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玄参中苯乙醇苷化合物的高效逆流色谱技术分离



全 文 :抗肿瘤作用(P < 0. 05) ,这说明 5F制成 5F - Na盐注射液后仍然
能保持其原有的抗肿瘤活性,且对体内荷瘤小鼠的肿瘤生长有明
显的抑制作用。
参考文献:
[1] 张 晓,崔 燎,梁念慈,等. 半边旗有效成分及抗肿瘤活性研究
[J].中国药学杂志,1997,32 (1) :37.
[2] Liu ZM,Chen GG,Vlantis AC,et al. Cell death induced by ent -
11alpha - hydroxy - 15 - oxo - kaur - 16 - en - 19 - oic - acid in ana-
plastic thyroid carcinoma cells is via a mitochondrial - mediated path-
way[J]. Apoptosis,2005,10(6) :1345.
[3] Liu Z,Ng EK,Liang NC,et al. Cell death induced by Pteris semipin-
nata L. is associated with p53 and oxidant stress in gastric cancer cells
[J]. FEBS Lett,2005,28,579(6) :1477.
[4] 何太平,吴科锋,梁念慈,等. 半边旗二萜类化合物 5F对高转移卵
巢癌 HO -8910PM细胞中癌相关基因表达的影响[J].中国药理学
通报,2008,24 (1) :117.
[5] 刘 义,吴科锋,李 立.半边旗提取物 5F对非小细胞肺癌 NCI -
H460 细胞生长的抑制作用[J].肿瘤防治研究,2009,36 (1) :9.
[6] 李华龙,尹东东,王杏林.难溶性药物的制剂增溶技术及应用[J].
天津药学,2010,22 (1) :61.
收稿日期:2010-05-19; 修订日期:2010-10-25
基金项目:国家自然科学基金 (No. 30873364) ;
吉林省科技厅科研项目(No. 200905109) ;
吉林省教育厅“十一五”科研项目(No. 2008 - 167,2008 - 170)
作者简介:刘质净(1983-) ,女(汉族) ,黑龙江齐齐哈尔人,现为黑龙江中
医药大学在读硕士研究生,学士学位,主要从事天然产物化学研究工作.
* 通讯作者简介:刘春明(1964-) ,女(汉族) ,吉林通化人,现任长春师范
学院教授,博士学位,主要从事天然产物化学研究工作.
玄参中苯乙醇苷化合物的高效逆流色谱技术分离
刘质净2,李 丽1,桂语歌1,闫 静2,刘春明1*
(1.长春师范学院,吉林 长春 130032;2.黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040)
摘要:目的 应用高效逆流色谱技术分离玄参中的苯乙醇苷化合物。方法 采用高效逆流色谱,以醋酸乙酯∶ 正丁醇∶ 乙
醇∶ 水(1∶ 1∶ 0. 1∶ 2)为溶剂体系,分离玄参中的苯乙醇苷类化合物,流速 3 ml /min,检测波长 320 nm。结果 分离得到
麦角甾苷和安格洛苷 C化合物纯度达 90%以上。结论 应用高效液相色谱技术和电喷雾质谱可快速鉴定化合物结构。
关键词:高效逆流色谱; 玄参; 苯乙醇苷化合物
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2011. 03. 012
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2011)03-0549-03
Isolation and Purification of Phenylethanoid Glycosides from the Scrophularia ningpoensis
by High - performance Counter - current Chromatography
LIU Zhi-jing2,LI Li1,GUI Yu-ge1,YAN Jing2,LIU Chun-ming1*
(1. The Central Laboratory,Changchun Normal University,Changchun 130032,China;2. Heilongjiang Universi-
ty of Traditional Chinese Medicine,Harbin 150040,China)
Abstract:Objective To isolate and purify two phenylethanoid glycosides,acteoside and angroside C from the Scrophularia ning-
poensis by high - performance counter - current chromatography(HPCCC).Methods The HPCCC solvent system was consisted of
ethyl acetate - n - butanol - ethanol - water (1:1:0. 1:2,v:v:v:v) ,the flow rate was at 3. 0 ml /min,and the effluent was detec-
ted at 320nm. Results Acteoside and angvoside were isolated with purity at over 90% . Conclusion The structures can be identi-
fied by HPLC and ESI - MSn in the negative mode.
