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紫花丹参与白花丹参谱学对比分析



全 文 :Traditional Chinese Drug Research & Clinical Pharmacology,2013 May,Vol. 24 No. 3
收稿日期:2012-12-26
作者简介:刘政波,女,农艺师,研究方向:中草药的栽培、育种及质量评价。Email:Liuzhengbo2000@163.com。通讯作者:王建华,男,教授,
博导,研究方向:中药资源与开发。Email:sdauwangjh@yahoo.cn。
基金项目:国家自然科学基金资助(81274012,81001603);山东省农业良种工程资助项目([2007]217-12)。
山东省是丹参的道地产区之一,丹参(Salvia mil-
tiorrhiza Bge.)栽培面积最广。白花丹参(Salvia milti-
orrhiza Bge. f. alba)为紫花丹参的变型种,主要分布
于泰山及周边地区,其他地区较为少见[1-2]。《中国药
典》(2010版)只收录了紫花丹参,而没有收录白花丹
参[3]。二者的主要化学成分均为以丹参酮、丹参酮Ⅱ
A等为代表的脂溶性成分和以丹参素、原儿茶醛、丹
酚酸B等为代表的水溶性成分[4-6]。但在临床上白花
丹参除具有紫花丹参的生物活性和用途之外,对治
疗血栓性脉管炎具有独特的疗效[7-9]。为了较好地评
价和开发白花丹参的药材资源,本文综合运用了紫
外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FT-IR)和高效液
相色谱(HPLC)等方法系统地研究了紫花丹参和白花
丹参 5种不同提取部位的谱学行为,为紫花丹参和
白花丹参具有不同的药效学提供分子依据。
1仪器与材料
UV-2450双光束紫外可见分光光度计,日本岛
津公司;IR-200 红外分光光度计,FI-IR 傅立叶 -
红外变换光谱仪,包括中红外DTGS检测器,NICOLET
公司;DF-4型压片机,天津市港东科技发展有限公
司;Waters 600E高效液相色谱仪,美国waters公司,
紫花丹参与白花丹参谱学对比分析
刘政波 1,程秀贞 2,宋振巧 3,王建华 3(1. 山东省泰安市农业科学研究院,山东 泰安271000;2. 山东医药技
师学院,山东 泰安271000;3. 山东农业大学农学院,山东 泰安271018)
摘要:目的 研究紫花丹参和白花丹参二者谱学性质的差异。方法 综合运用紫外-可见光谱(UV-Vis)、红
外光谱(FT-IR) 和高效液相色谱(HPLC) 3种方法研究紫花丹参和白花丹参 5种不同提取部位的谱学行为,
宏观比较谱图中峰的数目、形状和强度,以及 5种主要活性物质的相对含量。结果 紫花丹参和白花丹参主要
成分的种类基本相同,只是同类成分的含量有所差异。结论 确定了紫花丹参和白花丹参谱学性质的差别,为
二者具有不同的药效学提供了分子依据。
关键词:紫花丹参;白花丹参;光谱学
中图分类号:R284.1文献标志码:A 文章编号:1003-9783(2013)03-0304-05
doi:10.3969/j.issn.1003-9783.2013.01.026
Comparative Analysis of Spectroscopy of Salvia miltiorrhiza Bge. and Salvia miltiorrhiza Bge. f. alba
LIU Zhengbo1,CHENG Xiuzhen2,SONG Zhenqiao3,WANG Jianhua3(1. Taian Academy of Agricultural Sciences,
Taian 271000 Shandong,China;2. Shandong Medicinal Technician College,Taian 271000 Shandong,China;
3. College of Agronomy,Shandong Agricultural University,Taian 271018 Shandong,China)
Abstract:Objective To investigate the differences of spectroscopy betweenSalvia miltiorrhiza Bge. andS lvia milti-
orrhiza Bge. f. alba.Methods The spectroscopic properties of five extractions of S.miltiorrhiza Bge. and S.miltiorrhiza
Bge. f. alba were studied by UV,IR and HPLC. The peak number,peak shape,peak intensity,and contents of five
active compounds were compared broadly.Results The components existed in S.miltiorrh za Bge. and S.miltiorrhiza
Bge. f. alba were nearly the same,but the contents of the similar components were different.Conclusion The differ-
ences of spectroscopy between S.miltiorrhiza Bge. and S.miltiorrhiza Bge. f. alba are confirmed,which will provide
the molecular proof of pharmacodynamics of S.miltiorrhiza Bge and S.miltiorrhiza Bge. . alba.
