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毛细管区带电泳法分离白花丹参中主要的水溶性活性成分



全 文 :2007年 9月
September 2007
色 谱
Chinese Journa l of Chrom atography
Vo.l 25 No. 5
686 ~ 689
收稿日期:2007-01-26
通讯联系人:崔英杰 ,女 ,硕士研究生 ,助教 , T e l:(0538)6222706, E-m a il:cuiy ing jie77@163. com.
毛细管区带电泳法分离白花丹参中主要的水溶性活性成分
崔英杰 ,  李玉琴 ,  史卫峰 ,  杨明峰 ,  赵晓民 ,  夏作理
(泰山医学院 , 山东 泰安 271000)
摘要:为建立一种快速分离白花丹参水溶性有效成分的毛细管区带电泳体系 , 分别考察了缓冲液浓度 、缓冲液 pH、
运行电压 、检测波长对样品的分离度 、迁移时间等因素的影响。最终优化的分离条件为:5mmol /L硼砂缓冲液 (pH
7. 5);毛细管柱 75 μm ×60.2 cm ,有效长度 50 cm, 压力进样(3. 45 kPa×4 s), 27. 5 kV恒压分离 , 210 nm波长下
检测 , 柱温 25 ℃。在优化的条件下 , 8 m in内使白花丹参样品中的原儿茶醛 、丹参素 、原儿茶酸组分达到完全基线
分离。
关键词:毛细管区带电泳;原儿茶醛;丹参素;原儿茶酸;白花丹参
中图分类号:O658  文献标识码:A  文章编号:1000-8713(2007)05-0686-04  栏目类别:研究论文
Separation ofW ater-SolubleActive Components in
Salviam iltiorrhiza bge. f. alba Using
Capillary Zone E lectrophoresis
CUI Y ing jie, LI Yuq in, SHIWeifeng, YANG M ingfeng, ZHAO X iaom in, XIA Zuoli
(Taishan M edica lUn iversity, Taian 271000 , China)
Abstract:To establish a high performance capillary zone electrophoreticmethod for the sepa-
ration of water-soluble active components, protocatechuic aldehyde (PAH ), danshensu
(DSS), and protocatechuic acid (PA), inSalvia m iltiorrhiza bge. f. alba , many factors that
can affect the resolution and them igration time, including the concentration of phosphate-bo-
rax buffer, pH value, separation voltage and detection wave length w ere investigated. The opti-
m ized conditions were as fo llow s:uncoated capillary column, 75 μm ×60. 2 cm (effective
length of 50 cm);column temperature, 25 ℃;detection w avelength of the photo-diode-array
detector, 210 nm; in jection, 3.45 kPa×4 s;separation voltage, 27.5 kV;running buffer, 5
mmol /L borax(pH 7. 5). Under the optim ized conditions, good separation of PAH , DSS and
PA can be achieved in less than 8m in.
K ey words:capillary zone electrophoresis (CZE);protocatechuic aldehyde (PAH);danshen-
su (DSS);protocatechu ic acid (PA);Salvia m iltiorrhiza bge. f. alba
  白花丹参 (Salvia m iltiorrhiza bge. f. alba )
为唇形科植物丹参 (Salvia m iltiorrhiza bge)的白
花变型 ,主要分布于山东境内 ,其他地区较为少见 ,
属珍稀濒危药用植物 ,具有祛瘀止痛 、活血通经 、凉
血消肿 、清心除烦的功能 ,是中医传统使用的活血化
瘀药[ 1] 。丹参中主要的水溶性活性成分为丹参素
(danshensu, DSS)、原 儿茶 酸 ( protocatechuic
acid, PA)和原儿茶醛 (protocatechuic aldehyde,
PAH)等 。 DSS能明显扩张冠状动脉;PAH能显著
增加冠状动脉血流量 ,对抗腺苷二磷酸(ADP)所致
血小板聚集 ,并有广谱抗菌作用 [ 2 - 4] 。
  丹参药材及各种制剂中 DSS、PAH和 PA的分
离和测定方法有比色法 、紫外分光光度法 、薄层扫描
