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乌桕叶主要黄酮类物质的定性定量



全 文 : 2004, Vol. 25, No. 10 食品科学 ※分析检验280
乌桕叶主要黄酮类物质的定性定量
霍光华1,高荫榆2
(1.江西农业大学生物工程系,江西 南昌 330045;2.南昌大学生命科学学院,江西 南昌 330047)
摘 要:通过硅胶和Sephadex LH-20凝胶柱色谱分离乌桕叶黄酮类物质,HPLC鉴别其纯度和定量,UV、IR、
NMR、LC-MS定性,结果显示乌桕叶所含主要黄酮类物质为槲皮素、山柰酚及其组成的甙,其中槲皮素、山
柰酚和槲皮素甙百分含量分别为0.0965、0.1232、0.6975。
关键词:乌桕叶;黄酮类物质;定性定量
The Qualitative and Quantitative Analysis of Main Flavonoids from Chinese Tallow Leaf
HUO Guang-hua1,GAO Yin-yun2
(1.Bioengineering Department, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China;
2.Life Science College, Nanchang University, Nanchang 330047, China)
Abstract :Flavonoids were separated from Chinese tallow leaf (CTL) using silica and sephadex LH-20 gel column
chromatography, identified their purity and analyzed quantitatively using HPLC, analyzed quanlitatively using UV,IR,NMR,
LC-MS. The results showed that CTL flavonoids consist of quercetin, kaempferol and their glycosides. Contents (g/100g dry
mass) of quercetin, kaempferol and quercetin glycoside are 0.0965, 0.1232,0.6975 in CTL respectively.
Key words:Chinese tallow leaf;Flavonoids;Qu litative and quantitative analysis
中图分类号:Q946 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2004)10-0280-04
收稿日期:2004-0-0
作者简介:霍光华(1963-),男,副教授,博士,从事生物资源及其功能成分研究。
黄酮类物质在抑制癌细胞、保护心血管、调节脂
代谢、雌性激素样作用、抗微生物、抗炎症、抗变
态反应、清除自由基等方面显示活性[1,2],因此黄酮类
物质作为功能因子倍受关注。乌桕原产我国,栽培历
史悠久,对其脂质研究利用较为广泛,对其叶的研究
相对较少。乌桕叶具有消痈肿、治癣疾、抗病菌、杀
害虫等效[3,4]。为确定其相关功能因子,对乌桕叶主要
黄酮类物质进行了提取分离和定性定量分析。
1 实验部分
1.1分离材料
硅胶(160-200目,柱层析用),GF254(薄层检测用),
青岛海洋化工厂;Sephadex LH-20(凝胶柱层析),
Pharmacia公司产。
1.2仪器
浓缩设备 旋转蒸发器RE52-98(金叶) 上海亚荣生化
仪器厂;循环水式多用真空泵SHB-ⅢA 河南太康教
材仪器厂;紫外光谱仪 美国Beckman DU-7 紫外可见扫
描分光光度计;三用紫外线分析仪 波长为365nm,
255nm。上海顾村电光仪器厂;红外光谱仪 美国伯乐
公司FTS-40傅里叶红外光谱仪;核磁共振波谱仪 美国
Varian UNTY-500NMR Spectrometer;液-质联用仪 美国
Waters Platform ZMD 4000 LC-MS;高压液相色谱仪 美
国Waters公司产高压液相色谱仪。
1.3样品
乌桕叶(Chinese tallow leaf,简称CTL)于11月中旬
采自江西农业大学校园内的结籽鸡爪桕叶,而后室内除
