全 文 :·中药及天然药物·
藁本药材化学成分 、质量控制及药效学研究
张金兰 ,周志华 ,陈若芸 ,谢凤指 ,程桂芳 ,于德泉 ,周同惠 (中国医学科学院-中国协和医科大学药物研究所 ,北京 100050)
摘要:目的 对藁本药材的化学及药效学进行研究 , 确定藁本药材质量评价的指标并建立评价方法。方法 采用柱色谱的方
法 ,从中国藁本及辽藁本的根及根茎中共分离得到 17 个化合物。根据藁本药材的功能主治设计了抗炎 、镇痛 、镇静等药效学
实验 ,对藁本药材粗提物及单一化合物进行了实验 , 并将实验结果进行了比较 , 确定了能够代表藁本药材功能主治的指标成
分 ,建立了该指标成分的 HPLC 定量分析方法 ,分析了 20 个产地的藁本药材。结果 藁本药材中主要成分阿魏酸是能够代表
藁本药材功能主治的指标成分 ,而且在 20个产地中均含有 ,可以做为评价藁本药材质量的指标成分。结论 中草药的质量控
制问题是中草药现代化研究的瓶颈问题 ,本实验为此方面的研究提供了可借鉴的方法。
关键词:藁本;阿魏酸;抗炎 、镇静 、镇痛
中图分类号:R284.2 文献标识码:A 文章编号:1001-2494(2002)09-0654-04
Study on chemistry and pharmacology of genus Ligusticum
ZHANG Jin-lan ,ZHOU Zhi-hua ,CHEN Ruo-yun , XIE Feng-zhi ,CHENG Gui-fang , YU De-quan ,ZHOU Tong-
hui(Institute of Materia Medica , Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College , Beijing 100050 , Chi-
na)
ABSTRACT:OBJECTIVE To study the chemistry and pharmacology of Rhizoma and Roo t Ligusticum , and to find out the con-
stituents for quality control as well as to establish the analy tical method for its quality control.METHOD Seventeen constituents were
separated and identified from medicinal herb Ligusticum by column chromatog raphy.According to the clinical efficacy of genus Ligus-
ticum , the pharmacological models of anti-infection , sedation and analgesia were established.The ex tracts of rhizoma Ligusticum and
constituents were tested on these models and the results were compared.The indicator fo r the clinical efficacy of genus Ligusticum w as
found out and the HPLC method fo r its determination was established.Tw enty samples from different habitats were analyzed.RE-
SULT Ferulic acid w as the constituent w hose pharmacological activity represented the clinical efficacy of genus Ligusticum and w as
found in tw enty samples.I t appeared to be suitable as the constituent for quality control of g enus Ligusticum.CONCLUSION The
quality control of Chinese Herb Medicine is the key problem in study of moderniza tion of Chinese Herb Medicine.The paper provides
