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中药凤尾草不同部位的砷形态分析



全 文 :·科技简报·
[基金项目]黑龙江省卫生厅课题资助项目(编号:2009-088) [作者简介]陈岩,女,硕士,主管药师,电话:0451-85555370,E-mail:stonemon-
keycn@yahoo.com.cn
中药凤尾草不同部位的砷形态分析
陈岩1,王智勇2,杨丽杰1,黄智坤1 (1.哈尔滨医科大
学第一附属医院药学部,黑龙江 哈尔滨150001;2.哈尔滨医
科大学第二附属医院静脉药物配制中心,黑龙江 哈尔滨
150086)
[摘要] 目的:建立凤尾草中砷化合物的分析方法。方法:
用高效液相-原子荧光光谱联用方法,以KH2PO4/Na2HPO4
的缓冲溶液为流动相(pH5.90),采用等度洗脱方式,用
Hamilton PRP-X100阴离子交换色谱柱(250 mm×4.1 mm,
10μm),流速1.2 mL·min
-1对不同方法提取的凤尾草中的
亚砷酸根(AsO33-)、砷酸根(AsO43-)和一甲基砷(MMA)、
二甲基砷(DMA)进行分离,进样量10μL,原子荧光光谱仪
在线检测。结果:AsO33-和AsO43-线性范围为2.5~25 ng·
mL-1(r=0.999 8),日内、日间精密度(RSD)均小于2.5%,
平均回收率在96.92%~102.31%之间。50%甲醇为提取溶
剂,室温下超声波提取3批凤尾草中的砷化物,叶中含量最
高,根中含量次之,茎中含量最低。结论:本研究改进了中药
中各种形态的砷化合物的提取和分析方法,操作简便,灵敏
度高,结果准确,重现性好,为中药中各种形态的砷化合物分
析方法提供了新的依据和方法。
[关键词] 凤尾草;砷形态分析;高效液相色谱法;原子荧光
光谱法
[中图分类号]R285  [文献标识码]A  [文章编号]1001-5213
(2012)12-0983-03
  凤尾草系凤尾蕨科植物凤尾草(Pteris multifida Poir.)
始载于唐朝陈藏品的《本草拾遗》。为民间习用药材,四季
可采,在《中药大辞典》、《全国中草药汇编》中均有记载。其
性凉,味淡、微苦,治疳、疔、痔,散毒,敷疮,具有清热利湿,
解毒止痢,凉血止血之功效。近年来用于治疗痢疾、扁桃体
炎、肝炎等,其根茎用于治疗糖尿病、抗肿瘤[1]。凤尾草资
源分布广泛,市场需求量日益增长,是一味极具开发前景的
中药材。
近年来,我国传统的中药材日益受到其他国家的青
睐,然而各国进出口药材质量控制法规和规范对砷的含量
做出了严格规定,严重制约了我国的中药材走向世界。研
究发现[2],无机砷的毒性最大,有机砷的毒性较小,而砷甜
菜碱和砷糖常被认为是无毒的。因此,研究中药材中砷的
含量,应对砷的形态深入研究。目前,国内外对中药材中砷
形态分析的报道较少[3-4]。本实验利用高效液相色谱
(HPLC)与原子荧光光谱仪(AFS)联用技术对中药凤尾草
中的砷形态进行分析,与ICP-MS方法相比,具有经济实
用、操作简单等优点,与传统的药典中砷盐检测法准确、灵
敏度高,为中药材中砷元素的质量控制和毒理学研究提供
可行的检测方法。
1 材料
1.1 仪器 XJD-B微型高速粉碎机(姜堰银河仪器);KQ
-100E超声波清洗仪(昆山市超声仪器有限公司);HPLC-
AFS9800(北京科创海光仪器有限公司);R-215 advance旋
转蒸发仪(瑞士 BUCHI公司);AG-245电子分析天平
(Mettler-Toledo公司);低速台式离心机(美国 Thermo公
司);移液器(美国Thermo公司)。
1.2 试药 亚砷酸(AsO33-)溶液标准物质(75.7μg·
mL-1)、砷酸根(AsO43-)溶液标准物质(17.5μg·mL
-1)、一
甲基砷(MMA)溶液标准物质(25.1μg·mL
-1)、二甲基砷
(DMA)溶液标准物质(52.9μg·mL
-1)均购于中国计量科学
研究院。所用试剂均为分析纯。
1.3 药材 凤尾草药材购自贵州省安顺市。经哈医大一
院药学部杜旭主任药师鉴定为凤尾蕨科植物凤尾草。分离
凤尾草的根,茎,叶,分别粉碎,过药典3号筛(0.655 mm)
待用。
2 方法
2.1 检测条件
2.1.1 高效液相色谱法条件 色谱柱:Hamilton PRP-X100
阴离子交换色谱柱(250 mm×4.1 mm,10μm);流动相:KH2
PO4/Na2HPO4的缓冲溶液(pH5.9);流速:1.2 mL·min-1;
进样量:10μL。
2.1.2 原子荧光光谱法条件[5-6] As空心阴极灯;光电
管负高压300 V;灯电流60 mA;原子化高度8 mm;原子
化温度200℃;载气 Ar流量300 mL·min-1;屏蔽气 Ar
流量800 mL·min-1;读数时间12 s;延迟时间1 s;载流
液:5%盐酸(v/v);还原液:含0.5% KOH和2%KBH4的
水溶液。
2.2 溶液的制备
2.2.1 对照品溶液制备 分别精密吸取适量亚砷酸根、砷
