摘要
复方蛇床子洗剂是由临床验方制成的常用院内制剂,其临床疗效确切,但其药效物质基础尚未阐明,本文采用超高效液相色谱-高分辨飞行时间质谱联用技术(UPLC-QTOF-MS/MS)对其所含的化学成分进行了较全面的表征。采用电喷雾(ESI)正、负离子电离模式,根据精确分子质量、碎片离子特征、色谱保留时间信息鉴别化合物,共鉴定出118个化合物,包括45种生物碱、21种香豆素及色原酮类、19种黄酮及其苷类、14种三萜皂苷类、10种蒽醌和9种有机酸类化合物。结果表明,UPLC-Q-TOF-MS/MS技术可快速、灵敏地鉴定复方蛇床子洗剂中的化学成分,为探讨该制剂的药效物质基础及进一步的制剂质量控制研究提供了有益参考。
复方蛇床子洗剂是由中国医学科学院皮肤病医院临床经验方制成的院内制剂,该方由蛇床子、苦参、地肤子、百部、蒲公英、熟大黄、黄柏、明矾等组成,具有燥湿、止痒、杀虫等功
UHPLC-QTOF-MS分析对照品:氧化苦参碱、氧化槐果碱、槐果碱、槐定碱、花椒毒素、花椒毒醇、蛇床子素、欧前胡素、异虎耳草素、佛手柑内酯、地肤子皂苷Ⅰc、山柰酚、木犀草苷、木犀草素、菊苣酸、绿原酸、隐绿原酸、新绿原酸、木犀草素、大黄酸、大黄素、芦荟大黄素、芦丁、槲皮素、咖啡酸、齐墩果酸、小檗碱、黄柏碱、巴马汀,以上对照品均购自成都埃法生物公司,质量分数≥98%。乙腈、甲醇(色谱纯,德国Merck公司);甲酸(色谱纯,美国Sigma公司)。
样品制备所用原料药材,蛇床子(批号:2101005)、苦参(批号:1912003)、地肤子(批号:2009021)、蒲公英(批号:2007012)、大黄(批号:2104007)、黄柏(批号:2111020)、百部(批号:2202001)均购自甘肃华庆堂药业饮片有限公司,明矾(批号:201023)购自江苏华洪药业科技有限公司,经第一作者成小红鉴定,分别为伞形科植物蛇床Cnidium monnieri(L.)Cuss.的干燥成熟果实,豆科植物苦参Sophora flavescens Ait.的干燥根,藜科植物地肤Kochia scoparia(L.)Schrad.的干燥成熟果实,菊科植物蒲公英Taraxacum mongolicum Hand. -Mazz.的干燥全草,蓼科植物掌叶大黄Rheum palmatum L.的干燥根和根茎,芸香科植物黄皮树Phellodendron chinense Schneid.的干燥树皮,百部科植物直立百部Stemona sessilifolia(Miq.)Miq.的干燥块根,且符合《中华人民共和国药典》规定。复方蛇床子洗剂(批号:20220104,由中国医学科学院皮肤病医院制剂室制备,符合江苏省食品药品监督管理局医疗机构制剂标准的规定)。
采用Acquity HSS T3色谱柱(2.1 mm × 100 mm,1.8 μm);Acquity BEH C18保护柱(5 mm × 2.1 mm,1.7 μm);流动相为0.1%甲酸水(A)-0.1%甲酸乙腈(B);梯度洗脱0 ~ 1 min,5% B;1 ~ 8 min,5% ~ 40% B;8 ~ 10 min,40% ~ 95% B;10 ~ 12 min,95% ~ 95% B;12 ~ 13 min,95% ~ 5% B;13 ~ 15 min,5% B;柱温40 ℃;流速0.4 mL/min;进样量1 μL。
采用UPLC-QTOF-MS/MS技术对复方蛇床子洗剂中所含化学成分进行全面分析,综合考虑保留时间(tR)、分子式、精确分子质量(m/z)、特征离子碎片以及参考相关文献,结合各单味药材谱峰进行成分归属分析。从该复方中共鉴定出118种化合物,包括45种生物碱、21种香豆素及色原酮类、19种黄酮及其苷类、14种皂苷类和10种蒽醌、9种有机酸类化合物。其中,22个来源于苦参,21个来源于蛇床子,21个来源于百部,21个来源于地肤子,17个来源于蒲公英,11个来源于大黄,9个来源于黄柏。复方提取物在正负离子模式下的BPI图(

Figure 1 Base peak intensity (BPI) chromatograms of Fufang Shechuangzi Xiji (Lotion) by UHPLC-Q-TOF-MS/MS in positive ion mode (A) and negative ion mode (B) , extraction ion chromatogram of standards (C) and medicinal materials (D)
复方蛇床子洗剂生物碱类化合物较多,主要来源于苦参、百部和黄柏药材。本实验在苦参中鉴定出18种生物碱,生物碱类是苦参抑菌作用的主要活性成分之