the feasible method and idea for the modenization of Chinese Herb Medicine.
KEY WORDS:Ligusticum;ferulic acid;anti-infection , sedation , analgesia
作者简介:张金兰 ,女 ,博士 ,副研究员 Tel:(010)60291404 E-mail:zhjl@imm .ac.cn
藁本原植物为中国藁本(Ligusticum sinense O-
live)及辽藁本(L .johelenese Nakai et Kitag.),药用
部位为干燥根及根茎 。具有祛风寒 、除湿止痛的功
能。我们两课题组多年来一直从事藁本化学及药效
学研究 ,对藁本中的化学成分进行了深入研究 ,对乙
醇提取物及活性成分进行了药效学研究 ,在此基础
上 ,对主要活性成分进行了定量分析方法的研究 ,并
制定了 2000年版中国药典藁本含量测定标准 。
1 藁本化学成分的研究
从中国藁本及辽藁本的根及根茎中共提取分离
得到 17个化合物 ,其中藁本酮[ 1] 、藁本酚[ 2]及新藁
本内酯[ 3] 为新化合物 。其他化合物均为首次从中
国藁本及辽藁本的根及根茎中分离得到。从中国藁
本根及根茎中分离得到的新化合物已报道 ,其他化
合物的提取分离及结构鉴定见本文 ,从辽藁本的根
及根茎中分离得到的化合物除佛手柑内酯及孕甾烯
醇酮外均已报道[ 3] 。
1.1 仪器与材料
熔点用 Kofler 熔点测定仪测定 ,温度未校正。
红外光谱用 Perkin-Elmer 683型红外光谱仪测定。
核磁共振谱用 Bruker-AM500型核磁共振仪测定 ,
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TMS为内标 。质谱用 VG ZAB-2F 型测定。薄层
色谱用的硅胶 GF254和柱色谱用的硅胶(200 ~ 300
目)以及硅胶 H均为青岛海洋化工厂生产 。TLC 展
开剂:①石油醚-乙醚(80∶20), ②石油醚-丙酮(90∶
10), ③石油醚-醋酸乙酯-醋酸(80∶20∶0.06),显色
剂为磷酸钅目和碘。中国藁本及辽藁本经本所宋万
志教授鉴定。阿魏酸对照品 、β-谷甾醇对照品 、孕甾
烯醇酮对照品 、棕榈酸甘油酯对照品均为自制 。
1.2 提取与分离
中国藁本根及根茎 2 kg , 以 95%乙醇热提 3
次 ,每次 1 h ,乙醇提取物浓缩至小体积后有白色结
晶析出 ,过滤后得化合物 Ⅰ结晶(100 g),过滤后的
提取液继续浓缩得乙醇提取物 345 g 。乙醇提取物
与3倍量硅胶拌匀后以不同溶剂洗脱 ,得到石油醚
部分(160 g),石油醚-乙醚 1∶1 部分(37 g),乙醚部
分(84 g),丙酮部分(65 g),乙醇部分(20 g)。石油
醚-乙醚 1∶1部分以硅胶H 低压柱色谱分离 ,石油醚
-醋酸乙酯 85∶15 为洗脱剂 ,分为 62 份 ,由第 9 ~ 10
得到化合物 Ⅱ(450 mg),第 13 ~ 21 份经再次硅胶
柱色谱得到化合物Ⅲ(4 mg),化合物Ⅳ(10 mg),化
合物Ⅴ(40 mg)。由22 ~ 28份经再次硅胶柱色谱得
到藁本酮(45 mg),藁本酚(1.2 g)化合物 Ⅵ (25
mg)。由 54 ~ 56份得到化合物 Ⅶ (200 mg )。
辽藁本根及根茎 2.8 kg ,以 95%乙醇热提 3
次 ,依次 2 ,1 , 1 h ,乙醇提取物浓缩得浸膏 142 g ,与
1倍量硅胶拌样后以不同溶剂洗脱 ,得到石油醚部
分 ,石油醚-乙醚 1∶1部分(22.2 g),乙醚部分(9 g),
丙酮部分 ,乙醇部分。石油醚-乙醚 1∶1部分进行常
压硅胶柱色谱 ,石油醚-醋酸乙酯(95∶5)洗脱 ,切割
成 6等份。色带 1 洗脱浓缩后得 4.58 g ,再经常压
柱色谱 ,石油醚-醋酸乙酯梯度洗脱 ,得阿魏酸(50
mg),色带 3洗脱浓缩后得 2.99 g ,低压柱色谱 ,石
油醚-丙酮(90∶10)洗脱 ,合并流份得 92 mg 混合物 ,
进行硅胶薄层制备 ,展开剂为石油醚-丙酮(80∶20),
得到黄色油状物3-甲氧基-4-羟基-苯乙烯 ,色带 4洗
脱浓缩后得 4.98 g ,低压柱色谱分离 ,石油醚-乙醚
(80∶20)洗脱 ,得黄色油状物藁本内酯(4 g)及无色
块状结晶新藁本内酯(4 mg),乙醚部分分成酸性及
中性两部分 ,中性部分 4.51 g 常压硅胶柱色谱得 β-
谷甾醇(52 mg)。对辽藁本根及根茎中化学成分的
第二次提取分离又得到化合物 Ⅲ及化合物Ⅳ。
1.3 鉴 定
