大建中汤源自张仲景所著《金匮要略》，是中医临床治疗脾胃虚寒证的有效温里剂。大建中汤由蜀椒Zanthoxylum bungeanum Maxim．、干姜Zingiber officinale Rosc.、人参Panax ginseng C.A.Meyer、饴糖4味药物组成，具有温中补虚、降逆止痛之功效，主治中阳衰弱、阴寒内盛之脘腹剧痛证。现代研究表明，大建中汤具有改善人体微循环、调节消化系统与脾胃系统等作用，多用于治疗胃肠梗阻性疾病[1,2]。大建中汤是2018年国家中医药管理局公布的《古代经典名方目录（第一批）》100方剂之一，自FDA公布植物药指导后日本开始大量研究，国内医疗机构及研究所也共同进行临床和基础研究，由此可见大建中汤具有较高研究价值[3]。我国目前对大建中汤研究主要集中于临床应用及药理实验研究，对其药效物质基础研究相对薄弱[4]。因此，亟待阐明大建中汤的药效物质基础，为揭示大建中汤临床有效的科学性奠定物质基础。

中药血清药物化学是以鉴别口服中药后血清中原型成分为基础的一种新兴研究方法，在中药药效物质基础研究中得到了广泛的认可与应用。超高效液相色谱联用高分辨飞行时间质谱仪（ultra-high performance liquid chromatography with quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC-Q-TOF/MS）具有分离度好、高分辨率、高灵敏度和精确测定相对分子质量等特点，能快速有效的分离及鉴定复杂中药体系中的有效成分，并广泛应用于中药药效物质基础研究领域中。因此，本研究拟应用血清药物化学方法结合UPLC-Q-TOF/MS技术对大建中汤的入血成分进行快速定性分析，为揭示大建中汤药效物质基础提供依据。

1、仪器与材料

1.1仪器

Acquity UPLC I-class超高效液相色谱仪（美国Waters公司），Xevo G2-XS Q-TOF飞行时间质谱仪（美国Waters公司），Sartorius BSA124S型电子天平（北京赛多利斯科学仪器有限公司），SB5200D型超声清洗仪（宁波新艺超声设备有限公司），TGL-16M型离心机（湖南湘仪离心机仪器有限公司）。

1.2材料

乙腈（色谱纯，美国Thermo Fisher公司）；甲酸（分析纯，美国Thermo Fisher公司）；水为屈臣氏蒸馏水；对照品蔗糖（批号MUST-20191001）、鸟苷（批号MUST-20180512）、苯丙氨酸（批号MUST-20191513）、6-姜素（批号MUST-20181311）、绿原酸（批号MUST-20190308）、芦丁（批号MUST-20181219）、水仙苷（批号MUST-20181311）、原花青素B1（批号MUST-20180201）、人参皂苷Rg1（批号MUST-20110810），购于成都曼思特生物科技股份有限公司；羟基-α-山椒素（批号HR1292W2）、槲皮苷（批号HR1106B3）购于宝鸡辰光生物有限公司；所有对照品质量分数均≥95.0%(HPLC-UV检测）。

蜀椒（批号2112121）、干姜（批号2109082）购于四川新荷花中药饮片股份有限公司；人参（批号2012001）购于河北百合健康有限公司；饴糖（批号200401），购于安徽三义堂药业有限公司。经成都中医药大学吴纯洁教授鉴定，均符合《中国药典》相关要求。

1.3实验动物

清洁级雄性SD大鼠，体质量180～220 g，购于成都达硕实验动物有限公司，合格证号SCXK（川）2015-030，经成都中医药大学实验动物伦理委员会批准（批准号2014 DL-023）。

2、 方法

2.1对照品溶液的制备

各取对照品蔗糖、鸟苷、苯丙氨酸、6-姜素、绿原酸、芦丁、水仙苷、原花青素B1、人参皂苷Rg1、羟基-α-山椒素、槲皮苷以甲醇溶解定容，配制质量浓度约为200µg/m L的储备液；UPLC-MS检测前以甲醇稀释10倍后，过0.22µm微孔滤膜过滤，取续滤液，待测。

2.2大建中汤ig溶液的制备

准确称量蜀椒6 g、干姜12 g、人参6 g置于500m L纯净水中浸泡30 min，然后煎煮30 min，除去药渣，加入饴糖30 g，浓缩成0.6 g/m L药液，置于4℃静置过夜，收集上清层，过0.22μm滤膜，放置于-80℃，以供大鼠ig使用。

