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红凤菜新鲜茎叶中总黄酮提取物的LC-MS分析



全 文 :植物资源与环境学报 2014,23(3):108 - 110
Journal of Plant Resources and Environment
红凤菜新鲜茎叶中总黄酮提取物的 LC - MS分析
任冰如,吕 寒,陈 剑,梁呈元,吴菊兰,李维林①
〔江苏省·中国科学院植物研究所(南京中山植物园)江苏省药用植物研究开发中心 江苏省抗糖尿病药物筛选技术服务中心,江苏 南京 210014〕
LC-MS analysis of total flavonoids extracts from fresh stem and leaf of Gynura bicolor REN Bingru,LYU Han,
CHEN Jian,LIANG Chengyuan,WU Julan,LI Weilin① (Jiangsu Center for Research and Development of Medicinal
Plants,Jiangsu Provincial Service Center for Anti-diabetic Drugs Screening,Institute of Botany,Jiangsu Province and the
Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210014,China),J. Plant Resour. & Environ. 2014,23(3):108 - 110
Abstract:Four total flavonoids extracts were obtained from fresh stem and leaf of Gynura bicolor DC. by method of ethanol
extraction-macroporous resin column chromatography-polyamide column chromatography-recrystallization, and their
compositions were analyzed by LC-MS technology. The results show that there are six groups of flavonoid absorption peak in
total flavonoids extracts of G. bicolor,which is identified to be eight components including rutin,quercetin-3-O-
rubinobioside, hyperoside, isoquercitrin, kaempferol-3-O-rubinobioside, kaempferol-3-O-rutinoside, kaempferol-3-O-
galactoside and astragalin. This extraction method can effectively extract and purify total flavonoids from fresh stem and leaf
of G. bicolor,so it can be used for factory production.
关键词:红凤菜;LC - MS;总黄酮;槲皮素;山柰酚
Key words:Gynura bicolor DC.;LC-MS;total flavonoids;quercetin;kaempferol
中图分类号:Q946. 83;R284. 1 文献标志码:A 文章编号:1674 - 7895(2014)03 - 0108 - 03
DOI:10. 3969 / j. issn. 1674 - 7895. 2014. 03. 15
红凤菜(Gynura bicolor DC.)为菊科(Compositae)菊三七属
(Gynura Cass.)植物,别名血皮菜、观音菜、观音苋、紫背天葵
等,主要分布于中国南方各地,全草均可入药[1];也可作为蔬
菜食用,在国内多个地区均有栽培和销售。目前已知红凤菜
含有黄酮类、酚性酸类、萜类、甾醇类、脂肪酸类、生物碱类及
花青素类等[2 - 7]成分。由于黄酮类成分多具有保护心血管、抗
肿瘤、抗糖尿病、抗氧化、抗炎和抗病毒等作用[8],因此对红凤
菜中黄酮类成分的研究具有深度开发价值。
作者采用“乙醇提取 -大孔树脂柱层析 -聚酰胺柱层析
-重结晶”方法从红凤菜新鲜茎叶中提取获得不同分离阶段
的黄酮类化合物,并采用 LC - MS技术结合薄层层析对其进行
检测分析,考察提取分离过程中黄酮类化合物的富集和纯化
状况,以期为红凤菜中黄酮类化合物高效提取纯化工艺的建
立提供基础实验数据。
1 材料和方法
1. 1 材料
供试红凤菜取自江苏省·中国科学院植物研究所实验苗
圃,于 2003 年 7 月引自重庆,凭证标本保存于江苏省·中国科
学院植物研究所标本馆 (NAS),凭证标本号为 0648614。
