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气-质联用分析青风藤中的生物碱



全 文 :气-质联用分析青风藤中的生物碱
郭志峰 ,郭婷婷 ,马瑞欣
(河北大学 理化分析研究中心 , 河北省分析科学技术重点实验室 ,河北 保定 071002)
  摘 要:采用气相色谱-质谱联用方法 ,对中草药青风藤中的生物碱进行了分析 ,由分离出的色谱峰所
对应质谱 ,鉴定出青藤碱等生物碱 ,稠环类和酚类物质.从相对峰面积分析 ,青藤碱含量较高 ,并具有一种同
分异构体 ,其在青风藤中的质量分数约比青藤碱高 2.69%,其他种生物碱含量较低.除此之外 ,还对实验条
件进行了研究 ,发现在先酸化后碱化的条件下 ,用二氯甲烷萃取效率最高.
关键词:青风藤;生物碱;气相色谱-质谱
中图分类号:O 657.63   文献标识码:A    文章编号:1000-1565(2007)01-0050-04
Analysis of Alkaloids from Sinomenium acutum Stem
GUO Zhi-feng ,GUOTing-ting ,MA Rui-xin
(Key Laboratory of Analy tical Science and Technology of Hebei Province ,
Research Center of Physics and Chemistry Analy sis , Hebei University ,Baoding 071002 , China)
Abstract:Alkaloids f rom Sinomenium acutum stem were analy zed by GC-MS.From the mass spect rome-
try , 22 kinds of compounds were identified , which were mo rphinan , indole , acridone , pyrone , condensed ring
and phenols compounds.By using peak area for comparison , the content of sinomenine w as higher , one iso-
meride of sinomenine w as found with it s mass f raction 2.69%higher than sinomenine.Sample preparation con-
di tions w ere also studied , it w as found when acidification fi rst and then basification , the ext raction eff iciency was
the highest wi th dichloromethane as solvent.
Key words:S inomenium acutum ;alkaloids;GC-MS
青风藤(Sinomenium acutum Rehd.et Wils)又名青藤 、寻风藤 ,为防己科植物青藤及毛青藤的干燥藤
茎 ,其味苦 、辛 、性平 ,用于风湿痹痛 、关节肿胀 、麻痹搔痒[ 1] .中医药学用于治疗风湿性疾病.近年来随着风
湿 、类风湿病发病率的不断上升 ,对青风藤的研究逐渐深入[ 2-5] .研究表明青风藤化学成分主要是生物碱 ,
此外还含有 β-谷甾醇 、豆甾醇 、十六烷酸酯等[ 6] .文献报道青风藤中生物碱以青藤碱为主 ,还含有双青藤碱 、
尖防己碱 、木兰碱和青风藤碱甲等[ 6] .青藤碱(sinomenine)具有镇痛和抗炎作用[ 7] ,对类风湿性关节炎有一
定的疗效[ 8] ,目前研究较多 ,方法有薄层色谱扫描法(TLCS)[ 9] 、高效液相色谱法(HPLC)[ 10] 、肟化法[ 11] 、等
速电泳法(ITP)[ 12]和毛细管电泳高频电导法[ 13]等.但利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)研究青风藤中生物
碱的定性分析方法未见报道.传统的中草药药用成分定性分析 ,多采用柱分离后重结晶 ,结晶样品再经核磁
质谱定性分析的方法.此方法样品用量都在 2 ~ 20 kg ,重结晶时 ,容易缺失含量较低的成分.GC-MS 具有样
品用量少 、定性准确和不易丢失组分等优点[ 14] .本文采用 GC-MS 的方法对青风藤中生物碱进行了分析研
究 ,发现青风藤中的青藤碱有 2种同分异构体.
 收稿日期:2006-04-13
 作者简介:郭志峰(1955-), 男 ,河北保定人 , 河北大学研究员 ,主要从事有机质谱研究.
第 27卷 第 1期
2007年 1月
河北大学学报(自然科学版)
Journal of Hebei University (Natural Science Edition)
Vol.27 No.1
Jan.2007
1 实验部分
1.1 仪器和试剂
HP 6890 N 气相色谱(Agilent Technologies);VG 70 E-HF 质谱仪(Micromass公司);索氏提取器;JY98-
3D超声波细胞粉碎机.
