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甲醇-超声法提取洋铁酸模有效成分的研究



全 文 :收稿日期:2009-10-01; 修订日期:2010-05-30
作者简介:张逢春(1963-),女(回族),吉林省吉林人 ,现任北华大学教授 ,
博士研究生 ,硕士学位 ,主要从事中药分离提纯研究工作.
*通讯作者简介:陈 霞(1962-), 女(汉族),吉林长春人 , 现任吉林大学
教授 ,博士研究生导师 ,博士学位 ,主要从事分子生物学在生物 、医药领域
中的研究工作.
甲醇 -超声法提取洋铁酸模有效成分的研究
张逢春1, 2 ,刘成柏 1 ,吴宗泽1 ,齐晓娟 1 ,陈 霞1*
(1.吉林大学生命科学院 ,吉林 长春 130061; 2.北华大学检验学院 ,吉林 长春 132013)
摘要:目的 探索高效 、简捷的蒽醌成分提取方法。方法 甲醇 -超声法提取洋铁酸模中的蒽醌类物质 ,超声加热后再重
新冷却处理;HPLC-MS检测提取物 , 并与乙醇提取法进行比较。结果 甲醇 -超声抽提法更有利于提取洋铁酸模中的蒽
醌类物质 , 其提取效率是乙醇抽提法的 6倍。结论 甲醇 -超声抽提法可以高效提取洋铁酸模蒽醌成分。
关键词:蒽醌; 洋铁酸模; 高效液相色谱 -质谱法; 甲醇 -超声抽提法
DOI标识:doi:10.3969 /j.issn.1008-0805.2010.09.126
中图分类号:R284.2  文献标识码:B  文章编号:1008-0805(2010)09-2394-02
  洋铁酸模 RumexpatientiaL, 蓼科酸模属植物 ,其主要活性成
分为蒽醌类物质 , 包括大黄素 ,大黄酚 , 大黄素甲醚及其苷类衍生
物 [ 1, 2] 。
洋铁酸模中蒽醌类物质的提取通常采用乙醇作为抽提溶剂 ,
但是不能获得较纯的蒽醌类物质 [ 2 , 3] ,乙醇提取物形成浸膏不易
萃取 、分馏等操作 , 给蒽醌类成分的纯化带来困难。 文献报道采
用甲醇为抽提溶剂提取尼泊尔酸模(Rumex.C)中蒽醌类物质 ,杂
质较少 , 且苷类成分提取率较高 [ 4] 。本文采用甲醇抽提洋铁酸
模中蒽醌类物质 , 并用 HPLC-MS检测蒽醌类含量 [ 5] 。由于蒽醌
苷类物质衍生物比较多 , HPLC-MS法没有用来可以跟踪检测的
离子对 , 故本研究用酸将提取物完全水解成游离蒽醌 [ 6 , 7] , 通过
测定水解前后游离蒽醌的含量差值计算出蒽醌苷类的含量 ,并与
乙醇抽提法比较 [ 8] , 旨在寻找一种高效 、简捷的蒽醌成分提取方
法。
1 仪器与材料
洋铁酸模 , 当年 9月份采自长春。大黄素 、大黄素甲醚 、大黄
酚标准品 , 由长春药检所提供。其他试剂均为国产化学纯。
250DE超声仪(上海昆山超声仪器公司), RE52旋转蒸发仪
(上海沪西分析仪器厂), C18柱 46 mm×150mm(美国 AB公司),
api4000高效液相四级杆串联质谱仪 (美国 AB公司)。
2 方法
2.1 甲醇 -超声抽提法 取 400 g洋铁酸模干粉以 4∶1的质量
比加入甲醇溶剂 , 60℃超声 30 min, 重复 3次。将甲醇抽提液
60℃减压蒸干。少量甲醇溶解提取物 , 抽提液再次减压蒸干。
80℃恒重 2 h, 收集干粉为 12 g。
2.2 乙醇抽提法 用 80%的乙醇提取 20kg洋铁酸模根干粉 ,质
量体积比为 5∶1过夜 , 重复 3次。将乙醇抽提液 60℃减压蒸干。
80℃恒重 2 h, 收集浸膏状物质为 120g。
2.3 蒽醌苷水解产物制备 甲醇 -超声提取物与乙醇提取物各
3.00 g, 加入 50ml的 2mol/L的 HCl, 加热冷凝回流 2 h。收集水
解产物 , 60℃干燥。
2.4 3种蒽醌类物质的标准曲线的制作 大黄素 8.6 mg、大黄酚
7.7mg、大黄素甲醚 9.2mg,选用 1∶1的甲醇氯仿定溶到 10 ml,
再逐级稀释到 3, 1, 500, 200, 100 μg· ml-1。 其中大黄素浓度选
用 0.3, 0.2, 50, 20, 10 μg· ml-1。峰面积对浓度作图 ,得标准曲
线。
2.5 色谱和质谱条件的选择
2.5.1 色谱条件 甲醇∶乙酸铵∶甲酸 =90∶10∶0.1,流速 0.8
ml· min-1。
2.5.2 质谱条件 大黄酚:(Q1/ Q2)252.8/224.9, 分解能 DP-
60 V, 碰撞能 CE-27V;大黄素:(Q1/ Q2)269.0/225.1, 分解能
DP-25V, 碰撞能 CE -28V;大黄素甲醚:(Q1/ Q2)283.0/
240.0 , 分解能 DP-50V,碰撞能 CE-30V。不同浓度的溶液进
色谱进行液质联用分析 ,上柱时间 10 min。
a-大黄素   b-大黄酚   c-大黄素甲醚
图 1 大黄素 、大黄酚 、大黄素甲醚不同保留时间的色谱图
从图 1中可见 3种组份同时进样 , 有较好的跨度 ,分离条件
合理。同浓度下大黄素甲醚的响应值偏小 ,大黄素的检测限是其
他两种的 10倍左右。
3 结果与讨论
3.1 蒽醌标准品的工作曲线制作及浓度检测 将峰面积 Y对浓
度 X作图 ,经过 spss11.0处理 ,得 3条工作曲线的方程。
大黄素:Y(峰面积), X(浓度)(m/z283.0 / 240.1):Y=
2 159.98 X+20 668.25 (r= 0.999 6 );大黄酚:Y(峰面积), X
(浓度)(m/z252.8 / 224.9):Y= 43X+ -2.03e+003 (r=
0.996 5);大黄素甲醚:Y(峰面积), X(浓度)(m/z283.0 /
240.1):Y= 20.5X+ -921(r=0.998 1)。其中大黄素浓度在
0.3 ~ 10ng/ml之间时具有较好的线性关系;大黄酚和大黄素甲
醚在 3 ~ 100 ng/ml时有良好的线性关系。 3条标准曲线 R>0.