使用的乙腈(美国 Fisher公司)和甲酸(美国 Tedia 公司)
均为色谱纯级;采用 Milli - Q 纯水仪(美国 Millipore 公司)制
备超纯水。
1. 2 方法
1. 2. 1 对照品溶液制备 参照陈剑[5]的方法从红凤菜中分
离制得黄酮苷类对照品芦丁(rutin)、异槲皮苷(isoquercitrin)
和紫云英苷(astragalin)以及有机酸类对照品异绿原酸 A
(isochlorogenic acid A)和异绿原酸 C(isochlorogenic acid C),上
述 5 个对照品均通过 NMR、MS 和文献比对等进行结构鉴定。
分别取各对照品适量,用甲醇配成质量浓度 0. 1 mg·mL -1的
对照品溶液。
1. 2. 2 总黄酮成分的分离及样品溶液的制备 取红凤菜新鲜
茎叶 5 kg,用 20 L体积分数 95%乙醇室温冷浸提取 7 d,提取
液减压浓缩并冷沉去杂。上清液上 NKA 大孔树脂柱,依次用
2 倍体积的水以及体积分数 30%、50%、70%和 95%乙醇进行
梯度洗脱;以 BAW〔V(正丁醇)∶ V(乙酸)∶ V(水)= 4∶ 1∶ 5〕为
展开剂、质量体积分数 1%AlCl3为显色剂对洗脱液进行聚酰胺
薄层层析;合并具有黄酮反应的洗脱液,减压浓缩至无醇味。
取一部分洗脱液在沸水浴上蒸干,得到样品Ⅰ;另一部分洗脱
收稿日期:2013 - 09 - 29
基金项目:江苏省产学研联合创新资金项目(BY2012213);江苏省科技基础设施建设计划———科技公共服务平台项目(BM2011117)
作者简介:任冰如(1964—),女,江苏宜兴人,博士,研究员,主要从事植物资源的研究与开发工作。
①通信作者 E-mail:lwlcnbg@ mail. cnbg. net
液进行聚酰胺柱层析,依次用 2 倍体积的水以及体积分数
30%、50%、70%和 95%乙醇梯度洗脱,收集洗脱液,每流份为
1 /10 柱床体积,减压浓缩后室温放置,至黄酮结晶析出后,过
滤,将滤液合并后进行干燥,得到样品Ⅱ,同时得到不同流份
的结晶即样品Ⅲ和样品Ⅳ。各样品均取 5 mg,分别用体积分
数 80%甲醇溶解并定容至 10 mL,用孔径 0. 22 μm微孔滤膜过
滤,即为供试样品溶液。
1. 2. 3 LC - MS 检测条件 参照文献[5]、使用 Agilent 6530
Accurate - Mass Q - TOF LC - MS 超高效液相 -精确飞行时间
质谱联用仪(美国 Agilent公司)进行 LC - MS分析。
色谱分析条件:AgilentZorbaxSB - C18色谱柱(100mm ×
4. 6 mm,1. 8 μm,美国Agilent公司);流速 0. 5 mL·min -1,柱
温 25 ℃,进样量 5. 0 μL。流动相 A 为乙腈、流动相 B 为体积
分数 0. 1%甲酸溶液,梯度洗脱过程:0 ~ 30 min,5% ~ 40% A;
30 ~ 40 min,40% ~ 100% A;40 ~ 45 min,100% ~ 5% A。紫外
采集数据范围为 200 ~ 400 nm,检测波长 360 nm。
质谱分析条件:ESI负离子模式,喷雾气压力 50 psig,干燥
气流速 10 L·min -1,干燥气温度 350 ℃,毛细管电压 3 500 V;
碎裂电压 175 V;扫描范围(m/z)50 ~ 1 000。
2 结果和分析
2. 1 红凤菜总黄酮提取物的组成成分解析
红凤菜新鲜茎叶总黄酮提取物的 LC - MS 检测结果见表
1,表中的化合物名称根据对照品和样品的 LC - MS图谱、保留
时间(Rt)和负离子模式下一级质谱的分子离子峰[M - H]-
并结合文献[4 - 5]中的数据确定。
根据对照品的质谱信息,鉴定出 1 号峰(Rt 17. 64 min,
[M - H]- m/z 609)为芦丁,3 号峰(Rt 18. 60 min,[M - H]-
m/z 463)为异槲皮苷,6 号峰(Rt 20. 35 min,[M - H]- m/z
447)为紫云英苷。因作者采用的 LC - MS 检测条件与文献
[5]完全一致,故参照文献[5]确定样品中其余黄酮苷类成分
分别为:3 号峰(Rt 18. 67 min,[M - H]- m/z 593)为山柰酚 -
3 - O - 洋槐苷(kaempferol-3-O-rubinobioside),4 号峰(Rt 19. 31
min,[M -H]- m/z 593)为山柰酚 -3 - O -芸香苷(kaempferol-3-
O-rutinoside),5号峰(Rt 19. 72 min,[M -H]- m/z 447)为山柰酚
-3 -O -半乳糖苷(kaempferol-3-O-galactoside )。
表1分析结果显示:红凤菜中的黄酮苷多以槲皮素或山
表 1 红凤菜新鲜茎叶总黄酮提取物的 LC -MS分析结果
Table 1 LC-MS analysis result of total flavonoids extracts from fresh stem and leaf of Gynura bicolor DC.