2.3大建中汤体外分析溶液的制备

将“2.3”项下制备的大建中汤汤液，加入400m L乙醇，置于4℃静置过夜，收集上清层，过0.22μm滤膜，储存至4℃冰箱中，以供大建中汤液化学成分分析使用。

2.4血清样品的制备

雄性SD大鼠，随机分为2组（空白组、大建中汤给药组），并称定体质量，大建中汤给药组按70mg/kg（按照成人每日剂量换算），5 m L/kg,ig大建中汤溶液，对照组给予相应剂量纯净水。连续给药3 d，在第3天给药4 h后，用1%戊巴比妥钠麻醉，腹主动脉取血置采血管管中，于4℃条件下3500 r/min离心10 min分离血清，置-80℃冰箱中保存备用。

取大鼠给药血清样品500µL，以OASIS HLB3cc固相萃取小柱进行富集净化后，上清液4℃下N2吹干，残渣以200µL甲醇涡旋1 min复溶，经0.22μm微孔滤膜滤过，续滤液供UPLC-Q-TOF-MS检测分析，空白血清进行同样操作。

2.5色谱条件

Waters HHS T3色谱柱（100 mm×2.1 mm,1.7μm），以乙腈（A)-0.1%甲酸水溶液（B）为流动相，梯度洗脱：0～4 min,0～4%A;4～7 min,4%～10%A;7～11 min,10%～25%A;11～16 min,25%～30%A;16～22 min,30%～65%A;22～25min,65%～90%A;25～27 min,90%A;27～28 min,90%A～100%B;28～32 min,100%B。体积流量0.3 m L/min，柱温35℃，进样量1μL。

2.6质谱条件

高分辨离子敞度质谱仪采用电喷雾离子化源（ESI），用正离子模式（ESI+）/负离子模式（ESI-）分别进行质谱检测，Lockmass以亮氨酸-脑啡肽标准溶液进行质量锁定；使用高纯N2作为辅助喷雾电离与脱溶剂气体；雾化气体积流量为600 L/h,脱溶剂气温度为400℃,锥孔气流量为50 L/h，离子源温度120℃，脱溶剂温度400℃，脱溶剂气流体积流量1000 L/h，毛细管电压2.5 k V，锥孔电压25 V，扫描范围m/z 100～1200;MSE扫描模式检测，低能通道碰撞电压6 V，高能通道碰撞电压20～40 V，扫描范围m/z 100～1200。

2.7数据分析

在UNIFI软件中正离子模式设置为加合离子+H、+Na，负离子模式设置为加合离子-H、+HCOO，最后提取色谱峰和碎片信息，确定大建中汤中入血成分及代谢产物。再采用UNIFI软件联机检索外部数据库（Pubchem/Chemspider/Cambridge Structural Database）对大建中汤体外化学成分进行比对，通过文献查阅、人工解析等方法构建大建中汤化合物结构数据库，再将数据导入UNIFI软件系统进行匹配，结合裂解规律、生物合成途径、文献报道的同分异构体、保留时间差异等确定化合物结构。

3、 结果

采用“2.5”项下色谱条件及“2.6”项下质谱条件所述优化的UPLC-Q-TOF/MS条件，对大建中汤、大鼠空白血清及给药血清样品进行检测分析（图1），通过比对分析大建中汤和给药血清样品的色谱图，同时存在于大建中汤与给药血清样品中的离子被认为是潜在的以原型形式吸收的药物成分。通过查阅数据库并结合分析质谱裂解规律，在大鼠血清中共检测出22个化学成分，包括5个吸收原型成分（表1）和17个代谢产物（表2），在大建中汤体外醇溶液中鉴定41个化学成分（表3）。

图1正离子和负离子模式下的总离子流图  A-大建中汤负离子模式B-空白血清负离子模式C-给药血清负离子模式D-大建中汤正离子模式E-空白血清正离子模式F-给药血清正离子模式。

3.1原型成分的鉴定

在给予大建中汤的大鼠血清中鉴定出5个原型成分，以化合物P1与P4为例说明推测过程。

在大鼠血清中检测到3个人参皂苷类成分，该类化合物容易连续脱糖，过程中存在丢失1个或多个H2O，最终形成达玛烷型等类型苷元离子。化合物P1给出分子离子[M+COOH]-m/z 845.489 1，对分子离子峰进行裂解分析，给出碎片离子m/z799.481 1[M-H]-、m/z 637.429 7、m/z 475.379 9。碎片离子m/z 637.429 7为母离子m/z 845.489 1脱去1分子葡萄糖基[M-H-Glc]-产生的，碎片离子m/z 475.379 9为m/z 637.429 7继续脱去1分子葡萄糖基[M-H-Glc-Glc]-产生的，最后通过与文献报道[20]及对照品比对，确定P1号峰为人参皂苷Rg1，具体裂解途径如图2所示。