化合物 Ⅰ:白色方晶 , mp 180 ~ 183℃,元素分
析确定分子式为 C12H22O11 , MS 给出分子量 324 ,其
红外光谱与蔗糖一致。因此化合物Ⅰ确定为蔗糖。
化合物 Ⅱ:白色片状结晶 , mp 130 ~ 132℃,
EIMS m/ z(M +414 ,100)。其红外光谱与 β-谷甾醇
对照品一致 。确定化合物Ⅱ为 β-谷甾醇。
化合物 Ⅲ:白色针状结晶 , mp 182 ~ 183℃,由
元素分析确定分子式为 C12H8O4 。 IRνKBrmax(cm-1:
1 730 ,1 630 , 1 610 , 1 470 , 1 360 , 1 120 。UVλMeOHmax
nm (logε)220 (4.42), 248 (4.28), 258 (4.24),
2.66(4.28),309(4.2), EIMS m/ z 216(M+ ,100),
201(30), 188(12),173(60),145(40), 81(55), 1H-
NMRδ(CDCl3):4.28(3H , s , OCH3), 6.26(1H , d ,
3-H),7.01 (1H , d , a-H), 7.13 (1H , s , 8-H), 7.59
(1H , d ,b-H),8.14(1H ,d ,4-H)。根据以上数据 ,确
定化合物Ⅲ为佛手柑内脂。
化合物Ⅳ:白色棱晶 , mp 290 ~ 292℃,分子式
C21H32O2 , IRνKBrmax cm-1:3 500 , 2 930 , 1 680 ,1 455 ,
1 425 ,1 360 , 1 290 , 1 050 , 950。EIMS m/ z (%),
316(M+ , 40), 298(25), 283(25), 255(10), 231
(20), 205(15), 187(15), 173(10), 159 (15), 145
(20),105(20)。与孕甾烯醇酮对照品 TLC Rf值一
致 ,根据以上光谱数据分析 ,化合物Ⅳ鉴定为孕甾烯
醇酮。
化合物Ⅴ:白色棱晶 , mp 119 ~ 120℃。分子式
C24H 28O4 , EIM S , IR , UV , 1H-NMR , 13C-NMR数据
与文献[ 4]报道藁本内酯二聚体一致 ,化合物Ⅴ鉴定
为藁本内酯二聚体 。
化合物 Ⅵ :白色针晶 , mp 145 ~ 148℃,元素分
析确定分子式 C10H10O4 , IRνKBrmaxcm-1:3 400 ,2 910 ,
2 600 , 1 680 , 1 660 , UVλMeOHmax nm (logε):217
(4.18), 233(4.10),295(sh)与阿魏酸对照品图谱一
致 。因而化合物Ⅵ 鉴定为阿魏酸 。
化合物 Ⅶ :白色片状结晶 , mp 54 ~ 56℃,薄层
和 IR与棕榈酸甘油酯对照品一致。鉴定为棕榈酸
甘油酯 。
2 藁本药材质量控制方法的研究
最初选择了藁本中的 5种成分:阿魏酸 、莨菪
亭 、正丁苯酞 、藁本内酯及藁本内酯二聚体 ,以苄噻
嗪为内标建立了这 5 种成分的 HPLC 定量分析方
法 ,对藁本属不同种植物 ,辽藁本不同部位及不同产
地市购藁本进行了分析比较[ 5] 。随着研究工作的
深入以及常用中草药质量标准化研究的开展 ,我们
逐渐认识到藁本药材质量的控制应以能够代表其功
效主治而且含量较高的活性成分为定量分析的指
标 。根据药效学实验结果 ,建立了阿魏酸 、藁本酚及
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藁本内酯的 HPLC 定量分析方法[ 6~ 8] ,测定了 19
个产地的藁本药材。实验结果表明:阿魏酸及藁本
内酯在 19个产地中均含有 ,而且含量较高 ,因此阿
魏酸及藁本内酯可以作为控制藁本药材内在质量的
指标 ,藁本酚只在 3个道地药材中含有 ,作为藁本药
材的特征性成分不具普遍性。以阿魏酸做为含量测
定标准品 ,藁本内酯作为鉴别成分 ,制定了中国药典
2000年版藁本含量测定标准 。
2.1 仪器与材料
高效液相色谱仪:岛津 SPD-1(日本岛津),泵
(兴达 LP-10C),甲醇(色谱纯 ,北京化工厂),磷酸
(分析纯 ,吉林省军区化工厂),阿魏酸对照品从植物
辽藁本中提取分离得到 ,经光谱分析鉴定结构 ,经
HPLC检测 ,含量在 99%以上;中国藁本及辽藁本
共 20个产地的样品均经本所宋万志教授鉴定 。
2.2 方法与结果
2.2.1 色谱条件 检测波长:320 nm;色谱柱Υ4.0
nm×250 mm;固定相:Kromasil-100-C18(5 μm);流
