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UPLC-MS/MS法同时测定白蒲黄胶囊中12种有效成分

魏婷婷,金苗苗,甘晓若,马梦含,杨国珍,许慧君*

(河北医科大学药学院药物分析教研室,河北 石家庄 050017)

[摘要] 目的建立超高效液相色谱-串联质谱(ultra high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry,UPLC-ESI-MS/MS)方法同时测定白蒲黄胶囊中β-蜕皮甾酮、筋骨草甾酮C、常春藤皂苷C、刺人参皂苷S、白头翁皂苷C、C47H76O17、白头翁皂苷B4、常春藤皂苷B、白头翁皂苷A3、α-常春藤皂苷、23-羟基白桦脂酸和常春藤皂苷元12种成分的含量。方法采用Phenomenex Kinetex-C18色谱柱(100×3 mm,2.6 mm),流动相为甲醇(0.1%甲酸)-水(0.1%甲酸),梯度洗脱,流速0.4 mL/min,柱温40 ℃。采用电喷雾离子源进行正、负离子模式进行检测,多反应监测模式进行定量测定。离子源温度(Source Temp)为150 ℃,毛细管(Capillary)电压为2.0 kV,离子源补偿电压(Source Offset)为50 V,脱溶剂气温度(Desolvation Temp)为500 ℃,雾化气(Nebuliser)压力7.0 Bar,接口处加热。结果在6.5 min内白蒲黄胶囊中12种有效成分β-蜕皮甾酮、筋骨草甾酮C、常春藤皂苷C、刺人参皂苷S、白头翁皂苷C、C47H76O17、白头翁皂苷B4、常春藤皂苷B、白头翁皂苷A3、α-常春藤皂苷、23-羟基白桦脂酸和常春藤皂苷元被完全分离;峰面积与其浓度呈良好的线性;平均回收率范围为97.13%~101.2%,相对标准差为1.2%~4.1%。结论该测定方法经验证分析时间短、专属性高,可为白蒲黄胶囊质量控制提供依据。

[关键词] 白蒲黄胶囊;色谱法,高压液相;质量控制

白蒲黄胶囊具有清热燥湿、解毒凉血的功效,主要由白头翁、蒲公英、黄芩和黄柏4味中药组成。其中君药白头翁药材具有清热解毒、凉血止痢的功效,临床上广泛用于免疫修饰[1]、抗氧化[2]和抗炎[3]等方面。近年来,其抗肿瘤[4-6]的作用越来越被广泛关注。但在国内市场中,白头翁药材经常与翻白草等中草药混用,造成了最终治疗效果良莠不齐。目前文献中尚未见对白蒲黄胶囊质量控制方法的报道。为进一步控制白蒲黄胶囊质量,建立一个灵敏度高、专属性好的分析方法对其进行质量控制[7]是一个亟待解决的问题。近年来,液质联用法已被广泛应用于复杂中药体系中化合物的定性、定量研究[8-15],随着高效液相色谱技术的飞速发展,超高效液相色谱具有缩短分析时间、提升灵敏度和分辨率的优点。因此,为进一步有效控制白蒲黄胶囊的质量,本实验基于超高效液相色谱质谱联用技术,建立同时测定白蒲黄胶囊中β-蜕皮甾酮、筋骨草甾酮C、常春藤皂苷C、刺人参皂苷S、白头翁皂苷C、C47H76O17、白头翁皂苷B4、常春藤皂苷B、白头翁皂苷A3、α-常春藤皂苷、23-羟基白桦脂酸和常春藤皂苷元12种成分含量的方法,旨在为白蒲黄胶囊内在质量的综合评价和全面控制提供新的方法。

1 仪器与试药

对照品β-蜕皮甾酮、筋骨草甾酮C、刺人参皂苷S、白头翁皂苷C、白头翁皂苷B4、白头翁皂苷A3、23-羟基白桦脂酸和C47H76O17均由本实验室提取分离得到,其H-NMR,C-NMR和MS等波谱数据与相关文献一致,经高效液相色谱法面积归一化法分析,其纯度大于95%。α-常春藤皂苷、常春藤皂苷元(纯度大于98%)购于上海诗丹德生物技术有限公司,常春藤皂苷C和常春藤皂苷B购于上海源叶生物科技有限公司。甲醇(色谱纯,Merck Company,Germany);甲酸为色谱纯(色谱纯,Diamond Technology Incorporation,USA);水为屈臣氏纯净水(屈臣氏集团有限公司,香港);样品制备的乙醇为分析纯(天津富宇化学品公司,天津);白蒲黄胶囊(批号:160501、160605、160609)购于黑龙江瑞格制药有限公司。

