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超声提取和气相色谱-质谱联用测定猪屎豆种子中野百合碱含量



全 文 :超声提取和气相色谱-质谱联用测定
猪屎豆种子中野百合碱含量
韩丙军, 林靖凌, 张 月, 李建国
(中国热带农业科学院分析测试中心,海南 海口 571101)
摘 要:采用超声提取方法对猪屎豆种子中的野百合碱进行提取,并使用气相色谱-质谱法测定野百合碱的含
量。 超声提取的最佳提取条件为提取温度 75℃、提取时间 60 min、提取功率 255 W、料液比 25∶1(V∶M)。 建立气相色
谱-质谱联用测定野百合碱含量的方法, 采用毛细管气相色谱柱 DB-5MS (30 m×0.25 mm×0.25 μm), 进样口温度
250℃,离子源为 EI 源,电离电压为 70 eV,GC-MS 接口温度为 280℃,离子源温度为 220℃,采用选择粒子扫描模式,
选择 m/z 120 和 236 作为定性离子,m/z 120 为定量离子。 野百合碱在上机液浓度 0.10~2.00 μg/mL 与峰面积值线性
关系良好(R2=0.9994),最低检测浓度为 0.05 μg/mL。 在试验所选择的 3 个样品测定中,平均回收率为 96%~112%,
RSD为 3.7%~6.7%。
关键词: 猪屎豆种子;野百合碱;超声提取;气相色谱-质谱联用
中图分类号:S13 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2014)08-0131-03
Ultrasonic extraction and determination by GC-MS
of monocrotaline in Crotalaria pallida seed
HAN Bing-jun, LIN Jing-ling, ZHANG Yue, LI Jian-guo
(Analysis and Testing Center, CATAS, Haikou 571101, China)
Abstract: Monocrotaline in Crotalaria pallida seed was extracted and determined by ultrasonic extraction and gas
chromatography -mass spectrometry (GC -MS), respectively. Optimal extraction conditions were obtained as follows:
extraction temperature 75℃, extraction time 60 min, extraction power 255 W, solid-liquid ratio 25∶1(V∶M). For the GC-MS
determination, separation was performed on DB-5MS column(30 m×0.25 mm×0.25 μm), the injector temperature was
250℃. The mass spectrometer was operated in electron ionization mode with impact ionization voltage 70 eV, a transfer line
temperature of 280℃, ion source 220℃, and selected ion monitoring (SIM) mode. The characteristics ions m/z120 and 236
were used as qualitative ions, and m/z 120 was used as quantitative ion. The proposed method showed excellent linear
correlation coefficient (R2=0.9994) between the concentration (0.10~2.00 μg/mL) and peak area, and the LOD was 0.05 μg/
mL. Precision and recovery tests were made with three samples and the results showed that recoveries was 96%-112%,
RSD was 3.7%-6.7%.
Key words: Crotalaria pallida seed; monocrotaline; ultrasonic extraction; gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)
收稿日期:2013-10-07
基金项目:海南省自然科学基金(809026)
作者简介:韩丙军(1982-),男,硕士,助理研究员,E-mail:
hanbjun@163.com
野百合碱,又称为农吉利碱、农吉利甲素、大叶猪
屎青碱等,是一种双苄基异喹啉类生物碱 [1]。 野百合碱
对多种实验性肿瘤有抑制作用, 临床主要试用于皮肤
磷状细胞癌和基底细胞癌, 同时可引起肺动脉高压和
右心室肥大等毒副作用, 在医学研究中用于建立肺动
脉高压模型的诱导剂[2-3]。 野百合碱含量较多的为紫草
科、 菊科、 豆科及兰科植物, 其中, 豆科猪屎豆属
(Crotalaria Linn.)植物猪屎豆 (Crotalaria pallida Ait.)