在大鼠血清中检测到2个山椒素类成分，该类成分主要来源于蜀椒，如化合物P4一级质谱中给出m/z 264.196 8，对应的元素组成C16H26NO2，为加氢形成的[M+H]+准分子离子，同时可以观察到[M+Na]+的准分子离子286.176 8。二级质谱给出m/z246.180 6为脱水后的碎片[M+H-H2O]+，同时观测到酰胺键断裂脱去C4H9N片段后形成的碎片m/z175.113 0，以及进一步脱去CO片段的碎片离子m/z147.118 1。同时结合参考文献数据[21]，确定化合物P4为羟基-α-山椒素，具体裂解途径如图3所示。

图2人参皂苷Rg1裂解途径   

3.2代谢产物的鉴定

在给予大建中汤的大鼠血清中检测出17个代谢成分，以化合物M14、M17及羟基-α-山椒素氧化还原产物说明推测过程。

在正离子模式下，可以观测到准分子离子m/z488.248 2，对应的元素组成为C23H38NO10[M+NH4]+，同时可以观察到准分子离子m/z 471.223 6，对应的元素组成为C23H35O10[M+H]+，由此可知M14的分子为C23H34O10。同时看到m/z 295.189 3、m/z277.180 8、m/z 195.573 6、m/z 177.090 5、m/z 137.0605等碎片离子，其中m/z 295.189 3为M14脱去葡萄糖醛酸（-C6H8O6,176）后所形成，与6-姜酚的准分子离子一致；m/z 277.180 8、m/z 195.573 6、m/z 177.0905、m/z 137.060 5也与6-姜酚的碎片离子完全吻合，由此推断M14为6-姜酚葡萄糖醛酸结合物（图4）。

图4 6-姜酚葡萄糖醛酸结合物可能的质谱裂解途径

图5 8-姜酚葡萄糖醛酸结合物可能的质谱裂解途径

3.3大建中汤体外化学成分分析

3.3.1糖类

在大建中汤中鉴定到的葡萄糖大多为二糖，该类成分主要来源于人参。如化合物1含有m/z 341.112 5[M-H]-、179.058 8[M-H]-、161.047 7[M-H]-等片段，推测其通过糖苷键断裂失去1分子糖，再通过脱去1分子水形成m/z 161.047 7[M-H]-片段，结合对照品及文献报道[22]，确定化合物1为蔗糖，具体裂解途径如图7所示。

3.3.2核苷类

该类成分主要来源于干姜，如化合物5具有m/z 282.085 6[M-H]-、m/z 150.042 3[M-H]-离子片段，初步判断该化合物为脱去1分子核糖，形成m/z 150.042 3[M-H]-离子片段，最后结合对照品及参考文献推断该化合物为鸟苷[23]，其质谱裂解途径见图8。

3.3.3原花青素类

图6羟基-α-山椒素的可能代谢途径   

3.3.4绿原酸类

该类化合物都是咖啡酸与奎宁酸的羟基以酯键连接，因此其质谱裂解主要是以酯键断裂为主，伴随有脱水等次级裂解途径。化合物7、10、12都产生相同的m/z 191.055 6碎片（奎宁酸负离子），通过与对照品比对，结合文献报道[25]确定该类化合物分别为新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸，具体裂解途径见图10。

该类化合物主要的裂解途径发生逆狄尔斯-阿尔德裂解（RAD），化合物8分子离子为m/z 577.135 7[M-H]-，裂解后得到碎片离子425.089 4[M-H-C8H8O3]-，该离子片段进一步脱水后得到碎片离子m/z 407.077 5[M-H-C8H8O3-H2O]-，同时也有直接脱去1分子儿茶素的碎片m/z289.072 2[M-H-Cat]-，将该化合物与文献数据[24]比对，确定该化合物为原花青素B1，具体裂解途径见图9。

3.3.5黄酮苷类

图9原花青素B1的质谱裂解途径  

图1 0绿原酸类的质谱裂解途径   

该类成分主要来源于蜀椒。如化合物16给出离子碎片m/z 609.147 6[M-H]-，对分子离子进行解析得到m/z 463.091 1[M-H]-、m/z300.029 2，初步判断该化合物分别失去2分子糖基，形成明显的黄酮苷元负离子，通过与参考文献数据[26]及对照品比对，确定该类化合物为芦丁，具体裂解途径如图11所示。化合物21给出m/z 623.160 2[M-H]-、m/z 477.106 4[M-H]-、m/z 315.051 4[M-H]-、m/z 300.029 2[M-H]-，可判断该化合物分别失去2分子糖基，再脱去甲基自由基形成明显的黄酮苷元负离子，通过文献报道[27]及对照品比对，确定该类化合物为水仙苷，具体裂解途径如图12所示。

3.3.6其他类成分

在其他类化学成分中包括氨基酸类等。氨基酸类成分的裂解规律较为简单，主要以丢失NH3为主要裂解途径，化合物6的一级质谱给出m/z 164.075 0片段，二级质谱中检测到m/z147.048 4离子片段，由此推测该化合物失去1个NH3，结合文献数据及对照品比对[6]，确定该化合物为苯丙氨酸，具体裂解途径如图13所示。

