侯大斌,趙祥升
(西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,綿陽市 621010)
附子為毛茛科烏頭Aconitum carmichaeli Debx.的子根,有效成分為烏頭類生物堿:烏頭堿(aconitine)、中烏頭堿(mesaconitine)與次烏頭堿(hypaconitine)等,是我國常用的中藥和四川道地藥材,具有抗炎、鎮(zhèn)痛、強(qiáng)心、抗心律失常、降血糖、毒性等藥理作用,有回陽救逆、補(bǔ)火助陽、散寒除濕的功效。近年來現(xiàn)代藥理學(xué)研究證明,附子提取液還具有抗癌、抗衰老和增強(qiáng)免疫機(jī)能等作用[1~3]。附子中單一生物堿的檢測最常用的是高效液相色譜(HPLC)法,并具有高溫、高速、高靈敏度、高分辨度等優(yōu)點(diǎn),烏頭堿類分子極性較強(qiáng),比較適合用HPLC分析[4]。目前,附子中3種二萜生物堿HPLC法測定的樣品制備方法比較多,本文主要比較不同附子樣品制備方法的提取效果,選擇合適的樣品制備方法,優(yōu)化3種生物堿的分離效果和出峰時(shí)間,為附子中3種生物堿含量的測定和附子質(zhì)量控制提供科學(xué)的依據(jù)。
1200LC-MS型液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(包括紫外檢測器,美國Varian公司);紫外-可見近紅外光譜儀(日本島津公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士Buchi公司);BP211D型電子分析天平(德國Sartorius公司);超純水制造系統(tǒng)(上海優(yōu)普實(shí)業(yè)有限公司);超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);中草藥粉碎機(jī)(天津泰斯特儀器有限公司);電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海福瑪實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。
甲醇、乙腈、乙二胺為色譜純,水為超純水,其余試劑均為分析純;烏頭堿(批號(hào):110797-200404)、新烏頭堿(批號(hào):110799-200404)、次烏頭堿(批號(hào):110798-200404)對照品(中國藥品生物制品檢定所);試驗(yàn)材料為2007年12月在四川江油附子GAP基地收獲的新鮮附子,經(jīng)西南科技大學(xué)侯大斌教授鑒定為A.carmichaeli Debx.的子根。附子先用自來水清洗干凈,再用蒸餾水漂洗2次,切成0.3 cm厚的片狀,裝入牛皮紙袋放入烘箱,在105℃烘30 min,在60~70℃下烘干至恒重,粉碎過60目篩,4℃冰箱保存,備用。
方法1:按2005年版《中國藥典》(一部)方法[1]操作。方法2:將附子藥材粉碎,過60目篩,取藥材粉末0.5 g,加濃氨試液2 mL潤濕,加乙醚20 mL,超聲處理50 min,過濾,用乙醚洗滌3次,每次10 mL,收集、合并所有濾液,于水浴上揮干溶劑,加入甲醇溶解殘?jiān)?,過濾,定容至10 mL的容量瓶中,作為供試品溶液。方法3:精密稱取樣品0.5 g,滴加濃氨水2 mL浸潤,再加入20 mL二氯甲烷,超聲處理50 min,過濾,濃縮,用二氯甲烷定容至10 mL的容量瓶中。方法4:精密稱取樣品0.5 g,加95%乙醇50 mL,加熱回流2 h,回收溶劑,殘?jiān)?0 mL、pH值2~3的鹽酸溶液溶解,用10 mL氯仿萃取3次,除去氯仿層,用NaOH溶液調(diào)節(jié)水溶液的pH值為9~10,再用氯仿萃取3次,蒸干氯仿,用甲醇定容至10 mL的容量瓶中,作為供試品溶液。方法5:精密稱取樣品0.5 g,滴加濃氨水2 mL浸潤,加入95%的乙醇20 mL,超聲處理50 min,以下步驟與方法4相同。
分別精密稱取新烏頭堿、烏頭堿、次烏頭堿對照品適量,分別置于10 mL容量瓶中,用乙腈溶解并定容,搖勻,得各單一成分對照品貯備液;其它不同濃度的對照品溶液由貯備液稀釋得到。
色譜柱:Zorbax extend-C18(150 mm×4.6 mm,5.0 μm);流動(dòng)相:乙腈-0.1%乙二胺(梯度洗脫:0→15→30→35→60種min,乙腈體積分?jǐn)?shù)為35%→50%→75%→35%→35%);流速:1 mL·min-1;柱溫:30 ℃;檢測波長:240 nm。
2.4.1 檢測波長的選擇 已有文獻(xiàn)報(bào)道,3種生物堿混合溶液的最大吸收波長有230、235、240 nm 3種[5~8]。將3種生物堿的3種溶液適量混合后檢測,最大的吸收波長為240 nm。同時(shí),在此波長下峰面積最大,達(dá)到基線分離,基線也更穩(wěn)定,故確定檢測波長為240 nm。
2.4.2 流動(dòng)相的選擇 新烏頭堿、烏頭堿、次烏頭堿的極性由強(qiáng)到弱。在RP-HPLC中,由于醇-水系統(tǒng)熱力學(xué)和可壓縮性因素,在梯度洗脫時(shí),易導(dǎo)致基線漂移[9],同時(shí)甲醇的洗脫能力不強(qiáng)。因此,在試驗(yàn)中選擇了洗脫能力較強(qiáng)的乙腈作為流動(dòng)相。流動(dòng)相中加入乙二胺可以防止分離過程出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象,達(dá)到改善色譜峰形和提高分離度的目的。比較不同配比乙腈-0.1%乙二胺溶液對新烏頭堿、烏頭堿、次烏頭堿保留時(shí)間、分離度及峰形的影響,當(dāng)乙腈的比例過大時(shí),出峰雖然早,但是3個(gè)峰的分離效果不好。最后確定流動(dòng)相為上述色譜條件時(shí),3種生物堿的分離效果最優(yōu)。色譜見圖1。