Figure 2 Alkaloid structure mother nucleus in Sophora flavescens
百部生物碱类型较多,不同类型生物碱的共同特征是具有共同的基本母核,既氮杂奥环结构, 根据A、B环的不同连接方式可分为侧链一侧连接B环C-9位,另一侧连接C-8的原百部碱型(Protostemonine-type);连接在C-9位成γ-内酯环的金刚大碱型(Croomine-type);接在C-9a位的狭叶百部碱型(Maistemonine-type);连接在A环C-1位的对叶百部碱型(Tuberostemonine-type);以及侧链与母核仅单链连接的细花百部碱型(Parvistemonine-type

Figure 3 Fragmentation pathway of croomine, stemoninine, neotuberostemonine and maistemonine
综上,总结百部中生物碱裂解规律有以下特点:(1)分子离子峰以[M+H
化合物48、55、56准分子离子峰均在m/z 390,且碎片离子和百部新碱相似,推测化合物46、53、54为百部新碱同分异构体。化合物56、69具有相同的准分子离子峰和m/z 302、228特征碎片,是一组同分异构体且为对叶百部碱型,根据其保留时间推测化合物58、70分别为tuberostemonine H、tuberostemonine K,其碎片离子信息与文献报道一
研究表
蛇床子作为复方中的君药,其活性成分为香豆素类,具有抗炎镇痛、抗菌杀虫止痒的作

Figure 4 Fragmentation pathway and mass spectrum fragment information of osthole
化合物96连续丢失两个-OCH3,说明C5和C8为取代基为-OCH3,推测化合物96为异虎耳草素(isopimpinellin)。同理推测化合物66、94分别为花椒毒醇(xanthotoxol)、佛手柑内酯(bergapten),其碎片信息与文献报道一
复方蛇床子洗剂中黄酮类化合物主要来源于蒲公英、苦参和地肤子,可分为黄酮苷和黄酮苷元。黄酮苷元容易发生C环C-C键的断裂,即RDA裂解,以及CO、CO2、CHO等一些中性分子丢失,在负离子模式下黄酮苷元RDA裂解会产生m/z 151碎片离子,可作为黄酮苷元的诊断离子,黄酮苷类质谱裂解过程经常发生糖苷键的断裂,产生162 D、146 D、176 D的中性丢
此外有部分黄酮类成分来源于苦参,目前,关于苦参中生物碱和黄酮类抑菌作用已多有报
对比对照品、精确分子质量和质谱信息,鉴定了6个来源于蒲公英的有机酸类化合物,分别为菊苣酸、隐绿原酸、新绿原酸、绿原酸、咖啡酸和阿魏酸。该类化合物是蒲公英抗炎、抑菌的主要活性成分之一,其基本结构为酚羟基取代的芳香环、脂肪酸等,易在羰基处断裂形成碎片离子,以负离子模式下菊苣酸为例,准分子离子峰m/z 473.072 0,首先母离子发生C-O断裂,得到m/z 311[M-H-C9H6O3

Figure 5 Fragmentation pathway and mass spectrum fragment information of chicoric acid
复方蛇床子洗剂中的萜类化合物主要来源于地肤子。研究表明,地肤子中皂苷类是其抗瘙痒、抗炎和抗过敏作用的主要有效成


Figure 6 Fragmentation pathway and mass spectrum fragment information of momordin Ic
复方中蒽醌类化合物主要来源于大黄,共鉴定出10个蒽醌类化合物,其中经过标准品比对,鉴定出化合物105、114、116分别为大黄酸、芦荟大黄素和大黄素。已推断出的化合物质谱信息见
*Confirmed by standards; (s): Source; (a): Cnidii Fructus; (b): Sophorae Flavescentis Radix (c): Kochiae Fructus (d): Taraxaci Herba; (e): Stemonae Radix; (f): Phellodendri Chinense Cortex; (g): Rhei Radix et Rhizoma
中医认为阴道炎症、念珠菌感染为湿热下注,湿热生虫所致,宜清热利湿、杀虫化浊。复方蛇床子洗剂以蛇床子味辛、苦,性温,有燥湿止痒、杀虫之功,为君药,蒲公英、苦参、地肤子清热燥湿、杀虫,大黄、黄柏清热解毒,此五味为臣药;明矾性寒,收敛杀虫,燥湿止痒,为佐药;百部杀虫止痒,为使药。诸药协同,共奏清热解毒、抗菌消炎、止痒止痛之功。长期的临床实践已证实该方对湿疹,尤其是外阴、阴囊、脚部湿疹,皮炎、念珠菌感染、阴道滴虫和炎症、皮肤瘙痒、脚癣等具有良好的治疗效果。本研究运用UPLC-Q-TOF-MS/MS技术对复方蛇床子洗剂中所含的化学成分进行了系统分析,并结合处方中单味药材谱峰信息确定了各化合物归属,最终共鉴定了118种化合物,其中有22个来源于苦参,21个来源于蛇床子,21个来源于百部,21个来源于地肤子,17个来源于蒲公英,11个来源于大黄,9个来源于黄柏。其中君药蛇床子中的主要有效成分有蛇床子素、花椒毒素等,具有广谱的抗菌特性,且蛇床子素是其中抗菌活性最强的单体,具有抑菌、抗病毒、抗炎的药理作