Key words:HPCCC; S. ningpoensis; Henylethanoid glycosides
玄参为玄参科植物玄参 Scrophularia ningpoensis Hemsl.的干
燥根,是常用的传统道地药材之一[1]。玄参又名元参、黑参、浙
玄参,始载于《神农本草经》,列为中品,性微寒,味甘、苦、咸,归
肺、脾、肾经,具有凉血滋阴、泄火解毒等功效,可用于热病烦渴,
发斑,骨蒸劳热,夜寐不宁,自汗盗汗,津伤便秘,吐血衄血,喉咙
肿痛,痈肿,瘰疬等症[2]。
高效逆流色谱技术(High - performance counter - current chro-
matography,HPCCC)是一种新型的液液色谱技术,可以在短时间
内实现目标化合物的高效分离和制备,并且可以达到几千个理论
塔板数[3,4]。由于其不同于高效液相色谱,不使用固相载体作为
固定相,从而克服了固相载体带来的样品吸附、损失、污染和峰形
脱尾等缺点[5],具有回收率高,制备量大等优点,是一种理想的
制备分离手段[6]。目前尚未见应用高效逆流色谱技术分离玄参
中苯乙醇苷化合物的报道。本文采用高效逆流色谱技术分离了
玄参中的两种苯乙醇苷化合物,即麦角甾苷和安格洛苷 C,并根
据液相色谱的保留时间和电喷雾质谱碎裂规律鉴定了化合物的
结构。
1 试剂与仪器
玄参 Scrophularia ningpoensis 药材购于北京同仁堂药店(长
春分店) ;HPCCC所用试剂均为分析纯试剂,购于北京北化精细
化学品有限责任公司;HPLC 所用试剂为色谱纯试剂(Laborato-
riesL,加拿大) ;麦角甾苷(Acteoside)从车前子药材中分离制
备[7];水为超纯水(18. 2ΩPa) ,0. 45μm滤膜(安捷伦公司)。
高效逆流色谱(Spectrum HPCCC,England,Dynamic extrac-
tion) ;逆流色谱泵(Smartline Pump 100,Germany,KNAUER ) ;检
测器 (Smartline UV Detector 2500,Germany,KNAUER )。高效液
相色谱实验采用 Agilent Technology 1100 Series HPLC 系统,二极
管阵列检测器(photodiode array detector,DAD) ;Phenomenex ODS
- C18色谱柱 (150 mm ×4. 6 mm,5 μm)和 C18保护柱。质谱分
析采用 Finngan LCQ ion - trap 电喷雾离子阱质谱(MAT,San Jo-
se,CA,USA)。
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL . 22 NO. 3 时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 3 期
2 方法
2. 1 样品制备 称取玄参药材粉末 500 g,用 1 500 ml,80%乙醇
室温下浸泡提取 5 次,每次提取 12 h。将 80%乙醇提取液过滤,
合并滤液。减压回收乙醇溶液,蒸至 300 ml(水液)。水液部分
用正己烷脱脂 2 次,300 ml /次,弃去正己烷溶液,水液部分再用
水饱和正丁醇萃取 5 次,300 ml /次,合并正丁醇层,减压回收至
干(< 40℃) ,得到正丁醇提取物 6. 724 g。取出 150 mg进逆流色
谱,用醋酸乙酯 -正丁醇 -乙醇 -水(1∶ 1∶ 0. 1∶ 2,V∶ V∶ V∶
V)溶剂系统洗脱,流出物用于 HPLC和 ESI - MSn 分析。
2. 2 HPCCC溶剂体系的选择 根据苯乙醇苷化合物化学性质选
择了 6 种溶剂系统。称取大约 1 mg 玄参正丁醇提取物(6 份) ,
分别加入到 6 个 10 ml试管中,加入 2 ml 的固定相和流动相 (V
∶ V,1∶ 1) ,振摇 1 min后静止,待分层后,分别取出 100 μl 上层
和 100 μl下层溶剂,减压蒸干后(< 40 ℃) ,用 500 μl甲醇溶解
