻黄碱;2. 盐酸伪麻黄碱。

2.4.3.2 线性关系考察

分别精密称取盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱对照品,配制成混合对照品溶液后分别进样1、2、5、10、15、20 μL,按色谱条件测定峰面积。以峰面积为纵坐标(Y),进样量为横坐标(X,μg),绘制标准曲线,结果见表4。

  • 表格4 盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱的线性关系考察结果
    Table 4.Linear relationship examination results of ephedrine hydrochloride and pseudoephedrine hydrochloride

2.4.3.3 精密度试验

分别精密量取盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱对照品溶液,按“2.4.1”项下色谱条件连续进样6针,结果得到盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱峰面积的RSD分别为0.35和0.66(n=6),表明仪器精密度良好。

2.4.3.4 重复性试验

取装量差异项下编号为F2样品,研细,取约0.5 g共6份,精密称定,按照“2.4.2”项下方法制备供试品溶液,依法测定。结果得到盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱的平均含量分别为0.86 mg/g和0.80 mg/g,RSD分别为0.96%和1.15%(n=6),表明该法重复性良好。

2.4.3.5 稳定性试验

取“2.4.3.2”项下对照品溶液1份,分别在0、2、4、8、12 h进样测定,记录峰面积,结果得到盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱峰面积的RSD分别为1.06%和0.75%(n=5),表明溶液在12 h内稳定性良好。

2.4.3.6 加样回收率试验

取装量差异项下编号为F2样品,研细,取约0.25 g共6份,精密称定,分别精密加入混合对照品溶液5 mL(盐酸麻黄碱0.054 1 mg/mL、盐酸伪麻黄碱0.059 78 mg/mL),再精密加入水5  mL,按照“2.4.2”项下方法制备供试品溶液,依法测定。结果得到盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱的平均回收率分别为98.9%和96.5%,RSD分别为0.51%和0.75%(n=6),表明该法的回收率良好。

2.4.4 盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱含量测定结果

45批样品中盐酸麻黄碱和盐酸伪麻黄碱的含量测定结果见表2。麻黄碱定量结果显示:企业F、H麻黄碱含量相对较高;其余企业的麻黄碱总量较为接近。

2.5 制剂质量分析

2.5.1 数据处理

采用Origin2021 Pro、SPSS 26.0、Microsoft Excel软件对制剂中6个成分含量作主成分分析、计算综合得分并排序。

2.5.2 主成分综合得分

以小儿麻甘颗粒中桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷、盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱6个成分含量变量(V1~V6)为研究对象进行主成分综合得分分析。对需要分析的数据进行Kaiser-Meyer-Olkin(KMO)检验和Barlett球形检验。表5结果显示,KMO为0.736,且Bartlett球形度检验显著性P<0.001,表明数据满足主成分分析条件。提取出2个特征值>1的主成分(f1为3.257和f2为1.271),这2个主成分的方差贡献率分别是54.280%和21.178%,累计方差贡献率为75.458%(表6)。主成分因子载荷图(图6A)显示,主成分f1在V1、V2、V3、V4这4个变量上具有较大的载荷,主要反映桑白皮、苦杏仁、紫苏子、黄芩等药材质量变量的信息;主成分f2在V5、V6这2个变量上具有较大的载荷,主要反映麻黄等药材质量变量的信息。根据主成分得分系数,得到主成分得分方程如下:F1=0.449X1+0.483X2+0.490X3

+0.471X4+0.063X5-0.313X6;F2=0.261X1+0.064X2-0.042X3-0.057X4+0.828X5+0.488X6。为准确分析不同企业制剂综合质量,通过加权运算,得到主成分分析综合得分模型:F=0.542  8/0.754  58×F1+ 0.211  78/0.754 58×F2。上式中,X1~X6分别表示V1~V6这6个成分含量变量标准化后的数据。F1和F2分别为2个主成分(f1和f2)得分,F为综合得分。

