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阳桃根中苯醌类化合物的分离鉴定与含量测定



全 文 :[收稿日期] 20130906(002)
[基金项目] 国家自然科学基金项目(81160533,81360129)
[第一作者] 温庆伟,高级工程师,博士,从事药效物质基础研究,Tel:0771-3218026,E-mail:wqw760623@ 163. com
[通讯作者] * 黄仁彬,教授,博士生导师,从事生化药理学研究,Tel:0771-5339805,E-mail:huangrenbin518@ 163. com
阳桃根中苯醌类化合物的分离鉴定与含量测定
温庆伟,陈春霞,梁杏梅,徐小惠,黄仁彬*
( 广西医科大学药理学教研室,南宁 530021)
[摘要] 目的:研究阳桃根(ACLR)中苯醌类化学成分的类型及含量测定方法。方法:利用色谱分离法、核磁共振技术对
阳桃根药材 60%乙醇提取物中的环己烷萃取部位进行分离、鉴定,并应用 HPLC 法对药材中的苯醌类化学成分进行含量测
定。结果:分离得到 2 个苯醌类化合物:2-methoxy-6-nonyl-cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (MNDD);2-dodecyl-6-methoxy-
cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (DMDD) ;MNDD,DMDD分别在 0. 177 ~ 2. 657 μg 和 0. 094 ~ 1. 416 μg 进样量与峰面积有良好
的线性关系;平均加样回收率为 98. 96%(RSD 1. 59%),99. 55%(RSD 0. 98%)。结论:首次从植物中分离得到 2 个苯醌类化
合物;HPLC测定方法简便、快速、稳定、准确可靠、重复性好,可用于阳桃根药材中 MNDD,DMDD的质量控制。
[关键词] 阳桃根;苯醌类化合物;分离鉴定;2-methoxy-6-nonyl-cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (MNDD);2-dodecyl-
6-methoxy-cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (DMDD)
[中图分类号] R284. 1 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2014)11-0070-05
[doi] 10. 13422 / j. cnki. syfjx. 2014110070
[网络出版地址] http:/ /www. cnki. net /kcms /detail /11. 3495. R. 20140324. 1609. 024. html
[网络出版时间] 2014-03-24 16:09
Isolation,Identification and Determination for
Benzoquinone Compounds from Averrhoa carambola Root
WEN Qing-wei,CHEN Chun-xia,LIANG Xing-mei,XU Xiao-hui,HUANG Ren-bin*
(Department of Pharmacology,Guangxi Medical University,Nanning 530021,China)
[Abstract] Objective:To isolate and identify the benzoquinone compounds from Averrhoa carambola root
(ACLR)and establish its HPLC determination method. Method:The cyclohexane fraction of 60% ethanol extract
of the herb was separated by the repeated silica gel column,and identified by 1H-NMR,13C-NMR,HSQC,HMBC
and FTIR,etc. And the determination method of benzoquinone compound isolated from ACLR was established by
HPLC. Result:Two benzoquinone compounds were isolated from ACLR,namely 2-methoxy-6-nonyl-cyclohexa-2,
5-diene-1,4-dione (MNDD),2-dodecyl-6-methoxy-cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (DMDD). MNDD and
DMDD had a good linear relationship between sample size and peak area at the range of 0. 177-2. 657 μg and
0. 094-1. 416 μg,and their average recovery were 98. 96% (RSD 1. 14%) and 99. 55% (RSD 0. 98%) ,
respectively. Conclusion:The two benzoquinone compounds were separated for the first time from plants. And the
HPLC determination method can used for ACLR quality control for its convenience,rapidity,stability,accuracy,
reliability and good reproducibility.