青风藤(购自北京同仁堂保定药店);体积分数为 95%的乙醇;二氯甲烷;三氯甲烷;氢氧化钠;浓盐酸;
干燥的无水硫酸钠(以上试剂均为分析纯);实验中所用水均为石英亚沸水.
1.2 实验方法
称取 20 g 青风藤 ,用 200 mL 体积分数为 70 %的乙醇在索氏提取器中回流 8 h ,至提取液无色为止.回
收乙醇.待溶液(约 50 mL)冷却后用浓盐酸调 pH=1 ,再将溶液超声振荡 10 min ,使之分布均匀.过滤 ,滤液
加入三氯甲烷20 mL ×3萃取去酯 ,萃余液加入 20 mol/L 的 NaOH 溶液调 pH=11 ,加入二氯甲烷 20 mL ×
3萃取 ,蒸馏回收二氯甲烷 ,浓缩至 10 mL.加入干燥无水 Na2SO4 去水 ,氮气吹去多余溶剂 ,定容至0.5 mL ,
进GC-MS 分析.
1.3 GC-MS 分析条件
色谱条件:色谱柱 HP-5(30 m ×0.32 mm , 0.25μm),进样口温度280 ℃,接口管道温度 220 ℃,柱流量
1.5 mL/min ,不分流进样 ,载气为氦;柱程序升温:初温 31 ℃,停 1 min 后以 40 ℃/min 的速度升至 240 ℃,
不停留 ,再以 5 ℃/min的速度升至 280 ℃,停 20 min ,进样量 2μL.
质谱条件:电离方式 EI ,电子能量 70 eV ,源温 200 ℃,收集电流 200 μA ,源真空 10-4 Pa ,分析器真空
10
-6
Pa ,全程扫描范围 m /z 为 33 ~ 600 ,分辨率 1 000.
2 结果与讨论
2.1 实验条件及萃取溶剂的选择
本实验采用传统的回流提取法 ,在蒸馏回收溶剂乙醇之后 ,分别实验了直接碱化萃取法和先酸化去酯再
碱化萃取法 ,萃取剂选用三氯甲烷.进 GC-MS分析发现后者效果较好.去酯时选用三氯甲烷.
以三氯甲烷和二氯甲烷分别为萃取溶剂进行实验.进 GC-MS 分析 ,发现选用二氯甲烷为萃取剂效果较
好.这可能是二氯甲烷的极性稍大于三氯甲烷的原因.
2.2 青风藤中化学成分定性分析结果
青风藤的二氯甲烷萃取液浓缩后颜色为深黄略显黑色 ,经气相色谱分离出 30个峰(见图 1).这些峰对
应的质谱图经计算机 EPN/NIH Mass Spect ral Data Base 检索和人工图谱解析 ,共检测出 22 种物质(见表
1).其中峰号为 11的色谱峰经质量色谱图辨认包含 2种物质 ,分别为吲哚类和吖啶酮类.
图 1 青风藤化学成分总离子流图
Fig.1 TIC of chemical components from Sinomenium acutum stem
·51·第 1 期 郭志峰等:气-质联用分析青风藤中的生物碱
表 1 青风藤生物碱 GC-MS 分析结果
Tab.1 Alkaloids analysis results of Sinomenium acutum stem by GC-MS
峰号 化合物 分子式    w(化合物)/ %
1 2-methoxy-4-methy l-Phenol C8H10O2 3.98
2 4 -ethyl-1 , 3-Benzenediol C8H10O2 2.98
3 1 , 2-Benzisothiazole C7H5NS 0.59
4 2-[ 3-phenyl] -Propenoic acid , ethy l ester C11H12O2 1.11
5 3-[ 2-amino-phenyl] -1-Hexanol C12H19NO 3.01
6 [ 2-amino] -5-Acetoacenaphthylene C14H12NO 2.94
7 9-ethyl-Phenanthrene C16H14 4.95
8 4 -methoxy-Azobenzene C13H12N 2O 0.76
9 Pentadecanoic acid , methyl ester C16H32O2 1.67
10 2-nitro-9-methyl-Fluorene C14H11NO 2 6.87
11
1-viny l-4 -methyl-9H-pyrido , 3 , 4-B Indole
8-acety l-5 , 7-methyl-Acridone
C14H12N 2O
C16H15NO 2
6.75
12 Pentadecenic acid C15H28O2 1.13
13
6-ethyl-7 , 8-didehydro-4 , 5-epoxy-17-methy l-Hasubanan-3-o1 ,
[ 5.α., 6.β., 13.β., 14.β .] C19H23NO 2 0.93
