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Simultaneous determination of eight active components in Gastrodiae Rhizoma by HPLC-MS

HPLC-MS法同时测定天麻饮片中8种活性成分



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 14 期 2015 年 7 月 ·2087·
HPLC-MS 法同时测定天麻饮片中 8 种活性成分
单鸣秋 1, 2,张 丽 1, 2,于 生 1, 2,钱 岩 1, 2,王君焱 1, 2,丁安伟 1, 2*
1. 南京中医药大学,江苏 南京 210023
2. 江苏省中药资源产业化过程协同创新中心,江苏 南京 210023
摘 要:目的 建立同时测定天麻饮片中天麻素、对羟基苯甲醇、香荚兰醇、对羟基苯甲醛、香荚兰醛、巴利森苷 B、巴利
森苷 C、巴利森苷 A 8 种成分的高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)分析方法。方法 采用 Agilent 1220 高效液相系统,Hypersil
C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相为 0.5%醋酸水溶液(A)-0.5%醋酸甲醇溶液(B),梯度洗脱:0~10 min,
98% A;10~60 min,98%~60% A;60~75 min,60% A;分析时间 75 min;体积流量 0.8 mL/min;柱温 30 ℃;进样量 20
μL。采用电喷雾离子源进行负离子模式监测,多反应监测模式用于定量分析,源喷射电压为−4 500 V,离子源温度为 550 ℃。
结果 测定的 8 种成分在线性范围内均具有良好的线性关系(r≥0.999 2);平均回收率在 94.51%~102.70%,RSD<3.50%。
在不同产地的天麻饮片中,8 种成分的量差异较大。其中,3 种巴利森苷类成分的量较高,香荚兰醇和香荚兰醛的量均较低。
结论 建立的测定方法分离效果及重复性好,且快速、简便,可作为天麻饮片的质量控制方法。
关键词:天麻;高效液相色谱-质谱法;天麻素;对羟基苯甲醇;香荚兰醇;对羟基苯甲醛;香荚兰醛;巴利森苷 B;巴利
森苷 C;巴利森苷 A;质量控制
中图分类号:R286.02 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670 (2015)14 - 2087 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.14.012
Simultaneous determination of eight active components in Gastrodiae Rhizoma by
HPLC-MS
SHAN Ming-qiu1, 2, ZHANG Li1, 2, YU Sheng1, 2, QIAN Yan1, 2, WANG Jun-yan1, 2, DING An-wei1, 2
1. Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China
2. Jiangsu Collaborative Innovation Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization, Nanjing 210023, China
Abstract: Objective To establish an HPLC method for the simultaneous determination of eight active components (gastrodin,
4-hydroxybenzyl alcohol, vanillyl alcohol, vanillin, p-hydroxybenzaldehyde, parishin B, parishin C, and parishin A). Methods The
analysis was performed on an Agilent 1220 system with a Hypersil C18 column (250 mm × 4.6 mm, 5 μm). The eight components were
separated in 75 min with gradient mobile phase consisting of 0.5% CH3COOH-H2O (A) and 0.5% CH3COOH-CH3OH (B): 0—10 min,
98% A; 10—60 min, 98%—60% A; 60—75 min, 60% A. The temperature of column was 30 , an℃ d the injection volume was 20 μL.
The multiple-reaction monitoring (MRM) scanning was employed for the quantification with switching electrospray ion source
polarity in negative mode. The ion spray voltage was set at −4500 V and the turbo spray temperature was maintained at 550 ℃. Results
The eight components had the good linearity (r ≥ 0.999 2) within the linear ranges. The average recovery rate was 94.51%—102.70%
with RSD < 3.50%. The contents of the eight components of Gastrodiae Rhizoma varied according to the different habits. The
contents of parishins A, B, and C were high while the contents of vanillyl alcohol and vanillin were low. Conclusion The developed
HPLC-MS method is simple, sensitive, and accurate, and has the good repeatability in separation, which is available for the quality
control of Gastrodiae Rhizoma.