Keywords:Salvia miltiorrhiza Bge.;Salvia miltiorrhiza Bge. f. alba;Spectroscopy
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C M Y K
中药新药与临床药理 2013年 5月第 24卷第 3期
包括600E四元梯度泵,2996光电二极管正列(PDA)
检测器,中文Empowers色谱管理系统,四通道脱气
机;SZ-93 自动双重蒸馏水器,上海亚荣化学仪器
厂;FW177型中草药粉碎机,天津泰斯特仪器有限
公司;KQ5200D数控超声波清洗器,昆山市超声仪
器有限公司。
丹参样品均于2008年2月采自山东农业大学中
药园,经本院王建华教授鉴定为紫花丹参(Salvia mil-
tiorrhiza Bge.)和白花丹参(Salvia miltiorrhiza Bge. f.
alba)的干燥根及根茎。
2 方法与结果
2.1 样品的制备 将紫花丹参和白花丹参粉碎,各精
密称取5.0 g,依次用100 mL石油醚、氯仿、乙酸乙
酯、甲醇、水超声波提取30 min,提取液浓缩至干,
用少量甲醇溶解,备用。
2.2 紫外-可见光谱对比分析(UV-Vis) 分别将紫花
丹参和白花丹参5种不同部位提取物溶解并转移到
25 mL容量瓶中,用甲醇定容,样品溶液根据紫外扫
描情况适当稀释,同一提取物紫花丹参和白花丹参
稀释相同的倍数,以便对照,见图1。
按照《中国药典》附录要求药检中使用的2个比
色皿吸光度配对误差△A≤0.002,可配对使用,采用
空气为参比测量不同比色皿吸光度。以相应甲醇溶
剂为空白对照,置UV-2450双光束紫外可见分光光
度计上扫描(200~800 nm)。
2.2.1 石油醚提取部位比较 紫花丹参和白花丹参石
油醚提取部位,波谱形状几乎一致,最大吸光度差
别较小,紫花丹参为 0.439,白花丹参为 0.456;最
大吸收波长一致,均为285 nm。
2.2.2 氯仿提取部位比较 紫花丹参和白花丹参氯仿
提取部位,谱图形状相近,最大吸光度有较明显的
差别,紫花丹参为 1.804,白花丹参为 1.087;最大
吸收波长相近,紫花丹参为 290 nm,白花丹参为
286 nm。
2.2.3 乙酸乙酯提取部位比较 紫花丹参和白花丹参
乙酸乙酯提取部位,谱图形状几乎一致,最大吸光
度差别较小,紫花丹参为0.428,白花丹参为0.406;
最大吸收波长均为285 nm。在397 nm处白花丹参吸
光度较紫花丹参大,白花丹参为0.082,紫花丹参为
0.069。
2.2.4 甲醇提取部位比较 紫花丹参和白花丹参的甲
醇提取部位,谱图形状相近,最大吸光度有较明显
的差别,紫花丹参为 2.397,白花丹参为 1.939;最
大吸收波长几乎一致,紫花丹参为 293 nm(330 nm
为肩峰),白花丹参为291 nm(338 nm为肩峰)。
2.2.5 水提取部位比较 紫花丹参和白花丹参水提取
部位,谱图形状相近,最大吸光度差别较小,紫花
丹参为 1.692,白花丹参为 1.870;最大吸收波长均
为290 nm。
2.3 红外光谱对比分析(FT-IR) 将提取液于水浴锅
中蒸干,取大约1 mg样品粉末和150 mg干燥溴化钾
碎状晶体置于玛瑙研钵中,研匀至粘稠状,置于模
具中,压力调至20~30 mPa,约10 min后取下模具,
即得到1~2 mm厚的样品片。将制备好的溴化钾样品
片置于红外光谱仪中进行扫描,扫描前先扣除背景,
见图2。
2.3.1 实验条件 傅里叶红外变换光谱仪,中红外
DTGS 检测器,光谱分辨率为 4 cm-1,扫描范围是
4000~400 cm-1,扫描信号累加16次,扫描时扣除水
及二氧化碳的干扰。
2.3.2 石油醚提取部位比较 紫花丹参和白花丹参石
油醚提取部位的红外谱图并没有明显的差别,整体
红外图谱的峰形、峰位、相对峰高基本相同,具有
明显鉴别特征的为紫花丹参在2363 cm-1和 2344 cm-1
处有特征吸收,而白花丹参没有吸收,这预示着紫
花丹参石油醚提取物中可能存在—C≡C—官能团;
此外,紫花丹参在 1243,731,566,548,498 cm-1
处均有吸收,具有指纹特征。
图 1 紫花丹参(实线)和白花丹参(虚线)的紫外光谱图
Figure 1 UV spectra of extract fromS. milti rrhiza Bge. andS. miltior hiza Bge. f. alba
nm
A. 石油醚提取部位
nm
B. 氯仿提取部位
nm
C. 乙酸乙酯提取部位
nm
D. 甲醇提取部位
nm
E. 水提取部位
A
bs
A
bs
A
bs
A
bs
A
bs0.502