由主成分综合得分图(图6B)可知,9家企业的样品并未得到有效区分。主成分得分结果显示,企业G在主成分f1上有较高的得分;企业F在f2上有较高的得分;而企业I、B、D无论在f1或f2上得分均较低。表2数据显示,主成分F1得分排序为:G>H>A>C>E>D>F>I>B;主成分F2得分排序为:F>G>H>B>E>D>C>A>I;综合得分F排序为:G>H>C>A>E>F>D>I>B。得分结果显示企业F制剂中的麻黄碱含量最优;而企业G制剂中桑白皮、苦杏仁、紫苏子和黄芩的特征成分含量相对较高。

  • 表格5 KMO和Barlett检验结果
    Table 5.The results of KMO and Barlett test

  • 表格6 样品主成分特征值及总方差解释
    Table 6.Interpretation of principal component eigenvalues and total variance of samples

  • 图6 小儿麻甘颗粒主成分分析结果
    Figure 6.Results of principal component analysis of Xiao'er Magan granules
    注:A. 主成分因子S-plot载荷图;B. 主成分综合得分图。

3 讨论

四级杆-飞行时间质谱为高分辨质谱,当与超高效液相色谱联用时,不仅对同分异构体和结构相近化合物有较强的分辨能力,也能通过将母离子和子离子的精确质量数信息与标准物质进行对比,从而确证化合物信息[15]。研究认为麻黄所含麻黄碱类成分能兴奋支气管平滑肌的β2受体,使细胞内环磷酸腺苷升高,胞浆游离钙浓度下降,平滑肌舒张从而起到平喘作用[16]。麻黄碱类成分在C18色谱柱中保留较弱,为提高保留行为,《中国药典(2020年版)》麻黄项下麻黄碱含量测定方法[17],使用极性乙醚连接苯基键合硅胶为填充剂的色谱柱,流动相采用甲醇-0.092%磷酸溶液(含0.04%三乙胺和0.02%二正丁胺)(1.5  ∶  98.5),使用的有机相比例极低;同时文献[18-20]表明,当使用UPLC、C18色谱柱并以乙腈为有机相时,麻黄碱在乙腈比例为3%~4%时出峰。而小儿麻甘颗粒的研究除麻黄碱外,也需综合考虑其他诸如黄酮、三萜皂苷等与其性质和极性有较大差异的化合物成分。本研究中麻黄碱未能出峰,考虑到麻黄为君药,因此对麻黄碱类成分单独定量。

中药制剂质量的稳定均一性是保证临床用药安全有效的基础,但目前我国中药制剂质量参差不齐[21]。特别是标准未进行质量控制的药味,部分企业存在投入劣质药材行为的可能。本研究通过对轮廓谱的研究,初步发现不同样品间存在差异;指纹图谱结果也显示所有企业共有峰均存在,但峰高存在区别。多组分定量结果进一步证实企业B和I的制剂中桑皮苷A、迷迭香酸等成分含量普遍偏低。中成药物质基础极其复杂,投料是影响其质量的关键因素之一[22],而投料药材质量受产地、种植周期、采收期、加工处理等多方面因素的影响[23-24]。同时,中药制剂的生产和提纯,如药材的前处理、干燥以及最终的粉碎,尤其是干燥温度与时间,提取过程中参数的差异均会对中药的指标成分造成极大的影响,进而造成不同企业制剂之间质量的差异。

化学计量学是将数学及统计学方法应用于化学体系的研究,通过计算机技术对数据进行评估和解析,从中最大限度的获取目标物的相关信息。本实验通过基础成分轮廓谱结合化学模式识别技术,确定了桑皮苷A、苦杏仁苷、迷迭香酸、黄芩苷为小儿麻甘颗粒质量差异的4个主要成分。而主成分综合得分则将多个定量指标综合起来,得到一个衡量指标的统一得分。该方法可对制剂综合质量进行评价,有助发现不同企业质量差异体现的具体方面。如企业G的F1得分与综合得分F均最高,说明该企业制剂中桑白皮、苦杏仁、紫苏子、黄芩特征成分含量相对较高,质量较优;企业F的F2得分最高,显示该企业制剂中麻黄含量较高;而企业B的F1得分与综合得分F均最低,说明其质量最差。