Key words: Gastrodiae Rhizoma; HPLC-MS; gastrodin; 4-hydroxybenzyl alcohol; vanillyl alcohol; p-hydroxybenzaldehyde; vanillin;
parishin B; parishin C; parishin A; quality control



收稿日期:2015-02-25
基金项目:江苏省中药资源产业化过程协同创新中心项目(ZDXM-1-3);江苏高校优势学科建设工程资助项目
作者简介:单鸣秋(1978—),男,副教授,博士,主要从事中药炮制及饮片质量标准研究。Tel: (025)85811519 E-mail: shanmingqiu@163.com
*通信作者 丁安伟(1950—),男,教授,博士生导师,主要从事中药炮制研究。Tel: (025)85811523 E-mail: awding105@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 14 期 2015 年 7 月 ·2088·
天麻 Gastrodiae Rhizoma 为兰科植物天麻
Gastrodia elata Bl. 的干燥块茎,列于《神农本草经》
上品,为我国传统贵重药材。天麻性甘、平,归肝
经,有平肝息风止痉的功效,临床上主要用于头痛
眩晕、肢体麻木、小儿惊风、癫痫抽搐、破伤风等
的治疗[1]。天麻的主要成分为酚类化合物及其苷、
多糖、甾醇等[4-8]。其中天麻素是主要有效成分,多
项药理研究表明天麻素具有镇痛的作用,临床上多
用于治疗头痛、眩晕、神经痛、肢体麻木、手足不
遂、冠心病、心绞痛等,因此包括《中国药典》2010
年版在内的多项标准都是以天麻素作为指标评价天
麻饮片的质量。目前,也有较多文献指出天麻中所
含香荚兰醇、香荚兰醛、对羟基苯甲醇、对羟基苯
甲醛及巴利森苷类成分均具较强的生理活性[9-14],
表明仅采用单一指标测定天麻素量的方法,对天麻
内在质量的判断不够全面。
本研究建立了 HPLC-MS 法同时测定天麻中天
麻素、对羟基苯甲醇、香荚兰醇、对羟基苯甲醛、
香荚兰醛、巴利森苷 B、巴利森苷 C 和巴利森苷 A
8 个成分的量,以期客观、综合评价天麻饮片的质
量,并为其药效物质基础研究提供方法学依据。
1 仪器与试药
Shimadzu LC 20A型高效液相色谱仪;AB Sciex
Qtrap 5500 型三重四级杆线性离子阱质谱仪,配有
ESI 离子源,Analyst 1.5.1 Software 工作站,美国
AB 公司。Shimadzu Librorael-40SM 型电子分析天
平,精确到 0.01 mg。
天麻素(批号 00256-2013)、香荚兰醇(批号
01083-2013)、香荚兰醛(批号 01147-2013)对照品,
购自南京泽朗医药科技有限公司,对羟基苯甲醇(批
号 2014-0192)、对羟基苯甲醛(批号 2014-0193)、
巴利森苷 A(批号 2014-0078)、巴利森苷 B(批号
2014-0079)、巴利森苷 C(批号 2014-0080)对照品,
购自南京森贝伽生物科技有限公司;上述对照品经
HPLC 法检测,质量分数均大于 98.0%。甲醇为色
谱纯,水为纯净水,其余试剂均为分析纯。
收集产地为安徽(编号为 S1~S3)、云南(编
号为 S4~S6)、陕西(编号为 S7~S9)、贵州(S10~
S11)的 11 批天麻饮片,均经南京中医药大学吴啟
南教授鉴定为兰科天麻属植物天麻 Gastrodia elata
Bl. 的干燥块茎。
2 方法与结果
2.1 色谱条件[15]
Hypersil C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);
流动相为 0.5%醋酸水溶液(A)-0.5%醋酸甲醇溶液
(B),线性梯度洗脱:0~10 min,98% A;10~60
min,98%~60% A;60~75 min,60% A;体积流
量 0.8 mL/min;检测波长 270 nm;柱温 30 ℃;进
样量 20 μL。
2.2 质谱条件
离子源为电喷雾离子化源(ESI);多反应监测
模式(MRM)进行定量分析;采用负离子检测模式;
源喷射电压(IS)为−4 500 V;离子源温度为 550 ℃;
雾化气(N2)压力为 379.28 kPa(55 psi);辅助气