法和高效液相色谱法 [ 5] 。近几年来 ,已有采用高效
毛细管电泳法 (HPCE)分离和测定这 3种物质的报
道[ 6 -10] ,但是对白花丹参的检测还未见报道。本文
采用毛细管区带电泳 (CZE)体系来分离白花丹参
中的有机阴离子类中药成分丹参素 、原儿茶酸 、原儿
茶醛 ,以便于下一步的含量测定和药物分析 。
1 实验部分
1. 1 仪器
  美国 Beckman P /ACEMDQ型毛细管电泳仪 ,
二极管阵列检测器 (PDA),自动控制软件 32 Karat
 第 5期 崔英杰 ,等:毛细管区带电泳法分离白花丹参中主要的水溶性活性成分
Software(Version 5.0);Orion 868型 pH测试仪
(美国 Orion公司 );M illi-Q SYSTHESIS型超纯水
系统 (法国 M illipore公司 );AX-205型 0.01 mg /
220 g电子分析天平(瑞士梅特勒公司 )。
1. 2 试剂和药品
  氢氧化钠 (山东单县有机化工厂 )、磷酸 (山东
兖州化工厂 )、硼砂 (天津市博迪化工有限公司 )为
分析纯;对照品丹参素钠 、原儿茶醛和原儿茶酸均购
自中国药品生物制品检定所。
1. 3 对照品溶液的配制
  分别准确称取丹参素钠 、原儿茶醛 、原儿茶酸对
照品 ,用超纯水溶解并配制成 2 g /L丹参素钠 、原儿
茶醛 、原儿茶酸对照品储备液 ,密闭置于 -4 ℃下避
光保存 ,实验时用超纯水稀释至所需浓度 。
1. 4 白花丹参药材溶液的制备
  白花丹参采于泰山南麓 ,切段后用粉碎机粉碎 ,
过 60目筛 ,混合均匀后保存于硅胶干燥器中 ,使用
时用四分法取出 。精密称定 500.00 mg, 加入 10
mL水 ,浸泡 2 h后于 100℃下煮沸约 30 m in,用多
层棉纱或 200目滤网过滤。剩余药渣中再加 10mL
水 ,煮沸约 30 m in。合并两次的溶液并于 5 000
r /m in速率下离心 10 m in,收集上层清液 ,于 80 ℃
水浴中蒸馏至 10 mL左右。再次过滤 ,滤液用水定
容至 10 mL,密封后置于 -4 ℃下避光保存 。
1. 5 电泳方法
  CE条件:未涂层弹性石英毛细管柱 (75 μm ×
60.2 cm(有效长度为 50 cm),美国 Beckm an Coul-
ter公司 ),柱温 25℃;电泳缓冲液 5mmol /L硼砂缓
冲液(pH 7. 5,用磷酸调节);压力进样 (3.45 kPa×
4 s),于 27.5 kV下恒压分离;PDA检测器于 210
nm下检测;正极进样 ,负极检测。
  为了使毛细管内表面保持一致 ,每次实验前依
次用蒸馏水 (5m in)、0.1 mol/L NaOH (5 m in)、蒸
馏水(3m in)、缓冲液 (10 m in)冲洗毛细管 。两次
运行之间依次用蒸馏水 (2 m in)、0.1 mol /L NaOH
(3 m in)、蒸馏水(2 m in)、缓冲液(5 m in)冲洗毛细
管 ,以提高迁移时间 、峰面积和峰高的重现性。
2 结果和讨论
  为了获得满意的分离结果 ,本文以分离度和迁
移时间作为考察体系分离性能的指标 ,对毛细管电
泳条件 (包括缓冲液浓度及 pH值 、运行电压 、检测
波长)进行了优化 。最初实验条件为:25 mmol /L
硼砂-磷酸缓冲液 , pH 7.1;27.5 kV分离电压;压力
进样(3.45 kPa×4 s);280 nm波长下检测 。
2. 1 缓冲液浓度的影响
  缓冲液浓度与其粘度有关 ,通过改变缓冲液的
浓度可以改变电渗流 ,从而改变分离度和迁移时间 ,
因而缓冲液浓度是影响组分分离的一个重要因素。
为了获得最好的分离 ,本文考察了硼砂缓冲液 (pH
7.1)在 2 ~ 25 mmol /L的范围内对分离度的影响。
由图 1可见 ,随着缓冲液浓度从 2mmol /L增大到 5
mmol /L, 3种分析物的分离度均增大;缓冲液浓度
为 10 mmol /L 时分离度有所减小 , 之后到 25
mmol /L时又开始增大 。但随着缓冲液浓度从 2
mmol /L增大到 25 mmol /L, 3种组分的迁移时间
也几乎线性增大 。当缓冲液浓度达 10 mmol /L、25
mmol /L时 ,第一个峰的出峰时间已分别达 13 m in
和 15 m in(图略)。迁移时间过长 ,达不到快速分离
的目的。综合被分析组分的峰形和迁移时间 ,本文
选择缓冲液的浓度为 5mmol /L。
  另外 ,芮建中等[ 6, 7]在分离这 3种组分时 ,缓冲
液中加入了十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB),目的
是使电渗流改向 ,以加快分析速度。但林梅等 [ 11]研
究认为 CTAB易与带电荷的酸性物质发生相互作
用 ,形成难溶性复合物 ,致使峰形变差。因此本实验
没有添加电渗流改向剂。在本文选择的色谱条件
下 , 3种组分可达到快速分离。
图 1 硼砂缓冲液浓度对 3个组分间分离度的影响
F ig. 1 E ffect of the borax concen tration on
the resolutions of three ana lytes
2. 2 缓冲液 pH值的影响
  在毛细管区带电泳中 ,缓冲液的 pH值对于可
解离的化合物的分离效果影响很大 ,因为它能决定
每个分析物所带电荷的种类和大小。因此 ,对缓冲
液的 pH进行优化十分重要 。本文在 5 mmol/L的
硼砂缓冲液 、27.5 kV分离电压下 ,考察了 pH在 6.
