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毛细管电泳用于中药白鲜皮中生物碱的分析



全 文 :第 17 卷第 1 期
2 0 1 1年 0 3月
分析测试技术与仪器
ANALYSIS AND TESTING TECHNOLOGY AND INSTRUMENTS
Volume 17 Number 1
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Mar. 2011
分析测试新成果( 23 ~ 28)
毛细管电泳用于中药白鲜皮中生物碱的分析
黄端华1,2,童 萍2,何 聿2,刘 薇2,张 兰2
( 1. 福建交通职业技术学院,福建 福州 350007;
2. 福州大学 食品安全分析与检测技术教育部重点实验室,福建 福州 350002)
摘 要: 建立了毛细管电泳同时分离白鲜皮中 3 种生物碱( 胡芦巴碱、白鲜碱和胆碱) 的的定量分析方法.以缓冲
液 H3BO3—Na2B4O7 ( pH = 8. 4,5 mmol /L) 、添加剂 3 mmol /L SDS和 0. 1% triton X - 100 为电泳运行液,24 kV为分
离电压,分离在 5 min内就可以快速完成.在 230 nm检测波长处,3 种组分的线性范围为:胡芦巴碱 5 ~ 100 μg /mL、
白鲜碱 5 ~ 75 μg /mL、胆碱 50 ~ 300 μg /mL,检测限分别为 1. 4、1. 4 和 16. 0 μg /mL.方法用于白鲜皮实际样品的测
定,回收率范围在 92. 0% ~ 101. 0%之间.
关键词: 白鲜皮;胡芦巴碱; 白鲜碱;胆碱;毛细管电泳;混合表面活性剂
中图分类号: O657. 7 文献标识码: B 文章编号: 1006-3757( 2011) 01-0023-06
白鲜皮为芸香科植物白鲜的干燥根皮. 白鲜皮
具有清热燥湿、祛风解毒的作用,可用于黄水淋漓、
湿疹、风湿热痹、黄疸尿赤[1]的治疗,是皮肤科的常
用药物.其主要成分有葫芦巴碱、白鲜碱和胆碱等
( 3 种化合物的结构式如图 1 所示) .白鲜碱具有体
外抗癌活性,在 UV灯照射下白鲜碱能与 DNA 双螺
旋结构中的嘧啶碱基形成加合物[2]. 小剂量的白鲜
皮可使心肌张力增加,心脏血液每搏输出量及每分
钟输出量均增多,对离体兔耳血管有明显的收缩作
用,对家兔子宫平滑肌有清理收缩作用[3].
有文献报道采用反相高效液相色谱[4]测定白
鲜皮中的白鲜碱.冉启琼[5]建立了反相高效液相色
谱法测定白鲜皮中活性成分梣酮的含量,以作为白
鲜皮药材质量评价的手段之一. 杜程芳[6]等采用高
效液相色谱进行了白鲜皮药材的指纹图谱研究,用
以说明白鲜皮不同部位的化学成分存在差异. 胡芦
巴碱[7]的测定一般采用高效液相色谱法,而胆碱的
测定往往以氯化胆碱作为标准品,已有报道采用紫
外分光光度法[8]测定柿子中的胆碱及毛细管电泳
法[9]测定山药中的胆碱. 目前尚未见用于葫芦巴
碱、白鲜碱和胆碱 3 种成分同时检测的分析方法.
通过建立简便快速的毛细管电泳法同时测定白
鲜皮中的葫芦巴碱、白鲜碱和胆碱,以实现对白鲜皮
药材质量的全面评价.
图 1 胡芦巴碱( TRI)、胆碱( CHO) 和
白鲜碱( DIC) 的结构式
Fig. 1 Structures
of trigonelline,dictamnine and choline
1 实验部分
1. 1 仪器和试剂
毛细管电泳仪( LUMEX,Russia ) ,配有高压电
收稿日期: 2010 - 11 - 16; 修订日期: 2011 - 01 - 24.
基金项目:福建省发改委 -福建省产业技术开发项目,福建省自然科学基金( 2010J05021 和 2009J01028) ,国家自然科学基金
( 21075016) ,高等学校科技创新工程重大项目培育项目 ( 708056 ) ,福建省交通职业技术学院基金资助项目
( 2006A1) .