圖1 高效液相色譜圖A.對照品;B.供試品;a.新烏頭堿;b.烏頭堿;c.次烏頭堿Fig 1 HPLC chromatogramsA.reference substance;B.test sample;a.mesaconitine;b.aconitine;c.hypaconitine
準(zhǔn)確吸取新烏頭堿、烏頭堿、次烏頭堿貯備液適量,分別置于10 mL容量瓶中,用乙腈稀釋至刻度,振蕩均勻,作為對照品稀釋液。在同一色譜條件下分別進(jìn)量20 μL,確定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的保留時(shí)間。然后各取一定體積的貯備液配成不同濃度的混合對照品溶液,分別平行測定3次(均進(jìn)樣20 μL),以平均峰面積(Y)為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度(X,μg·mL-1)為橫坐標(biāo),進(jìn)行線性回歸。各物質(zhì)的回歸方程、相關(guān)系數(shù)和線性范圍見表1。
表1 3種生物堿的回歸方程、相關(guān)系數(shù)和線性范圍Tab 1 Regression equations,correlation coefficients and linear ranges of 3 kinds of alkaloids
在上述色譜條件下,取不同方法制備處理的供試品溶液適量,用0.45 μm微孔濾膜濾過,取20 μL為進(jìn)樣量,分別平行進(jìn)樣3次,以平均峰面積按回歸方程計(jì)算濃度。不同處理方法測得3種生物堿的含量見表2。結(jié)果,“方法2”的提取率最高,3種生物堿的含量在各處理方法中均是最高。
表2 不同處理方法的生物堿含量(n=3)Tab 2 Content of alkaloids prepared by different sample preparations(n=3)
精密吸取“方法2”的供試品溶液20 μL,重復(fù)進(jìn)樣5次,進(jìn)行測定。結(jié)果,新烏頭堿、烏頭堿、次烏頭堿峰面積RSD分別為1.04%、1.47%、1.01%,表明方法的精密度良好。
對“方法2”供試品溶液在8 h之內(nèi)每隔1 h進(jìn)行1次考察。結(jié)果,新烏頭堿、烏頭堿、次烏頭堿峰面積的RSD分別為1.60%、1.72%、1.23%(n=9),表明供試品溶液在8 h內(nèi)穩(wěn)定。
精密稱量干燥附子粉末0.5 g共5份,按照“方法2”制備后進(jìn)行測定。結(jié)果,新烏頭堿、烏頭堿、次烏頭堿峰面積的RSD分別為1.35%、2.07%、1.29%,表明方法的重復(fù)性較好。
精密稱量干燥附子粉末0.5 g共5份,每份分別加入各對照品貯備液,使新烏頭堿、烏頭堿、次烏頭堿的加入量分別為450、200、400 μg。按“2.1”項(xiàng)下方法制備供試品溶液后進(jìn)行測定,結(jié)果見表3。
表3 加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=5)Tab 3 Results of recovery test(n=5)
取干燥的附子粉末0.5 g,按照“2.1”項(xiàng)下“方法2”制備樣品,在上述色譜條件下測定附子中3種生物堿的含量。結(jié)果,附子中新烏頭堿、烏頭堿和次烏頭堿的含量分別為1.34、0.383、1.33 mg·g-1(n=3)。
HPLC法測定附子中生物堿的含量的樣品制備方法主要是超聲和加熱回流2種。加熱回流往往時(shí)間長、步驟較多,過程中流失的生物堿較多,“2.1”項(xiàng)下“方法4”和“方法5”就是因?yàn)椴襟E繁多,因此測得含量較低,在HPLC法測定生物堿含量的樣品制備中應(yīng)該盡量減少操作的步驟。藥典法的測試樣品用量大、時(shí)間長,主要是以測烏頭堿的含量為主,不是對3種組分同時(shí)測定。3種生物堿都是堿性成分,藥材粉末的堿化程度會(huì)影響到提取率,本試驗(yàn)用氨水濕潤,再加入不同的提取試劑,超聲使藥材分散,易于溶劑滲透,使提取效率提高。超聲時(shí)間影響到脂溶性生物堿的提取效率,本試驗(yàn)比較了在同一頻率及溫度條件下的超聲時(shí)間,發(fā)現(xiàn)在50 min時(shí)的提取率最高,時(shí)間加長后提取率差異不大,因此本試驗(yàn)選擇50 min為超聲時(shí)間。
對照品的溶解在以前人們用的主要是非惰性有機(jī)溶劑甲醇、乙醇,但是在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)對照品的混合液放置12 h后,在主峰的附近會(huì)出現(xiàn)雜峰,說明生物堿在這些溶劑中可能發(fā)生醇解反應(yīng)。因此,本試驗(yàn)改為乙腈溶解對照品。
本試驗(yàn)的樣品處理用乙醚超聲法提取,新烏頭堿、烏頭堿和次烏頭堿的分離效果較好、出峰時(shí)間短、回收率較高、操作簡便,是附子3種生物堿含量測定中樣品制備的首選方法。該方法可為附子中3種生物堿的含量測定和成分研究提供科學(xué)的依據(jù)。
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