References
Li HZ,Tang XM,Zhang HL,et al. Clinical study of compound Fructus Cnidii Decoction in the treatment of vaginal and anal pruritus and Candida infection[J]. J Chin Dermatology(中华皮肤科杂志),1994,27(4):239-240. [百度学术]
Liu XY,Wu F,Fan GR,et al. Determination of osthol in lotio fructus cnidii Composita by RP-HPLC[J]. Chin Tradit Herb Drugs(中草药),2001,32(9):25-28. [百度学术]
Zhang Y,Feng BM,Lu X. Research progress on application of UPLC/Q-TOF-MS in pharmaceutical analysis[J]. Nat Prod Res Dev(天然产物研究与开发),2017,29(11):1992-1996. [百度学术]
Dai WH,Wu LW,Yang SY,et al. Study on antimicrobial activity of alkaoids in Sophora flavescems and S.tonkinensis[J]. Chin J Exp Tradit Med Formulae(中国实验方剂学杂志), 2012,18(03):177-180. [百度学术]
Rashid HU,Xu YM,Muhammad Y,et al. Research advances on anticancer activities of matrine and its derivatives:an updated overview[J]. Eur J Med Chem,2019,161:205-238. [百度学术]
Wu ZJ,Sun DM,Fang DM,et al. Analysis of matrine-type alkaloids using ESI-QTOF[J]. Int J Mass Spectrom,2013,341/342:28-33. [百度学术]
Sabatino L,Scarangella M,Lazzaro F,et al. Matrine and oxymatrine in corroborant plant extracts and fertilizers:HPLC/MS-MS method development and single-laboratory validation[J].J Environ Sci Health B,2015,50(12):862-870. [百度学术]
Dong YQ,Jia GX,Hu JW,et al. Determination of alkaloids and flavonoids in Sophora flavescens by UHPLC-Q-TOF/MS[J]. J Anal Methods Chem,2021,2021:9915027. [百度学术]
Pilli RA,Rosso GB,de Oliveira M. The chemistry of Stemona alkaloids:an update[J]. Nat Prod Rep,2010,27 (12):1908-1937. [百度学术]
Wang LX,Wu HW,Liu C,et al. A review of the botany,traditional uses,phytochemistry and pharmacology of Stemonae Radix[J]. Phytochem Rev,2021:1-28. [百度学术]
Zhou Y,Jiang RW,Hon PM,et al. Analyses of Stemona alkaloids in Stemona tuberosa by liquid chromatography/tandem mass spectrometry[J]. Rapid Commun Mass Spectrom,2006,20(6):1030-1038. [百度学术]
Yang LR,Meng X,Yu XJ,et al. Simultaneous determination of anemoside B4,phellodendrine,berberine,palmatine,obakunone,esculin,esculetin in rat plasma by UPLC-ESI-MS/MS and its application to a comparative pharmacokinetic study in normal and ulcerative colitis rats[J]. J Pharm Biomed Anal,2017,134:43-52. [百度学术]
Liu XW,Zhang F,Gao SH,et al. Metabolite profiling of Zi-Shen pill in rat biological specimens by UPLC-Q-TOF/MS[J]. Chin J Nat Med,2015,13(2):145-160. [百度学术]
Zhao Q,Li XM,Liu HN,et al. Metabolic map of osthole and its effect on lipids[J]. Xenobiotica,2018,48(3):285-299. [百度学术]
Gao FY,Hu YS,Ye XL,et al. Optimal extraction and fingerprint analysis of Cnidii fructus by accelerated solvent extraction and high performance liquid chromatographic analysis with photodiode array and mass spectrometry detections[J]. Food Chem,2013,141(3):1962-1971. [百度学术]
Li J,Ma B,Zhang Q,et al. Simultaneous determination of osthole,bergapten and isopimpinellin in rat plasma and tissues by liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci,2014,970:77-85. [百度学术]
Xu Y,Yin LL,Wang H,et al. Fragmentation study of flavonoid aglycones with ESI-IT-TOF/M
Matsuda H,Dai Y,Ido Y,et al. Studies on kochiae fructus ⅠV. anti-allergic effects of 70% ethanol extract and its component,momordin Ic from dried fruits of Kochia scoparia L[J]. Biol Pharm Bull,1997,20(11):1165-1170. [百度学术]
Zhang Q,Qi MD,Kang Y,et al. Rapid identification of glycosides and aglycones in pericarp of Sapindus mukorossi Gaertn.using UHPLC-LTQ orbitrap MS[J]. J Chin Mass Spectrom Soc(质谱学报),2018,39(2):224-239. [百度学术]
Wen Y,Chen Y,Cui Z,et al. Triterpenoid glycosides from the fruits of Kochia scoparia[J]. Planta Med,1995,61(5):450-452. [百度学术]
Peng Y,Sun QC,Park Y. The bioactive effects of chicoric acid as a functional food ingredient[J]. J Med Food,2019,22(7):645-652. [百度学术]
Wang Y,Zhang Q,Xing X,et al. Research progress of mineral medicine Mingfan (Alumen)[J]. J Liaoning Univ TCM(辽宁中医药大学学报),2021,23(10):17-20. [百度学术]