作者简介:黄端华( 1981 - ) ,女,讲师,研究方向为药物分析.
通讯作者:张兰( 1963 - ) ,女,教授,博导,研究方向:色谱、质谱联用技术、电化学. E - mail: zlan@ fzu. edu. cn
分析测试技术与仪器 第 17 卷
源( ± 25 kV) 、自动进样和温度控制系统、M1cw15
数据处理工作站.未涂层石英毛细管柱( 50 μm ) 实
际长度为 62 cm ( 河北永年光纤厂) ,总长度为 54
cm; pHS - 3C 型精密 pH 计 ( 上海大中仪器有限公
司) ;超声波仪;稳压电源;抽湿机.
标准品白鲜碱、胆碱和胡芦巴碱由北京药品生
物制品检定所提供; 白鲜皮生药购自福州药店 ( 产
自河北) . 硼酸、硼砂、乙醇和曲通 X - 100 均为 AR
级,购自上海试剂总公司; 十二烷基硫酸钠( SDS) ,
分析纯,购自 sigma公司;水为二次蒸馏水.
1. 2 溶液配制
标准溶液的制备: 分别准确称量 1 mg 白鲜碱、
胆碱和胡芦巴碱,加一定量 1∶ 2 的乙醇和二次水,用
超声波振荡溶解,配成 1 × 10 -3 g /mL 的储备液. 缓
冲溶液的配制: 准确称量 1. 24 g 硼酸和 1. 91 g 的
硼砂溶于 100 mL的容量瓶,分别配制成浓度为 0. 2
mol /L的硼酸和 0. 05 mol /L 硼砂储备液.将硼酸溶
液分别与硼砂溶液混合得到 pH 为 7. 4 ~ 9. 0 的硼
酸 -硼砂缓冲液. pH 值大于 9. 0 的缓冲溶液采用
NaOH调配.
白鲜皮的提取与制备:取白鲜皮研碎,用四分法
精密称取 10 g,用 15 mL 水浸泡 24 h,加入 15 mL
70% 乙醇超声处理 20 min,冷却,用 70% 乙醇补足
减失的重量,摇匀,用 50% 乙醇定容至 100 mL. 放
置冰箱中,运行前再用缓冲液稀释到满足线性范围
的程度并用 0. 22 μm膜过滤.
所有溶液在进入毛细管电泳前必须用 0. 22 μm
膜过滤,并经超声除去气泡.
2 结果与讨论
2. 1 电泳条件的选择
实验之前,首先将这 3 种物质进行紫外扫描,以
了解它们的紫外吸收情况. 根据紫外谱图,葫芦巴
碱、白鲜碱和胆碱分别在 224、244 和 224 nm有最大
吸收,在 224 nm白鲜碱吸收太低,而在 244 nm葫芦
巴碱和胆碱几乎没有吸收. 考察了 228、230、234 和
240 nm波长处 3 组分的紫外吸收情况,综合考虑 3
组分的最大灵敏度,选择了 230 nm 为最佳检测波
长.
实验考察了几种常用的缓冲溶液: 磷酸盐
( PBS) 、硼酸盐( BBS) 、三羟甲基氨基甲烷( Tris) 及
醋酸盐缓冲溶液,以筛选出对待测物质能够产生最
高灵敏度和最佳分离度的背景电解质. 实验结果表
明,这几种缓冲溶液在一般条件下均无法分离这 3
种物质,但是 BBS缓冲溶液能够获得较高的峰响应
和较短的迁移时间. 因此选择硼酸盐作为背景电解
质,在保证有较好的灵敏度的基础上考虑添加表面
活性剂来改善分离度.
以硼酸盐作为背景电解质,试验了不同酸度不
同浓度下缓冲溶液对分离的影响,结果表明尽管改
变酸度及浓度,这 3 种物质仍然完全重叠在一起.添
加表面活性剂对于难以分离的物质是一种很好的选
择,因此在缓冲体系中添加常用的表面活性剂:十二
烷基硫酸钠( SDS) .随着 SDS浓度的加大,DIC 逐渐
被分离开来,而另外的 2 种组分没有呈现任何分离
的趋势.由于 TRI 与 CHO 有很相似的结构,因此在
分离上具有很大的困难. 考虑从根本上降低电渗流
EOF以实现两者的分离,因此在胶束电泳的模式下
又加入了 1 种能够降低电渗流的非离子表面活性
剂:曲通 X -100,形成了混合表面活性剂的体系,这
种体系对分离起到了很好的效果. 以下对各种影响
因素进行详细的讨论.