0.227
-0.047
200.00 500.00 800.00 200.00 500.00 800.00
1.983
0.906
-0.171
2.635
1.209
-0.216
200.00 500. 0 800.00
0.458
0.216
-0.026
20 .0 500.00 800.00
2.635
1.209
-0.216
20 .0 500.00 800.00
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Traditional Chinese Drug Research & Clinical Pharmacology,2013 May,Vol. 24 No. 3
A. 石油醚提取部位;B. 氯仿提取部位;C. 乙酸乙酯提取部位;D. 甲醇提取部位;
E. 水提取部位;1为叠加图;2为非叠加图;①为紫花丹参;②为白花丹参
图 2 紫花丹参和白花丹参红外谱图
Figure 2 FT-IR spectra of extract from S.miltiorrhiza Bunge. and S.miltiorrhiza
Bge. f. alba
2.3.3 氯仿提取部位比较 紫花丹参和白花丹参氯仿
提取部位的红外谱图没有明显的差别,整体红外
图谱的峰形、峰位、相对峰高基本相同,具有明显
鉴别特征的为白花丹参在 2363 cm-1处具有较弱的
特征吸收,紫花丹参没有,这预示着白花丹参氯仿
提取物中可能存在—C≡C—官能团,这个结论跟
二者石油醚提取物正好相反。此外,在指纹区
1030 cm-1和 913 cm-1处紫花丹参的吸收较白花丹
参强。
2.3.4 乙酸乙酯提取部位比较 紫花丹参和白花丹参
乙酸乙酯提取部位的红外谱图几乎重叠,指纹区具
有微小差别。具有明显鉴别特征的是在2365 cm-1和
1673 cm-1处紫花丹参均有明显吸收,而白花丹参此
处没有吸收,1673 cm-1吸收较强这预示着紫花丹参
乙酸乙酯提取物中可能含有—C=O,而白花丹参没
有。此外,在指纹区1492,1245,1185,968 cm-1白
花丹参均有较强吸收。
2.3.5 甲醇提取部位 紫花丹参和白花丹参甲醇提取
部位的红外谱图没有明显的差别,整体红外图谱的
峰形、峰位、相对峰高基本相同,二者在 3600
~3200 cm-1区间的吸收都很强,为O-H伸缩振动区。
另外,差别相对较小的特征为在1399 cm-1处白花丹
参的吸收较紫花丹参强。在指纹区1070 cm-1和 1049
cm-1,白花丹参的红外吸收有双峰。
A-2 B-1
B-2 C-1 C-2
D-1 D-2 E-1
E-2
A-1
A
bs
or
ba
nc
e
1.1
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
3000 2000 1000
Wavenumbers/cm-1
23
63
23
44
12
43
73
1
56
6
54
8
49
8
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
A
bs
or
ba
nc
e
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
3000 2000 1000
Wavenumbers/cm-1
23
63
23
44
12
43 73
1
56
6
54
8
49
8
A
bs
or
ba
nc
e
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
3000 2000 1000
Wavenumbers/cm-1
23
63
10
30
91
3
A
bs
or
ba
nc
e
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
3000 2000 1000
Wavenumbers/cm-1
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
23
63
10
30
91
3
A
bs
or
ba
nc
e
0.80
0.75
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
3000 2000 1000
Wavenumbers/cm-1
23
65
16
73
14
92
12
45
11
85
96
8
A
bs
or
ba
nc
e
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
3000 2000 1000
Wavenumbers/cm-1
