全 文 ：[饮片炮制]
狗脊升华物中 5-羟甲基糠醛分析
贾天柱1 , 陈焕亮1 , 解世全1 , 周 鹤1 , 李功妍2
(1.辽宁中医学院 ,辽宁沈阳 110032;2.大连市商业医院 ,辽宁 大连 116000)
关键词:狗脊;炮制;升华;5-羟甲基糠醛
摘要:目的:研究狗脊炮制后的刺激性成分。方法:用升华法制备样品 ,用薄层层析法分离 , 用光谱法鉴定。结果:首次从
狗脊升华物中分离鉴定了 5-羟甲基糠醛 ,并证明了是由果糖或葡萄糖脱水转化而成 , 同时证明砂烫品中也含有此成分。
结论:5-羟甲基糠醛有一定的刺激性 ,但不是狗脊炮制品唯一的刺激性成分 ,可作为狗脊炮制品的一个指标物质。
中图分类号:R283.1 文献标识码:A 文章编号:1001-1528(2002)10-0768-04
Analysis of 5-hydroxymethylfurfural in sublimate of Cibot Rhizome
JIA Tian-zhu1 , CHEN Huan-liang1 , XIE Shi-quan1 , ZHOU He1
(1 .Liaoning College of TCM , Shengyang 110032 , Ch ina;2 .Dalian Commercia l Hospi tal , Dalian 116000 , China)
Key words:Cibot ium barometz;processing;sublimation;5-hydro xymethy lfurfural
Abstract:Objective:To study the alteration of the irri tative consti tuents of cibo t rhizome af ter it is processed.
Methods:The samples were prepared w ith method of sublimation , separated wi th thin layer chromatog raphy
and identified w ith spectrometry .Result:5-hydroxymethylfurfural w as separated and identified f rom the subli-
mate and the processed sample of the cibot rhizome fo r the first time.And it w as proved that it w as t ransformed
from fructose or glucose by dehydration.Conclusion:5-hydroxy-methy lfurfural has a certain i rritation , but i t is
not the only irritative constituent in cibot rhizome.It may be considered as an marker substance of the processed
sample of cibot rhizome.
收稿日期:2002-03-27
作者简介:贾天柱(1951～ ),男 ,辽宁省建平县人 ,硕士 ,教授 ,主要研究方向:中药炮制原理研究.电话:024-86843115。E-mail:tzjia@263.
net。
中药狗脊为蚌壳蕨科植物 Cibotium barometz
(L.)J.Sm.的干燥根茎 。古来都是炮制后应用 ,多
用酒蒸法[ 1] ;近代多用砂烫法[ 2] 。无论是蒸法还是
砂烫法都会产生一种刺激眼睛的物质 ,可使人流泪 。
以前并未见报道 ,这种物质是什么 ?根据其在砂烫
和蒸制时都可产生刺激性 ,可以认为 ,该物质既具有
升华性也具有挥发性 。因此 ,我们首先从挥发油中
进行分析 ,但狗脊生 、制品挥发油的薄层图谱并未发
现不同 ,而且刺激性也不强 。再对其挥发油进行气
-质联用分析 ,结果生 、制品挥发油有所不同 ,但也
未发现明显的刺激性成分[ 3] 。进而对其砂烫品和
升华物进行分析 ,因为升华法类似于砂烫法 ,均为干
热法 。这两者的薄层图谱比生狗脊及其他炮制品明
显增加一个斑点。经提取分离 ,最后从升华物中得
到了 5-羟甲基糠醛 ,砂烫品中也存在。该物质具有
一定的刺激性 ,但并不是狗脊中唯一的刺激性成分。
同时分析了狗脊中 5-羟甲基糠醛的来源 ,是由果糖
或葡萄糖脱水而成 。而对于狗脊炮制时产生的刺激
性成分尚须深入研究。关于 5-羟甲基糠醛的提取
分离及药理作用研究不多 ,刘美丽等从熟地黄中分
离到 ,并用紫外定位 ,薄层扫描法进行定量[ 4] ,徐丽
珍等从山茱萸中分离鉴定了 5-羟甲基糠醛[ 5] 。饶
品昌等自行合成 ,用 2 , 4-二硝基苯肼显色 ,薄层扫
描测定了熟地黄中的 5-羟甲基糠醛[ 6] 。
1 实验材料
狗脊药材购自沈阳市药材公司 ,经郑太坤教授
鉴定为蚌壳蕨科植物 Cibot ium barometz(L.)J.