是野百合碱含量较多的一种植物[4]。 猪屎豆为一年或多
年生草本或半灌木,全球约有 350 种,分布于热带、亚
热带地区,亚洲为多,我国约有 34 种,主产西南部和南
部[5-6]。 目前国内从猪屎豆提取野百合碱的方法主要以
溶剂浸泡和微波辅助提取 [7-11],而用超声提取的报道较
少 [12],而野百合碱检测分析则多采用高效液相色谱法-
紫外检测器 (HPLC-UV)[13-16], 采用气相色谱-质谱法
(GC-MS)对野百合碱进行分析尚未见报道。本试验采用
超声提取猪屎豆种子中的野百合碱, 得到野百合碱粗
提物, 并使用气相色谱-质谱分析野百合碱的含量,为
野百合碱的开发利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
广东农业科学 2014 年第 8期 131
C M Y K
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2014.08.029
猪屎豆种子,购自成都卓远健康食品有限公司,样
品干燥后经粉碎机粉碎,过孔径 250 μm筛后备用。
主要仪器:Trace DSQ II GC/MS 联用仪(美国热电
公司)、KQ-300DE数控超声波清洗器(昆山市超声仪器
有限公司);
野百合碱标准品溶液: 准确称取野百合碱标准品
10.0 mg,用丙酮定容至 10 mL,配成 1.0000 mg/mL 标
准储备液,置于冰箱内(-18℃)保存。 依所需浓度准确
吸取适量体积注入容量瓶中以丙酮定容,配制工作液。
甲醇、氯仿、丙酮、HCl,均为分析纯,广州化学试剂厂。
1.2 试验方法
1.2.1 提取 准确称取猪屎豆种子粉末 5.0 g, 置于
500 mL 具塞锥形瓶中,加入一定量的甲醇进行超声萃
取, 得到野百合碱甲醇提取液。 分别考察超声提取温
度、时间、功率和料液比(V∶M)对提取效率的影响。
1.2.2 净化 将甲醇提取液减压蒸干,加入 2% HCl 溶
液 20 mL 溶解,然后使用 20 mL 氯仿萃取,重复 3 次。
弃去氯仿溶液,取水相用氨水调至 pH 值为 10,再用 20
mL 氯仿萃取,重复 3 次,合并氯仿溶液,减压蒸干得到
野百合碱粗提物。
1.2.3 测定 取 10.0 mg 野百合碱粗提物样品用甲醇
定容到 10 mL, 取 0.1 mL 甲醇溶液用丙酮定容至 5
mL,视样品浓度大小进一步用丙酮稀释后采用 GC-MS
进行测定。
气相色谱条件: 色谱柱为 DB-5MS (30 m×0.25
mm×0.25 μm)弹性石英毛细管柱,柱温 60℃(保留 0.3
min),以 30℃/min 升温至 260℃,保持 6 min;进样口温
度 250℃;载气为高纯 He (99.999%),载气流量 1.0 mL/
min;进样量 1 μL;溶剂延迟时间 4.5 min。
质谱条件: 离子源为 EI 源; 电离电压为 70 eV;
GC-MS 接口温度为 280℃;离子源温度为 220℃;采用
选择粒子扫描模式, 选择 m/z 120 和 236 作为定性离
子,m/z 120为定量离子。
2 结果与分析
2.1 野百合碱提取条件的优化
本试验考察了超声提取温度、时间、功率和料液比
对野百合碱甲醇提取效率的影响, 相关的试验结果见
图 1。 分别设置超声提取温度范围为 30、45、60、75、
90℃, 提取时间为 5、20、40、60、120 min, 提取功率为
120、165、210、255、300 W, 料液比为 10∶1、15∶1、20∶1、
25∶1、30∶1(V∶M)。 从图 1 可以看出,本研究所选择的 4
种试验因素均对提取效率产生较大的影响, 在试验范
围内,随着提取温度、时间、功率和料液比的增加,野百
合碱的提取效率逐渐增大;但是当提取温度过高时,野
百合碱提取率降低,这可能是由于温度过高时,对野百
合碱的稳定性产生影响;而提取时间、功率和料液比增
加到一定程度时, 野百合碱的提取率呈现出一定的平
台, 这说明试验条件下时间、 功率和料液比存在最佳
值,此时延长提取时间、加大提取功率、增加提取液的
比率对于提取效率没有显著增加。 综上,本试验的最佳
提取条件选择提取温度为 75℃、 提取时间为 60 min、
提取功率为 255 W、料液比为 25∶1。