酸根、一甲基砷、二甲基砷溶液标准物质,加去离子水,得1.0
μg·mL
-1单标准溶液,放置4℃保存。临用前放至室温,分
别精密吸取上述4种标准溶液各500μL混匀,得各成分均
为250 ng·mL-1混合标准品溶液。
2.2.2 供试品溶液制备 精密称量5份10 mg的凤尾草
叶,分别置于25 mL的纯化水、25%甲醇、50%甲醇、75%甲
醇、甲醇中,于室温下超声波提取30 min。
精密称量2份10 mg的凤尾草叶,分别置于25 mL的
50%甲醇中,一份置于室温下超声1.0h,另一份热回流
1.0h。
精密称量根、茎、叶各10 mg,分别置于25 mL的50%甲
醇中,室温下超声1.0h。
以上各提取液分别转移至离心管中离心(3 500 r·
min-1,20 min),上清液40℃减压蒸干,残渣用纯化水少量
多次转移,定容至25 mL,室温超声溶解,混匀,过0.22μm
膜,留取续滤液,即得不同比例甲醇-水提取供试液、不同方
法提取供试液及不同药用部位供试液。
2.3 定量方法 采用高效液相色谱法-氢化物发生-原子荧
光光谱发(HPLC-HG-AFS)联用法,精密吸取各样品供试液
10μL,按上述条件进样分析,依据回归方程计算各样品中各
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DOI:10.13286/j.cnki.chinhosppharmacyj.2012.12.005
种形态的砷的含量。
3 结果
3.1 HPLC法流动相选择 本研究以磷酸二氢钾/磷酸氢
二钠为流动相,考察不同pH值(pH范围从4.0至8.0)流动
相对砷化物的洗脱能力。根据色谱峰形状与分离度,最终确
定pH 值5.90。在此条件下,对照品色谱峰峰形良好,分离
度佳,AsO33- 和 AsO43- 保 留 时 间 分 别 为2.11 min和
5.06 min。
3.2 色谱系统适用性试验 各相邻色谱峰分离度大于1.5。
AsO33-:理论塔板数1 196,有效塔板数911,拖尾因子1.42;
AsO43-:理论塔板数3 004,有效塔板数2 708,拖尾因子
1.33。
3.3 线性关系 精密吸取对照品溶液10,20,40,60,80,100
μL进样分析。以含量为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准
曲线,AsO33-和 AsO43-在2.5~25 ng·mL-1范围内线性关
系良好。回归方程为:AsO33-:Y=166 661 X-336 379,r=
0.999 2;AsO43-:Y=48 157 X+175 302,r=0.999 4。
3.4 精密度试验 分别配制AsO33-低、中、高质量浓度(5,
10,20 ng·mL-1)对照品溶液,按上述方法于一天内分别进样
测定5次,计算日内精密度,RSD 分别为1.3%,0.6%,
1.4%;同法每日考察线性关系,得到回归方程,进样测定一
次,连续测定5 d,计算日间精密度,RSD 分别为2.1%,
1.7%,1.2%。
分别配制 AsO43- 低、中、高质量浓度(5,10,20 ng·
mL-1)对照品溶液,按上述方法于一天内分别进样测定5
次,计算日内精密度,RSD分别为2.1%,1.7%,2.0%;同
法每日考察线性关系,得到回归方程,进样测定一次,连
续测定5 d,计算日间精密度,RSD分别为2.6%,2.3%,
1.8%。
3.5 稳定性试验
3.5.1 对照品稳定性 吸取室温下放置的混合对照品储备
液和样品溶液,分别在配制后0,2,4,6,8 h,按上述条件进样
分析,计算各指标成分峰面积相对标准偏差,AsO33- 和
AsO43-对照品储备液 RSD分别为1.3%和1.6%。结果表
明,对照品溶液在8 h内稳定性良好。
3.5.2 样品稳定性 吸取室温下放置的样品溶液,分别在
配制后0,2,4,6,8 h,按上述条件进样分析,AsO33- 和
AsO43-峰面积RSD分别为1.5%和0.9%。结果表明,样品
溶液在8 h内稳定性良好。
3.6 回收率试验 精密称取已知含量的凤尾草叶粉末4.0
mg,共9份,分别精密加入AsO33-标准溶液3.03,6.06,9.09
ng和AsO43-标准溶液3.5,7.0,10.5 ng,按“2.2.2”项下方
法制备供试液,按“2.1”项下仪器条件依法测定,计算加样回
收率。结果见表1。
3.7 提取条件考察
3.7.1 提取溶剂的确定 选择了不同比例甲醇-水为提取
溶剂进行提取能力的比较,从图1可见,50%甲醇对凤尾草
中砷化物提取率最高,95%甲醇对其提取率最低。故本研究
确定以50%甲醇为提取溶剂。
3.7.2 提取方法的确定 从图2可见,热回流法提取效能
虽略高于室温下超声波法,但热回流导致了部分 AsO33-向
AsO43-转化,故提取方法室温下超声波提取方法。
表1 回收率测定结果
Tab 1 Result of recovery test
加入量/ng 测得量/% 回收率/% 平均回收率/%