8 ~ 8. 7(磷酸调 pH)范围内变化对 3种分析物的分
离度和迁移时间的影响 ,结果如图 2所示 。由图 2
可以看到 , 3种分析物在 pH 7.0 ~ 8.0范围内有较
高的分离度;DSS与 PA的分离度在 pH 8.15时达
最高;PAH与 DSS的分离度在 pH 7.5时达最高。
综合考虑分析物的峰形和迁移时间 ,本文选择缓冲
液的 pH为 7. 5。
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色 谱 第 25卷
图 2 缓冲液 pH对 3个组分间分离度的影响
Fig. 2 E ffect of the buffer pH on the reso lu tion s
of three analytes
2. 3 运行电压对分离度的影响
  运行电压的高低主要影响分离度和分离效率 ,
在低电压时一般分离度增大 ,但分离时间会延长 。
由于本实验所用缓冲液浓度很低 ,所以可采用较高
的运行电压进行分离 。分别考察了 25. 0, 27.5,
30. 0 kV分离电压对分离度和分离效率的影响。综
合考虑分离度和运行电流的大小 ,最后采用选择分
离电压为 27.5 kV。在此条件下 3个组分在 8m in
内达到完全基线分离。
2. 4 检测波长与灵敏度
  文献报道同时检测 3种分析物的波长有 200
nm
[ 6, 7] 、209 nm[ 8] 、280 nm[ 9] 。本文用 PDA检测器
于 190 ~ 300 nm波长范围内进行扫描 ,并着重考察
了 200, 209, 210, 230, 280 nm紫外检测波长下的峰
形和峰高的变化 。实验结果表明 ,样品在 210 nm
下的紫外吸收值更高 ,峰形和峰高较其他波长要好 ,
检测灵敏度高 。图 3为 210 nm和 280 nm下的检
测结果 ,所用对照品混合溶液中 PAH、PA的质量浓
度均为 100 mg /L, DSS的质量浓度为 200mg /L。
图 3  3种分析物对照品混合溶液在(a)280 nm和(b)210 nm波长下检测的电泳谱图
F ig. 3 E lectropherogram s of a m ixture of three con trols detected at (a) 280 nm and (b) 210 nm
  最终本文优化得到的 HPCE分离条件为:5
mmol /L的硼砂缓冲液 (pH 7.5),压力进样 (3.45
kPa×4 s), 27.5 kV下恒压分离 ,柱温为 25 ℃,
PDA检测器于 210 nm波长下检测 。优化条件下得
到的混合对照品溶液的电泳谱图见图 4。样品中
PAH、PA、DSS的质量浓度均为 10mg /L。
图 4 优化分离条件下混合对照品溶液的电泳谱图
Fig. 4 E lec tropherogram of a m ixtu re solution of
three con trols under optim ized conditions
2. 5 白花丹参药材溶液的分离
  在优化的分离条件下 ,白花丹参的分离图谱如
图 5所示 , 8 m in内成功分离了 PAH、PA和 DSS。
因此 ,可采用此方法进行下一步的含量测定 。图 5
中其他几个峰可能为白花丹参中其他水溶性成分 ,
如丹酚酸类物质 ,有待进一步鉴定 。
图 5 白花丹参样品的分离图谱
F ig. 5 E lectropherogram of aSalvia miltiorrh iza
bge. f. alba samp le
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 第 5期 崔英杰 ,等:毛细管区带电泳法分离白花丹参中主要的水溶性活性成分
2. 6 峰纯度的鉴定
  为了进一步验证分离白花丹参样品得到的 3个
峰为单一物质 ,本实验分别记录了 3种组分在 210
和 280 nm时的色谱峰比例。发现 3种物质在两个
波长下的吸收值比率恒定 ,即每个峰代表单一物质 。
由此可确认 ,样品谱图中得到的分析物峰不受其他
化合物的干扰。
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