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HPLC法同时测定蜘蛛香药材中缬草三酯类化合物及其降解产物的含量



全 文 :2014 第十六卷 第十二期 ★Vol.16 No.12
〔World Science and Technology/Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica〕2658
HPLC法同时测定蜘蛛香药材中缬草三酯类
化合物及其降解产物的含量*
侯文慧,刘 勇,王春国,刘国林,刘倩佟,昶国平,刘 洁,史淑宁,石晋丽**
(北京中医药大学中药学院 北京 100102)
摘 要:目的:建立一种同时测定蜘蛛香药材中缬草三酯、乙酰缬草三酯及其降解产物 baldrinal、
11-ethoxyviburtinal含量的方法。方法:色谱柱:Agilent ZORBAX SB-C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流
动相:水(A)-乙腈(B),梯度洗脱;流速:1 mL·min-1;柱温:25℃;检测波长:241 nm;进样量:10 μL。结果:
14个不同产地蜘蛛香药材中 4种成分的含量差异较大。其中缬草三酯、乙酰缬草三酯、baldrinal的含量均
以云南宝山蜘蛛香为最高,11-ethoxyviburtinal的含量以云南大理蜘蛛香为最高。结论:本研究所建立的方
法精密度、重复性、稳定性良好,适用于蜘蛛香药材中 4种成分的含量测定,为蜘蛛香的质量控制和开发利
用提供依据。
关键词:蜘蛛香 缬草三酯 乙酰缬草三酯 baldrinal 11-ethoxyviburtinal HPLC
doi: 10.11842/wst.2014.12.024  中图分类号:R284.1  文献标识码:A
   收稿日期:2013-12-10
   修回日期:2014-02-16
*   科学技术部国家“重大新药创制”科技重大专项(2012ZX09102201-018):复方抗焦虑胶囊的开发研究,负责人:石晋丽。
** 通讯作者:石晋丽,博士,教授,主要研究方向:中药药效物质基础与新药源的寻找与扩大研究。
蜘蛛香为败酱科(Valerianaceae)缬草属(Va-
leriana)植物蜘蛛香(Valeriana jatamansi Jones)
的干燥根及根茎,具有理气止痛、消食止泻、祛风除
湿、镇惊安神之功 [1]。现代研究发现,蜘蛛香中主要
含有环烯醚萜类、挥发油类和黄酮类等化学成分,
其中环烯醚萜类成分具有抗焦虑、镇静催眠、抗肿
瘤等生物活性 [2-4]。2010 版《中国药典》将缬草三
酯和乙酰缬草三酯作为其含测指标 [1],但此类化合
物不稳定,易发生降解 [5]。
1968年,Thies P W等 [6]首次从蜘蛛香中分离出
缬草三酯的代谢产物 baldrinal(缬草醛),并测定出
其结构。此后,新的环烯醚萜类成分从蜘蛛香中陆
续被分离出来。宋歌 [7]采用乙醇加热回流提取,通
过硅胶柱色谱法,得到了蜘蛛香中缬草三酯类化合
物的另一降解产物—— 11-ethoxyviburtinal。研究
表明,蜘蛛香中缬草三酯类成分具有明确的镇静活
性 [8],其降解产物缬草烯酸和缬草醛的镇静活性优
于其前体产物 [9]。在德国,也将 baldrinal 作为缬草
的标示成分之一 [10]。4 种化合物的化学结构式见图
1。在蜘蛛香药材中缬草三酯类化合物及其降解产
物同时存在,为深入研究蜘蛛香的药理活性成分及
其质量标准,首先需建立该类化合物的含量测定方
法。本课题组同时测定蜘蛛香中缬草三酯、乙酰缬
草三酯及其降解产物 baldrinal、11-ethoxyviburtinal
的含量,为蜘蛛香药材的质量控制和进一步开发利
用提供依据。
1 仪器与材料
1.1 仪器
Agilent LC1100 型高效液相色谱仪(DAD 检
测器、四元泵、在线脱气机、LC1100 英文工作站,
美国安捷伦公司);KH5200D 型数控超声波清洗
器(昆山禾创超声仪器有限公司);SARTORIUS-
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CPA225D 型电子分析天平(德国赛多利斯股份有限
公司)。
1.2 试剂
缬草三酯、乙酰缬草三酯、baldrinal和 11-eth-
oxyviburtinal 均为自制标准品,HPLC 法测定其纯
度均大于 95%;乙腈(色谱纯,美国 Fisher 公司);
甲醇(色谱纯,美国 Fisher
公司);娃哈哈纯净水;其他
试剂均为分析纯(北京化工
厂)。
1.3 药材
14 个蜘蛛香药材样品
分别采集或购自云南师宗、
云南大理、云南永平、云南
昆明、云南昆明菊花村、云
南红河、云南宝山、云南省
药物研究所、河北安国、四
川雅安、四川峨眉山、四川
成都荷花池、重庆药材市场
和陕西咸阳,经北京中医药
大学石晋丽教授鉴定为败
酱科缬草属植物蜘蛛香(V.
