劉時喬 ,張新鑫 ,單 淇 ,周福軍 ,侯文彬 ,
(1.天津中醫(yī)藥大學(xué),天津 300193,2.天津藥物研究院,天津 300193)
胡黃連為中國傳統(tǒng)中藥的清虛熱要藥,最早記于《唐本草》,具有清熱、涼血、燥濕、消疳功效,用于骨蒸勞熱、黃疸、冷熱泄痢、小兒疳積、自汗、盜汗、痔瘺和瘡腫等證的治療[1]。2010版《中國藥典》收載的胡黃連品種為西藏胡黃連(Picrorhiza scrophulariiflora Pennell)的干燥根莖。近年來,國內(nèi)外學(xué)者對西藏胡黃連的化學(xué)成分進(jìn)行了的研究,從中主要分離得到3大類化合物,分別為環(huán)烯醚萜類、酚苷類和葫蘆烷類皂苷類化合物[2-3]。目前關(guān)于胡黃連中環(huán)烯醚萜類化合物的分析報道已經(jīng)較為充分,但是對于其酚類成分的分析報道很少,尚未見超高效液相色譜與電噴霧質(zhì)譜(UPLC-ESI-MS)技術(shù)對胡黃連中酚類成分分析測定的報道。本實驗對胡黃連化學(xué)成分進(jìn)行了較為深入的研究,從胡黃連的乙醇提取物中獲得6個酚類化合物,分別為云杉苷(Ⅰ)、草夾竹桃苷(Ⅱ)、藏黃連酚苷A(Ⅲ)、藏黃連酚苷F(Ⅳ)、香草酸(Ⅴ)和香草乙酮(Ⅵ)。首次采用 HPLCESI-MS技術(shù)對該6個酚類成分進(jìn)行了含量測定。為胡黃連原藥材和提取物的質(zhì)量控制以及復(fù)方中的酚類化合物的研究,及合理開發(fā)利用胡黃連資源提供了理論依據(jù)。
Waters ACQUITY UPLC液質(zhì)聯(lián)用色譜儀為美國Waters公司生產(chǎn),離子源為電噴霧離子化正離子采集模式(ESI+),毛細(xì)管電壓:3.2 kV 和電噴霧離子化負(fù)離子采集模式(ESI-),毛細(xì)管電壓:-2.8 kV。BruckAC-400P型超導(dǎo)核磁共振儀為瑞士Bruck公司生產(chǎn),其中氫譜為400 MHz和600 MHz,碳譜為100 MHz和150 MHz。制備用高效液相色譜(HPLC)法,HPLC-ODS柱C18(250 mm×10 mm,5 μm)Agela公司生產(chǎn),薄層硅膠及柱色譜硅膠均由青島海洋化工廠生產(chǎn),甲醇(色譜級)和乙腈(色譜級)為Fisher公司生產(chǎn),其余試劑均為分析純,由天津市康科德科技有限公司生產(chǎn)。
胡黃連藥材購買自河北省安國市祁澳飲片廠,按《中國藥典》2010版第一部226頁鑒定本品為玄參科植物胡黃連的干燥根莖。
2.1 提取分離 胡黃連干燥根莖2 kg,用70%的乙醇加熱回流提取3次,每次2 h,提取液減壓濃縮回收溶劑至無醇味,經(jīng)大孔樹脂AB-8純化,水—乙醇梯度洗脫,得水洗部分、20%乙醇洗脫部分、40%乙醇洗脫部分、60%乙醇洗脫部分、80%乙醇洗脫部分等。經(jīng)預(yù)實驗,60%乙醇洗脫部分含有大量的酚類成分。故選取60%乙醇洗脫浸膏200 g,經(jīng)硅膠柱層析,三氯甲烷—甲醇梯度洗脫,所得流分再分別經(jīng)硅膠柱層析、SephadexLH-20和制備高效液相色譜(HPLC)純化,得到6個酚酸類化合物,分別為化合物Ⅰ(60 mg)、化合物Ⅱ(200 mg)、化合物Ⅲ(100 mg)、化合物Ⅳ(20 mg)、化合物Ⅴ(100 mg)和化合物Ⅵ(30 mg)。
2.2 結(jié)構(gòu)鑒定 化合物Ⅰ:白色針狀結(jié)晶(甲醇),ESI-MS m/z:321(M+Na+),297(M-H-),提示本品的分子量為 298。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.91(2H,d,J=8.8 Hz,H-2,6),7.10(2H,d,J=8.8 Hz,H-3,5),5.01(1H,d,J=5.2 Hz,H-1′),3.11-4.54 為糖質(zhì)子信號;13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:131.5(C-1),130.9(C -2,6),116.5(C -3,5),161.1(C -4),197.1(C-7),27.1(C-8),100.4(C-1′),73.8(C-2′),77.8(C-3′),70.3(C-4′),77.2(C-5′),61.3(C-6′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道基本一致[4],鑒定該化合物為云杉苷。
