全 文 :文山学院学报 Vol. 25 No. 6
Dec. 2012
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第 25 卷 第 6 期
2012 年 12 月 JOURNAL OF WENSHAN UNIVERSITY
瓶 尔 小 草 科 植 物 瓶 尔 小 草 Ophioglossum
vulgatum L,又称一支箭、一支枪、独叶一支箭、单
枪一支箭、一矛一盾、矛盾草、蛇须草。以全草入
药,清热解毒,消肿止痛。用于小儿肺炎,脘腹胀痛,
毒蛇咬伤,疔疮肿毒 ;外用治急性结膜炎,角膜云翳,
眼睑缘炎。分布于东北、陕西、湖北、云南、贵州、
广西、台湾及长江下游等地[1-2]。
黄酮类化合物广泛存在于植物中,生理活性
作用广泛 :维持血管正常的渗透压、防止血管脆
化,对多种炎症、冠心病、心绞痛等均有良好的疗
效。同时,黄酮类化合物还是一种良好的活性自由
基清除剂,具有调整免疫和内分泌的作用,还有抗
癌、抗炎等多种医疗保健作用,是一类重要的生物
活性因子。瓶尔小草的叶中主要含 3-O- 甲基槲皮
素 -7-0- 双葡萄糖苷 -4-O- 葡萄糖苷[3]。张帼威
等[4]从狭叶瓶尔小草中分离提取得到亚油酸、三油
酸甘油酯、β- 谷甾醇、正十五酸甘油酯、亚油酸
甘油单酯、3- 甲氧基槲皮素和 3,4- 二羟基苯甲酸。
瓶尔小草功效与黄酮类化合物有着密切关系。
傅里叶变换红外光谱法(FTIR)是一种常用的
分析技术,已被广泛应用在各个研究领域。其快速、
整体、直观分析的新方法也适用于中药结构研究,
尤其是中草药真伪、优劣、不同产地的快速鉴别、
复方整体成分配伍规律变化的研究[5],而将其应用
于中药原料药提取质量监控的研究鲜见。实验以瓶
尔小草为原料,采用醇提水沉—聚酰胺吸附、乙醇
溶液梯度洗脱,得到不同洗脱物 ;采用 FTIR 技术
分析了瓶尔小草不同乙醇溶液洗脱物的 FTIR 图谱
特征,为瓶尔小草的提取及其提取物的深度开发研
究提供技术支持。
1 实验部分
1.1 实验仪器及样材
傅立叶变换红外光谱仪(IRPresting-21 型,日
本岛津公司生产);液压片机、粉碎机(XA-1 型);
电子天平(Precisa XT220A 瑞士生产);恒温干燥箱
(202 型),瓶尔小草,购于文山中草药市场,经文
山学院沐建华高级实验师鉴定为瓶尔小草科植物瓶
尔小草。
1.2 样品置备
瓶尔小草洗净烘干后粉碎,称取 100 g,加 8 倍
量的 75% 乙醇回流提取 1.5 h,重复提取 3 次,合
并 3 次提取液抽滤,滤液浓缩至浸膏状,加 1/3 倍
量聚酰胺粉拌成糊状烘干,将其放置于聚酰胺柱顶
端,用蒸馏水洗至颜色极淡,再分别用 30%、50%、
60%、70%、80%、90% 乙醇溶液作为洗脱剂,以
1 mL/min 流速依次洗脱,分别收集各梯度洗脱液,
减压浓缩,真空干燥,得到相应的洗脱物[6],用于
红外光谱分析。
1.3 光谱测试
利用傅立叶变换红外光谱仪(IRPresting-21 型)
分别测量 30%、50%、60%、70%、80%、90% 乙醇
收稿日期:2012 - 10 - 25
基金项目:文山学院科学研究基金项目“瓶尔小草黄酮类物质分离鉴定及活性研究”(10WSY12)。
作者简介:张志信(1970 -),男,云南砚山人,文山学院生化系副教授,硕士,主要从事天然药物研究。
瓶尔小草提取物红外光谱解析
张志信1,2,张仕秀1,2
(1.文山学院 生化系,云南 文山 663000;2.文山州生物资源开发研究中心,云南 文山 663000)
摘要:以瓶尔小草为原料采用醇提水沉—聚酰胺吸附、乙醇溶液梯度洗脱,得到不同洗脱物。在此基
础上测定红外光谱(IR),并与黄酮类化合物对照品槲皮素、芦丁的红外光谱进行比较。结果表明,30%和
50%乙醇溶液洗脱物红外光谱相似,60%和 70%乙醇溶液洗脱物的红外光谱相似,而 80%和 90%乙醇溶液
洗脱物的红外光谱有明显差异,初步指认了不同洗脱物的吸收特征峰,为瓶尔小草原料药的提取建立分析模
式。
关键词:瓶尔小草; 黄酮类化合物; 洗脱物;红外光谱
中图分类号:Q949.366.2 文献标识码: A 文章编号:1674-9200(2012)06-0030-05
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张志信,等:瓶尔小草提取物红外光谱解析
溶液洗脱物。
2 结果与讨论
2.1 瓶尔小草不同提取物的IR图谱分析
90% 乙醇溶液洗脱物红外光谱图见图 1 及表
1,在 3008 cm-1 为 =C—H 的伸缩振动吸收峰,2927