14 1-phenyl-[ amino] -Bicyclo[ 3.3.1] non-2-en-9-one C15H18NO 1.06
15 2-methoxy-5-methy l-[ 10H]-Phenazine C14H14N 2O 6.87
16 4 -hydroxy-3 , 6-dimethoxy l-17-methy l-Morphinan-7-one C19H25NO 4 3.92
17 5 , 6-didehydro-3 , 6-dimethoxy l-17-methyl-Morphinan-7-one C19H21NO 3 3.61
18 Sinomenine C19H23NO 4 6.24
19 5 , 6-didehydro-4-hydro xy-3 , 6-dimethoxyl-17-methyl-Morphinan-7-one C19H23NO 4 8.93
20 6 , 7 , 8 , 14-tetradehydro-4 , 5-epoxy-3 , 6-dimethoxy-17-methy l-Morphinan C19H21NO 3 4.17
21 7 , 8-dimethoxy-2-methyl-1H-Naphtho 2 , 1-B , Pyran-1-one C16H14O4 1.73
22 4-methoxy-11ethyl-1 , 3-dioxolo 4 , 5-C , Acridin-6[ 11H] -one C17H15NO 4 4.28
分析青风藤时 ,为了使其微量组分不丢失 ,前处理时将样品浓缩至很高浓度 ,导致分离效果变差 , 15号
峰后有拖尾.将样品浓度稀释至原来的 1/4 ,再次进样分析 ,分离效果大为改善 ,但会丢失部分微量组分(见
图 2).
图 2 样品浓度稀释至原来的 1/ 4时青风藤化学成分总离子流图
Fig.2 TIC of chemical components from Sinomenium acutum
stem when sample concentration was 1/ 4 of extracts
16号峰分子离子峰为 m / z 331 ,丰度大的离子碎片 m/ z 70和 m /z 194(见图 3 a)与青藤碱标准谱图
的主要碎片峰 m /z 192差 2 ,由其断裂规律推定为加氢青藤碱.18 ,19号色谱峰较宽 ,所对应的质谱除 m/ z
126峰外差别不大(见图 3 b , c).19号峰经质谱检索 ,主要峰与 5 ,6-didehydro-4-hydroxy-3 , 6-dimethoxyl-17-
methyl-Morphinan-7-one标准谱图一致 ,定为此物质(结构见图 4 c);18号峰应为 19号峰的同分异构体.由图
3 b , c质谱图中表现的断裂特点和 19号峰对应物质以及文献[ 15] ,可判定 18号峰为青藤碱(结构见图 4 b).
·52· 河北大学学报(自然科学版) 2007 年
a.16 号峰;b.18号峰:青藤碱;c.19 号峰
图 3 16 , 18 , 19 号峰的质谱图
Fig.3 Mass spectrometry of No.16 , 18 and 19
b.18 号峰;c.19号峰
图 4 18 , 19 号峰结构式
Fig.4 Structure of No.18 and 19
18号 、19号峰的质谱(图 3 b , c)有 3个主要峰 ,分别是 m/ z 329 , m/ z 314和 m / z 192.m /z 329是分
子离子峰;m /z 314是 M+—CH3;而 m/ z 192断裂可能发生在 12 , 13 号碳键 ,使得 14位 H 重排到 12位
上 ,并引发 9 , 10碳键断裂.
3 结论
青风藤中 ,经气相色谱-质谱分析的生物碱有吗啡类 、吲哚类 、吖啶酮类 ,吡喃酮类和氨基化合物.除此
之外还有稠环类和酚类物质.其中青藤碱有一种同分异构体 ,由质谱信息确定了其结构 ,并推断了其主要峰
的断裂规律.用气相色谱-质谱分析青风藤 ,具有样品用量少 、分析时间短 、定性准确和不易丢失组分等
优点.
(下转第 74页)
·53·第 1 期 郭志峰等:气-质联用分析青风藤中的生物碱
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(责任编辑:赵藏赏)
(上接第 53页)
参 考 文 献:
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(责任编辑:赵藏赏)
·74· 河北大学学报(自然科学版) 2007 年