2. 2 缓冲液酸度及浓度的影响
从图 2 和图 3 可以看出,在添加了阴离子表面
图 2 缓冲液的酸度对迁移时间及分离度的影响
Fig. 2 Effect of pH on migration time
Analytical conditions: separation voltage 24 kV; 5 mmol /L
sodium borate buffer containing 3 mmol /L SDS and 0. 1%
triton X - 100 ( V/V ) ; concentration of trigonelline,
dictamnine and choline were 50 μg /mL,50 μg /mL,300 μg /
mL.
活性剂 SDS 和非离子表面活性剂曲通 X - 100 以
后,缓冲液的酸度及浓度对 3 种组分的分离没有显
著的影响.为了加快分离速度,选择了缓冲液浓度为
5 mmol /L,pH 8. 4.
42
第 1 期 黄端华,等: 毛细管电泳用于中药白鲜皮中生物碱的分析
图 3 硼酸盐缓冲溶液浓度对迁移时间的影响
Fig. 3 Effect of buffer concentration on migration time
Analytical conditions: pH =8. 4 borate,other conditions
same as Fig 2.
2. 3 添加剂浓度对分离的影响
DIC、TRI与 CHO 3 组分在没有添加剂的情况
下,优化缓冲液的浓度及酸度均难以达到基线分离.
因此考虑在缓冲液中加入适当的添加剂,由于只加
入 1 种表面活性剂仍无法令 3 种组分达到良好分离
的效果,因此采用阴离子表面活性剂 SDS 和非离子
表面活性剂曲通 100 的复配体系.结果表明,只要加
入少量的 SDS和曲通 100 便能使 3 组分达到完全分
离,并且所加入的表面活性剂只作为添加剂起作用,
没有达到临界胶束浓度( CMC) ,未形成胶束. 实验
在 0. 1% triton X - 100 ( 体积比) 的条件下详细考察
了 SDS浓度为 1、3、5、7 和 8 mmol /L下的分离情况,
从图 4 可以看出,在小于 SDS 的 CMC 范围内,TRI
与 DIC随着 SDS 浓度的增加呈现非常明显的分离
趋势,且 DIC 与 CHO 的迁移时间也随之增长. 发
图 4 SDS浓度对迁移时间及分离度的影响
Fig. 4 Effect of SDS concentration on migration time
Analytical conditions: pH =8. 4,other conditions same
as Fig. 2.
现,当浓度为 3 mmol /L 时,迁移时间最短并且 3 种
组分也能达到完全分离.
同样的,在硼砂 -硼酸体系中 3 mmol /L的 SDS
浓度下分别考察了曲通为 0. 01%、0. 10%和 0. 30%
( 体积比) 下的分离情况. 从图 5 可以看出,在没有
添加曲通时,图 5 ( a) 仅有 2 个峰,第 1 个峰是 TRI
和 CHO,第 2 个峰为 DIC,即使将 SDS 的浓度增加
到形成胶束的浓度,也无法实现 TRI 和 CHO 的分
离.因此,在上述缓冲体系优化的基础上,逐渐增加
曲通的浓度,当体积比为 0. 01%时,CHO 的迁移时
间与 TRI已经有了差异,可是图谱还是重叠;当体积
比为 0. 1%时,灵敏度和分离度均达到最佳状况,三
者达到了完全分离;而当体积比增加到 0. 3%时,基
线噪音增大,分离时间延长,且出现了 1 个倒峰. 显
然,0. 1%的曲通 100( 3 mmol /L的 SDS) 为最佳.
在最佳条件下,葫芦巴碱、白鲜碱和胆碱标准样
品的电泳谱图如图 6 所示.从图中可以看出,3 种组
分能够在 5 min内快速达到基线分离.