cm-1 为亚甲基 C—H 反对称伸缩振动吸收峰,2856
cm-1 为亚甲基 C—H 反对称伸缩振动吸收峰,故推
测其含有—CH2。在 3200 ~ 3400 cm-1 有弱吸收的
宽吸收带,伸缩振动,故推测其含有—OH。1712
cm-1 为羰基 C=O 伸缩振动吸收峰。在 1600 cm-1、
1516 cm-1、1415 cm-1 为芳香环骨架振动吸收峰 ;在
1300 ~ 937 cm-1 为 C—O 键伸缩振动吸收峰 ;721
cm-1 为长链烷烃骨架振动吸收峰,以上光谱特征说
明 90% 乙醇溶液洗脱物中含有较多黄酮类、酯类和
芳香类化合物。
80% 乙醇溶液洗脱物红外光谱图见图 1 及表 1,
2926 cm-1 为亚甲基 C—H 反对称伸缩振动吸收峰,
2854 cm-1 为亚甲基 C—H 反对称伸缩振动吸收峰,
故推测其含有—CH2。在 1705 cm-1 处有强吸收峰,
表明有羰基 C=O 伸缩振动吸收峰,并在 1573 cm-1、
1456 cm-1 为芳香环骨架振动吸收峰,以上特征说明
80% 乙醇溶液洗脱物中含有黄酮类化合物。
图 1 90%、80% 乙醇溶液洗脱物红外光谱图
表 1 不同浓度乙醇溶液洗脱物的红外光谱特征峰
样 品 特征峰位 σ/cm-1
90%乙醇溶液洗脱物
80%乙醇溶液洗脱物
70%乙醇溶液洗脱物
60%乙醇溶液洗脱物
50%乙醇溶液洗脱物
30%乙醇溶液洗脱物
瓶尔小草药材
正丁醇萃取物
3008 2927 2854 1961 1712 1699 1284 1242 937 875 721
2926 2854 2358 1705 1573 1456
3311 2924 2852 1579 1452
2924 2852 2358 1579 1442 1058
2924 1604 1070 1016
3356 2924 1654 1602 1072 1041
2922 2358 2341 1031 667
3446 3421 3406 2924 2852 1707 1618 1465 1072 713
70% 及 60% 乙醇溶液洗脱物的红外光谱图见图
2 及表 1,70% 乙醇溶液洗脱物红外光谱图在 3311
cm-1 为羟基 O—H 伸缩振动吸收峰,2924 cm-1 为亚
甲基 C—H 反对称伸缩振动吸收峰,2852 cm-1 为亚
甲基 C—H 反对称伸缩振动吸收峰,故推测其含有
—CH2。在 1579 cm-1、1452 cm-1 为芳香环骨架振动
吸收峰,以上特征说明 70% 乙醇溶液洗脱物中含有
芳香类化合物。60% 乙醇溶液洗脱物红外光谱图在
2924 cm-1 为亚甲基 C—H 反对称伸缩振动吸收峰,
2852 cm-1 为亚甲基 C—H 反对称伸缩振动吸收峰,
故推测其含有—CH2。在 1579 cm-1、1442 cm-1 为芳
香环骨架振动吸收峰。60% 及 70% 乙醇溶液洗脱
物的红外光谱图中峰位及峰形非常相似,可以判断
60% 及 70% 乙醇溶液洗脱物所含成分相近。
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图 2 70%、60% 乙醇溶液洗脱物红外光谱图
50% 及 30% 乙醇溶液洗脱物的红外光谱图见图
3 及表 1,50% 乙醇溶液洗脱物红外光谱图在 3356
cm-1 为羟基 O—H 伸缩振动吸收峰,2924 cm-1 为
亚甲基 C—H 反对称伸缩振动吸收峰,2852 cm-1 为
亚甲基 C—H 反对称伸缩振动吸收峰,故推测其含
有—CH2。在 1 602 cm-1 为芳香环骨架振动吸收峰 ;
1 654 cm-1 为羰基(C=O)的伸缩振动吸收峰 ;在
1072 cm-1、1042 cm-1 处有强吸收峰,说明 50% 乙醇
洗脱物中糖(苷)类成分较多,主要为黄酮苷类化
合物。30% 乙醇溶液洗脱物红外光谱图与 50% 乙醇
容易洗脱物大体相同。
图 3 瓶尔小草 50% 和 30% 乙醇洗脱液的红外光谱图
由图 4 可以看出,瓶尔小草药材在 2922 cm-1
有吸收峰,为亚甲基 C—H 反对称伸缩振动吸收
峰,2856 cm-1 为亚甲基 C—H 反对称伸缩振动吸收
峰,故推测其含有—CH2。在 3200 ~ 3400 cm-1 有弱
吸收的宽吸收带,伸缩振动,故推测其含有—OH。
1200 ~ 950 cm-1 为各类 C—O 键振动吸收的重叠峰。
1031 cm-1、667 cm-1 等一系列吸收峰来自草酸钙,
说明瓶尔小草中含有相当量的草酸钙。
图 4 瓶尔小草及其正丁醇萃取物红外光谱图