[Key words] Averrhoa carambola root; benzoquinone compound; isolation and identification;
determination method
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第 20 卷第 11 期
2014 年 6 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 20,No. 11
Jun.,2014
阳桃根为酢浆草科植物阳桃的干燥根(亦称
“杨桃根”),分布于云南、广东、广西及台湾地区,马
来西亚等国家也有分布[1-2],在《广西本草选编》、
《全国中草药汇编》等均有收录。本课题组前期研
究证实其醇提取物、水提取物中的多糖等均具有明
显降低动物血糖水平、抗氧化等作用[3-5]。我们从
化学成分预试验结果发现:其石油醚提取液的醋酐 /
三氯甲烷-浓硫酸反应明显,推测可能与其含有较大
量的甾体、三萜或苯醌类化学成分有关[6]。
为了证实这个推测,本文对阳桃根药材 60%乙
醇提取物的化学成分进行分离、鉴定,并测定其含
量,详细方法与结果如下。
1 材料
1. 1 药材 阳桃根 Averrhoa carambola L. 在 2010
年 6 月收集于广西灵山县,经过广西中医药研究院
赖茂祥教授鉴定,晒干,粉碎。
1. 2 仪器与试剂 CAMAG Linomat 5 型半自动点
样仪、Reprostar 3 型薄层色谱仪(瑞士);红外光谱仪
(PE,美国);Bruker AV-600 型核磁共振仪(TMS 内
标,德国),1H-和13 C-NMR 谱分别在 600,150 MHz
条件下测定;X-5 型熔点测定仪(北京);柱层析硅胶
(200 ~ 300 目,青岛)。
安捷伦 1100 系列 HPLC(VWD 检测器,美国),
UV-3101PC 型 紫 外-可 见 光 分 光 光 度 计
(SHIMADZU,日本),GR-202 型电子天平(日本艾安
得),KQ-500DE型超声波清洗仪(昆山市超声仪器
有限公司),Millipore 超纯水机(Academic,美国)。
甲醇为色谱纯(Merck,德国),水为超纯水,其余试
剂均为分析纯。
1. 3 分离步骤 取阳桃根粗粉 12 kg,加 8 倍量
60%乙醇,常压加热回流提取 3 次(1 h /次),滤过,
合并滤液,减压浓缩至约 15 L;药液分别用 3 倍量环
己烷、乙酸乙酯、正丁醇萃取 3 次,合并萃取液,分别
减压浓缩得到 10. 3,76. 6,153. 0,553. 0 g 的环己
烷、乙酸乙酯、正丁醇萃取物和水溶物。
取环己烷萃取物(10. 3 g),上样于硅胶柱中,用
环己烷-乙酸乙酯溶液(100 ∶ 0,20 ∶ 1,18 ∶ 1,15 ∶ 1,
12∶ 1,10∶ 1,8∶ 1,5∶ 1,3∶ 1,1∶ 1,0∶ 100)洗脱,得到组
分 Fr. 1-Fr. 8。Fr. 4(5. 0 g)再用硅胶柱反复分离,以
环己烷-乙酸乙酯溶液(100∶ 0,20∶ 1,18∶ 1,15∶ 1)洗脱,
即得到化合物(1)940 mg和化合物(2)1 410 mg。
1. 4 结构鉴定 测定以上两个化合物的1H-,13 C-
NMR,HSQC和 HMBC谱,经推导分析,其 H和 C 的
化学位移值及归属如下。
化合物 1 黄色针状结晶,13C-NMR(CDCl3)δ:
187. 9 (C-1),147. 3 (C-2) ,107. 2 (C-3) ,182. 3
(C-4) ,133. 3 (C-5) ,159. 0 (C-6) ,56. 4 (C-7,
OMe) ,28. 6 (C-1) ,27. 8 (C-2) ,32. 0 (C-7) ,
22. 8 (C-8) ,14. 3 (C-9) ,29. 8-29. 4 (m,C3-
6)。1H-NMR (CDCl3)δ:5. 87 (1H,d,J = 2. 8 Hz,
H-3),6. 48 (1H,d,J = 1. 7 Hz,H-5) ,3. 81 (3H,
s,H-7) ,2. 41 (2H,dd,J = 7. 2,0. 9 Hz,H-1) ,
0. 87 (3H,t,J = 7. 0 Hz,H-9) ,1. 33-1. 25 (m,
overlapped)。
化合物 2 黄色针状结晶,m. p. 63. 5 ~ 64. 3
℃。 IR (KBr) cm -1:449. 8, 717. 6, 896. 4,
1 022. 0,1 063. 5,1 177. 9,1 232. 7,1 326. 6,
1 472. 9,1 597. 8,1 653. 0,1 683. 9,1 851. 0,
2 916. 5,2 955. 9。13 C-NMR(CDCl3) δ:186. 7 (C-
1),146. 6 (C-2) ,106. 1 (C-3) ,181. 1 (C-4) ,
131. 8 (C-5) ,157. 8 (C-6) ,55. 2 (C-7,OMe) ,
27. 7 (C-1) ,26. 7 (C-2) ,30. 9 (C-10) ,21. 7
(C-11) ,13. 1 (C-12) ,28. 7-28. 2 (m, C3-