峰号
No. of
peak
保留时间 /min
Retention time
[M - H]-
m/z
化合物1)
Compound1)
样品吸收峰
Absorption peak of samples
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
1 17. 64 609 芦丁 rutin* √ √ √
609 槲皮素 - 3 - O -洋槐苷 quercetin-3-O-rubinobioside √ √
2 18. 35 463 金丝桃苷 hyperoside √ √ √
3 18. 60 463 异槲皮苷 isoquercitrin* √ √ √
18. 67 593 山柰酚 - 3 - O -洋槐苷 kaempferol-3-O-rubinobioside √ √ √
4 19. 31 593 山柰酚 - 3 - O -芸香苷 kaempferol-3-O-rutinoside √ √ √
5 19. 72 447 山柰酚 - 3 - O -半乳糖苷 kaempferol-3-O-galactoside √ √ √
6 20. 35 447 紫云英苷 astragalin* √ √ √
7 20. 81 515 异绿原酸 A isochlorogenic acid A* √
8 21. 66 591 - √
515 异绿原酸 C isochlorogenic acid C* √
9 21. 89 489 - √
1)* :与对照品一致 Corresponding to reference substance;-:未鉴定 Not identified.
柰酚为苷元,其连接的糖包括六碳醛糖〔如 D - 葡萄糖(D-
glucose)或 D -半乳糖(D-galactose)〕和甲基五碳糖〔如 L -鼠
李糖(L-rhamnose)〕。鉴于样品Ⅰ和样品Ⅱ的 1 号峰呈不对称
肩峰,故推测 1 号峰(Rt 17. 64 min,[M -H]- m/z 609)除含芦丁
外,还含有槲皮素 -3 - O -洋槐苷(quercetin-3-O-rubinobioside);
2号峰(Rt 18. 35 min,[M -H]- m/z 463)和与其相邻的异槲皮苷
具有相同的分子量,故推测其为金丝桃苷(hyperoside)。
2. 2 红凤菜总黄酮提取物的分离效果分析
由表 1 还可见:样品Ⅰ除了具有 6 组黄酮苷吸收峰外,还
有 3 个包含 4 种成分的杂质峰(即 7 ~ 9 号峰),对照文献[5],
确定 7 号峰(Rt 20. 81 min,[M - H]- m/z 515)为异绿原酸 A
(isochlorogenic acid A),8 号峰(Rt 21. 66 min,[M - H]- m/z
515)为异绿原酸 C(isochlorogenic acid C),另外 2 种成分尚未
能确定。样品Ⅰ经过聚酰胺柱层析得到的样品Ⅱ中不含有
7 ~ 9 号杂质峰,且保留了 6 个黄酮苷吸收峰,说明聚酰胺柱层
析可有效纯化红凤菜的黄酮苷提取物。
样品Ⅲ含有 1 号峰(Rt 17. 64 min,[M - H]- m/z 609)、3
号峰(Rt 18. 67 min,[M - H]- m/z 593)和 4 号峰(Rt 19. 31