jatamansi)的干燥根及根茎。
2 方法与结果
2.1 色谱条件
色 谱 柱:Agilent ZORBAX SB-C18 柱
(4.6 mm×250 mm,5 μm,美 国 安 捷 伦
公司);流动相 A:水,流动相 B:乙腈,梯
度 洗 脱:0-5 min,30%-55%(B);5-15
min,55%(B);15-20 min,55%-75%(B);
20-30 min,75%-80%(B);30-40 min,
80%(B);40-45 min,80%-95%(B);
45-50 min,95%(B);流速:1 mL·min-1;
柱温:25℃;检测波长:241 nm;进样量:
10 μL。该色谱条件下,蜘蛛香药材中
缬草三酯、乙酰缬草三酯、baldrinal 和
11-ethoxyviburtinal 与其他组分均能达到
较好的分离(见图 2)。
2.2 检测波长的选择
通 过 对 4 种 单 体 化 合 物 的 全 波
长 扫 描,可 知 缬 草 三 酯 和 乙 酰 缬 草
三酯的最大吸收波长为 254 nm,而 baldrinal、
11-ethoxyviburtinal 的最大吸收波长为 227、241、
289 和 424 nm,本实验分别考察了上述 5 个波长,
发现在 241 nm 处,4 种化合物均有较大的吸收,因
此本实验以 241 nm 作为检测波长。4 种化合物的
全波长扫描图见图 3。
图 1 4种化合物的化学结构式
图 2 对照品(A)和蜘蛛香药材(B)的 HPLC色谱图
注:1.11-ethoxyviburtinal,2.baldrinal,3.缬草三酯,4.乙酰缬草三酯。
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2.3 对照品溶液的制备
精 密 称 取 缬 草 三 酯、乙 酰 缬 草 三 酯、
baldrinal、11-ethoxyviburtinal对照品适量,分别加
甲醇制成浓度为 4.213、1.539、5.105 和 2.520
mg·mL-1的储备液。分别精密吸取缬草三酯、
乙酰缬草三酯、baldrinal、11-ethoxyviburtinal
对照品溶液 0.15、1、1和 1 mL,置于 5 mL容量瓶中,
加甲醇稀释至刻度,定容,制成含缬草三酯、乙酰缬
草三酯、baldrinal、11-ethoxyviburtinal 浓度分别为
0.126、0.308、1.021 和 0.504 mg·mL-1 的混合对照
品储备液。
2.4 供试品溶液的制备
取蜘蛛香药材(干燥粉碎后过 40目筛)各 5.0 g,
精密称定,加入甲醇 100 mL超声提取(功率 200 W,
频率 40 kHz)2次,每次 40 min,合并药液,过滤,滤
液浓缩至 5 mL,置 10 mL 容量瓶中,稀释定容,过
0.22 μm的有机滤膜,作为供试品溶液。
2.5 线性关系的考察
分别精密吸取缬草三酯、乙酰缬草三酯、bal-
drinal、11-ethoxyviburtinal 对照品溶液 5、5、0.6 和
0.2 mL,挥去部分溶剂,置 5 mL 容量瓶中,甲醇定
容至刻度,作为标品母液。将标品母液分别用甲醇
逐级稀释 2、4、10、20 和 40 倍。连同母液共配制成
6 个不同浓度的混合标准品溶液,按“2.1”项下色
谱条件进样分析。以峰面积 y 为纵坐标,进样量 x
(μg)为横坐标,得到 4 种成分的回归方程和相关
系数,结果见表 1。由表 1 可知,4 种成分在相应范
围内线性关系良好。
表 1 蜘蛛香中 4种成分的回归方程和相关系数
成分 回归方程 r 线性范围/μg
缬草三酯 y=713.83x+2.663 7 0.999 8 0.205-42.130
乙酰缬草三酯 y=964.64x+115.47 0.999 8 0.081-15.390
baldrinal y=612.44x-27.874 0.999 7 0.075-6.045
11-ethoxyviburtinal y=2 080.9x-10.834 0.999 8 0.025-1.003
图 3 4种化合物的全波长扫描图
注:A.缬草三酯、乙酰缬草三酯,B.11-ethoxyviburtinal、baldrinal。
2.6 精密度试验
取“2.3”项下的混合对照品溶液,连续进样 6
次,计算得 4 种成分的峰面积 RSD 分别为 1.60%、
1.67%、1.05%和 1.89%,表明仪器的精密度良好。
2.7 重复性试验
取重庆药材市场的蜘蛛香药材,按“2.4”项下
方法,平行制备 6 份供试品溶液,测定峰面积,测得
4 种成分的 RSD 分别为 0.65%、0.43%、1.61% 和
1.79%,表明该方法的重复性良好。
2.8 稳定性试验
取重庆药材市场的蜘蛛香供试品溶液,分别于
制备好后的 0、4、8、16、24、48 h 测定峰面积,得供
试品溶液中 4 种成分在 48 h 内的峰面积 RSD 分别
为 1.89%、0.73%、1.86% 和 1.01%,表明供试品溶
液在制备好后的 48 h 内稳定。
2.9 加样回收率试验
取 6 份已知含量的重庆药材市场蜘蛛香药材各
约 1 g,精密称定,分别加入稀释 10 倍的缬草素对
照品溶液 1 mL、乙酰缬草素对照品溶液 0.3 mL、稀
释 100 倍的 baldrinal 对照品溶液 1 mL、稀释 100
倍的 11-ethoxyviburtinal对照品溶液 2 mL,按“2.4”
项下方法,制备 6 份供试品溶液,测定其峰面积,结