2 方法与结果

2.1 色谱条件 色谱柱为Phenomenex Kinetex-C18色谱柱(100×3 mm,2.6 mm);柱温为40 ℃;流动相为甲醇-0.1%甲酸(A),水-0.1%甲酸(B),采用梯度洗脱方式,洗脱程序如下:0.0~6.0 min,60%~95% A;6.0~8.0 min,95%A等度洗脱;8.1 min,60%A;每次进样前预平衡1 min。流速为0.4 mL/min。色谱柱后溶液无分流,全部进入离子源,总体分析时间8 min,进样量2 μL。

2.2 质谱条件 电喷雾离子源(ESI源),StepWaveTM离子源,离子源温度(Source Temp)为150 ℃,毛细管(Capillary)电压为2.0 kV,离子源补偿电压(Source Offset)为50 V,脱溶剂气温度(Desolvation Temp)为500 ℃,脱溶剂气(Desolvation)流量为800 L/Hr,锥孔气(Cone)流量为150 L/Hr,雾化气(Nebuliser)压力为7.0 Bar,接口处加热,采用多反应监测模式。待测化合物中β-蜕皮甾酮,筋骨草甾酮C,常春藤皂苷C,刺人参皂苷S,白头翁皂苷C,C47H76O17采用正离子模式监测,常春藤皂苷B,白头翁皂苷A3,α-常春藤皂苷,23-羟基白桦脂酸和常春藤皂苷元采用负离子模式监测。12种目标化合物保留时间、测定离子对和质谱参数信息见表 1。

表1 12种待测化合物的保留时间质谱碎片触碰电压和碰撞能量
Table 1 Retention time,tandem mass spectrometry fragment ions,cone voltage,collision energy of 12 targeted components

化合物 保留时间(min)分子量MS1MS2锥孔电压(V)碰撞能量(eV)β-蜕皮甾酮1.34480481.4371.34012筋骨草甾酮C1.71480481.4299.24020常春藤皂苷C2.631 2201 221.9455.44012刺人参皂苷S2.641 1041 097.9493.44040白头翁皂苷C3.37942965.8493.24050C47H76O173.55912913.8437.54018白头翁皂苷B42.431 2201 219.9749.7-30-40常春藤皂苷B3.881 2051 204.7734.6-40-35白头翁皂苷A34.96750749.6603.5-40-30α-常春藤皂苷5.16750749.7471.5-30-3023-羟基白桦脂酸5.83472471.5471.5-30-30常春藤皂苷元5.98472471.5471.5-30-30

2.3 溶液的制备

2.3.1 对照品溶液的制备 分别取β-蜕皮甾酮、筋骨草甾酮C、常春藤皂苷C、刺人参皂苷S、白头翁皂苷C、C47H76O17、常春藤皂苷B、白头翁皂苷A3、α-常春藤皂苷、23-羟基白桦脂酸和常春藤皂苷元对照品适量,精密称定,置于1 mL量瓶中,加甲醇溶解并稀释至刻度,配制成一定浓度的储备液。用80%甲醇配制混合对照品溶液。其中各对照品浓度分别为β-蜕皮甾酮432.0 μg/L、筋骨草甾酮C 142.0 μg/L、常春藤皂苷C 450.0 μg/L、刺人参皂苷S 45.5 μg/L、白头翁皂苷C 104.0 μg/L、C47H76O17 565.0 μg/L、常春藤皂苷B 3 825.0 μg/L、白头翁皂苷A3 980.0 μg/L、α-常春藤皂苷265.0 μg/L、23-羟基白桦脂酸140.0 μg/L和常春藤皂苷元66.7 ng/mL。将混合对照品溶液用80%甲醇逐级稀释得到标准系列溶液。所有溶液存储于4 ℃冰箱备用。

2.3.2 供试品溶液的制备 取白蒲黄胶囊内容物,约0.5 g,精密称定,置于提取瓶中,加入70%乙醇100 mL,称定重量,闪式提取处理200 s,静置至室温,再称定重量,用70%乙醇补足减失的重量,以14 000 r/min,离心10 min,取上清液,0.22 μm微孔滤膜滤过,取续滤液,即得。浓度超出线性范围的供试品溶液用80%甲醇溶液定量稀释后依法测定。