901第 3 期 任冰如,等:红凤菜新鲜茎叶中总黄酮提取物的 LC - MS分析
min,[M - H]- m/z 593)3 个峰信号;样品Ⅳ含有 2号峰(Rt
18. 35 min,[M - H]- m/z 463)、3 号峰(Rt 18. 60 min,[M -
H]- m/z 463)、5 号峰(Rt 19. 72 min,[M - H]- m/z 447)和 6
号峰(Rt 20. 35 min,[M - H]- m/z 447)4 个峰信号。与样品
Ⅰ不同的是,样品Ⅲ中的 1 号峰为对称的峰信号,3 号峰只有 1
个分子离子峰信号([M - H]- m/z 593),而样品Ⅳ中的 3 号
峰也只有 1 个分子离子峰信号([M - H]- m/z 463)。以上结
果说明,采用聚酰胺柱层析结合重结晶方法可使红凤菜中的
不同黄酮苷成分得到较好的分离。
3 讨 论
在上述获得的黄酮苷成分中,槲皮素 - 3 - O -洋槐苷和
槲皮素 - 3 - O -半乳糖苷在红凤菜化学成分的相关研究中未
见报道,造成这一结果的原因除与分离手段不同有关外,还与
供试样品的性质不同有关。前人的研究多采用红凤菜干燥叶
片,而作者采用的是红凤菜新鲜茎叶,采用新鲜植物样品能更
全面地保留原有的化学成分。虽然如此,还应采用其他分析
手段对红凤菜中上述 2 种成分进行进一步的验证。
此外,从红凤菜新鲜茎叶中分离或检测到的黄酮苷成分
主要以槲皮素或山柰酚为苷元,这与他人的研究结果[2 - 5]一
致。因此,在测定红凤菜总黄酮成分时建议将样品中的黄酮
苷进行酸水解,并以槲皮素和山柰酚为对照品采用高效液相
法进行定量测定,以获得较准确的结果。
采用“体积分数 95%乙醇提取 - NKA 大孔树脂柱层析 -
聚酰胺柱层析 -重结晶”的工艺流程可有效地从红凤菜新鲜
茎叶中分离获得总黄酮,该工艺能耗低、操作简便、产品纯度
高,可用于工厂化生产。
参考文献:
[1] 江苏新医学院. 中药大辞典:上册[M]. 上海:上海科学技术出
版社,1977:988 - 989.
[2] 卓 敏,吕 寒,任冰如,等. 红凤菜化学成分研究[J]. 中草
药,2008,39(1):30 - 32.
[3] 吕 寒,裴咏萍,李维林. 红凤菜中黄酮类化学成分的研究
[J]. 中国现代应用药学,2010,27(7):613 - 614.
[4] 吕 寒,裴咏萍,李维林,等. 红凤菜中黄酮类化合物的高效液
相色谱与多级质谱联用分析[J]. 时珍国医国药,2011,22
(11):2582 - 2583.
[5] 陈 剑. 红凤菜、白子菜的降血糖活性成分研究[D]. 南京:中
国药科大学中药学院,2013:156 - 179.
[6] 蔡正宗,陈中文,杨正宪. 红凤菜所含两种主要花色苷之研究
[J]. 食品科学(台北),1995,22(2):149 - 160.
[7] 陈 剑,MANGELINCKX S,李维林,等. 红凤菜地上部分的化
学成分[J]. 植物资源与环境学报,2014,23(2):114 - 116.
[8] 吴立军. 天然药物化学[M]. 4 版. 北京:人民卫生出版社,
2004:173 - 216.
(责任编辑:佟金凤
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011 植 物 资 源 与 环 境 学 报 第 23 卷