本研究发现不同企业生产的制剂质量差异主要表现在桑白皮、苦杏仁、紫苏子、黄芩的含量方面。但由于不同企业制剂生产工艺也存在一些区别,本研究并不能确定造成差异的原因是因为“投料”还是“生产工艺”抑或是“投料和生产工艺”两者共同原因导致。因此后期将考虑从这两方面入手,通过对“不同产地、不同生长年限、不同采收期、不同加工方式的药材投料”以及“不同提取生产工艺”两方面进行全面系统的比较,以期找出造成制剂质量差异的最主要原因。

参考文献| References

1.王丽君,周静静,田钟元,等. 小儿麻甘颗粒联合布地奈德治疗小儿毛细支气管炎的临床研究[J]. 现代药物与临床, 2023, 38(2): 383-387. [Wang LJ, Zhou  JJ, Tian ZY, et al. Clinical study on Xiao'er Magan granules combined with budesonide in treatment of infant bronchiolitis[J]. Drugs and Clinic, 2023, 38(2): 383-387.] DOI: 10.7501/j.issn.1674-5515.2023.02.022.

2.罗六香, 邱娟, 匡柳冬. 阿奇霉素序贯疗法联合小儿麻甘颗粒治疗小儿支气管肺炎的临床疗效及其对炎性因子的影响[J]. 临床合理用药, 2021, 14(12): 89-91. [Luo LX, Qiu J, Kuang LD. Clinical efficacy of azithromycin sequential therapy combined with Xiao'er Magan granule in the treatment of bronchopneumonia in children and its effect on inflammatory factors[J]. Chinese Journal of Clinical Rational Drug Use, 2021, 14(12): 89-91.] DOI: 10.15887/j.cnki.13-1389/r.2021.12.032.

3.马璇岚,何云荣,范永存,等. 小儿麻甘颗粒联合阿奇霉素治疗小儿支原体肺炎疗效观察[J]. 中药材, 2019, 42(13): 2968-2970. [Ma XL, He YR, Fan YC, et al. Observation on the efficacy of Xiao'er Magan granule combined with azithromycin in the treatment of infantile mycoplasma pneumonia[J]. Journal of Chinese Medicinal Materials, 2019, 42 (13): 2968-2970.] DOI: 10.13863/j.issn1001-4454.2019.12.042.

4.张萍,杨燕,鄢丹,等. 多指标成分含量测定与指纹图谱分析在中药制备工艺与质量控制中的应用[J]. 中华中医药杂志(原中国医药学报), 2010, 25(1): 120-123. [Zhang P, Yang Y, Yan D, et al. Application of multi-target ingredients determination and fi ngerprint analysis in preparation and quality control of Chinese medicine[J]. China Journal of Traditional Chinese Medicine and Pharmacy, 2010, 25(1): 120-123.] http://qikan.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=32690644&from=Qikan_Search_Index.

5.杨华,齐炼文,李会军,等. 以“等效成分群”为标示量的中药质量控制体系的构建[J]. 世界科学技术-中医药现代化, 2014, 16(3): 510-513. [Yang H, Qi LW, Li HJ, et al. "Bioactive Equivalent Combinatorial Components" as defined labeled amount of active constituents for quality control of traditional Chinese medicines[J]. World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica, 2014, 16(3): 510-513.] DOI: 10.11842/wst.2014.03.010.

6.冯玉,胡婧楠,郗仲玟,等. 不同产地大枣的UPLC-MS/MS多指标含量测定及化学模式识别研究[J]. 中国现代应用药学, 2022, 39(13): 1709-1715. [Feng Y, Hu JN, Xi ZW,et al. UPLC-MS/Ms based quantification of multi-index components and chemical pattern recognition study for Jujubae fructus from different producing areas[J]. Chinese Journal of Modern Applied Pharmacy, 2022, 39(13): 1709-1715.] DOI: 10.13748/j.cnki.issn1007-7693.2022.13.008.

7.王哲,张春华,黄晓兰,等. 基于元素指纹图谱的西洋参产地判别研究[J]. 质谱学报, 2019, 40(6): 525-537. [Wang Z, Zhang CH, Huang XL, et al. Research on origin identification of American Ginseng based on element fingerprint[J]. Journal of Chinese Mass Spectrometry Society, 2019, 40(6): 525-537.] DOI: 10.7538/zpxb.2018. 0164.