99值均接近 1, 可以用来作为工作曲线。表 1为两种方法提取 3
种游离蒽醌的抽提率比较。两种抽提方法分别为甲醇超声法
(methanol-ultrasonic)和乙醇提取法(ethanolexraction)。苷类通
常在经过 1 h酸水解后 , 会完全转化为苷元 [ 6] 。而本试验选用 2
h酸水解 , 以确保其完全水解。表 2为水解后蒽醌浓度减去水解
前的蒽醌浓度得到的蒽醌苷类的提取率。
3.2 游离蒽醌和蒽醌苷类提取方法的比较 图 2为两种方法游
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离蒽醌提取率的柱状分析图 , 纵坐标为提取率 , 横坐标为提取方
法。图中可见 3种游离蒽醌在甲醇超声提取法中的提取率都高
于乙醇提取法 , 总提取率是后者 4倍。在甲醇超声提取法中大黄
素是大黄酚和大黄素甲醚的 3倍 , 说明洋铁酸模的游离蒽醌主要
以大黄素的方式存在 。
表 1 两种方法提取 3种游离蒽醌的抽提率比较
方法 成分 浓度 /ng· ml-1 抽提率(%)
大黄素 2.07 0.06
甲醇超声法 大黄酚 0.69 0.02
大黄素甲醚 0.54 0.01
大黄素 1.64 0.01
乙醇提取法 大黄酚 1.80 0.01
大黄素甲醚 0.87 0.005
表 2 蒽醌苷类的提取率
方法 成分 浓度 /ng· ml-1 抽提率(%)
大黄素 1.88 5.64×10-2
甲醇超声法 大黄酚 5.98 1.79×10-1
大黄素甲醚 2.11 6.34×10-2
大黄素 5.12 3.07×10-2
乙醇提取法 大黄酚 0.64 3.84×10-3
大黄素甲醚 1.29 7.75×10-3
a-大黄素   b-大黄酚   c-大黄素甲醚
图 2 两种方法游离蒽醌提取率的柱状分析图
图 3为蒽醌苷类提取率的柱状图比较 ,纵坐标为提取率 ,横
坐标为提取方法。图中可见甲醇 -超声提取法在 3种蒽醌苷类
组分的提取率高于乙醇提取法 6倍。
甲醇 -超声提取法的蒽醌苷类含量也高于乙醇提取法 ,其中
大黄酚的含量高于大黄素和大黄素甲醚。这说明在蒽醌苷类物
质中 , 大黄酚苷是主要的存在方式。在游离形态下 , 蒽醌类物质
更多的以大黄素存在;在结合形态下 , 蒽醌类物质以大黄酚的形
态存在。以上两点可以说明 , 在洋铁酸模根中 , 大黄素溶解度较
好 , 具有两个羟基 , 可以更稳定的存在 , 而最终的产物是大黄酚
苷。大黄素甲醚无论何种情况下含量都很少 ,说明大黄素甲醚是
一种次级代谢产物的中间体。以上结果还表明 ,蒽醌苷类的含量
要远远高于游离蒽醌的含量 ,证明洋铁酸模中蒽醌类物质主要以
苷类的方式存在。
3.3 HPLC-MS法在蒽醌类物质提取时的可靠性和适用性 液
质联用法对于游离蒽醌的跟踪检测比普通高效液相法具有优势。
蒽醌类和蒽醌苷类因为具有相同的生色团而有近似的紫外吸收
光谱 , 因而单高效液相法会产生较大的误差。 蒽醌苷衍生物较
多 , 糖链连接方式和长度都难以确定 ,因此将蒽醌苷类水解成相
应的游离物再进行液质法跟踪检测能准确得到蒽醌苷类的物质
含量。
a-大黄素   b-大黄酚   c-大黄素甲醚
图 3 蒽醌苷类提取率比较的柱状图
此外 , 通过液质联用方法检测蒽醌类物质的含量可以更加简
化研究的方法 ,精确度更高 , 检测限更低 , 能够达到 10-9g, 传统
高效液相检测法 [ 8]的不足是物质衍生物容易出现紫外干扰 , 蒽
醌类物质的紫外吸收峰多在一起 ,且保留时间由于化学结构的接
近而分离较窄。通过液质联用法可以对专一的离子对进行分析 ,
不受紫外吸收杂峰的干扰 , 这是单一的高效液相系统不能达到
的。
本研究选用甲醇超声法 , 得到的产物为干粉状物质 , 对照乙
醇抽提法的到的浸膏状物质有利于进一步的分级提取。并且甲
醇 -超声抽法提取率高 ,能够充分利用羊蹄植物资源 , 为今后的
羊蹄类植物开发奠定了基础。
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