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红花椒和青花椒HPLC指纹图谱的分析



全 文 :分析与检测
2012年第 38卷第 4期(总第 292期) 171
红花椒和青花椒 HPLC指纹图谱的分析
余晓琴1,张丽平2,阚建全3
1(四川省食品药品检验所,四川 成都,610097) 2(成都纺织高等专科学校,四川 成都,611731)
3(西南大学食品科学学院,重庆 北碚,400716)
摘 要 采用 HPLC法建立了花椒的高效液相指纹图谱。色谱条件为色谱柱:迪马铂金 C18(250 mm × 4. 6 mm,
5 μm) ,柱温:30℃,流动相:V(乙腈)∶ V(水)= 50∶ 50,流速:0. 8 mL /min,检测波长:254 nm,进样量 2 μL,检测时
间:40 min。采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统 A 版》(研究版)提取 HPLC图谱共有模式,计算各批次样
品的相似度,结果显示,红花椒特征指纹图谱中有 11 个共有峰,15 批红花椒样品中,除一份样本外,其他 14 批样
品相似度均大于 0. 97,表明不同产地红花椒内在品质相似;青花椒特征指纹图谱中有 10 个共有峰,18 批青花椒
样品相似度都很低,相似度为 0. 52 ~ 0. 67,表明不同产地青花椒内在品质差异性很大。红花椒相比青花椒在保
留时间约 30 min处存在一个比较明显的色谱峰,并采用飞行时间质谱对该特征差异色谱峰进行鉴定,推断该物
质为不饱和五烯酰胺,即羟基-γ-山椒素或 2-羟基-N-异丁基-2,4,8,10,12-十四烷五烯酰胺及其同分异构体。
关键词 青花椒,红花椒,HPLC,指纹图谱
第一作者:博士,工程师。
* 国家“863”计划项目(2001AA248021) ,重庆市重点自然科学基
金项目(CSTC,2006BA1007)
收稿日期:2011 - 07 - 25,改回日期:2011 - 12 - 04
花椒(Zanthoxy lum L. )为芸香科落叶灌木和小
乔木蜀椒的果实,分布于亚洲、美洲、非洲及大洋洲的
热带和亚热带地区[1]。据《中国药典》收载:花椒有
“温中止痛、杀虫止痒,用于脘腹冷痛、呕吐泄泻、虫
积腹痛、蛔虫症,外治湿疹瘙痒”的功效[2]。花椒中
的主要成分有生物碱、酰胺、木脂素、挥发油、香豆素
等,其中酰胺类物质是花椒的主要麻味成分,挥发油
则主要是其香气成分。但不同品种、同一品种不同地
区的花椒,品质差异明显。
中药指纹图谱是一种综合的,可量化的鉴定手
段,可用于评价中药材质量的真实性、优良性和稳定
性。本文利用 HPLC对不同品种、不同产地花椒进行
分析,测定其指纹图谱,采用《中药色谱指纹图谱相
似度评价系统 A 版》(研究版)软件提取花椒 HPLC
特征指纹图谱并计算相似度,并采用飞行时间质谱对
红花椒和青花椒特征差异色谱峰进行比较分析,为花
椒品质评价奠定基础。
1 材料、试剂和设备
1. 1 材料与试剂
花椒:本试验采集新鲜花椒果实,放入恒温鼓风
干燥箱烘干(45℃)至壳籽分离,取壳做为试验用样
品。样品产地及编号见表 1。
表 1 花椒样品产地及编号
样品
编号
青花椒
样品
编号
红花椒
1 四川金阳洛觉 19 四川汉源富庄镇联络村
2 重庆江津石门镇 20 四川凉山州会东县马龙乡
3 重庆江津蔡家镇 21 四川汉源宜东镇关华村
4 重庆江津李市镇 22
四川阿坝州金川县双柏村金川
中学附近
5 重庆江津吴滩镇 23 四川凉山州会东县新街乡
6
四川金阳县城农贸市

24 四川汉源建黎乡同心村
7 四川金阳天地坝镇 25
甘肃天水市秦安县郭加镇(长把
大红袍)
8
四川金阳县城农贸市

26 四川汉源清溪镇新黎村
9 重庆巴南惠民镇 27
四川阿坝州金川县集沐乡新明

10 江津石门镇李家村 28 四川凉山州会东县红果乡
11 云南昭通 29
甘肃天水市秦安县郭加镇(大油
椒)
12 重庆合川 30
甘肃天水市秦安县郭加镇(短把
大红袍)
13 重庆江津先锋镇 31 四川汉源立交乡高桥村
14 重庆江津双福镇 32 四川阿坝州金川县双柏村
15 四川金阳放马坪乡 33 四川汉源双沟乡申沟村
16 四川金阳梗堡乡
17
重庆江津石门镇白坪