化合物Ⅱ:白色針狀結(jié)晶(甲醇),ESI-MS m/z:351(M+Na+),327(M-H-),提示本品的分子量為328。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.46(1H,brs,H-2),7.17(1H,d,J=8.8 Hz,H-5),7.57(1H,dd,J=2.0,8.8 Hz,H-6),2.53(3H,s,H-8),3.82(1H,s,OCH3),5.01(1H,d,J=5.2 Hz,H-1′),3.12-4.53 為糖質(zhì)子信號;13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:130.8(C-1),111.0(C-2),150.6(C-3),148.7(C-4),114.1(C-5),122.6(C-6),197.1(C-7),27.1(C-8),100.4(C-1′),73.1(C-2′),76.8(C-3′),69.5(C-4′),77.1(C-5′),60.5(C-6′),55.6(OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道基本一致[4],鑒定該化合物為草夾竹桃苷。
化合物Ⅲ:白色無定形粉末,ESI-MS m/z:663(M+Na+),639(M-H-),提示本品的分子量為 640。1HNMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.44(1H,d,J=2.0 Hz,H-2),7.30(1H,dd,J=2.0,8.4 Hz,H-5),7.14(1H,d,J=8.4 Hz,H-6),2.47(1H,s,H-8),3.80(1H,s,OCH3),7.45(1H,d,J=2.0 Hz,H-2′),7.18(1H,d,J=8.4 Hz,H-5′),7.52(1H,dd,J=2.0,8.4 Hz,H-6′),3.78(1H,s,OCH3),5.13 (1H,d,J=7.2 Hz,H-1″),5.04(1H,d,J=7.2 Hz,1″′),3.18-5.01 為糖上質(zhì)子;13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:150.25(C-1),148.60(C-2),111.01(C -3),130.84(C -4),122.19(C -5),114.09(C-6),196.45(C-7),26.38(C-8),122.92(C -1′),112.78(C-2′),148.58(C-3′),150.74(C-4′),114.32(C-5′),122.92(C-6′),165.08(C-7′),99.50(C-1″),73.00(C-2″),76.62(C-3″),70.05(C-4″),73.90(C-5″),63.94 (C-6″),99.05 (C-1″′),73.07 (C-2″′),77.05(C -3″′),69.47(C -4″′),76.82(C -5″′),60.19(C-6″′),55.58(OCH3),55.75(OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道基本一致[5],鑒定該化合物為藏黃連酚苷A。
化合物Ⅳ:白色無定形粉末,ESI-MS m/z:633(M+Na+),609(M-H-),提示本品的分子量為 610。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.92(1H,d,J=8.0Hz,H-2,6),7.10(1H,d,J=8.0 Hz,H-3,5),2.47(1H,s,H-8),7.49(1H,brs,H-2′),7.12(1H,d,J=8.0 Hz,H-5′),7.56 (1H,dd,J=1.2,8.0 Hz,H-6′),5.12(1H,d,J=7.2 Hz,H-1″),5.07(1H,d,J=7.8 Hz,1″′),3.84 (1H,s,OCH3),3.18-5.01 為糖上質(zhì)子 ;13CNMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:131.2(C-1),130.8(C-2,6),116.3(C-3,5),161.6(C-4),196.5(C-7),26.9(C-8),123.2(C-1′),112.8(C-2′),149.0(C-3′),151.2(C-4′),114.8(C-5′),123.3(C-6′),165.6(C-7′),56.2(OCH3),99.9(C-1″),73.5(C-2″),77.6(C-3″),70.2(C-4″),77.2(C-5″),63.5(C-6″),99.7(C-1″′),73.6(C-2″′),77.5(C-3″′),69.9(C-4″′),77.0(C-5″′),60.6(C-6″′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道基本一致[5],鑒定該化合物為藏黃連酚苷F。
化合物Ⅴ:白色針狀結(jié)晶(丙酮),ESI-MS m/z:169(M+H+),167(M-H-),提示本品的分子量為 168。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.45(1H,d,J=1.6 Hz,H-2),6.84(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),7.45(1H,dd,J=1.6,8.4 Hz,H-6),3.80(1H,s,OCH3);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:122.3(C-1),115.7(C-2),151.7(C-3),147.9(C-4),113.4(C-5),124.1(C-6),167.9(C-7),56.2(OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道基本一致[4],鑒定該化合物為香草酸。
化合物Ⅵ:白色針晶(甲醇),ESI-MS m/z:167(M+H+),165(M-H-),提示本品的分子量為 166。1HNMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:δ7.11(1H,d,J=1.6 Hz,H-2),δ6.14(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),δ7.29(1H,dd,J=1.6,8.4 Hz,H-6),δ3.60(3H,s,OCH3),δ2.27(3H,s,H-8)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道基本一致[4],鑒定該化合物為香草乙酮。
3.1 檢測條件 儀器:Waters ACQUITY UPLC液質(zhì)聯(lián)用儀及紫外檢測器,色譜柱:Acquity UPLC BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm),預(yù)柱:Phenomenex,AJ0-4287,流動相:A為0.5%冰醋酸水相,B為乙腈相,進(jìn)行梯度洗脫,梯度條件前6 min,A成線性由92%變到90%,隨后6~12 min,A成線性由90%變到87%并保持該比例再洗脫3 min,隨后的2 min內(nèi)A成線性由87%變?yōu)?2%,隨后的3 min內(nèi)A成線性由82%變?yōu)?5%,在隨后的5 min內(nèi)A成線性由75%變?yōu)?%,最后1min內(nèi)A由5%成線性變?yōu)?2%;流速:0.3 mL/min;柱溫:40℃;檢測波長:275 nm。
質(zhì)譜條件:用電噴霧離子化正離子采集模式(ESI+),m/z范圍:150~800 amu,毛細(xì)管電壓 3.2 kV,用電噴霧離子化負(fù)離子采集模式(ESI-),m/z范圍:150~800 amu,毛細(xì)管電壓-2.8 kV,離子源溫度:110℃,氣化溫度:350℃,脫溶劑氣:700 L/h,錐孔反吹氣50 L/h,錐孔電壓:20 V。