Sm.的干燥根茎 ,已切为饮片。砂烫狗脊按药典法
制备[ 7] ,酒制 、单蒸者按文献[ 2]法制备 。
试剂;乙酸乙酯 、氯仿 、石油醚等均为 AR级 ,硅
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胶GF254(青岛海洋化工厂)。
2 方法与结果
2.1 狗脊升华物的制备与薄层层析 因为已经分
析了狗脊的挥发油成分 ,所以有必要分析其升华物 。
可以推测砂烫时产生的物质肯定具有升华性 。取生
狗脊粉末约 1g ,置铝瓶盖中 ,盖以载玻片 ,并在其上
放一个盛有冷水的小烧杯 ,在石棉网下加热 ,当温度
升至 120℃时 ,停止加热 ,温度可升至 140 ～ 150℃,
稍冷后取下载玻片 ,有黄色和白色油状物 ,镜检有淡
黄色针晶 ,然后在升华物上滴几滴氯仿 ,用毛细管点
于硅胶GF254薄层板上 ,以环己烷-乙酸乙酯-丙酮(3
∶3∶1)为展开剂上行展开 ,以 5%香草醛硫酸为显色
剂 ,结果见图 1。
图1 狗脊升华物的薄层色
谱图
2.2 狗脊不同提取物与升华物的对比 为了找到
与升华物同样的成分 ,故将狗脊不同提取物进行对
比。取生狗脊粉末 50g ,依次分别加入石油醚(30 ～
60℃)(4)、氯仿(5)、乙酸乙酯(6)、甲醇(7)和水 ,回
流提取 4h ,滤过 ,备用 。水提液用正丁醇萃取 ,得正
丁醇提液(8)和水提液(9)。升华物(1)用氯仿溶解 ,
滤过 ,回收氯仿 ,用 90%甲醇水溶液 50mL 溶解 ,并
用石油醚萃取至无色 ,得升华物石油醚提取物(3)和
90%甲醇水提取物(2)。挥发油按药典法提取(10)。
分别用毛细管点于硅胶 GF254薄层板上 ,展开剂和
显色剂同 2.1 。结果见图 2 。结果:狗脊升华物(1)
及其 90%甲醇(2)、石油醚萃取物(3)在薄层中间位
置均有一较大的黑色斑点 ,而狗脊粉末的各种试剂
提取物及挥发油均未有此斑点 ,说明此斑点是升华
后产生的 ,所以继续与炮制品对比 。
2.3 狗脊升华物和不同炮制品的薄层层析 升华
物的制备同前。另取生狗脊及各炮制品粉末 20g ,
分别加乙酸乙酯 150mL ,水浴回流 1h ,滤过 ,浓缩 ,
供点样用。硅胶 GF254薄层板 ,以石油醚-乙酸乙酯-
丙酮(16∶1∶1)为展开剂上行展开 ,显色剂:5%香草
醛硫酸。结果见图 3。由图 3 可以看出:除砂烫品
(4号)与升华物有相应的斑点外 ,其余样品均没有
变化 。可以肯定这个黑色斑点是砂烫或升华时产生
的。为使各炮制品分离的更好 ,故把展开剂的极性
降低了 。
图 2 狗脊升华物 、挥发油及不同提取物的薄层图谱
1 升华物(药粉) 2 升华物(90%甲醇水萃层) 3 升华物(石油醚萃
层) 4石油醚提取物 5 氯仿提取物 6 乙酸乙酯 7 甲醇提取物
8 水提物(正丁醇) 9 水提物(水层) 10 挥发油
图 3 狗脊升华物和不同炮制品的薄层图谱
1升华物 2 酒制品 3 单蒸品 4砂烫品 5盐炙品 6生品 95%
乙醇提取物 7生品甲醇提取物 8 生品乙酸乙酯提取物
2.4 5-羟甲基糠醛的分离 经以上薄层层析发现 ,
各炮制品中仅砂烫品中含有与升华物相同的斑点 ,
是炮制后产生的。这种物质是什么? 是不是狗脊的
刺激性成分 ?有必要再研究 ,故将其分离 。用砂烫
品和升华物均可分离 ,但因砂烫品成分较多 ,分离度
不如升华物 ,因此用升华物进行分离 。取狗脊粉末
50g ,照微量升华法放大制备 ,升华物用氯仿洗脱 ,滤
过 、浓缩 、供点样用。硅胶 GF254薄层制备板;展开
剂:石油醚(30-60℃)-乙酸乙酯-丙酮(3∶3∶1),上
行展开 ,紫外灯下定位 ,反复制备遇香草醛硫酸显黑