(N2)压力为 379.28 kPa(55 psi);气帘气(N2)压
力为 241.36 kPa(35 psi)。接口加热,全程通入氮
气,MRM 模式定量。监测的离子对、驻留时间
(Dwell)、解簇电压(DP)、碰撞室射出电压(CXP)
和碰撞能量(CE)等见表 1。8 个被测成分的多重
反应监测色谱图见图 1。
2.3 溶液的制备
2.3.1 对照品溶液的制备 取各对照品适量,加水
制成含天麻素 120.60 μg/mL、对羟基苯甲醇 184.20
μg/mL、香荚兰醇 3.06 μg/mL、对羟基苯甲醛 10.60
表 1 8 种成分的质谱数据
Table 1 HPLC-ESI-MSn data of eight components
成分 tR/min 母离子质荷比 (m/z) 子离子质荷比 (m/z) 驻留时间/ms DP/V CE/eV CXP/V
天麻素 15.36 285.047 122.957 100 −75 −14 −13
对羟基苯甲醇 20.39 122.956 105.962 100 −75 −14 −11
香荚兰醇 28.07 152.953 136.020 100 −75 −14 −9
对羟基苯甲醛 34.91 120.900 93.000 100 −190 −31.8 −7
香荚兰醛 42.65 150.676 135.929 100 −105 −16 −15
巴利森苷 B 49.20 727.005 423.080 100 −150 −36 −27
巴利森苷 C 51.74 727.005 423.080 100 −150 −36 −27
巴利森苷 A 58.69 995.113 727.114 100 −65 −38 −27
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 14 期 2015 年 7 月 ·2089·






1-天麻素 2-对羟基苯甲醇 3-香荚兰醇 4-对羟基苯甲醛 5-香荚兰醛 6-巴利森苷 B 7-巴利森苷 C 8-巴利森苷 A
1-gastrodin 2-p-hydroxybenzyl alcohol 3-vanillyl alcohol 4-vanillin 5-p-hydroxybenzaldehyde 6-parishin B 7-parishin C 8-parishin A

图 1 对照品溶液 (A) 和供试品溶液 (B) 8 种成分的 MRM 色谱图
Fig. 1 MRM chromatograms of eight components in reference solution (A) and sample solution (B)

μg/mL、香荚兰醛 0.69 μg/mL、巴利森苷 B 95.536
mg/mL、巴利森苷 C 445.73 μg/mL、巴利森苷 A
311.66 μg/mL 的混合对照品溶液。
2.3.2 供试品溶液的制备[1] 取本品粉末(过 3 号
筛)约 2 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入
稀乙醇 50 mL,放置 2 h,时时振摇,称定质量,加
热回流 3 h,放冷,再称定质量,用稀乙醇补足减失
的质量,摇匀,滤过,精密量取续滤液 10 mL,浓
缩至近干,残渣加甲醇-水(3∶97)混合溶液溶解,
转移至 25 mL 量瓶中。用甲醇-水(3∶97)混合溶
液稀释至刻度,摇匀,滤过,取续滤液,即得。
2.4 方法学考察
2.4.1 线性关系、检测限(LOD)与定量限(LOQ)
精密量取混合对照品溶液 4 mL,置于 5 mL 量瓶中,
加水稀释至刻度。用倍比稀释的方法以甲醇-水(3∶
97)混合溶液制成系列对照品溶液,在“2.1”项色
谱条件下,分别进样 20 μL,每个质量浓度进 3 针,
测定峰面积值。以峰面积平均值与质量浓度进行线
性回归。将混合对照品溶液用水不断稀释后分析,
得到 8 种成分的 LOD 值(S/N≈3)和 LOQ 值
(S/N≈10)。结果见表 2。
2.4.2 精密度试验 取编号为 S7 的天麻饮片制备
的供试品溶液,进样 20 μL,连续进样 6 次,依法
测定,分别记录峰面积,计算 RSD。结果天麻素、
对羟基苯甲醇、香荚兰醇、对羟基苯甲醛、香荚兰
醛、巴利森苷 B、巴利森苷 C、巴利森苷 A 峰面积
的 RSD 分别为 2.47%、3.53%、1.22%、2.84%、2.99%、
3.06%、1.60%和 0.54%。