9)1H-NMR (CDCl3)δ:5. 87 (1H,d,J = 2. 3 Hz,
H-3),6. 47 (1H,d,J = 0. 9 Hz,H-5) ,3. 81 (3H,
s,H-7) ,2. 41 (2H,dd,J = 11. 2,4. 1 Hz,H-1) ,
0. 87 (3H,t,J = 7. 0 Hz,H-12) ,1. 60-1. 24 (m,
overlapped)。
由上可确定化合物 1,2 分别为 2-methoxy-6-
nonyl-cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (MNDD);2-
dodecyl-6-methoxycyclohexa-2, 5-diene-1, 4-dione
(DMDD)。经检索,除有文献报道其合成方法
外[7-8],还未见有从植物中分离得到这两个化合物
的报道。其化学结构式见图 1。
图 1 MNDD和 DMDD化学结构
2 含量测定
KKAy小鼠灌胃给药 DMDD 8 周后,能显著减
缓小鼠肾脏 AGE形成、降低小鼠血糖水平及相关蛋
白表达(如 AGE 受体,NF-κB 等);同时,能改善糖
尿病依赖型蛋白尿的症状和肾小球系膜基质扩张、
增加肌酐清除率,降低血清尿素氮[9]。以上结果均
说明 DMDD具有一定的降血糖及改善糖尿病症状
的作用,是阳桃根主要的降血糖活性成分之一,对药
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温庆伟,等:阳桃根中苯醌类化合物的分离鉴定与含量测定
材质量具有很好的监控作用。本文按照《中药质量
标准分析方法验证指导原则》(以下简称“指导原
则”)[10],对药材中上述 2 种苯醌类化学成分的含量
测定方法进行研究。
2. 1 色谱条件 Thermo ODS-2HYPERSIL 色谱柱
(4. 6 mm × 250 mm,5 μm),流动相甲醇-水(88 ∶
12),进样量 5 μL,流速 1. 0 mL·min -1,检测波长
270 nm,柱温 30 ℃。
2. 2 方法学考察
2. 2. 1 最大吸收波长 分别对药材供试品溶液、
MNDD和 DMDD 对照品溶液进行 UV 扫描,结果在
270 nm左右均有最大吸收峰,故选择 270 nm 作为
检测波长。
2. 2. 2 供试品溶液制备 取药材粉末约 0. 5 g,精
密称定,置具塞锥形瓶中,精密加甲醇 25 mL,称定
质量,加热回流 45 min,冷却,用甲醇补足减失的质
量,摇匀,滤过(0. 45 μm),取续滤液即得。
表 1 阳桃根中MNDD加样回收率试验
No. 取样量 / g 样品中含量 /mg 加入量 /mg 测得量 /mg 回收率 /% RSD /%
1-1 0. 125 1 0. 799 7 0. 590 4 1. 378 7 98. 07
1-2 0. 123 3 0. 788 2 0. 590 4 1. 384 0 100. 91
1-3 0. 124 6 0. 796 5 0. 590 4 1. 370 8 97. 27
2-1 0. 250 8 1. 603 2 1. 180 8 2. 750 2 97. 14
2-2 0. 252 3 1. 612 8 1. 180 8 2. 766 9 97. 74 1. 59
2-3 0. 253 4 1. 619 9 1. 180 8 2. 784 0 98. 59
3-1 0. 502 2 3. 210 3 2. 361 6 5. 585 2 100. 56
3-2 0. 501 8 3. 207 8 2. 361 6 5. 596 0 101. 13
3-3 0. 503 2 3. 216 7 2. 361 6 5. 559 5 99. 20
2. 2. 3 线性范围 取 MNDD(纯度 82. 0%)对照品
约 7. 2 mg,精密称定,置 20 mL量瓶中,加甲醇溶解
并稀释至刻度,摇匀,即得每 1 mL 含 0. 295 mg 的
MNDD贮备液。
取 DMDD(纯度 82. 8%)对照品约 3. 8 mg,精密
称定,置 10 mL量瓶中,加甲醇溶解并稀释至刻度,
摇匀,即得每 1 mL含 0. 315 mg的 DMDD贮备液。
分别精密吸取 MNDD贮备液 6 mL和 DMDD贮
备液 3 mL,置 10 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,得
混合对照品溶液(MNDD 质量浓度为 0. 177 g·L -1,
DMDD质量浓度为 94. 4 mg·L -1);精密吸取上述混
合对照品溶液 1,3,5,10,15 μL 进样,测定,以进样
量(μg)为横坐标(X),峰面积积分值为纵坐标(Y),
绘制标准曲线得回归方程为 YMNDD = 1 174. 0X -
16. 331(R2 = 0. 999 9,n = 5);YDMDD = 1 256. 3X -
14. 343(R2 = 0. 999 9,n = 5)。
结果表明 MNDD,DMDD 进样量在 0. 177 ~
2. 657,0. 094 ~ 1. 416 μg时,与峰面积呈良好的线性
关系,且分离度 > 1. 5。见图 2。
A. 对照品;B. 供试品;1. MNDD;2. DMDD