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张志信,等:瓶尔小草提取物红外光谱解析
瓶尔小草正丁醇萃取物红外光谱图显示,3446
cm-1、3421 cm-1、3406 cm-1 为 O—H 伸缩振动吸收峰 ;
在 2924 cm-1 有吸收峰,为亚甲基 C—H 反对称伸缩
振动吸收峰,2852 cm-1 为亚甲基 C—H 反对称伸缩
振动吸收峰,故推测其含有—CH2。1707 cm-1 为羰
基 C=O 伸缩振动吸收峰。在 1618 cm-1、1465 cm-1
为芳香环骨架振动吸收峰 ;在 1072 cm-1、1042 cm-1
处有强吸收峰,说明正丁醇萃取物中糖(苷)类成
分较多,主要为黄酮苷类化合物。
2.2 瓶尔小草成分分离方法筛选
从图 1 至图 3 可以看出,采用聚酰胺吸附、乙
醇溶液梯度洗脱得到的洗脱物,在 1072 cm-1、1042
cm-1 附近的吸收峰强度随着乙醇浓度的升高而降低,
表明 60% 至 90% 的乙醇溶液洗脱物以苷元为主,
而 50% 和 30% 乙醇溶液洗脱物以苷类化合物为
主 ;80% 乙醇溶液洗脱物的红外光谱吸收峰为 2926
cm-1、2854 cm-1、2358 cm-1、1705 cm-1、1573 cm-1、
1456 cm-1 ;70% 乙醇溶液洗脱物的红外光谱吸收
峰 为 3311 cm-1、2924 cm-1、2852 cm-1、1579 cm-1、
1452 cm-1 ;60% 乙醇溶液洗脱物的红外光谱吸收
峰 为 2924 cm-1、2852 cm-1、2358 cm-1、1579 cm-1、
1442 cm-1、1058 cm-1。80%、70%、60% 乙醇溶液
洗脱物三者的红外光谱的相似度高,故在洗脱时采
用 80% 的乙醇溶液作为洗脱剂。50% 乙醇溶液洗脱
物的红外光谱吸收峰为 2924 cm-1、1604 cm-1、1070
cm-1、1016 cm-1 ;30% 乙醇溶液洗脱物的红外光谱
吸 收 峰 为 3356 cm-1、2924 cm-1、1654 cm-1、1602
cm-1、1072 cm-1、1041 cm-1。从 50% 和 30% 乙醇溶
液洗脱物的红外光谱可以看出,二者的吸收峰非常
相似,故在洗脱时采用 50% 乙醇溶液作为洗脱剂。
把 30%、50%、60%、70%、80% 和 90% 乙 醇
溶液洗脱物的红外光谱吸收峰与芦丁及槲皮素的红
外光谱吸收峰(见图 4、图 5 及表 2)相比较,发现
6 种乙醇溶液洗脱物在 1712 cm-1、1705 cm-1、1699
cm-1、1654 cm-1、1604 cm-1、1602 cm-1(C=O 伸 缩
振动)、1579 cm-1、1573 cm-1(芳香环骨架振动)、
1456 cm-1、1452 cm-1、1442 cm-1、1415 cm-1(C—H
弯曲振动)、1284 cm-1、1242 cm-1(C—O 伸缩振动)
等吸收峰较强,表明 6 种乙醇溶液洗脱物中均含有
黄酮类化合物,结合 30% 及 50% 乙醇溶液洗脱物
在 1072 cm-1、1042 cm-1 附近的吸收峰较强,故 30%
及 50% 乙醇溶液洗脱物所含的黄酮类化合物以黄酮
苷为主,60%、70%、80%、90% 乙醇溶液洗脱物,
结合它们在 1072 cm-1、1042 cm-1 附近的吸收峰较弱,
故 60%、70%、80%、90% 乙醇溶液洗脱物所含的
黄酮类化合物以游离黄酮为主。
图 5 槲皮素、芦丁标准品红外光谱图
表 2 芦丁、槲皮素标品的红外光谱特征峰
品种 红外光谱特征峰σ/cm-1
芦丁 3423 3406 2358 1653 1600 1506 1456 1361 1296 1203 1060 1012
槲皮素 3394 3319 1658 1610 1562 1519 1379 1317 1259 1242 1199 1166 1012
以上结果是由于聚酰胺吸附黄酮类化合物的强
度决定于形成氢键的大小,黄酮类化合物从聚酰胺
柱洗脱时,苷元相同时,洗脱的先后顺序是先黄酮
苷后黄酮苷元[7],故用低于 50% 乙醇溶液洗脱时,
得到的洗脱物以黄酮苷为主,当使用的乙醇浓度高
于 50% 时,洗脱物以游离黄酮(苷元)为主。
3 结论
30%、50%、60%、70%、80% 和 90% 乙 醇 溶
液洗脱物均含黄酮类化合物,30% 和 50% 乙醇溶
液洗脱物以黄酮苷为主,60%、70%、80% 和 90%
乙醇溶液洗脱物以游离黄酮(苷元)为主。30% 和