A1 B1 A2 B2
A3 A4 B4
A5
B3
B5 A6 B6
A7 B7 A8 B8
0 40 80 0 40 80 0 40 80 0 40 80
t/min
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 14 期 2015 年 7 月 ·2090·
表 2 8 种成分的回归方程及 LOD、LOQ 值
Table 2 Regression equations and values of LOD and LOQ of eight components
化合物 回归方程 线性范围/(μg·mL−1) r LOD/(ng·mL−1) LOQ/(ng·mL−1)
天麻素 Y=2.24×105 X-2.99×105 6.03~ 96.48 0.999 7 2.19 10.95
对羟基苯甲醇 Y=1.36×104 X+3.72×103 9.21~147.36 0.999 5 1.38 6.91
香荚兰醇 Y=7.56×102 X+1.90×101 0.15~ 2.45 0.999 2 0.47 4.72
对羟基苯甲醛 Y=1.11×105 X+7.93×103 0.53~ 8.48 0.999 6 0.29 0.88
香荚兰醛 Y=1.73×107 X―8.30×104 0.03~ 0.55 0.999 8 0.65 2.62
巴利森苷 B Y=3.01×105 X+2.72×106 47.77~764.29 0.999 5 2.81 8.43
巴利森苷 C Y=4.19×105 X-3.04×106 22.29~356.58 0.999 7 3.92 19.60
巴利森苷 A Y=6.67×105 X+1.18×106 15.58~249.33 0.999 2 3.76 18.80

2.4.3 稳定性试验 取编号为 S7 的天麻饮片制备
的供试品溶液,于 0、1、2、4、6、8 h 分别进样 20
μL,依法测定,分别记录峰面积,计算 RSD。结果
天麻素、对羟基苯甲醇、香荚兰醇、对羟基苯甲醛、
香荚兰醛、巴利森苷 B、巴利森苷 C、巴利森苷 A
峰面积的 RSD 分别为 2.71%、1.92%、3.48%、1.50%、
2.33%、2.61%、3.09%和 1.18%,表明供试品溶液
中 8 种成分在 8 h 内稳定。
2.4.4 重复性试验 取编号为 S7 的天麻饮片 6 份,
每份 2 g,按“2.3.2”项下方法制备供试品溶液,依
法测定并计算 6 份样品中 8 种成分的平均质量分数
和 RSD。结果,天麻素、对羟基苯甲醇、香荚兰醇、
对羟基苯甲醛、香荚兰醛、巴利森苷 B、巴利森苷
C、巴利森苷 A 的平均质量分数分别为 2.573、4.101、
0.075 75、0.272、0.018 55、22.265、10.368、7.964
mg/g,RSD 分别为 2.78%、1.90%、3.33%、3.82%、
2.66%、4.05%、2.00%、1.52%。
2.4.5 加样回收率试验 取编号为S7的天麻饮片6
份,每份 1 g,精密称定,精密加入混合对照品溶 1
mL(含天麻素 2.293 mg/mL、对羟基苯甲醇 0.364
mg/mL、香荚兰醇 0.082 6 mg/mL、对羟基苯甲醛
0.311 mg/mL、香荚兰醛 0.199 mg/mL、巴利森苷 B
24.261 mg/mL、巴利森苷 C 12.836 mg/mL、巴利森
苷 A 7.281 mg/mL),按“2.3.2”项下方法制备供试
品溶液,依法测定并计算 6 份样品中 8 种成分的平
均加样回收率和 RSD。结果,天麻素、对羟基苯甲
醇、香荚兰醇、对羟基苯甲醛、香荚兰醛、巴利森
苷 B、巴利森苷 C、巴利森苷 A 的平均加样回收率
分别为 97.73%、95.56%、97.55%、94.51%、100.12%、
102.70%、99.30%、96.81%,RSD 分别为 2.39%、
2.14%、3.03%、1.07%、2.55%、1.91%、1.15%、1.35%。
2.5 样品测定
取 11 批天麻饮片,每批 3 份,按“2.3.2”项下
方法分别制备供试品溶液,各进样 20 μL,以各成
分峰面积按外标法对其中的天麻素、对羟基苯甲醇、
香荚兰醇、对羟基苯甲醛、香荚兰醛、巴利森苷 B、
巴利森苷 C、巴利森苷 A 进行测定,并计算每批 3
份的平均质量分数,结果见表 3。
3 讨论