18 四川洪雅藤椒基地
乙腈(色谱纯) ,国药集团化学试剂有限公司;其
他试剂为实验室常规试剂。
1. 2 实验设备
超声波清洗器(KQ3200DB) ,昆山市超声仪器有
DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2012.04.014
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
172 2012 Vol. 38 No. 4 (Total 292)
限公司;分析型高效液相色谱仪(Agilent 1100) ,安捷
伦 科 技 有 限 公 司;LC-TOF-MS 液 质 联 用 仪
(Agilent6210) ,安捷伦科技有限公司。
2 实验方法
2. 1 HPLC指纹图谱条件的确定
2. 1. 1 色谱条件的选择
色谱柱:迪马铂金 C18 (250 mm × 4. 6 mm,5
μm) ,柱温:30℃,流动相:V(乙腈)∶ V(水)= 50∶ 50,
流速:0. 8 mL /min,检测波长:254 nm,进样量 2 μL,
检测时间:40 min。
2. 1. 2 标准品溶液的制备
取本实验室分离纯化制备的花椒麻味物质 P2 晶
体适量,用甲醇配制成浓度约为 100 μg /mL 的标准
品溶液。
2. 1. 3 供试品溶液的制备
将样品粉碎,过 40 目筛,混匀,称取样品 5 g,置
50 mL具塞锥形瓶中,准确加入甲醇 40 mL,超声提取
30 min,过滤,少量溶剂洗涤残渣,滤液转移至 50 mL
量瓶中,并定容至刻度,摇匀,过 0. 45 μm 微孔滤膜,
作为供试品溶液。
2. 1. 4 方法学考察
精密度试验:取 1 份供试品溶液,在同一色谱条
件下,连续进样 6 次,每次 2 μL,记录各共有色谱峰
的保留时间和峰面积,并计算它们之间的 RSD值。
稳定性试验:取 1 份供试品溶液,在同一色谱条
件下,于放置 0,1,2,3,4,5 h 后分别进样,进样量 2
μL,记录各共有色谱峰的保留时间和峰面积。并计
算 RSD值。
重现性试验:取粉碎后的样品适量,6份,精密称定
(取样量相同),按照 2. 1. 3 供试品溶液的制备方法制
备,并在同一色谱条件下进样分析,进样量 2 μL,计算
出共有色谱峰的保留时间、峰面积及各自的 RSD值。
2. 2 HPLC指纹图谱分析
2. 2. 1 指纹图谱共有峰的确定[3 - 5]
取不同产地的红花椒和青花椒,照上述供试品溶
液制备方法制备,按照上述色谱条件,注入高效液相
色谱仪,每次进样 2 μL,记录色谱图,应用《中药色谱
指纹图谱相似度评价系统 A 版》(研究版)软件,分
别对红花椒和青花椒样品的色谱图进行比较和编号,
并确定共有峰组成特征指纹图谱。
2. 2. 2 指纹图谱相似度的计算[6 - 8]
相似度可以定量的描述指纹图谱,本研究应用
《中药色谱指纹图谱相似度评价系统 A 版》(研究
版)软件,以对照指纹图谱共有模式为参照,分别计
算红花椒和青花椒指纹图谱的相似性。以相关系数
(中位数)对样品进行评价。
2. 2. 3 HPLC指纹图谱差异性峰的确证
LC /MS 系统使用 ESI离子源,离子扫描范围 100
~ 1 000,正离子模式下离子源参数,干燥气(N2)流
速:10 L /min,雾化气压力 1. 378 × 105 Pa,毛细管电
压 3 500 V,碎裂电压(fragmentor)150 V,提取总离子
色谱图,依据各离子流峰所代表化合物的准分子离子
分子质量信息,推断该峰对应化合物信息。
3 结果与分析
3. 1 HPLC指纹图谱条件的确定
按 2. 1. 1 ~ 2. 1. 3 所述方法和条件进行测定所得
到花椒供试品、空白溶剂和花椒麻味物质标准品的色
谱图。
图 1 花椒供试品色谱图(样品编号 19)
图 2 空白溶剂色谱图
结果表明,在同一色谱条件下,其共有峰的保留时
间和峰面积的精密度较高,空白溶剂对测定无干扰。供
试品溶液在一定时间内有良好的稳定性,在同一提取方
法下,系统表现出较好的重现性,符合《中药注射剂色谱
指纹图谱试验研究操作规程指南》(暂行)之规定。
3. 2 花椒 HPLC指纹图谱分析
3. 2. 1 指纹图谱共有峰的确定
在上述色谱条件下检测不同产地的 15 批红花椒
分析与检测