后过滤,通过 HPLC - DAD 测量溶质在两相中的质量浓度之比,
得到目标化合物的分配系数 K,列于表 1。
表 1 化合物在不同溶剂体系中的 K值
溶解系统 1 2 3 4
醋酸乙酯-正丁醇-乙醇-水
(4∶ 0. 6∶ 0. 6∶ 5)
0. 86 - 0. 16 0. 18
醋酸乙酯-乙醇-水(5∶ 0. 5∶ 4. 5) 0. 20 0. 34 0. 05 0. 15
醋酸乙酯-正丁醇-乙醇-水 (1∶ 1∶ 0. 1∶ 2) 1. 98 1. 89 1. 67 1. 59
醋酸乙酯-正丁醇-乙醇-水
(0. 2∶ 0. 8∶ 0. 1∶ 1)
3. 66 3. 36 2. 12 2. 05
正乙烷-醋酸乙酯-正丁醇-乙醇-水
(0. 5∶ 0. 5∶ 1∶ 0. 1∶ 2)
1. 13 0. 61 0. 33 0. 40
醋酸乙酯-正丁醇-水(4∶ 1∶ 5) 0. 33 0. 2 0. 22 0. 27
根据表 1,醋酸乙酯∶ 正丁醇∶ 乙醇∶ 水(1∶ 1∶ 0. 1∶ 2,V
∶ V∶ V∶ V)溶剂体系,大致满足高效逆流色谱溶剂体系对分配
系数 0. 5 ~ 2. 5 之间的要求,所以选用醋酸乙酯∶ 正丁醇∶ 乙醇
∶ 水(1∶ 1∶ 0. 1∶ 2,V∶ V∶ V∶ V)溶剂体系。
2. 3 HPLC分析条件 实验采用二元线性梯度洗脱,流动相组成
为已腈(A)、0. 5%的醋酸水溶液(B) ,梯度洗脱程序:0 ~ 1 min,
90% ~90%B;1 ~ 30 min,90% ~ 70% B;30 ~ 35 min,70% ~ 30%
B;35 ~ 40 min,30% ~90%B。流速为 0. 8 ml /min,样品分析时间
为 40 min。检测波长为 320 nm,柱温为 25 ℃。样品进样量为 10
μl。
2. 4 质谱分析条件 质量范围 50 ~ 2000,实验前质量数经过校
正;实验中采用负离子模式,样品通过流动注射泵进样,流速
5μl /min,喷雾电压为 4kV,毛细管温度为 200℃;鞘气为氮气,碰
撞气为氦气;碰撞诱导解离(CID)的碰撞能量为 20% ~28%。
3 结果与讨论
3. 1 高效逆流色谱分离
(1)R1 = Rham,R2 = H,R3 = H,R4 = H;
(2)R1 = Rham,R2 = arabinosy,R3 = Me,R4 = Me
(1)Acteoside (2)Angroside C
图 1 麦角甾苷(1)安格洛苷 C(2)化合物结构式
醋酸乙酯∶ 正丁醇∶ 乙醇∶ 水(1∶ 1∶ 0. 1∶ 2,V∶ V∶ V∶
V)充分混合并在分液漏斗中达到平衡后,取上层溶液作为固定
相,以 9 ml /min的速度泵入螺旋管使之充满。之后调节逆流色
谱转速为1 500 r /min.,之后以 3 ml /min 的速度泵入水液(从柱
头到柱尾) ,作为逆流色谱分离的流动相。当流动相从柱出口流
出,两相达到平衡状态后,称取 150 mg玄参粗提物溶解在 4 ml醋
酸乙酯:正丁醇∶ 乙醇∶ 水(1∶ 1∶ 0. 1∶ 2,V∶ V∶ V∶ V)混合溶
剂中,通过进样阀注射到样品管中。样品经过 HSCCC分离,流出
液经紫外检测器(UV detector,320 nm) ,根据液相色谱保留时间,
合并相同的组分。将含有相同化合物的峰合并,旋转蒸发至干,
经高效逆流色谱设备进行二次分离,纯化。得到的纯化物用
HPLC和 ESI - MS分析。检测玄参正丁醇提取物的 HPCCC - UV
色谱分离效果如图 2 所示。
图 2 玄参正丁醇提取物的 HSCCC - UV谱图
3. 2 化合物结构鉴定 应用高效液相色谱技术结合二极管阵列
检测器分别对高效逆流色谱分离出的每个峰进行检测,并与玄参
粗提物和混合标准品样品的色谱图比较,如图 3 ~ 4 所示。检测
结果为图 4 中的峰 1 和峰 3 一次分离纯度可达到 80%以上。峰
3 浓缩物再经 HPCCC 用相同的溶剂系统纯化后,纯度可达到
95%以上,而峰 1 浓缩物再采用高效逆流色谱用正己烷∶ 醋酸乙