3. 4 线性响应范围及精密度
在上述选定条件下,对一系列浓度逐渐递减的
葫芦巴碱、白鲜碱和胆碱标准品混合样进行测定.以
电泳谱图的峰高别对各组分的浓度 X( μg /mL) 进行
回归分析,得出各组分的线性回归方程,并算出其检
测限,结果归纳于表 1 中.从表中可知,葫芦巴碱、白
鲜碱和胆碱的线性范围分别为 5 ~ 100 μg /mL、5 ~
75 μg /mL 和 50 ~ 300 μg /mL,呈现良好的线性关
系,R2 大于 0. 998 0. 检测限分别为 1. 4 μg /mL
( TRI) 、1. 4 μg /mL( DIC) 和 16. 0 μg /mL( CHO) .
在上述最佳条件下,取葫芦巴碱和白鲜碱浓度
都为 50 μg /mL,胆碱 300 μg /mL的标准试样连续进
样 5 次,重现性良好.迁移时间和峰面积的相对标准
偏差( RSD) 小于 4. 0% .
3. 5 白鲜皮实际样品和回收率的测定
在上述最佳的电泳条件下,按照 1. 2 中的实验
方法,将处理过的白鲜皮提取液连续进样 5 次,得到
图 7.图 7 中,2 ~ 5 min 之间杂峰较少,所检测的物
质也不受干扰,可见提取方法及所建立的测定方法
的选择性较高,能够用于这 3 种主要生物碱的测定.
将测得的峰高代入回归方程计算胡芦巴碱、白鲜碱
和胆碱的含量,结果见表 2.白鲜碱在 10 g样品中的
含量为 1. 08 mg,即 0. 108 mg /g,而文献[4]报道白
鲜碱在各地白鲜皮中的含量范围为 1. 8 × 10 -3% ~
36. 8 × 10 -3%,即 0. 018 ~ 0. 368 mg /g.实验所得的
52
分析测试技术与仪器 第 17 卷
图 5 不同曲通浓度的毛细管电泳谱图
Fig. 5 Effect of triton X -100 concentration on sensitivity and resolution
Conditions: fused - silica capillary 60 cm ×75 μm; injection
10 s; applied voltage 24 kV; running buffer 5 mmol /L borate ( pH =8. 4) containing 3 mmol /L SDS.
表 1 线性范围、检测限*
Table 1 Regression equations and detection limits
组分
回归方程
Y = bX + a**,C / ( μg /mL) ,H /mAU
相关系数
R2
线性范围
/ ( μg /mL)
检测限***
/ ( μg /mL)
TRI H = 0. 0432C + 0. 3557 0. 9986 5 ~ 100 1. 4
DIC H = 0. 0400C + 0. 1373 0. 9983 5 ~ 75 1. 4
CHO H = 0. 1010C - 0. 2831 0. 9987 50 ~ 300 16
* Conditions same as in Fig. 6.
** Y,peak high ( in 1 mAU) and X,compound concentration ( in μg /mL) .
*** Detection limits corresponding to concentrations giving a signal to ratio of 3.
结果在文献报道的范围之内,说明所建立的方法是
准确、可靠的.
为进一步验证方法的可行性,对实际白鲜皮样
品进行了加标回收率实验,结果见表 3.在样品中加
入 25 μg /mL和 50 μg /mL 的 TRI 和 DIC,其平均回
收率分别为 99. 0%和 97. 0% ;而加入 100 μg /mL和
150 μg /mL的 CHO,其平均回收率为 95. 5% . 从而
证明该方法用于白鲜皮化学成分的同时分析是准
确、可靠的.
4 结论
本文应用毛细管电泳 -紫外检测法建立了葫芦
巴碱、白鲜碱和胆碱同时分离检测的分析体系,3 种
分析物能够在5 min内实现快速分离,该体系可成
62
第 1 期 黄端华,等: 毛细管电泳用于中药白鲜皮中生物碱的分析
表 2 样品的测定结果( n =5) *
Table 2 Content of analytes
in Chinese medicinal Preparation( n =5)
组分 含量 / ( mg /g) RSD /%
TRI 4. 27 2. 4
DIC 1. 08 1. 6
CHO 31. 20 1. 8
* 紫外检测条件如图 6 所示,样品的质量为 10 g.