色的斑点 , 得油状物。经光谱鉴定为 5-羟甲基糠
醛 。化合物遇斐林试剂显砖红色;遇 2 , 4-二硝基苯
肼显砖红色。 UV λmax 280.6nm IR(KBr)cm-1:
3350(OH), 2950 , 2850(CH), 1660(C =O), 1000 ,
750(C =C);1H-NMR δ:1.78(1H , s , OH), 4.78
(2H , s ,CH2), 6.55(1H ,d ,C=CH), 7.25(1H ,d ,C=
CH), 9.61(1H , s , CO =H);EI-MS m/ z(%):126
(M),109(M -)与文献数据[ 8] 一致 ,故鉴定为 5-羟
甲基糠醛 ,在狗脊炮制品中首次发现 。
2.5 5-羟甲基糠醛原始物的寻找
从狗脊的砂烫品及升华物中分离到 5-羟甲基
糠醛 ,该化合物在生品中并不存在 ,那么在炮制过程
中它是如何产生的 ?由何物质转化而来? 虽然在化
学上 ,果糖 、葡萄糖在酸性下可以脱水形成 5-羟甲
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基糠醛 。但狗脊砂烫或升华产生 5-羟甲基糠醛是
由何物质生成却未见报道 ,有必要深入研究。
图 4 狗脊及其提取物的升
华物图谱
1 乙酸乙酯提取物升华物
2 甲醇提取物的升华物
3 生狗脊粉末升华物
4 5-羟甲基糠醛(自行分离品)
图 5 甲醇提取物的
分带图谱
图6 甲醇提取物分带升
华物的薄层图谱
1Ⅰ 带 2 Ⅱ带 3 Ⅲ带
4Ⅳ带 5Ⅴ带 6生狗脊粉
末升华物 7 5-羟甲基糠醛
狗脊提取物的升华物分析 取狗脊粉末适量 ,
用乙酸乙酯回流提取 4h ,滤过 ,滤液回收乙酸乙酯 ,
备用;残渣挥干乙酸乙酯 ,再用甲醇回流提取 4h ,滤
过 ,滤液回收甲醇 ,得甲醇提取物。将两种提取物分
别照微量升华法升华 ,升华物用甲醇洗脱后进行薄
层层析 。展开剂:石油醚-乙酸乙酯-丙酮(3∶3∶1),
显色剂:5%香草醛硫酸 ,硅胶 GF 254薄层板 ,结果见
图 4。结果可见:甲醇提取物升华后有 5-羟甲基糠
醛产生 ,而乙酸乙酯提取物升华后则无 5-羟甲基糠
醛产生 ,说明原始物质的极性较大 ,溶于甲醇而不溶
于乙酸乙酯。因此进一步分析甲醇提取物。将甲醇
提取物点于硅胶 GF254薄层板上 ,以氯仿-甲醇-水
(16∶9∶2)为展开剂 ,显色剂同前 。结果如图 5 ,将图
5按斑点分为 5条带 ,并用制备薄层分离这 5条带 ,
然后再分别将这 5条带的洗脱物升华 ,其升华物再
用石油醚-乙酸乙酯-丙酮(3∶3∶1)展开 ,结果见图 6。
发现只有Ⅳ带变黑 ,并与狗脊粉末升华物中 5-羟甲
基糠醛的斑点相对应 ,可以肯定Ⅳ带是转化为 5-羟
甲基糠醛的原物质。因此重点分离甲醇提取物的Ⅳ
带 ,分别以不同比例的氯仿-甲醇-水进行分离 ,最后
以(8∶6∶1)的效果最佳 ,得到单体化合物 ,口尝有甜
味 ,同时进行下列实验:(1)Ⅳ带加浓硫酸α-萘酚呈
蓝紫色 ,与葡萄糖或果糖显同样颜色;(2)Ⅳ带加入
盐酸间苯二酚呈深红色 ,而葡萄糖显浅红色 ,果糖呈
深红色 ,说明含有果糖和葡萄糖;(3)Ⅳ带加入溴水
先呈黄色 ,放置后则褪为无色 ,果糖加溴水呈黄色 ,
不褪色 ,而葡萄糖加溴水则褪为无色 ,也说明Ⅳ带是
葡萄糖和果糖的混合物 ,放置后溴水与葡萄糖作用
而褪色;再以同样展开剂和显色剂 ,展开葡萄糖 、果
糖 、鼠李糖和Ⅳ带 ,结果Ⅳ带呈椭圆形大点 ,并与葡
萄糖和果糖处于相同位置 ,鼠李糖则在最上方 ,进一
步证实Ⅳ带含有葡萄糖和果糖 ,但在普通薄层上无
法分开 ,所以 ,用 0.3mol·L-1的磷酸氢二钠水溶液
制备硅胶 G薄层板 ,以氯仿-甲醇-水(8∶6∶1)展开 ,