2.4 方法学考察

2.4.1 线性关系考察 分别精密量取混合对照品溶液,以甲醇为溶剂采用倍数稀释法分别稀释。制得6个不同浓度梯度的系列标准溶液,按上述LC-MS条件进行分析,记录各待测物的峰面积。各待测物的质量浓度X (μg/mL)为横坐标,以峰面积Y为纵坐标,绘制标准曲线。将混合对照品溶液逐步稀释,分别以信噪比S/N=3和S/N=10时各对照品溶液的质量浓度作为检测限和定量限。见表2。

表2 12种被测组分的标准曲线相关系数线性范围检测限和定量限
Table 2 Calibration curves,correlation coefficients,linear ranges,LODs,and LOQs of twelve detected constituents

化合物 回归方程aR2值线性范围 (ng/mL)检测限b(ng/mL)定量限c(ng/mL)β-蜕皮甾酮y=1 990.88x+7 911.040.999 1432~2.160.0300.093筋骨草甾酮Cy=1 070.96x+1 061.860.999 1142~0.710.1430.473常春藤皂苷Cy=1 07.28x-575.060.999 0450~4.50.7302.250刺人参皂苷Sy=1 202.48x+166.960.999 9227.5~0.4550.1010.327白头翁皂苷Cy=12 710.73x+440.820.999 7104~0.520.0570.175C47H76O17y=313.93x+106.030.999 9 92.4~0.4620.1340.462白头翁皂苷B4y=317.35x+298.530.999 5565~5.651.5695.493常春藤皂苷By=36.15x+658.410.999 63 825~3.8250.2551.020白头翁皂苷A3y=27.68x+971.190.999 1980~9.81.5304.906α-常春藤皂苷y=469.96x+105.350.999 1 265~1.060.2650.90123-羟基白桦脂酸y=1 073.17x+2 844.140.999 8140~1.40.3951.323常春藤皂苷元y=3 844.13x+3 262.990.999 266.667~0.6670.1850.647

2.4.2 精密度试验 精密吸取同一混合对照品溶液各20 μL,连续进样5次,计算各成分峰面积的相对标准差(relative standard deviation,RSD)。结果β-蜕皮甾酮、筋骨草甾酮C、常春藤皂苷C、刺人参皂苷S、白头翁皂苷C、C47H76O17、白头翁皂苷B4、常春藤皂苷B、白头翁皂苷A3、α-常春藤皂苷、23-羟基白桦脂酸和常春藤皂苷元的日内RSD和日间RSD分别小于3.5%和4.8%,均符合精密度试验的要求,说明该方法的精密度良好。

2.4.3 重复性试验 按“2.3.2”项下方法制备白蒲黄胶囊样品(批号:160501)的供试品溶液,共5份,进样10 μL测定,记录色谱峰面积。结果β-蜕皮甾酮、筋骨草甾酮C、常春藤皂苷C、刺人参皂苷S、白头翁皂苷C、C47H76O17、白头翁皂苷B4、常春藤皂苷B、白头翁皂苷A3、α-常春藤皂苷、23-羟基白桦脂酸和常春藤皂苷元含量的RSD分别为2.0%、1.6%、1.5%、3.1%、4.2%、1.7%、2.2%、3.5%、4.1%、2.9%、2.7%和3.5%。均符合规定,表明本方法重复性良好。

2.4.4 稳定性试验 取同一白蒲黄胶囊(批号:160501)供试品溶液分别于0,2,6,10,12和24 h进样分析,记录峰面积。结果表明12个待测五环三萜皂苷化合物峰面积的RSD均小于4.9%,说明在室温条件下供试品溶液24 h内稳定。

2.4.5 回收率试验 取白蒲黄胶囊(批号:160501)内容物细粉约0.5 g,精密称定,共6份,分别精密加入高、中、低3个浓度的12个待测化合物的对照品储备液适量,每个浓度3份,按上述方法制备供试溶液。在上述色谱条件下测定12个待测成分的峰面积并分析。结果表明平均回收率范围为97.13%~101.2%,RSD为1.2%~4.1%,说明该方法回收率良好。

2.5 样品测定 取白蒲黄胶囊3批,按上述“2.3.2”项下方法制备供试品溶液,进样测定,记录色谱峰面积,每批样品平行测定3次,代入相应标准曲线,分别计算β-蜕皮甾酮、筋骨草甾酮C、常春藤皂苷C、刺人参皂苷S、白头翁皂苷C、C47H76O17、白头翁皂苷B4、常春藤皂苷B、白头翁皂苷A3、α-常春藤皂苷、23-羟基白桦脂酸和常春藤皂苷元的含量,见表3。

表3 白蒲黄胶囊中12种有效成分的含量
Table 3 The contents of the twelve compounds in Baipuhuang capsules (μg per capsule,n=3)