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50% 乙醇溶液洗脱物红外光谱相似,采用 50% 乙醇
溶液作为洗脱剂进行洗脱 ;60% 和 70% 乙醇溶液洗
脱物红外光谱相似,采用 70% 乙醇溶液作为洗脱剂
进行洗脱 ;80% 和 90% 乙醇溶液洗脱物红外光谱相
似度不高,需要分别采用 80% 和 90% 乙醇溶液作
为洗脱剂梯度洗脱。
参考文献:
[1] 朱成兰 . 云南常用中草药彩色图谱[M]. 海口 :海南
出版社,2003 :203.
[2] 范亚文,包文美,王全喜 . 中国瓶尔小草科植物孢子形
态的研究[J]. 西北植物学报,1997(6):182.
[3] 赵保发,张志信,张仕秀,等 . 不同采收季节瓶尔小草
黄酮类化合物含量分析[J]. 时珍国医国药,2009(2):
345-346.
[4] 张帼威,吴奶珠,范强,等 . 狭叶瓶尔小草化学成
分 的 研 究[J]. 天 然 产 物 研 究 与 开 发,2010(6):
1006-1008.
[5] 徐茂玲,李惠芬,周群,等 . 不同配伍方式凉血活血复
方的红外光谱法研究[J]. 光谱学与光谱分析,2010(3):
640-643.
[6] 张志信,张仕秀 . 瓶尔小草黄酮类化合物的分离及紫外
光谱鉴定[J]. 文山学院学报,2010(4):141-143.
[7] 宋晓凯 . 天然药物化学第 2 版[M]. 北京 :化学工业
出版社,2010 :89-90.
Infrared Spectrum Analysis of Extracts of Ophioglossum Vlgatum L.
ZHANG Zhi-xin, ZHANG Shi-xiu
(1.Department of Bidogy and Chemistry, Wenshan University, Wenshan 663000, China;
2.Wenshan Biological Resources Research & Development Centre,Wenshan 663000, China)
Abstract: The paper obtains different elution fractions by precipitating with alcohol extracting-water, absorbing
with polyamide and gradient eluting with ethanol solution with Ophioglossum vlgatum L. as the material and analyzes
them by Fourier Transform infrared spectroscopy. The results are compared with infrared spectroscopy of fl avonoids
quercetin reference substance and rutin. The result shows that infrared spectroscopy of elution fractions with 30% and
50% ethanol solution mainly are similar to Ophioglossum vlgatum L., the infrared spectroscopy of elution fractions
with 60% and 70% ethanol solution mainly are similar to Ophioglossum vlgatum L., while the infrared spectroscopy
of elution fractions with 80% and 90% ethanol solution are evidently different from Ophioglossum vlgatum L. The
characteristic absorption peaks of different elution fractions are described. This method can be used as establishing
analysis pattern for extraction of Ophioglossum vlgatum L. crude drug.
Key words: Ophioglossum vulgatum L.; fl avonoids; eluate; IR
(责任编辑 张 铁)