显色剂同前。此时Ⅳ带分为两个斑点 ,分别与葡萄
糖和果糖处于同一位置 ,而且以果糖为主 ,见图 7。
那么 5-羟甲基糠醛是否为狗脊升华或砂烫时由葡
萄糖 、果糖变化产生的呢? 所以直接用葡萄糖 、果糖
升华 ,得到与狗脊粉末升华物同样的斑点 ,从而进一
步证明狗脊升华物和砂烫品中的 5-羟甲基糠醛是
由狗脊中的葡萄糖或果糖加热脱水所致。见图 8 、
9 ,展开剂 、显色剂同图 1 。
图 7 甲醇提取物Ⅳ带与葡萄
糖 、果糖的薄层图谱
1 葡萄糖 2 Ⅳ带 3 果糖
图 8 狗脊升华物与葡
萄糖 、果糖升华物
的薄层图谱
1 葡萄糖升华物 2 葡萄糖
3 狗脊升华物 4 果糖
5 果糖升华物
3 讨论与小结
3.1 从狗脊的升华物薄层色谱可以看出 ,其含有的
成分很多 ,在显微镜下均可见针状结晶 ,但与升华温
度密切相关 ,只有在 120-140℃时才有结晶出现 ,
低于或高于此温度 ,则无结晶出现。而 5-羟甲基糠
醛的升华温度却比较宽 ,只要不超过 200℃均可产
生 。
3.2 从狗脊的升华物及炮制品中分离到 5-羟甲基
糠醛 ,同时证明是由葡萄糖或果糖加热脱水所致 ,尚
属首次。与地黄等炮制后变化有相似之处 ,是否所
有炮制品都有这种情况 ,还需深入研究。《中国药
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典》熟地黄的定性检查就是检测 5-羟甲基糠醛 ,本
文提出的 5-羟甲基糠醛与熟地黄中 5-羟甲基糠醛
的斑点完全一致 。
3.3 砂烫品中可检出 5-羟甲基糠醛 ,而酒制 、盐
制 、单蒸者在薄层色谱中均未检出 ,但在 HPLC 中
却可检出 ,说明其浓度很低 ,另一方面也说明与加热
程度有关。一些含糖的饮料 、啤酒等均含有不同量
的 5-羟甲基糠醛 。
3.4 关于 5-羟甲基糠醛的研究不多 ,在《默克索
引》中有简单的记载 。近年研究发现从生脉散煎剂
中分离鉴定了原三药材没有的 5-羟甲基糠醛 ,并具
有很好的抗氧化及心血管系统作用[ 9] 。但就 5-羟
甲基糠醛的作用与毒性还须深入研究 。
3.5 狗脊砂烫后产生 5-羟甲基糠醛 ,可作为炮制
品的指标物质之一进行检测 ,来控制质量 。
图 9 狗脊中葡萄糖 、果糖的转化过程
参考文献:
[ 1 ] 尚志钧重辑.雷公炮炙论[ M] .安徽:安徽科技出版社 , 1991 ,
46.
[ 2 ] 王孝涛主编.历代中药炮制法汇典(现代部分)[ M] .江西:江
西科技出版社 , 1989 , 104.
[ 3 ] 贾天柱 ,张骥鹏 ,李 军 ,等.狗脊及其炮制品挥发油成分的比
较研究[ J] .中国中药杂志 , 1996 , 21(4):216.
[ 4 ] 刘美丽.地黄炮制研究Ⅰ熟地黄中 5-羟甲基糠醛的提取分离
及含量测定[ J] .中草药, 1995 , 26(1):13.
[ 5 ] 徐丽珍.山茱萸化学成分的研究[ J] .中草药 , 1995 , 26(2):62.
[ 6 ] 饶品昌.薄层扫描法测定熟地黄中 5-羟甲基糠醛的含量[ J] .
中成药 , 1998 , 20(8):20.
[ 7 ] 中华人民共和国药典(一部)[ S] .北京:化学工业出版社 ,
2000 , 191.
[ 8 ] Harris D.W , Feather M.S , J.Org.Chem[ J] .1974 , 39 , 724.
[ 9 ] 严永清.生脉散复方化学成分的动态变化与药效关系研究 5-
羟甲基糠醛的分离 、鉴定及含量变化[ C] .全球华人中药现代
化学术研讨会论文集 , 1998 , 213.
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