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
23
65 16
73
14
92 1
24
5
11
85
96
8
A
bs
or
ba
nc
e
0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
3000 2000 1000
Wavenumbers/cm-1
10
70
13
99
10
49 A
bs
or
ba
nc
e
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
3000 2000 1000
Wavenumbers/cm-1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
13
99
10
70
10
49 A
bs
or
ba
nc
e
0.75
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
3000 2000 1000
Wavenumbers/cm-1
16
61
16
52
A
bs
or
ba
nc
e
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
3000 2000 1000
Wavenumbers/cm-1
16
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中药新药与临床药理 2013年 5月第 24卷第 3期
1
2
3
4
时间/min
0
35.00
65.00
75.00
流速/mL·min-1
1.00
1.00
1.00
1.00
乙腈/%
15.0
60.0
80.0
80.0
水/%
85.0
40.0
20.0
20.0
2.3.6 水提取部位 紫花丹参和白花丹参水提取部位
的红外谱图没有明显的差别,整体红外图谱的峰形、
峰位、相对峰高基本相同,具有明显鉴别特征的为
在1661 cm-1处白花丹参有明显的吸收,而紫花丹参
在1652 cm-1处有微弱的吸收。
2.4 高效液相色谱对比分析(HPLC) 分别将紫花丹
参和白花丹参5种不同部位提取物溶解并转移到50
mL容量瓶中,色谱甲醇定容,进样之前用0.45μm
有机膜过滤,进样量为 20μL。实验条件:色谱柱
Symmetry-C18(4.6 mm×250 mm,5μm),流动相为
A:乙腈,B:水(加1 %的冰醋酸),梯度洗脱见表1;
流速 1.0 mL· in-1;测定温度为室温;检测波长:
270 nm。
2.4.1 5种标准物质的测定 取 5 种标准品丹参素、
原儿茶醛、丹酚酸B、隐丹参酮、丹参酮ⅡA适量,
混合均匀后进样20μL进行高效液相色谱分析,色
谱图见图3。
2.4.2 紫花丹参和白花丹参5种不同提取部位的对比
分析 比较紫花丹参和白花丹参的石油醚、氯仿、
乙酸乙酯、甲醇、水共5个不同提取部位,分别在
检测波长为270 nm下的色谱过程,取0~70 min色谱
图进行对比分析,如图4所示。
2.4.2.1 石油醚提取部位 紫花丹参和白花丹参石油
醚提取部位的色谱图基本一致。紫花丹参和白花丹
参中总共检测到23个组分(含量大于 1 %,下同)。
在紫花丹参中检测出12个组分,其中,检测到两种
对照化合物成分,为隐丹参酮和丹参酮ⅡA,总量为
15.36 %和 44.81 %;在白花丹参中检测出 11 个组
分,其中,也检测到两种对照化合物成分,为隐丹
参酮和丹参酮ⅡA,总量分别为19.58 %和42.03 %。
通过液相色谱分析比较发现,紫花丹参和白花丹参
石油醚提取部位所含主要成分的种类基本相同,只
是同类成分的含量有差异。
2.4.2.2 氯仿提取部位 紫花丹参和白花丹参氯仿提
取部位色谱图具有一定区别。紫花丹参和白花丹参
中共检测到 27个组分。紫花丹参中检测出 13 个组
A
U
0.010
0.008
0.006
0.004
0.002
0.000
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00
min
ab
c
d
e
A. 石油醚提取部位;B. 氯仿提取部位;C. 乙酸乙酯提取部位;
D. 甲醇提取部位;E. 水提取部位;1为紫花丹参;2为白花丹参
图 4 紫花丹参和白花丹参液相色谱图
Figure 4 HPLC chromatograms of extract from S.miltiorrhiza
Bunge. and S.miltiorrhiza Bge. f. alba
min min
A
U
A
U
A
U
A
U
A
U
A
U
A
U
A
U