动相:甲醇-水(40∶60)磷酸调 pH 值至 3.5;流速:
1.0 mL·min-1 。
2.2.2 线性关系及精密度 精密称取对照品 2
mg ,分别置于 2 mL 量瓶中 ,用甲醇溶解并定容。精
密吸取对照品溶液 10 , 20 , 40 , 80 , 160 μL 于 1 mL
量瓶中 ,加甲醇定容至刻度 ,混匀 ,得到对照品的 5
种不同的浓度混合液。在上述“2.2.1”项下进行色
谱分析 ,对照品在 0.088 8 ~ 1.420 5 μg 之间与样品
峰面积呈良好线性关系 , Y =811.713+53 644.2
X ,将其中一份标准溶液重复进样 6 次进行精密度
考察 ,保留时间 RSD 0.80%,峰面积 RSD 2.49%。
2.2.3 样品提取方法的选择 ①提取溶剂:以辽宁
沈阳郊区影生辽藁本为样品 ,比较了甲醇及甲醇-丙
酮混合溶剂不同比例的提取效果 ,结果甲醇提取效
率最高而且完全。 ②提取方法:精密称取样品粗粉
50 mg于 10 mL 刻度试管中 ,共 4份 ,分别加甲醇 5
mL ,冷浸过夜后 ,分别超声 10 ,20 ,30 , 40 min 。进样
量相同 , 比较峰面积 ,结果表明冷浸过夜超声 20
min的方法提取效率最高 。
2.2.4 回收率测定 取 5份对照品溶液 ,分别置于
10 mL 刻度试管中 ,精密称取辽藁本粉 50 mg 4份 ,
分别置于上述试管中 ,再分别加甲醇 5 mL ,冷浸过
夜 ,超声 20 min ,以 3 500 r·min-1离心 ,取上清液经
0.45 μm 针式滤器过滤 ,按“2.2.1”项下分析 ,进样
10μL ,计算峰面积 ,平均回收率 101.2%,结果见表
1。
表 1 阿魏酸回收率测定
Tab 1 Recovery of ferulic acid
样品中含
量/μg
加入量
/μg
测得总量
/μg
测得总量-样品
含量/μg
回收率
/ %
RSD
/ %
0.2779 0.07102 0.30196 0.0741 104.2
0.2707 0.07102 0.3382 0.0675 95.0
0.2596 0.07102 0.3331 0.0735 103.5 4.28
0.1467 0.07102 0.2213 0.0746 105.0
0.2856 0.07102 0.3555 0.0699 98.4
2.2.5 重现性考察 以河北承德市售药材为样品 ,
按所确定含量测定方法进行测定 ,精密度(RSD)为
3.17%(n=5)。
2.2.6 样品含量测定结果 按前述方法测定 20个
产地样品中阿魏酸含量 。结果见表 2。
表 2 不同产地中国藁本及辽藁本中阿魏酸的含量测定结
果
Tab 2 Contents of ferulic acid in root and rhizoma of Ligus-
ticum sinense Olive and Ligusticum jeholense Nakai et Kitag.in
different habita ts
产地 阿魏酸含 产地 阿魏酸含
量/ % 量/ %
中国藁本 辽藁本
湖北鄂州 0.066 北京同仁堂 0.057
甘肃武都 0.057 北京怀柔喇叭沟门野生 0.086
河南灵宝 0.054 辽宁鞍山 0.098
陕西安康 0.118 内蒙古赤峰 0.111
四川绵阳 0.056 沈阳医药集团 0.151
湖北张家界大公山野生 0.044 河北承德 0.270
湖北松柏镇 0.124 辽宁本溪 0.076
河南卢氏 t race 内蒙古呼和浩特 0.101
湖北张家界 0.100 辽宁沈阳郊区野生 0.389
河南镇平 0.156
安徽亳县 0.077
3 藁本药效学研究
藁本具有祛风 、散寒 、除湿 、止痛的功效 ,主治风
湿感冒 、巅顶疼痛 、风湿痹痛等疾病 ,针对藁本上述
功能主治 ,设计了抗炎 、镇痛 、镇静及血小板抑制 、免
疫抑制等药效学实验。
3.1 实验材料
药物:中国藁本及辽藁本乙醇提取物 、阿魏酸;
动物:小鼠 ,昆明种 , ♂, 18 ~ 22 g ,中国医学科学院
实验动物研究中心提供 。
3.2 方法
3.2.1 中国藁本 、辽藁本和阿魏酸对小鼠角叉菜胶
性足肿胀的影响 小鼠 40只 ,随机分为 4组 , 3组
为给药组 ,分别 ig 给予中国藁本 、辽藁本和阿魏酸
7 ,7 g·kg-1和 500 mg·kg-1 ,1 组为对照组 ,给相应
溶剂 ,1 h后左足跖皮内注射 1%角叉菜胶 50 μL ,3
h后处死动物 ,从左右后下肢关节处剪下后下肢 ,称
重 ,两后下肢重量差示为肿胀度 ,与对照组比较 ,以