结合文献报道[15],以《中国药典》2010 年版天
麻定量测定中提取方法为依据,本实验比较了超声
提取、加热回流提取等不同提取方式,结果发现加
热回流提取优于超声提取,且 2 次加热回流提取之
间间隔较长时间优于 2 次加热回流提取连续进行。
本实验结果表明,天麻饮片中所含天麻素、对
羟基苯甲醇、香荚兰醇、对羟基苯甲醛、香荚兰醛、
巴利森苷 B、巴利森苷 C、巴利森苷 A 这 8 种成分
的量差异较大,同一个成分的量相差甚至十几至几
十倍,分析其原因,主要有(1)产地的影响,我国
幅员辽阔,适宜天麻种植的产区较多,不同地区的
气候、光照、海拔等环境因素不尽相同,对天麻的
生长及其生长过程中各种次生代谢产物的累积也不
相同。(2)产地加工的影响,中药材采收后均需在
产地进行一定的初加工处理,以便保存其中的主要
成分和后续的运输、贮藏,但是不同地区的产地加
工方法也不相同,如有的地区对天麻采用蒸的方法,
有的地区采用煮的方法,甚至有的地区还用硫磺进
行熏蒸。(3)炮制工艺的影响,饮片来源于药材,
又不同于药材,还需要经过一定的炮制工艺。不同
地区的炮制习惯、不同饮片厂的炮制工艺具体参数
和炮制设备也都有所差异,这也会造成各种成分量
的差异。此外需要注意的是,受试样品中仍有少数
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 14 期 2015 年 7 月 ·2091·
表 3 11 批饮片中 8 种成分的质量分数
Table 3 Determination of eight components in Gastrodiae Rhizoma
质量分数/(mg·g−1) 样品 产地
天麻素 对羟基苯甲醇 香荚兰醇 对羟基苯甲醛 香荚兰醛 巴利森苷 B 巴利森苷 C 巴利森苷 A
S1 安徽 1.979* 3.915 4.069×10−3 0.446 0.015 67 14.909 6.974 8.090
S2 3.359 1.322 0.016 07 0.193 0.024 28 23.882 8.915 8.164
S3 4.396 0.507 0.049 32 0.404 0.022 18 13.865 2.681 5.508
S4 云南 4.781 0.707 0.024 58 0.358 0.025 94 21.121 6.137 15.463
S5 4.565 1.265 9.528×10−3 0.373 0.020 73 20.273 6.805 13.679
S6 1.989* 11.462 0.170 0.238 0.018 16 23.845 9.227 8.430
S7 陕西 2.563 4.198 0.078 79 0.263 0.017 31 22.888 10.795 8.032
S8 4.345 0.452 4.706×10−3 0.395 0.023 11 13.696 2.739 5.274
S9 2.513 3.966 0.088 48 0.248 0.023 45 22.958 11.326 8.346
S10 贵州 0.708* 28.362 0.472 1.100 0.068 30 11.605 2.333 10.176
S11 2.970 4.701 0.094 15 0.292 0.029 26 24.136 14.704 8.214
*表明天麻素质量分数低于《中国药典》2010 年版规定的 0.20%
*contents of gastrodin below 0.20%, minimum value defined in Chinese Pharmacopoeia (Volume I, 2010)

几批的天麻素质量分数低于《中国药典》2010 年版
的规定(不少于 0.20%),说明目前市场上销售的天
麻质量问题不容忽视。
从化学结构上观察,巴利森苷 A、B、C 均为
天麻素和柠檬酸结合而成的酯类。本实验结果表明,
其量较高,大多数均高于天麻素,有的甚至超出 10
倍以上。此外,还有一些尚未确定结构的化合物在
饮片中亦有较高的量。上述这些成分的存在或其量
高低可能会对天麻饮片的质量产生影响。因此,还
需对这些质量分数较高的化合物进行结构确证和归
属,探索它们对天麻药效的贡献及它们与天麻素之
间的内在转化关系,并为进一步完善天麻的质量控
制方法提供技术支持和研究基础。
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