8.萧晓吉,李苗苗,古敬峰,等. 基于HPLC指纹图谱结合化学模式识别及多指标成分含量测定的鸡血藤种质资源品质综合评价[J]. 中国药学杂志, 2023, 58(12): 1123-1132. [Xiao XJ, Li MM, Gu JF, et al. Comprehensive evaluation of germplasm quality of Spatholobus suberectus dunn based on combinative method of HPLC fingerprint, chemical pattern recognition and quantitative analysis of multicomponents[J]. Chinese Pharmaceutical Journal, 2023, 58(12): 1123-1132.] DOI: 10.11669/cpj.2023. 12.009.

9.李灿,曾娟,龙雨青,等. 基于化学模式识别和网络药理学预测枳实潜在质量标志物[J]. 中国新药杂志, 2023, 32(12): 1243-1252. [Li C, Zeng J, Long  YQ, et al. Prediction of potential quality markers of Aurantii fructus immaturus based on chemical pattern recognition and network pharmacology[J]. Chinese Journal of New Drugs, 2023, 32(12): 1243-1252.] DIO: 10.3969/j.issn.1003- 3734.2023.12.011.

10.李诗文,李君,王晓明. 基于HPLC-MS/MS同时测定小儿麻甘颗粒中7种成分含量[J]. 内蒙古医科大学学报, 2022, 44(5): 475-482. [Li SW, Li J, Wang XM. Simultaneous determination of 7 components in Xiao'er Magan granules based on HPLC-MS/MS[J]. Journal of Inner Mongolia Medical University, 2022, 44(5): 475-482.] DOI: 10.16343/j.cnki.issn.2095-512x.2022.05.028.

11.程伟,赵万隆,纪世彬. HPLC法同时测定小儿麻甘颗粒中4种活性成分的含量[J]. 中国药物评价, 2021, 38(3): 209-212. [Cheng W, Zhao WL, Ji SB. Simultaneous determination of 4 index components in Xiao'er Magan granules by HPLC[J]. Chinese Journal of Drug Evaluation, 2021, 38(3): 209-212.] DOI: 10.3969/j.issn.2095-3593.2021.03.008.

12.聂黎行,戴忠,马双成. 中药对照制剂研制指导原则和技术要求[J]. 中国中药杂志, 2017, 42(19): 3672-3675. [Nie LX, Dai Z, Ma SC. Guideline principle and technical requirement for preparing traditional Chinese medicine reference drug[J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2017, 42(19): 3672-3675.] DOI: 10.19540/j.cnki.cjcmm.20170901.016.

13.张倩,张佩,李海峰,等. 基于UPLC-Q-TOF-MS/MS快速鉴定腰康宁汤中化学成分[J]. 中国药师, 2023, 26(10): 150-155. [Zhang Q, Zhang P, Li HF, et al. Rapid identification of chemical constituents in Yaokangning decoction by UPLC-Q-TOF-MS/MS[J]. China Pharmacist, 2023, 26(10): 150-155.] DOI: 10.12173/j.issn.1008-049X.202210027.

14.陈洪岩,姚晨旭,张小龙. 高效液相色谱四级杆飞行时间串联质谱法测定启脾丸中7种人参皂苷的含量 [J]. 中国药师, 2017, 20(3): 460-462. [Chen HY, Yao  CX, Zhang XL. Determination of 7 kinds of ginsenoside in Qipi pills by HPLC-QTOF-MS[J]. China Pharmacist, 2017, 20(3): 460-462.] DOI: 10.3969/j.issn.1008-049X.2017. 03.017.

15.覃翔,廖强. 静电场轨道阱高分辨质谱技术在中药分析中的应用进展[J].中国药师, 2022, 25(7): 1240-1245. [Qin X, Liao Q. Application progress in electrostatic field orbitrap high resolution mass spectrometry in traditional Chinese medicine analysis[J]. China Pharmacist 2022, 25(7): 1240-1245.] DOI: 10.19962/j.cnki.issn1008-049X.2022.07.025.