湿风干,硅胶干燥,粉碎过4 0目筛,备用。
1.4实验方法
1.4.1总黄酮提取
乌桕叶粉2kg,用10倍70%的乙醇水溶液水浴提
取2次,每次3h,纱布挤滤后,渣再用70%的乙醇水
溶液淋洗,合并挤滤液和淋洗液,过布氏漏斗抽滤获
得滤液。滤液减压浓缩得浸膏,用水制得悬浮液再分
别以石油醚、乙酸乙酯萃取。其中乙酸乙酯部分减压
浓缩回收溶剂后,获得乙酸乙酯浸膏58.36g,备用。
1.4.2黄酮类成分的分离
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乙酸乙酯浸膏,加适量甲醇热溶,拌入层析硅
胶,挥去甲醇后加到已装好的硅胶柱上端,反复以氯
仿-甲醇梯度洗脱,收集组分,再上Sephadex LH-20,
用甲醇洗脱,冷藏放置析出晶体S-1、S-2、S-3。
1.4.3乌桕叶黄酮类物质的纯度鉴定及含量测定[5,6]
HPLC归一化法测定纯度,将分离的黄酮类物质和
70%乙醇提取物,溶于色谱纯的甲醇溶剂中,浓度控
制在0.1mg/ml左右进样。色谱条件:Waters 1525泵,
2487紫外检测器,Breeze色谱工作站,SSI C18(250×
4.6mm); 流动相为甲醇:水=60:40,pH=3(磷酸调),流
速0.7ml/min,检测波长360nm。
1.4.4乌桕叶黄酮类物质的定性
1.4.4.1熔点测定 毛细管熔点测定法[7]。
1.4.4.2位移试剂的紫外光谱测定[8]
取分离化合物S-1、S-2、S-3 各约0.1mg,溶解于
10ml色谱纯甲醇中,紫外可见扫描分光光度计上测定
MeOH谱,而后加入三氯化铝溶液记录AlCl3谱,再加
3滴浓盐酸,测定并记录AlCl3/HCl谱。另份甲醇液中
加入过量粉碎的无水乙酸钠,立即测定NaOAc 谱,再
向比色杯中加入无水硼酸成饱和溶液,测定并记录样品
的NaOAc/H3BO3谱。
1.4.4.3红外光谱测定 溴化钾压片法在400~4000cm-1
区间测定红外光谱图。
1.4.4.4核磁共振波谱的测定4~10mg分离物,氘代甲
醇作溶剂,置于核磁管中,超声1min溶解,放入核磁
共振仪中进行测定。
2 实验结果
2.1分离物的纯度
如图1、4:分离物质S-1具有两个峰,其中主峰
面积为8225155,次峰为152006,面积归一化后主峰
(Time=10.715)含量为98.19%。分离物质S-3显示几乎单
一峰(Time=17.212),其它峰可达忽略不计程度。表明分
离物S-1和S-3基本达色谱纯级。
图2:分离物质S-2至少含有5个组分,其中主峰
(Time=6.932)峰面积为1050695,占5个峰面积总和的80%
左右。对S-2用5%盐酸水解,酸水解液色谱如图3。
它在保留时间10.721处出现一主峰,在S-1主峰位置,
而原有主峰降得很低,因此认为S-2含有S-1的组成部分。
2.2乌桕叶黄酮类物质的定性解析
2.2.1化合物S-1
黄色粉末结晶,mp313~315℃。盐酸-镁粉反应
显玫瑰红色;二氯氧锆反应显黄色,再加柠檬酸后显黄
绿色;Molish反应呈阴性。表明为黄酮醇。
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紫外光谱(UV) λmax (MeOH)=255nm,371.5nm为黄
酮醇类物质的吸收峰。加入AlCl3/HCl后,带I发生红
移53nm,显示有5-OH和3-OH存在。比较加入AlCl3
与加AlCl3/HCl两谱带,后者较前者紫移6.5nm,显示
B环上有邻二羟基存在。加NaOAc后,带II红移16nm,
显示有7-OH存在。加NaOAc/H3BO3谱,带I发生红移
15nm,显示B环有邻二羟基存在。
红外光谱(IRKBr)波数(cm-1):3380(分子内氢键),
3285,1660(α、β不饱和酮),1616,1559,1514(Ar),
1364,1319,1167。
核磁共振谱( C D3O D,并作内标),1H N M Rδ
(ppm):6.17(1H,H-6),6.37(1H,H-8),6.87(1H,H-5),7.61
(1H,H-2),7.72(1H,H-6)(附图Fig.7)。13CNMRδ(ppm):
146.4(C-2),137.4(C-3),177.5(C-4),162.7(C-5),99.4
(C-6),165.7(C-7),94.6(C-8),15 .4(C-9),104.7(C-10),
124.3(C-1),116.4(C-2),148.1(C-3),148.9(C-4),116.