酯∶ 正丁醇∶ 乙醇∶ 水(0. 5∶ 0. 5∶ 1∶ 0. 1∶ 2)溶剂系统纯化,
纯度可达到 91%以上。根据图 3 中麦角甾苷标准品与 3 号峰的
保留时间可推断 3 号峰可能为麦角甾苷。
图 3 玄参粗提物和 acteoside,isoacteoside对照品的 HPLC图
图 4 应用 HPCCC分离得到的 2 个峰和玄参正丁醇提取物的色谱图
对合并峰 1 得到的较纯化物和合并峰 3 得到的较纯化物
(图 2)以及 acteoside 和 isoacteoside 两种标准化合物进行了串联
质谱研究,ESI - MSn 分析结果见表 2。
从表 2 可以看出,这些化合物在多级串联质谱中表现出一些
类似的质谱研究,如水分子(分子量 18)、咖啡酰基或端基六碳糖
基(分子量 162)或端基脱氧六碳糖(分子量 146)等中性碎片的
丢失,另外还容易产生苯乙醇苷脱氢离子等,这些特征中性碎片
的丢失和产生的一些特征的碎片离子为有效鉴定该类化合物提
供了重要的结构信息。
峰 1 化合物在 ESI 一级全扫描负离子模式下,得到 m/z783
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时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 3 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL. 22 NO. 3
( [M - H]-)准分子离子,可推断其分子量为 784。在 MS2 谱中
可以观察到两个主要的碎片离子峰,分别为 m/z607,589(图
5A)。m/z607 离子是 m/z783( [M - H]-)离子丢失 176 的中性
碎片(阿魏酰基)形成的。m/z589 离子可能是由 m/z783 离子先
丢失 176 的中性碎片,再继续丢失质量数为 18 的碎片形成。在
MS3 负离子谱中(图 5B) ,m/z 607 离子继续碎裂生成 m/z 461 和
443 的离子峰。其中 m/z461 离子为基峰,是由 m/z607 离子丢失
146的中性碎片(端基脱氧六碳糖基)产生的。m/z 443 离子可能
是由 m/z607 先丢失 146,再丢失 18(H2O)的中性碎片生成。根
据峰 1 在质谱中获得的分子量数据及其 MSn 碎裂规律与文献中
angroside C的分子量[8,11,13]及结构式[图 1(2) ]对比分析,可推
断化合物 1 为 angroside C。
表 2 化合物 1,2 在峰 1 和峰 3 中的电喷雾质谱碎裂规律
compounds [M - H]- 分子量 MS2 MS3
麦角甾苷 623 624 461 315,161,135
异麦角甾苷 623 624 461 315,161
峰 1 783 784 607 461,443
589 461,443
峰 3 623 624 461 315,297,179,161,135
图 5 m /z783 的二级串联(a)
m/z607 离子的三级串联(b)
m/z589 的三级串联(c)质谱图
M/z783 离子可能的碎裂机理见图 6。
峰 3 化合物在电喷雾质谱一级全扫描负离子模式下,以 m/
z623( [M - H]-)准分子离子存在,可推断其分子量为 624。、在
MS - MS的负离子谱中,m/z 623 离子丢失 162Da的中性碎片(咖
啡酰基) ,生成质荷比为 m/z461 离子。在 MS3 的负离子谱中,m/
z461 离子进一步碎裂生成碎片离子 m/z315,297,161,135。其中
m/z315 离子为基峰,是由 m/z461 离子丢失 146Da 的中性碎片
(脱氧六碳糖基)产生的。m/z297 离子是由 m/z461 离子丢失
146Da的中性碎片的同时丢失一分子水形成的。m/z 161 离子可
能是葡萄糖残基脱氢离子,m/z135 离子是苯乙醇苷脱水离子。
根据质谱中获得的分子量信息及 MSn 碎裂规律[7,9,11,12]与对照品