2.2 野百合碱的测定
2.2.1 GC-MS 检测野百合碱的优势 目前, 国内关于
野百合碱检测的报道多采用高效液相色谱-紫外检测
器进行检测 [10, 14-15],相关报道多选择乙腈+水作为流动
相, 添加不同比例的三乙胺溶液, 并需要调节载液的
pH值,实验配制载液较复杂。 同时,采用紫外检测器检
测波长为 205~216 nm,干扰较大。
本试验采用 GC-MS 检测野百合碱,前处理方法简
单,灵敏度好,野百合碱标准和野百合碱粗提物色谱图
见图 2。 选择 DB-5MS 色谱柱,通过程序升温,较好地
图 2 野百合碱标准(A)和野百合碱粗提物(B)的 GC-MS 色谱图
图 1 超声提取野百合碱条件优化
(V∶M)




时间(min)
132
C M Y K
将野百合碱同杂质进行分离。 同时, 为提高检测灵敏
度,将野百合粗提物直接溶解稀释后进样,简化了实验
步骤, 减少了基质中其他组分和实验处理过程对测定
的干扰。 根据野百合碱的质谱图,采用选择离子模式,
选择 m/z 120 和 236 作为定性离子,m/z 120 为定量离
子,较好地达到了野百合碱检测的目的。
2.2.2 方法的线性范围和最低检测限量 准确配制
0.10、0.20、0.50、1.00、2.00 μg/mL 野百合碱标准品工作
液,取 1.00 μL 进样测定,外标法定量。 以野百合碱质
量浓度 x(μg/mL)为横坐标,以相应的峰面积 y 为纵坐
标绘制工作曲线,回归方程为 y=195643x+24135,相关
系数为 0.9994。 此时以 3倍信噪比计算最低检测浓度,
结果为 0.05 μg/mL。
2.2.3 方法的精密度 分别取 3 种不同的野百合碱粗
提物各 6份,在上述条件下进行测定,测定结果见表 1。
可以看出, 利用此方法测定野百合碱含量相对标准偏
差为 3.7%~6.7%,方法的重复性较好。
2.2.4 方法的回收率 取已准确测定野百合碱含量的野
百合碱粗提物, 准确加入一定量野百合碱标准溶液,然
后按样品测定方法进样测定, 计算野百合碱回收率,结
果见表 2。 本试验重复 3次,回收率为 96%~112%(n=3)。
2.3 样品测定
采用本试验的超声提取方法对市售的猪屎豆种子
进行提取,并使用 GC-MS 法对粗提物进行测定。 共采
集 5 个批次的猪屎豆种子样品, 测定猪屎豆种子中野
百合碱的含量为 0.37%~1.14%。
3 结语
本试验采用超声提取方法对猪屎豆种子中的野百
合碱进行提取, 并使用 GC-MS 测定野百合碱的含量。
超声提取的最佳提取条件为提取温度 75 ℃、提取时间
60 min、提取功率 255 W、料液比 25∶1。 将提取得到的
野百合碱粗提物直接溶解稀释后上机测定,采用 DB-5
MS 色谱柱进行分离,选择 m/z 120 和 236 作为定性离
子,m/z 120 为定量离子。野百合碱在上机液浓度 0.10~
2.00 μg/mL 与峰面积值线性关系良好(r2=0.9994),最
低检测浓度为 0.05 μg/mL。在所选择 3个样品测定中,
平均回收率为 96%~112%,RSD为 3.7%~6.7%。 本方法
提取快速、提取率高,测定方法简单、快速、灵敏、准确,
可用于猪屎豆种子中野百合碱的提取和含量的测定。
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1980(6):4-5.
(责任编辑 崔建勋)
样品 1序号
表 1 方法精密度试验结果 (mg/g)
1
2
3
4
5
6
平均值(mg/g)
相对标准偏差(%)
213.09
202.01
193.89
208.51
232.21
196.86
207.76
6.7
样品 2
164.36
164.22
180.37
175.57
171.80
170.93
171.21
3.7
样品 3
251.97
254.89
245.46
254.41
227.99
235.28
245.00
4.5
本底值
(mg/g)
序号
表 2 方法回收率实验结果 (n=3)
1
2
3
207.76
171.21
245.00
添加值
(mg/g)
10
20
50
平均回收率
(%)
96
112
108
加标测定值
(mg/g)
217.40
193.63
299.07
133
C M Y K