图 2 阳桃根药材 HPLC
2. 2. 4 精密度试验 精密吸取混合对照品溶液 5
μL,重复进样 5 次,测定 MNDD 和 DMDD 峰面积的
RSD分别为 0. 81%,0. 93%,说明仪器的精密性良好。
2. 2. 5 重复性试验 取同一批药材粉末 6 份,每份
约 0. 5 g,精密称定,按 2. 2. 2 项下方法制备;精密吸
取各供试品溶液 5 μL 进样,测定。结果 MNDD 和
DMDD的峰面积 RSD <2%,说明本方法重复性较好。
2. 2. 6 稳定性试验 精密吸取同一供试品溶液 5
μL,分别于 0,2,4,6,8,10 h 进样,测定。结果
MNDD和 DMDD 的峰面积 RSD 均 < 2. 0%,说明样
品溶液在 10 h内稳定。
2. 2. 7 加样回收率试验 取已知含量药材粉末 9
份,分别称取约 0. 125,0. 25,0. 50 g(n = 3),精密称
定,分别精密加入适量对照品,按 2. 2. 2 项下方法制
得供试品溶液;精密吸取溶液 5 μL,进样,测定,计
算回收率。结果见表 1 ~ 2。
此外,不同人员的“中间精密度”试验和不同检
测波长(265,270,275 nm),柱温(25,30,35 ℃),流
速(0. 9,1. 0,1. 1 mL /min)以及流动相比例(± 5%)
的“耐用性试验”结果也达到《指导原则》要求,说明
本方法稳定、可靠。
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第 20 卷第 11 期
2014 年 6 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 20,No. 11
Jun.,2014
表 2 阳桃根中 DMDD加样回收率试验
No. 取样量 / g 样品中含量 /mg 加入量 /mg 测得量 /mg 回收率 /% RSD /%
1-1 0. 125 1 0. 306 8 0. 314 8 0. 621 1 99. 84
1-2 0. 123 3 0. 302 4 0. 314 8 0. 621 6 101. 40
1-3 0. 124 6 0. 305 6 0. 314 8 0. 622 0 100. 51
2-1 0. 250 8 0. 615 1 0. 629 6 1. 244 3 99. 94
2-2 0. 252 3 0. 618 8 0. 629 6 1. 237 5 98. 27 0. 98
2-3 0. 253 4 0. 621 5 0. 629 6 1. 242 7 98. 67
3-1 0. 502 2 1. 231 6 1. 259 2 2. 480 6 99. 19
3-2 0. 501 8 1. 230 7 1. 259 2 2. 475 6 98. 86
3-3 0. 503 2 1. 234 1 1. 259 2 2. 484 6 99. 31
2. 3 样品测定 取广西灵山县产不同批次药材粉
末约 0. 5 g,精密称定,照上述方法制得供试品溶液,
进样,测定。结果见表 3。
表 3 不同批次阳桃根药材中MNDD,DMDD含量测定
批号
取样量
/ g
MNDD
平均值
DMDD
平均值
20100605 0. 502 0 8. 49 3. 34
0. 501 2
20121113 0. 504 7 0. 01 -
0. 500 8
20121216 0. 505 9 0. 10 0. 08
0. 504 8
注:“ -”表示未检出。
3 讨论
试验结果表明 MNDD,DMDD 在阳桃根中含量
较大,是药材主要的降血糖有效成分之一[7],但这
两种成分在不同批次的药材中含量差异较大;还需
要进一步研究与植物的生长时间、加工方法或保存
措施间的关系。
药材溶液、MNDD和 DMDD 对照品溶液分别在
278. 7,267. 0,267. 2 nm 有最大的紫外吸收。为了
能同时兼顾三者,本实验中选择了与 MNDD,DMDD
最大吸收波长较接近的 270 nm作为检测波长。
MNDD和 DMDD同为苯醌类化合物,具有相同
的母核,但侧链的长度不一样。本文多次采用甲醇
浸泡的方式(不加热)对不同批次药材进行提取、测
定,结果均能测出 MNDD。由此说明,MNDD不应是
DMDD的次生产物,而是药材中的固有成分。
经检索,MNDD,DMDD均是首次从植物分离得
到的化合物,而且都含有较长的烷烃侧链,为了考察
其化学性质是否稳定。分别将 MNDD,DMDD 溶于
甲醇(质量浓度分别为 0. 295,0. 315 mg·g -1),密
封,置于冰箱冷藏(4 ℃)7 d后,重新进样,用峰面积
归一法计算,发现纯度下降了约 7%,并且在色谱图
上产生较多小的杂峰。说明 MNDD,DMDD 长期放
置后容易降解,这可能也是有些药材测不到这两个
成分的原因之一,提示在采收或加工阳桃根药材时
应避免使用爆晒、加热等加工方式;同时,应尽量缩
短保存或贮藏的时间,以免化学成分降解。
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[责任编辑 顾雪竹]
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