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图 3 花椒 HPLC指纹图谱参考峰
和 18 批青花椒(其中有一批为洪雅藤椒)的色谱图,
分别将色谱图输入国家药典委员会开发的《中药色
谱指纹图谱相似度评价系统 A 版》(研究版)软件
中,进行时间窗的设定、谱峰匹配,最后确定花椒中含
有 11 个共有色谱峰,青花椒中含有 10 个共有色谱
峰,并构成了特征指纹图谱,并将共有峰依次编号,见
图 4 ~图 7。比较图 4 与图 6,发现红花椒和青花椒特
征指纹图谱明显的差异性,主要表现在红花椒共有峰
中标号 9 的色谱峰,该色谱峰在青花椒共有峰中峰面
积很小。
图 4 红花椒 HPLC特征指纹图谱
图 5 十五批红花椒 HPLC图谱重叠谱图
3. 2. 2 指纹图谱相似度计算
与参照谱图进行比较,15 批花椒样品中,除样品
(甘肃秦安县郭家镇寺咀村大油椒,编号 29)样本外,
其他 14 批相似度均大于 0. 97,表明不同产地花椒
(品种大红袍)内在品质很相似,其指纹图谱特征性
图 6 青花椒 HPLC特征指纹图谱
图 7 十八批青花椒 HPLC图谱重叠谱图
和专属性很强。其中 29 号样品,差异性大原因是因
为品种不一样,表现在 19 号样品供试品色谱中,共有
峰 9 号峰峰面积相应很低而导致其相似度低。
由青花椒指纹图谱相似度结果来看,与参照谱图
进行比较,发现 18 批青花椒样品相似度都很低,相似
度为 0. 52 ~ 0. 67,结果表明不同产地、不同品种青花
椒内在品质差异性很大。
3. 2. 3 特征差异性峰分析
比较红花椒和青花椒 HPLC特征指纹图谱,发现
在保留时间约 30 min 处,红花椒与青花椒有一个明
显的差异峰。采用高分辨率飞行时间质谱对该色谱
峰(总离子色谱图中保留时间约 24 min 处) ,进行定
性分析结果见图 8 ~图 9。由 ESI(+)质谱图给出
(M + H)离子,M/Z290. 2124,确定该离子为加氢离
子,即化合物分子质量为 289. 2,通过计算该化合物
元素组成为 C18H27NO2,不饱和度为 6,同位素分布及
丰度比与理论值一致,结合文献推断为羟基-γ-山椒
素或 2-羟基-N-异丁基-2,4,8,10,12-十四烷五烯酰
胺及其同分异构体。
4 结论
采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统 A 版》
(研究版)建立花椒特征指纹图谱,红花椒指纹图谱
含有 11 个共有峰,而青花椒指纹图谱有 10 个共有
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
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图 8 花椒和青花椒供试品 HPLC色谱图和 TIC 图谱
注:a -红花椒总离子色谱图,b -红花椒紫外色谱图,
c -青花椒紫外色谱图,d -青花椒总离子色谱图
图 9 红花椒和青花椒差异性峰质谱图
峰。以共有模式为参照,红花椒指纹图谱相似度高
(除一批油椒外) ,相似度均大于 0. 97,而青花椒指纹
图谱相似度低(0. 52 ~ 0. 67)。提示不同产地红花椒
内在品质较一致,而不同产地青花椒内在品质差异性
大。青花椒和红花椒 HPLC 主要差异性色谱峰并经
高分辨率飞行时间质谱鉴定了其结构,推断不饱和五
烯酰胺,即羟基-γ-山椒素或 2-羟基-N-异丁基-2,4,
8,10,12-十四烷五烯酰胺及其同分异构体。
本文建立的花椒 HPLC 指纹图谱方法精具有良
好的精密度、稳定性、重复性,符合指纹图谱评价技术
要求。
参 考 文 献
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学工业出版社,2005:28 - 52.
[2] 肖培根.新编中药志:第二卷[M]. 北京:化学工业出
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Comparative Analysis on HPLC Fingerprints of Zanthoxylum bungeanum