16.卓小玉,陈晶,田明,等. 麻黄的化学成分与药理作用研究进展[J]. 中医药信息, 2021, 38(2): 80-83. [Zhou  XY, Chen J, Tian M, et al. Research progress on chemical constituents and pharmacological effects of ephedrea sinica[J]. Information on Traditional Chinese Medicine, 2021, 38(2): 80-83.] DOI: 10.19656/j.cnki. 1002-2406.210216.

17.中国药典2020年版. 一部[S]. 2020: 333-334.

18.潘建立,郑良英,贾昌平. 减肥类中成药及保健食品中33种非法添加化学物质的UPLC-DAD-ESI-Q-TOF/MS快速检测[J]. 中国药师, 2020, 23(7): 1464-1469. [Pan JL, Zheng LY, Jia CP. Rapid detetmination of illegally added 33 chemical drugs in slimming chinese patent medicines and health foods by UPLC-DAD-ESI-Q-TOF/MS[J]. China Pharmacist, 2020, 23(7): 1464-1469.] DOI: 10.3969/j.issn.1008-049X.2020.07.054.

19.林玉刚,李小栋,张兴贤,等. LC-Q-TOF-MS和LC-IT-MS分析桂枝麻黄各半汤中化学成分[J]. 中国现代应用药学, 2023, 40(11): 1512-1519. [Lin YG, Li  XD, Zhang XX, et al. Analysis of chemical constituents in Guizhi Mahuang Geban decoction by LC-Q-TOF-MS and LC-IT-MS[J]. Chinese Journal of Modern Applied Pharmacy, 2023, 40(11): 1512-1519.] DOI:10.13748/j.cnki.issn1007-7693.20222143.

20.李睿,曾岑,王平,等. 基于GC-MS和UPLC-Q-TOF-MS的麻黄汤化学成分识别[J]. 中国中药杂志, 2014, 39(4): 704-709. [Li R, Zeng C, Wang P, et al. Identification of chemical components of Mahuang decoction by GC-MS and UPLC-Q-TOF-MS[J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2014, 39(4): 704-709.] DOI: 10.4268/cjcmm20140430.

21.曾丽华,伍振峰,王芳,等. 中药制剂质量均一性的现状问题及保证策略研究[J]. 中国中药杂志, 2017, 42(19): 3826-3830. [Zeng LH, Wu ZF, Wang F, et al. Status, problems and warranty strategy of quality uniformity for traditional Chinese medicine preparations[J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2017, 42(19): 3826-3830.] DOI: 10.19540/j.cnki.cjcmm.20170907.013.

22.聂黎行,吴炎培,刘静,等. 中成药质量标准研究有关问题思考[J]. 药学学报, 2023, 58(8): 2260-2270. [Nie  LX, Wu YP, Liu J, et al. Considerations on investigation on quality standard of Chinese patent medicine[J]. Acta Pharmaceutica Sinica, 2023, 58(8): 2260-2270.] DOI: 10.16438/j.0513-4870.2023-0337.

23.许云章,任烨,王静霞,等. 不同生长年限、不同采收月份加拿大原产地西洋参根中9种人参皂苷和2种拟人参皂苷含量动态变化研究[J]. 中药材, 2014, 37(10): 1743-1748. [Xu YZ, Ren Y, Wang  JX, et al. Research on dynamic accumulation of nine ginsenosides and two pseudo-ginsenosides of panax quinquefolium root of different growth years and harvest months in Canada[J]. Journal of Chinese Medicinal Materials, 2014, 37(10): 1743-1748.] DOI: 10.13863/j.issn1001-4454. 2014.10.008.

24.陈佳,杨蕊,张权,等. HPLC结合化学计量学方法用于不同生长年限甘草药材黄酮类成分特征图谱研究 [J]. 中国药学杂志, 2020, 55(17): 1415-1420. [Chen  J, Yang R, Zhang Q, et al. Specific chromatograms of glycyrrhiza uralensis fisch flavonoids in different growth years by HPLC coupled with chemometric analysis[J]. Chinese Pharmaceutical Journal, 2020, 55(17): 1415-1420.] DOI: 10.11669/cpj.2020.17.003.