AsO43- 3.03  3.11  102.64
3.03  3.13  103.30  102.3±1.2
3.03  3.06  100.99
6.06  6.09  100.50
6.06  5.89  97.19  98.6±1.7
6.06  5.95  98.18
9.09  9.21  101.32
9.09  9.14  100.55  101.1±0.5
9.09  9.23  101.54
AsO44- 3.50  3.41  97.43
3.50  3.37  96.29  98.7±3.2
3.50  3.58  102.29
7.00  6.91  98.71
7.00  6.85  97.86  97.9±0.9
7.00  6.79  97.00
10.50  10.02  95.43
10.50  10.13  96.48  96.9±1.8
10.50  10.38  98.86
图1 不同比例甲醇-水对凤尾草中砷化物提取能力的比较
Fig 1 Comparison of the ability of extraction of arsenic from Pteris
multifida Poir in different solvents
图2 不同提取方法对凤尾草中砷化物提取能力的比较
Fig 1 Comparison of the ability of extraction of arsenic from Pteris
multifida Poir in different extract methods
3.8 含量测定结果 以50%甲醇为提取溶剂,采用室温下
超声波提取方法,按“2.1”项下仪器条件依法分别检测3批
凤尾草根、茎、叶中 AsO33- 和 AsO43- 的含量,结果见表2。
混合对照品及各样品色谱图如下见图3。
表2 凤尾草不同部位各种形态砷化合物含量的比较(μg·
mL-1,珚x±s,n=3)
Tab 2 Comparison of the contents of arsenic speciation in
different parts of Pteris multifida Poir(μg·mL
-1,珚x±s,n=
3)
部位 AsO33- AsO43- 总含量
叶 2.63±0.21  3.14±0.08  5.50±0.11
茎 0.56±0.08  1.09±0.14  1.65±0.17
根 2.03±0.04  1.10±0.15  3.13±0.09
4 讨论
本研究以KH2PO4/Na2HPO4为流动相等度洗脱,考察
不同pH(pH范围从4.0至8.0)流动相对砷化物的洗脱能力。
结果提示pH低时,砷化物保留时间长,色谱峰峰形差;pH
高时,分离度较差。pH为5.9时,达到最佳分离状态。
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图3 凤尾草不同部位各种形态砷化合物色谱图
Fig 3 HPLC chromatograms of the arsenic speciation in different
parts of Pteris multifida Poir
  原子荧光光谱仪与高效液相色谱仪联用,AsO33- 和
AsO43-灵敏度高达到纳克级水平,每个样品检测时间仅6.0
min,与 HPLC-ICP联用技术相比,具有经济实用、操作简单、
方法准确、灵敏度高、分析快速等优点,为凤尾草中不同形态
的砷的分离和检测,及中药材中砷元素的质量控制和毒理学
研究提供了科学的检测方法。
本研究结果表明,提取凤尾草中各形态砷化合物时,不
同比例的甲醇-水混合溶剂对砷化合物的提取效率不同,另
外温度对各种形态的砷化合物间的转化存在影响。热回流
法提取效能虽略高于超声波提取法,但会导致部分 AsO33-
转化为AsO43-,故本实验确定50%甲醇室温下超声波提取
法为最佳提取方法。
[作者简介]刘世军,男,本科,主任药师,电话:13791088878,E-mail:Lsj60j@126.com
  凤尾草根、茎、叶中均未检出有机砷化合物 MMA 和
DMA,只检出了无机砷离子 AsO33- 和 AsO43-。叶中总砷
含量最高(5.50μg·g
-1),AsO33-占总砷含量的43%;根中
总砷含量次之(3.13μg·g
-1),AsO33- 所占比例也最高
(65%);茎中总砷含量最低(1.65μg·g
-1),AsO33-所占比例
也最低(34%)。《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中
砷的限量标准As不超过2.0mg·kg-1。以上结果提示,凤尾
草不同药用部位砷化物含量存在较大差异,并已超出砷的限
量标准。本结果为改进凤尾草生药的炮制方法提供了科学
依据,以期提高其中药现代化进程。
参考文献:
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析测试学报,2009,28(8):918-921.