1(C-5),121.8(C-6)。
根椐上述熔点测定值、定性反应、紫外光谱、红
外光谱、核磁共振谱等测定数据,与文献[8~11]核对,推
知化合物S-1为槲皮素。
2.2.2分离物S-2
黄色粉末状结晶。Molish反应呈阳性。
紫外光谱(UV)λmax (MeOH)=255nm,354.5nm为黄
酮或黄酮醇甙类物质的吸收峰。加入AlCl3后,带I红
移34.5,加入AlCl3/HCl后,带I红移4.5nm,显示有
5-OH和B环上邻二羟基存在。比较加入AlCl3与加AlCl3/
HCl两谱带,后者较前者紫移30nm,说明邻二羟基与
AlCl3形成的络合物不稳定,显示B环上有邻二羟基存
在。加NaOAc后,带II红移26.5nm,显示有7-OH存
在。加NaOAc/H3BO3,带I发生红移21nm,显示B环
有邻二羟基存在。
红外光谱(IRKBr)波数(cm-1):3667(氢键),1700,
1660(α、β不饱和酮),1621, 616(Ar),1396,1340,
1196。
从S-2酸水解前后的HPLC图、化学反应、紫外光
谱和红外光谱数据分析,可得出S-2为在3号位羟基上
发生取代的槲皮素的甙。
2.2.3化合物S-3
黄色结晶,mp 273~275℃。盐酸-镁粉反应显玫
瑰红色;二氯氧锆反应显黄色,再加柠檬酸后显黄绿
色;Molish反应呈阴性。表明为黄酮醇。
紫外光谱(UV)λmax (MeOH)=265.5nm,365.5nm为
黄酮醇类物质的吸收峰。加入AlCl3带I红移56nm,显
示有5-OH和3-OH存在。比较加入AlCl3与加AlCl3/HCl
两谱,带I几无紫移,表明B环上没有邻二羟基存在。
加NaOAc后,带II红移6.5nm,显示有7-OH存在。加
NaOAc/H3BO3谱,带I红移4nm,小于12nm,显示B
环没有邻二羟基存在。
红外光谱(IRKBr)波数(cm-1):3316(OH),1660(α、
β不饱和酮),1613,1560,1508(Ar),1382,1225,
1175,1009。
氢核磁共振谱(CD3OD,并作内标),δ(ppm):6.18
(1H,H-6),6.40(1H,H-8),6.91(2H,H-3,H-5),8.09(2H,H-
6,H-2)。
根椐上述熔点测定值、定性反应、紫外光谱、红
外光谱、氢核磁共振谱等测定数据,并与文献[8,10,12]核
对,推知化合物S-3为山柰酚。
2.2.4乌桕叶中主要黄酮类物质的含量
乌桕叶70%乙醇浸膏的LC-MS的黄酮类物质的紫外
色谱图和总离子图对应的谱峰高低,以及主要谱峰的质
谱图可知乌桕叶中主要黄酮类物质是以槲皮素,山柰酚
及其以它们为甙元组成的单糖甙。所分离的S-1、S-2、
S-3是其主要的黄酮类物质。S-1、S-3分别为槲皮素和
山柰酚,以此为对照品可测定并计算出乌桕叶样品中它
们的含量。S-2定量以样品中槲皮素峰面积的增加量与
对照S-1峰面积之比等于S-2转化为槲皮素的量(X)与对照
S-1含量之比,再由X的量转化为黄酮醇甙的量(从LC-
MS相应质谱图的质荷比判断:可以1个分子的六碳糖
计),最后据浸膏和叶粉的转换关系,换算成每100g叶
粉干基中含槲皮素的甙含量。
在70%乙醇水溶液提取物浸膏样的HPLC谱图上,
保留时间为10.592和16.952处出现两峰,分别与S-1和
S-3峰位相对应,它们的峰面积分别319690和251607,
如图5。图2、3槲皮素的峰面积变化可求S-2含量。
乌桕叶主要黄酮物质的含量如表1。乌桕叶黄酮甙
类物质高于甙元的含量。
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样品 S-1槲皮素 S-2槲皮素的甙 S-3山柰酚
(%) (%) (%)
结籽鸡爪桕叶 0.0965 0.6975 0.1232
表1 乌桕叶主要黄酮类物质的含量
Table 1 Main flavonoids content of CTL
3 结论与讨论
3.1黄酮类物质在许多中草药中是其显效成分,中药
现代化的一部分重要工作就是中草药功能成分的标准
化,而目前许多天然产物是难以购置的,有的即使可
购置,其价格也是十分昂贵的。制备高纯度的天然化
合物是一项十分有意义的工作。
3.2中草药如乌桕叶,其功能因子的最后确立,用其
所分离的单体进行功能试验才能最终阐明其化学成分与
功能活性的相互关系。本文是用自制的天然黄酮类物质
作为对照品,进行定量分析尝试。
3.3乌桕叶黄酮类物质主要有槲皮素、山柰酚及其为
甙元组成的甙,其中槲皮素、山柰酚和槲皮素甙含量
(占干基的百分率)分别为0.0965、0.1232、0.6975。其
中黄酮甙含量高于其游离甙元的含量。
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