功地用于实际样品的检测. 该方法不需复杂的预处
理、过程简单、分离时间短、方法可靠,分析的灵敏
表 3 实际样品回收率的测定*
Table 3 Results of determination of recovery ( n =5)
组分 加入量/ ( μg /mL)
检测量
/ ( μg /mL )
回收率
/%
RSD
/%
TRI 25. 0 25. 4 101. 0 1. 20
50. 0 48. 5 97. 0 2. 10
DIC 25. 0 23. 9 95. 6 0. 98
50. 0 49. 2 98. 4 3. 40
CHO 100. 0 99. 0 99. 0 2. 50
150. 0 138. 0 92. 0 1. 40
* Analytical conditions same as in Fig. 6
度、准确度和重现性等结果均令人满意.因此有望将
本方法用于中药质量监控、药效成分分析以及药物
代谢分析等方面的研究.
参考文献:
[1 ] 杨云. 天然药物化学成分提取分离手册[M].北京:
中国中医药出版社,2003: 219.
[2 ] 朱丹妮,邱南生. 白鲜皮中白鲜碱含量测定[J]. 植
物资源与环境,1998,7 ( 2) : 61 - 62.
[3 ] 国家管理局中草药情报中心站编. 植物药有效成分
手册[M]. 北京:人民卫生出版社,1986: 327.
[4 ] 李倩,贾凌云,孙启时. HPLC法同时测定白鲜皮中
γ -崖椒碱和白鲜碱的含量[J]. 沈阳药科大学学
报,2010,27 ( 7) : 570 - 573.
[5 ] 冉启琼,罗兰,朱丹妮. 白鲜皮质量标准研究[J].
中医药学刊,2005,23 ( 9) : 1 585 - 1 586.
[6 ] 杜程芳,屠鹏飞. 白鲜皮药材指纹图谱研究[J]. 中
国天然药物,2003,1 ( 2) : 94 - 98.
[7 ] 赵怀清,王学娅,张洪建,等. 高效液相色谱法测定
胡芦巴中胡芦巴碱的含量[J]. 中国中药杂志,
2004,27 ( 3) : 194 - 196.
[8 ] 冯振兴,任爱农. 柿叶中胆碱含量测定[J]. 天津中
医药,2002,21( 3) : 248 - 249.
[9 ] Lan Zhang, Yuanhuan Liu, Guonan Chen.
Simultaneous determination of allantoin,choline and
l - arginine in Rhizoma Dioscoreae by capillary
electrophoresis[J]. Journal of Chromatography A,
2004,1 043: 317 - 321.
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分析测试技术与仪器 第 17 卷
Simultaneous Determination of Trigonelline,Dictamnine and
Choline in Root of Dictamnus
Dasycarpus Turcz by High Performance Capillary Electrophoresis
HUANG Duan - hua1,2,TONG Ping2,HE Yu2,LIU Wei2,ZHANG Lan2
1. Fu Jian Communication Techology College,Fu Zhou 350007,China;
2. Fuzhou University,Ministry of Education Key Laboratory
of Analysis and Detection Technology for Food Safety,Fuzhou 350002,China
Abstract: Capillary electrophoresis was applied to the simultaneous determination of trigonelline,dictamnine and choline in the root of
dictamnus dasycarpus turcz. 3 analytes were well separated within 5 min with a voltage of 24 kV in a 5 mmol /L borate buffer ( pH =
8. 4) with 3 mmol /L SDS and 0. 1% triton X - 100. The detection was carried out at 230 nm. The linearity ranged from 5 ~ 100 μg /
mL for trigonelline,5 ~ 75 μg /mL for dictamnine and 50 ~ 300 μg /mL for choline. The detection limit of 3 components was 1. 4
( trigonelline) 、1. 4 ( dictamnine) and 16 μg /mL ( choline) ,respectively. The recoveries of 3 active ingredients were between 92. 0%
~ 101. 0% .
Key words: root of dictamnus dasycarpus turcz; trigonelline; dictamnine; choline; capillary electrophoresis; mixture surfactants
Classifying number:
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
O657. 7
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