[5] 刘春涛,侯海鸽,范乃英,等.原子荧光法测定刺五加不同部位
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中砷[J].中国卫生检验杂志,2010,20(1):70-71.
[收稿日期]2011-12-07
高效液相-质谱联用法不同色谱柱测定
马钱苷和芍药苷的比较分析
刘世军1,刘宪勇1,魏春敏2,王本杰2,郭瑞臣2 (1.
武警山东总队医院药剂科,山东 济南250014;2.山东大学齐
鲁医院临床药理研究所,山东 济南250012)
[摘要] 目的:HPLC-MS法比较Phenomenex Kinetex C18
(150 mm×4.6 mm,2.6μm)色谱柱、Wondasil C18(150 mm
×4.6 mm,5μm)色谱柱对马钱苷和芍药苷分离效果。方
法:以甲醇-0.02%甲酸(28∶72)为流动相;流速为0.7 mL·
min-1;柱温30℃。先后采用2种不同色谱柱,对马钱苷和
芍药苷标准溶液及含药血浆样品进行分析测定,比较其保留
时间tR、理论塔板数N、拖尾因子Tf。结果:Phenomenex Ki-
netex C18色谱柱和 Wondasil C18色谱柱测定血浆样品马钱苷
和芍药苷,保留时间分别为19.652、16.893 min(马钱苷)和
18.467、19.459 min(芍药苷),理论塔板数分别为86 033、
16 886(马钱苷)和81 342、17 523(芍药苷),拖尾因子分别为
1.03、1.1(马钱苷)和1.02、1.13(芍药苷),2种色谱柱最低定
量限分别为2.5 ng·mL-1和5 ng·mL-1。结论:Phenomenex
Kinetex C18色谱柱,峰形尖锐,灵敏度较高,理论塔板数较
大,但保留时间与 Wondasil色谱柱相近。
[关键词] 马钱苷;芍药苷;Phenomenex Kinetex C18色谱
柱;Wondasil C18色谱柱
[中图分类号]R927  [文献标识码]A  [文章编号]1001-5213
(2012)12-0985-03
  六味地黄丸最早记载于宋代钱乙《小儿药证直诀·卷
下》,为滋阴补肾的传统名方,临床上用于多种疾病的治疗和
保健[1]。六味地黄丸有效成分主要有苷类,如芍药苷、马钱
苷等,酚性成分,如丹皮酚等,萜类,如泽泻醇A、B、C等,以
及有机酸类,如没食子酸、熊果酸等[2]。其中马钱苷为2005
年版中国药典收载的六味地黄丸的指标成分之一,能够促进
大鼠前脂肪细胞的增殖,抑制分化过程中 GPDH 的升高和
脂肪的积聚[3]。芍药苷具有抑制肿瘤细胞、降低血糖的作
用,并且对中枢神经系统、免疫系统具有一定调节作用[4-5]。
本文采用 HPLC-MS法,以Phenomenex Kinetex C18色谱柱
和 Wondasil C18色谱柱为固定相,比较研究2种色谱柱对马
钱苷和芍药苷标准溶液及大鼠血浆样品马钱苷和芍药苷分
离效果的影响,为六味地黄丸的质量控制及血药浓度测定分
析方法的选择提供依据。
1 仪器和试药
Agilent 6410 LC-MS/MS,1200series HPLC,Hip-ALS
SL自动进样器,DAD SL检测器(美国安捷伦科学技术公
司);ABOTT高速离心机(美国雅培公司);PK514BP超声
清洗器(德国BANDEL公司);梅特勒-托利多 AX-205 Delta
Range电子天平(瑞士梅特勒公司)。六味地黄丸(浓缩
丸),北京同仁堂科技发展股份有限公司制药厂,批号
7073615;马钱苷、芍药苷均由中国药品生物制品检定所提
供,批号分别为111640-200503、110736-200732,含量分别
为99.9%、99.8%;甲醇、醋酸乙酯为色谱纯,甲酸为分析
·589·中国医院药学杂志2012年第32卷第12期Chin Hosp Pharm J,2012 Jun,Vol 32,No.12