肿胀抑制率表示抗炎作用强度。数据以 t 检验 。
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3.2.2 中国藁本 、辽藁本和阿魏酸镇痛作用 小鼠
40只 ,随机分为 4组:3组为给药组 ,1组为对照组 ,
给药剂量和途径同上 ,给药后 1 h , ip 0.7%醋酸 10
mg·kg-1 ,立即观察和记录小鼠第一次扭体时间(扭
体潜伏期)和 15 min 内扭体次数 ,与对照组比较潜
伏期延长率和扭体闪数抑制率 ,评价药物的镇痛作
用强度。数据以 t 检验。
3.2.3 中国藁本 、辽藁本和阿魏酸对戊巴比妥钠睡
眠时间的影响 小鼠 40只 ,随机均分为 4 组 , 3 组
给药 ,1组对照组 ,给药剂量和途径同上 ,给药后 1h
ip 0.3%戊巴比妥钠 10 mL·kg-1 ,记录 15 min内翻
正反射消失的小鼠数 ,数据以χ2检验。
3.3 结果
3.3.1 中国藁本 、辽藁本和阿魏酸对小鼠角叉菜胶
性足肿胀的影响 实验结果表明 ,小鼠辽藁本和中
国藁本 ig 7 g·kg-1对小鼠角叉菜胶性足肿胀具有
较强的抑制作用 ,阿魏酸 ig 500 mg·kg-1剂量时未
观察到抗炎作用 ,作用强度:辽藁本>中国藁本>阿
魏酸 。
3.3.2 中国藁本 、辽藁本和阿魏酸镇痛作用 小鼠
ig 给予中国藁本 、辽藁本和阿魏酸在剂量分别 7 , 7 g
·kg-1和 500 mg·kg-1下 ,表现出较强的抗醋酸扭体
作用 ,作用强度:辽藁本>中国藁本>阿魏酸。
3.3.3 中国藁本 、辽藁本和阿魏酸对戊巴比妥钠睡
眠时间的影响 小鼠 ig 中国藁本 、辽藁本和阿魏
酸 ,剂量分别为 7 ,7 g·kg-1和 500 mg·kg-1下 ,能明
显促进动物进入睡眠状态 ,表现出较强的镇静催眠
作用 ,作用强度:辽藁本=中国藁本>阿魏酸。
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(收稿日期:2001-03-26)
昆布多糖的提取分离及 F1的纯化与鉴定
杜斌1 ,韩华云2 ,张秋荣1(1.郑州大学药学系 ,河南 郑州 450052;2.郑州大学分析测试中心 ,河南 郑州 450052)
作者简介:杜斌 Tel:(0371)7762588
摘要:目的 对昆布多糖的提取分离及 F1 的纯化 、鉴定与免疫活性研究。 方法 用热水从海带中提取昆布多糖 , 对粗多糖分
级 ,对其中级分 F 1进一步纯化 , 进行组成分析和免疫活性实验。结果 F1 经 Sephadex G-200 柱色谱及纸色谱检查为单一组
分 ,测其相对分子质量约 1.8×104。结论 F 1的单糖组成为岩藻糖 、半乳糖 、木糖。巨噬细胞吞噬实验表明 , F1 有一定免疫
刺激作用。
关键词:昆布多糖;提取分离;鉴定;免疫活性
中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:1001-2494(2002)09-0657-03
Studies on extraction and isolation of polysaccharides from laminaria and purification and identification of
F1
DU Bin1 , HAN Hua-yun2 , ZHANG Qiu-rong1(1.Department of Pharmacy , Zhengzhou University , Zhengzhou 450052 ,
China;2.The Center of Analysis and Test , Zhongz hou University , Zhengzhou 450052 , China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To study the ex traction of poly saccharides from Laminaria , and the isolation , purification and identifica-
tio n of F1 and its immunnoacitivity.METHODS Poly saccharides was ex tracted with boiling water , their impurities were graded with
·657·中国药学杂志 2002年 9月第 37卷第 9期 Chin Pharm J , 2002 Sep tember , Vol.37 No.9