3.2 樣品處理 將胡黃連藥材粉碎,稱取5 g,用8倍量70%乙醇回流提取3次,每次1.5 h,過濾,合并提取液后減壓回收制得濃度為生藥1 g/mL胡黃連提取液。參考相關(guān)文獻(xiàn)[6],將上述藥液以1 BV/h上樣體積流量通過徑高比1∶9的AB-8型大孔樹脂,依次用水、20%、40%、60%及80%的乙醇洗脫各4柱體積,選取60%乙醇洗脫部分,蒸干稱質(zhì)量,精密加入50%甲醇制成0.5 mg/mL的溶液,過0.45 μm微膜,濾液直接進(jìn)入色譜分析系統(tǒng)分析,進(jìn)樣量為5 μL。
3.3 對照品溶液的制備 精密稱取云杉苷、草夾竹桃苷、藏黃連酚苷A、藏黃連酚苷F、香草酸和香草乙酮對照品,精密加入50%的甲醇制成0.1 mg/mL的溶液,過0.45 μm微膜,濾液直接進(jìn)入色譜分析系統(tǒng)分析,進(jìn)樣量為5 μL。
3.4 胡黃連藥材UPLC-ESI-MS分析及含量測定 在本實驗的色譜條件下,胡黃連中6個酚性成分獲得了較為良好的基線分離。在總離子流色譜和紫外色譜中可以觀察到該6個標(biāo)記峰如圖1,峰1的特征離子為 321,137(ESI+),峰 2 的特征離子為 351,167(ESI+),峰 3 的特征離子為 169(ESI+),167(ESI-),峰 4 的特征離子為 167(ESI+),165(ESI-),峰 5 的特征離子為633,313(ESI+),峰6的特征離子為663,313(ESI+)。圖2為 6 個標(biāo)記峰的質(zhì)譜圖。其中峰1的特征峰為分子離子峰321[M+Na]+,137[MGlucoside+H];峰2的特征峰為分子離子峰351[M+Na]+,167[M-Glucoside+H];峰 3 特征離子為分子離子峰169[M+H]+和167[M-H]-;峰4的特征峰為分子離子峰167[M+H]+和165[M-H]-;峰5的特征峰為分子離子峰 633[M+Na]+,313[M-Glucoside-香草乙酮碎片+H];峰6的特征峰為分子離子峰663[M+Na]+,313[M-草夾竹桃苷+H]。以上6個酚類成分的含量結(jié)果見圖1。
4.1 流動相的選擇 在建立分析方法的過程中以乙腈、冰醋酸水為流動相,用等度方法無法同時分離上述6種物質(zhì),因此改成梯度淋洗方法。為得到較好的峰型,需要確定梯度下加酸的比例,經(jīng)反復(fù)摸索,發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入0.5%的冰醋酸或0.05%的磷酸時效果最佳。但是磷酸為非揮發(fā)性酸,污染質(zhì)譜檢測器的離子源,因此選擇向流動相中添加冰醋酸。
圖1 胡黃連60%乙醇洗脫部分的UPLC-UV和UPLC-ESI-MS色譜圖Fig.1 UPLC-UV and UPLC-ESI-MS chromatogram of Picrorhiza scrophulariiflora Pennell in 60%alcohol elution part
圖2 化合物Ⅰ~Ⅵ的ESI+質(zhì)譜圖Fig.2 ESI+chromatogram of compoundsⅠ~Ⅵ
表1 化合物Ⅰ~Ⅵ的含量測定結(jié)果Tab.1 Results of assaying of compoundsⅠ~Ⅵ
4.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化 未來使各個物質(zhì)都能達(dá)到最佳的質(zhì)譜響應(yīng),優(yōu)化的質(zhì)譜條件包括溶劑氣溫度、離子源溫度、毛細(xì)管電壓、錐孔電壓、脫溶劑氣流速度。實驗證明:脫溶劑氣流速度、離子源溫度、脫溶劑氣溫度對化合物的響應(yīng)的影響比較小。錐孔電壓是主要的影響因素,隨著錐孔電壓的升高,總離子流響應(yīng)增強,分子離子峰的降低,當(dāng)電壓值達(dá)到20 V時,準(zhǔn)分子離子峰達(dá)到最強。所以再選擇離子模式時,錐孔電壓設(shè)為20 V。
3.5.3 離子源電離模式的選擇 分別采用正離子和負(fù)離子兩種模式對上述化合物進(jìn)行掃描,在正離子模式下,準(zhǔn)分子離子峰均為[M+Na]+,在負(fù)離子模式下,準(zhǔn)分子離子峰均為[M-H]-。但是正離子模式較負(fù)離子模式更靈敏,因此選擇了正離子模式。
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