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果见表 2-5。
2.10 样品测定
取 14个不同来源的蜘
蛛香药材,按“2.4”项下方
法,分别制备供试品溶液,按
标准曲线计算含量,结果见
表 6。
由 表 6 可 知,14 个 样
品中 4 种成分的含量差异
均很大,缬草三酯、乙酰缬
草三酯、baldrinal 的含量均
以云南宝山蜘蛛香为最高,
11-ethoxyviburtinal 的含量
以云南大理蜘蛛香为最高。
3 讨论
蜘蛛香中缬草三酯类
成分具有明确的镇静活性,
但该类成分不稳定,其结构
中有许多活泼的官能团,在
酸、热、光的影响下,易发生
开环、断键和某些重排反应
而降解 [5],若将该类成分溶
解在纯甲醇中,置冰箱中冷
冻保存,则稳定性良好 [11]。
因此本实验选择超声法提
取药材,减小了回流提取法
中加热等因素对该类不稳
表 6 蜘蛛香药材中 4种成分的含量(mg·g-1,n=2)
样品来源 采集年月 缬草三酯 乙酰缬草三酯 baldrinal 11-ethoxyviburtinal 总量
云南师宗     2006年 4月 6.177 2.508 0.350 0.088 9.123
云南大理     2006年 2月 6.156 2.505 0.325 0.108 9.094
云南永平     2006年 3月 1.043 0.284 - 0.089 1.416
云南昆明     2005年 9月 0.406 0.233 - 0.018 0.657
昆明菊花村    2002年 7月 0.525 0.242 0.038 0.074 0.879
云南红河     2002年 7月 0.066 0.020 - 0.015 0.101
云南宝山     2013年 10月 7.547 3.816 0.777 0.070 12.210
云南省药物研究所 2005年 9月 0.455 0.354 - 0.042 0.851
河北安国     2002年 3月 0.526 0.100 0.048 0.011 0.685
四川雅安     2002年 6月 0.190 0.044 - 0.024 0.258
四川峨眉山    2002年 6月 0.282 0.22 - 0.035 0.537
四川成都荷花池  2002年 7月 0.068 0.024 - 0.015 0.107
重庆药材市场   2013年 11月 0.489 0.448 0.045 0.039 1.021
陕西咸阳     2002年 7月 0.043 0.052 - 0.013 0.108
表 2 缬草三酯加样回收实验结果
实验编号 取样量/g 含有量/mg·g-1 加入量/mg 测得量/mg 回收率/% 平均值/% RSD/%
1 1.000 1 0.489 0.422 0.911 99.18
99.98 1.20
2 1.001 3 0.490 0.422 0.917 101.3
3 1.000 9 0.489 0.422 0.912 100.2
4 1.001 5 0.490 0.422 0.909 99.39
5 1.002 4 0.490 0.422 0.905 98.40
6 1.001 9 0.490 0.422 0.918 101.4
表 3 乙酰缬草三酯加样回收实验结果
实验编号 取样量/g 含有量/mg·g-1 加入量/mg 测得量/mg 回收率/% 平均值/% RSD/%
1 1.000 1 0.448 0.462 0.905 98.99
100.7 1.13
2 1.001 3 0.449 0.462 0.913 100.5
3 1.000 9 0.448 0.462 0.916 101.2
4 1.001 5 0.449 0.462 0.910 99.80
5 1.002 4 0.449 0.462 0.919 101.7
6 1.001 9 0.449 0.462 0.920 101.9
表 4 baldrinal加样回收试验结果
实验编号 取样量/g 含有量/mg·g-1 加入量/mg 测得量/mg 回收率/% 平均值/% RSD/%
1 1.000 1 0.045 0.051 0.096 99.27
99.72 1.07
2 1.001 3 0.045 0.051 0.095 98.39
3 1.000 9 0.045 0.051 0.096 99.59
4 1.001 5 0.045 0.051 0.096 100.3
5 1.002 4 0.045 0.051 0.097 101.5
6 1.001 9 0.045 0.051 0.096 99.25
表 5 11-ethoxyviburtinal加样回收试验结果
实验编号 取样量/g 含有量/mg·g-1 加入量/mg 测得量/mg 回收率/% 平均值/% RSD/%
1 1.000 1 0.039 0.050 0.088 98.03
99.60 1.37
2 1.001 3 0.039 0.050 0.089 100.3
3 1.000 9 0.039 0.050 0.089 99.23
4 1.001 5 0.039 0.050 0.088 98.12
5 1.002 4 0.039 0.050 0.090 101.4
6 1.001 9 0.039 0.050 0.089 100.5
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定成分的影响。baldrinal、11-ethoxyviburtinal为缬