A
U
A-1 A-2 B-1 B-2
C-1 C-2 D-1 D-2
E-1 E-2
A
U
min min min min
min min min min
表 1 高效液相洗脱方式
Table 1 Elution Mode of HPLC
a. 丹参素;b. 原儿茶醛;c. 丹酚酸B;d. 隐丹参酮;e. 丹参酮IIA
图 3 5种混标的液相色谱图(270 nm)
Figure 3 Chromatograms of a mixture of five standards
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Traditional Chinese Drug Research & Clinical Pharmacology,2013 May,Vol. 24 No. 3
分,其中,检测到 3 种对照化合物成分,丹参素、
隐丹参酮和丹参酮ⅡA,总量分别为1.30 %、7.51 %
和34.39 %;在白花丹参中检测出14个组分,其中,
也检测到3种对照化合物成分,丹酚酸B、隐丹参酮
和丹参酮ⅡA,总量分别为1.23%、10.76%和37.75%。
通过液相色谱分析比较发现,紫花丹参和白花丹参
氯仿提取部位所含主要成分的主要区别在于,紫花
丹参样品可检测到丹参素成分,而白花丹参中没有
检测到丹参素成分。
2.4.2.3 乙酸乙酯提取部位 紫花丹参和白花丹参乙
酸乙酯提取部位的色谱图有一定区别。紫花丹参和
白花丹参中总共检测到15个组分。在紫花丹参中检
测出10个组分,其中,检测到3种对照化合物,分
别为丹参素、隐丹参酮和丹参酮ⅡA,总量分别为
3.04 %、3.39 %和11.72 %;在白花丹参中检测出5
个组分,其中,检测到两种对照化合物,为隐丹参
酮和丹参酮ⅡA,总量分别为5.04 %和13.88 %。通
过液相色谱分析比较发现,紫花丹参和白花丹参乙
酸乙酯提取部位所含化学成分的主要区别在于,紫
花丹参色谱图可检测到丹参素成分,而白花丹参中
没有检测到丹参素。
2.4.2.4 甲醇提取部位 紫花丹参和白花丹参甲醇提
取部位的色谱图有很大的区别,同类成分含量明显
不同。紫花丹参和白花丹参中总共检测到 20 个组
分。在紫花丹参中检测出 8 个组分,其中检测到 4
种对照化合物成分,为丹参素、丹酚酸B、隐丹参酮
和丹参酮ⅡA,总量分别为3.41 %、7.45 %、3.99 %
和12.08 %;在白花丹参中检测出12个组分,其中
检测到4种对照化合物成分,分别是丹参素、丹酚
酸B、隐丹参酮和丹参酮ⅡA,总量分别为 1.39 %、
7.43 %、1.25 %和 1.51 %。通过液相色谱分析比较
发现,紫花丹参和白花丹参甲醇提取部位所含主要
成分的种类基本相同,只是同类成分的含量有很大
差异。
2.4.2.5 水提取部位 紫花丹参和白花丹参水提取部
位的色谱图基本一致。紫花丹参和白花丹参中总共
检测到32个组分。在紫花丹参中检测出16个组分,
其中,检测到5种对照化合物成分,为丹参素、原
儿茶醛、丹酚酸B、隐丹参酮和丹参酮ⅡA,总量分
别为 2.91 %、1.51 %、44.53 %、1.03 %和 3.26 %;
在白花丹参中检测出16个组分,其中,检测到5种
对照化合物成分,为丹参素、原儿茶醛、丹酚酸
B、隐丹参酮和丹参酮ⅡA,总量分别为 3.25 %、
1.05 %、42.42 %、1.21 %和 3.91 %。通过液相色
谱分析比较发现,紫花丹参和白花丹参水提取部位
所含主要成分的种类基本相同,只是同类成分的含
量有差异。
3 讨论
谱学性质的研究已经广泛用于多种中药的鉴别
上,目前谱学表征已经成为鉴定物质结构的重要手
段之一[10-11]。本研究通过紫花丹参和白花丹参的紫外
光谱对比分析中发现石油醚、氯仿、乙酸乙酯和水
提取部位,波谱形状几乎相同,只是最大吸光度有
一定的差别。而甲醇提取部位,波谱形状有明显区
别,最大吸光度差别也比较大。
通过紫花丹参和白花丹参的红外光谱对比分析
中发现石油醚提取部位、氯仿提取部位,波谱形状
差别较大。乙酸乙酯、甲醇和水提取部位,波谱形
状相近,吸收强度有较小差别。
紫花丹参和白花丹参的高效液相色谱对比分析
中发现,石油醚、甲醇、水提取部位所含主要成分
的种类基本相同,只是同类成分的含量有差异。而
紫花丹参和白花丹参的氯仿和乙酸乙酯提取部位所
含主要成分的主要区别在于,紫花丹参样品可检
测到丹参素成分,而白花丹参中没有检测到丹参素
成分。
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(编辑:宋威)
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