化合物批号β-蜕皮甾酮筋骨草甾酮C常春藤皂苷C刺人参皂苷S白头翁皂苷CC47H76O171605011.5843152.36211.3815.2152.36981.25961606051.6285149.62208.5416.1282.01591.36521606091.7012153.24210.3115.0412.26731.3084化合物批号白头翁皂苷B4常春藤皂苷B白头翁皂苷A3α-常春藤皂苷23-羟基白桦脂酸常春藤皂苷元16050190.264425.316.35282.01564.12548.145916060591.035423.246.95742.41254.02638.365216060989.893426.196.02932.13604.20868.5921

3 讨 论

在正负离子模式下,分别优化12种待测成分的质谱条件。质谱结果表明化合物1~6在正离子模式下的[M+H]+离子更稳定、灵敏度更高,其他6种成分在负离子模式下有更高的响应。因此,笔者通过一次进样,在正、负离子同时检测模式下对12种活性成分进行测定,然后在MS2模式下通过调节锥孔电压和碰撞能量值,分别选择响应值较好的2个子离子峰,根据它们的响应值大小选择最佳监测离子对。

12种被测组分中有4对同分异构体,其完全分离对于精确定量具有十分重要的意义。考察不同种类的流动相(乙腈-水,甲醇-水),不同的流速(0.5和0.4 mL/min),不同类型的色谱柱(Waters ACQUITY BEH色谱柱,50 mm×2.1 mm,1.7 mm;Phenomenex Kinetex C18色谱柱,100 mm× 3 mm,2.6 mm),以期在短时间内获得较好的峰形、高响应值和较好的分离度。由于目标化合物极性较小,选择甲醇-水系统作为流动相,为了获得较高的灵敏度和改善峰拖尾情况,向流动相中加入0.1%甲酸。

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Determination of 12 kinds of compounds in Baipuhuang capsules by UPLC-MS/MS

WEI Ting-ting,JIN Miao-miao,GAN Xiao-ruo,MA Meng-han,YANG Guo-zhen,XU Hui-jun*

(Department of Pharmaceutical AnalysisSchool of Pharmacy,Hebei Medical UniversityShijiazhuang 050017,China)

[Abstract] Objective To develop a ultra high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry(UPLC-ESI-MS/MS) method for the simultaneous determination of 12 compounds(β-ecdysterone,ajugasterone C,hederasaponin C,cirenshenoside S,pulsatilloside C,C47H76O17,anemoside B4,hederasaponin B,anemoside A3,α-hederin,23-hydroxybetulinic acid and hederagenin) in Baipuhuang capsules. Methods The chromatographic separation was performed on a Phenomenex Kinetex-C18 column (100×3 mm,2.6 mm) and the column temperature was set at 40 ℃. The mobile phase,0.1%(v/v) formic acid (A) and methanol consisted of 0.1% formic acid (B),were run at a flow rate of 0.4 mL/min and the analytes were eluted with a gradient system. Multiple-reaction monitoring scanning was employed for determination with positive and negative modes. The conditions of MS/MS detector were set as follows: source temperature 150 ℃,capillary voltage 2.0 kV,and desolvation temperature 350 ℃,desolvation and cone gas at a flow rate of 800 and 150 L/h,respectively. Atomization gas pressure 7.0 Bar and the interface heater was turned on. Results The complete separation was obtained within 14 min for the 12 compounds(β-ecdysterone,ajugasterone C,hederasaponin C,cirenshenoside S,pulsatilloside C,C47H76O17,anemoside B4,hederasaponin B,anemoside A3,α-hederin,23-hydroxybetulinic acid and hederagenin). Seven regression equations showing linear relationships between peak area and content of each compound were obtained. The recoveries(n=6) of the compounds were 97.13%-101.2% and relative standard deviation were 1.2%-4.1%,respectively. Conclusion The analytical method established in this study posseses the advantage of simple operation,rapid speed,strong specificity and high sensitivity,and can be employed to the simultaneous quantification of multiple components in Baipuhuang capsules.

[Key words] Baipuhuang capsules; chromatography,high pressure liquid;quality control

doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2019.01.022

[中图分类号]R917

[文献标志码]A

[文章编号]1007-3205(2019)01-0091-05

[收稿日期]2018-01-02;

[修回日期]2018-04-02

[作者简介]魏婷婷(1996-),女,河北沧州人,河北医科大学药学院2014级本科生,从事药物分析学研究。

*通信作者。E-mail:xuhuijun36@163.com

(本文编辑:刘斯静)