草三酯类成分的降解产物,呈黄色油状物质。研究
表明该类降解产物在镇静活性方面远强于缬草三
酯 [9],且稳定性也更优 [7],故许多学者认为此类降解
产物具有深远的研究价值。本实验首次选择此 2种
降解产物 baldrinal、11-ethoxyviburtinal,与药典规
定的检测项目缬草三酯、乙酰缬草三酯一起作为含
量测定的指标,建立一种含量测定的方法,并应用
该方法同时测定 14 个不同来源的蜘蛛香药材中 4
种成分的含量。结果显示,本实验所建立的方法精
密度、重复性、稳定性良好,适用于蜘蛛香药材中 4
种成分的含量测定。14 个产地中各成分的含量检
测结果显示,各产地 4种成分含量差异均很大,缬草
三酯、乙酰缬草三酯、baldrinal 的含量均以云南宝
山蜘蛛香为最高,11-ethoxyviburtinal 的含量以云
南大理蜘蛛香为最高。从采集时间上看,新鲜药材
中缬草三酯、乙酰缬草三酯的含量明显高于贮存时
间较久的药材,可能是由于该类成分的不稳定性所
引起,通过与课题组前期研究比较 [12,13],也可看出,
随着药材贮存时间的延长,总体上该类成分的含量
呈下降趋势,但其下降规律还有待于进一步研究;
从地域上看,云南产区的药材中 4 种成分的含量较
其他产区高,其中以云南宝山产蜘蛛香质量较好。
以上实验结果表明,本实验建立的 HPLC 方法适
用于蜘蛛香中缬草三酯、乙酰缬草三酯、baldrinal、
11-ethoxyviburtinal 的含量测定,可为蜘蛛香的质
量控制和开发利用提供依据。
参考文献
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Determination of Valepotriates and Their Degradation Products in Valeriana Jatamansi Jones by HPLC
Hou Wenhui, Liu Yong, Wang Chunguo, Liu Guolin, Liu Qiantong, Chang Guoping, Liu Jie, Shi Shuning, Shi Jinli
(School of Chinese Materia Medica, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100102, China)
Abstract: This study was aimed to establish an HPLC method for simultaneous content determination of valtrate,
acevaltrate, and their degradation products, which were baldrinal and 11-ethoxyviburtinal, in Valeriana jatamansi
Jones. The separation and quantification of 4 constituents mentioned above were performed on an Agilent ZORBAX
SB-C18 (4.6 mm×250 mm, 5 μm). The mobile phase consisted of water (A) - acetonitrile (B) with an optimized gradient program. The flow rate was 1 mL·min-1. The col umn temperature was set at 25℃ . The wavelength was set
at 241 nm. And the injection volume was 10 μL. The results showed that among 14 different places of V. jatamansi,
the 4 contents determined were different. The contents of valtrate, acevaltrate, and baldrinal in the Yunnan Baoshan
Mount were the highest. And the content of 11-ethoxyviburtinal was the highest in Yunnan Dali. It was concluded
that the method was with good precision, reproducibility and stability. And it was suitable for the determination of
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4 valepotriates ingredients in V. jatamansi. It also provided references for the quality control and exploitation of V.
jatamansi.
Keywords: Valeriana jatamansi Jones, valtrate, acevaltrate, baldrinal, 11-ethoxyviburtinal, HPLC
(责任编辑:李沙沙 张志华,责任译审:王 晶)