麦角甾苷的碎裂规律对比,确定峰 3 化合物可能为麦角甾苷或异
麦角甾苷,结合液相色谱的结果,最后确定峰 3 化合物为麦角甾
苷。
图 6 m /z 783 离子的电喷雾质谱碎裂图
4 结论
本文首次应用高效逆流色谱分离玄参中的苯乙醇苷类化合
物,成功地在短时间内分离得到了较纯的安格洛苷 C 和麦角甾
苷单体化合物,说明该方法是分离天然产物的一种好方法。随着
分离技术的不断完善,高效逆流色谱在天然产物的分离提取中将
具有更加广泛的应用前景。
参考文献:
[1] 国家药典委员会. 中国药典,Ⅰ部[S]. 北京:化学工业出版社,
2005:76.
[2] 清·黄爽(辑). 神农本草经[M]. 北京:中医古籍出版社,1982:
175.
[3] Y. Ito,in N. B. Madava and Y. Ito(Editors) ,Countercurrent Chromatog-
raphy,Theory and Practice,Marcel Dekker,New York,1988,Ch. 3,pp.
79.
[4] Ito Y. Efficient preparative countercurrent chromatography with a coil
planet centrifuge[J]. J Chromatogr,1981,214:122.
[5] 张天佑.逆流色谱技术[M]. 北京:北京科学技术出版社,1991:
267.
[6] 祝顺琴,谈 锋.高速逆流色谱在天然产物分离中的应用[J].中国
医药工业杂志,2005,36(12) :788.
[7] Li Li,Rong Tsao,Zhiqiang Liu,et al. Isolation and purification of acte-
oside and isoacteoside from Plantago psyllium L. by high - speen count-
er - current chromatography[J]. Journal of Chromatography A,2005,
1063:161
[8] T. Kajimoto,M. Hidaka,K. Shoyama,et al. Iridoids from Scrophularia
ningpoesis[J]. Phytochemistry,1989,28:2701.
[9] H. Ravn,S. Nishibe,M. Sasahara,et al. Phenolic compounds from
Plantago Asiatica[J]. Phytochemistry,1990,29:3627.
[10] T. Miyase,M. Ishino,C. Akahori,et al. Phenylethanoid glycosides
from plantago asiatica[J]. Phytochemistry,1991,30:2015.
[11] I. Calis,G - A. Gross,O. Sticher. Phenylpropanoid glycosides isola-
ted from Scrophularia scopolii[J]. Phytochemistry,1987,26:2057.
[12] L. Li,R. Tsao,R. Yang,et al. Isolation and purification of phenyle-
thanoid glycoisides from Cistanche deserticola by high - speed counter
- current chromatography[J]. Food Chemistry,2008,108:702.
·155·
LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL . 22 NO. 3 时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 3 期