Maxim and Zanthoxylum Schinifolium Sieb. et Zucc
Yu Xiao-qin1,Zhang Li-ping2,Kan Jian-quan3
1(Sichuan Institute for Food and Drug Control,Chengdu 610097,China)
2(Printing and Dyeing and Chemistry Department of Chengdu Textile College,Chengdu 610063,China)
3(School of Food Science,Southwest University,Chongqing 400716,China)
ABSTRACT HPLC fingerprint of Pericarpium Zanthoxyli were established by fingerprinting technology. Platisil
ODS C18 Column(250 mm × 4. 6 mm,5 μm)was used with acetonitrile -water(50∶ 50)as mobile phase at a flow
rate of 0. 8 mL /min. The detection wavelength was at 254 nm. The column temperature was at 22 ℃. The character-
istic of Pericarpium Zanthoxyli fingerprint was established by《Evaluation Systems of similarity of the chromatographic
fingerprint of traditional Chinese medicine,version A》(researchful version). Fingerprint of Zanthoxylum Bungeanum
Maxim has eleven common peaks,fingerprint of Zanthoxylum Schinifolium Sieb. et Zucc has ten common peaks. Re-
ferring to common peaks,similarity value of Zanthoxylum Bungeanum Maxim and Zanthoxylum Schinifolium Sieb. et
Zucc was calculated. The results showed fingerprint similarity of Zanthoxylum Bungeanum Maxim was high (amount
similarity > 0. 97) ,but fingerprint of Zanthoxylum Schinifolium Sieb. et Zucc was low similarity (0. 52 ~ 0. 67).
Quality of Zanthoxylum Bungeanum Maxim from different origins was more consistent,while Zanthoxylum Schinifolium
Sieb. et Zucc has big difference. Characteristic difference between peak of HPLC fingerprint of Zanthoxylum Bungea-
num Maxim and Zanthoxylum. Schinifolium Sieb. et Zucc was identified by TOF /MS,and was inferred to hydroxyl-γ-
sanshool or 2'-hydroxyl-N-isobutyl-2,4,8,10,12-tetradepentaenoateamide or their structural isomer.
Key words Zanthoxylum Bungeanum Maxim,Zanthoxylum Schinifolium Sieb. et Zucc,HPLC,fingerprint