4、讨论

本研究在优化色谱条件时比较了不同流动相，包括甲醇-水、乙腈-水、乙腈-0.1%甲酸水，考察结果表明乙腈-0.1%甲酸水溶液色谱分离效果较好，因此本研究采用该条件作为流动相。在血清样品处理时本研究采用该条件作为流动相。在血清样品处理时考察了甲醇和乙腈沉淀蛋白法，甲醇沉淀法可降低考察了甲醇和乙腈沉淀蛋白法，甲醇沉淀法可降低基质的干扰，提高仪器灵敏度，故使用甲醇沉淀法。基质的干扰，提高仪器灵敏度，故使用甲醇沉淀法。质谱条件考察时，在正、负离子模式下的质谱响应质谱条件考察时，在正、负离子模式下的质谱响应进行考察，主要以正、负离子模式检测下采集到的进行考察，主要以正、负离子模式检测下采集到的数据分别作为解析对象。

图1 1芦丁的质谱裂解途径

图1 2水仙苷的质谱裂解途径

图1 3苯丙氨酸的质谱裂解途径  

大建中汤由饴糖、蜀椒、干姜和人参组成，具有温中补虚，降逆止痛之功效，具有抗胃肠肿瘤等药理作用[28,29]。本研究采用UPLC-Q-TOF/MS技术对大建中汤入血成分及体外化学成分进行分析，在给药血清中检测到22个入血成分，包括5个原型成分，17个代谢成分，体外醇溶液中鉴定得到41个化学成分。来自人参的人参皂苷Rg1具有抗氧化、抗肿瘤、抗心肌缺血、抗衰老等药理作用[30]，人参皂苷Rb1在对中枢神经系统、心血管系统、免疫系统以及抗肿瘤、抗肝脏热缺血再灌注损伤、降血糖等方面均具有作用[31]，人参皂苷Re在保护心血管系统和中枢神经系统、降血糖以及抗休克、抗血小板聚集、抗氧化、抗心律失常等方面具有明显作用[32]，因此，人参皂苷类成分的生理活性可能是大建中汤发挥补虚功效原因之一。来自于蜀椒的入血成分主要为羟基-α-山椒素及羟基-β-山椒素，具有麻醉镇痛、肠道保护、降血糖等药理作用[33]，该类成分的生理活性可能是大建中汤发挥镇痛功效的原因。在代谢产物中发现的羟基-α-山椒素氧化还原产物和6-姜酚葡萄糖醛酸结合物表明，羟基-α-山椒素和6-姜酚吸收入血后可能在体内发生生物转换，进一步推测羟基-α-山椒素和6-姜酚代谢产物也可能是大建中汤的活性成分。因此，大建中汤中入血活性成分及代谢物可能是其发挥药效的物质基础。

本研究采用血清药物化学结合UPLC-Q-TOF/MS技术鉴定大建中汤中入血成分及体外化学成分，该方法具有简单、快捷、高灵敏度、高分辨率分析特点，可用于复杂体系中化学成分快速识别与定性分析[34,35]，本研究初步分析得到原型成分和代谢产物可能是大建中汤潜在活性成分，可为大建中汤质量控制研究提供依据。

参考文献:

[1]柽坤.大建中汤提取剂应用状况与剂型的关系J].国外医学:中医中药分册, 2004, 26(1):32-33.

[1]柽坤.书名/作者大建中汤提取剂应用状况与剂型的关系J.国外医学:中医中药分册,2004年,26(1):32-33.

[2]李天庆.大建中汤对消化系统疾病的基础与临床研究进展[J]国外医学中医中药分册,2000, 224).222-223.

[2]李天庆.大建中汤对消化系统疾病的基础与临床研究进展[J]国外医学中医中药分册,2000,224).222-223.

[3]国家中医药管理局关于发布《古代经典名方目录(第一-批)》 的通知.[EB/OL]. htp://js. satcm. gov. cn/zhengcewenjian/2018-04-16/7017. html, 2018-04-16/2019-05-20.

[3]国家中医药管理局关于发布“古代经典名方目录(第一-批)”的通知[EB/OL]｡HTP://js.萨特姆｡政府｡CN/zhengcewenjan/2018-04-16/7017｡HTML,2018-04-16/2019-05-20.

[4]李红军王增绘,李文涛等. UPLC-Q-TOF/MS法分析款冬花蜜炙前后的化学成分变化[J].中国药房,2015, 26(6):792-794.

文章来源:蒋淼,彭伟,吴纯洁等.基于UPLC-Q-TOF/MS技术的大建中汤血清药物化学研究[J].中草药,2023,54(16):5154-5164.

基金资助:四川省中医药管理局2020年度花椒药用价值研发专项(2020HJZX001);成都市知识产权局专项(202000092);