全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 4 期 2011 年 4 月 ·687·
高速逆流色谱分离纯化草豆蔻中山姜素和小豆蔻明
李爱峰 1，李晓鹏 2，孙爱玲 1，柳仁民 1，吕 慧 3
1. 聊城大学化学化工学院，山东 聊城 252059
2. 聊城大学材料科学与工程学院，山东 聊城 252059
3. 聊城高级财经职业学校，山东 聊城 252059
摘 要：目的 建立高速逆流色谱分离纯化草豆蔻中山姜素和小豆蔻明的方法。方法 使用正己烷-醋酸乙酯-甲醇-水（5∶
5∶7∶3）为两相溶剂系统，上相为固定相，下相为流动相，体积流量 2.0 mL/min，转速 800 r/min，温度 25 ℃，固定相的
保留率为 50%，检测波长 300 nm，对草豆蔻粗提物进行分离。结果 从 100 mg 草豆蔻粗提物中一步分离纯化得到 17.2 mg
山姜素和 25.1 mg 小豆蔻明。经 HPLC 分析，质量分数分别为 98.1%、99.2%，其化学结构由 1H-NMR 和 13C-NMR 鉴定。
结论 与传统的、存在不可逆吸附现象的柱色谱法相比，高速逆流色谱分离纯化草豆蔻中山姜素和小豆蔻明的方法具有简单、
高效、回收率高等优点。
关键词：高速逆流色谱；草豆蔻；山姜素；小豆蔻明；HPLC
中图分类号：R284.2；R286.02 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)04 - 0687 - 04
Isolation and purification of alpinetin and cardamomin from Alpinia katsumadai
by high speed counter-current chromatography
LI Ai-feng1, LI Xiao-peng2, SUN Ai-ling1, LIU Ren-min1, LV Hui3
1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Liaocheng University, Liaocheng 252059, China
2. College of Material Science and Engineering, Liaocheng University, Liaocheng 252059, China
3. Liaocheng Senior Financial Vocational School, Liaocheng 252059, China
Abstract: Objective The aim of the study was to establish a high speed counter-current chromatography (HSCCC) method for the
isolation and purification of alpinetin and cardamomin from Alpinia katsumadai. Methods Two-phase solvent system composed of
n-hexane-ethyl acetate-methanol-water (5∶5∶7∶3) was used. The flow rate of the mobile phase was 2.0 mL/min, the revolution
speed was 800 r/min, the separation temperature was controlled at 25 ℃, the reservation ratio of the stationary phase was 50%, and the
detection wavelength was 300 nm. Results Alpinetin (17.2 mg) and cardamomin (25.1 mg) could be obtained from 100 mg of the
crude extract in one-step separation by the method. The purities of them were 98.1% and 99.2%, respectively, as determined by HPLC
and their chemical structures were identified by 1H-NMR and 13C-NMR. Conclusion The traditional method, column elution, could
not eliminate irreversible adsorption, while the HSCCC method used for the isolation and purification of alpinetin and cardamomin
from A. katsumadai has many advantages, such as facility, high efficiency, and high recovery as well.
Key words: high speed counter-current chromatography (HSCCC); Alpinia katsumadai Hayata; alpinetin; cardamomin; HPLC

草豆蔻为姜科植物草豆蔻 Alpinia katsumadai
Hayata 的干燥成熟种子团，是《中国药典》2010 版
一部收录的常用中药之一，具有燥湿健脾、温胃止
呕的功效，临床主要用于心腹冷痛、寒湿吐泻等症
的治疗[1]。药理实验表明包括山姜素和小豆蔻明在
内的黄酮类化合物为草豆蔻的主要有效成分，具有
健胃止吐、抑制血小板凝集、抗肿瘤、抗炎、抑菌、
抗病毒、抗氧化等多种功能[2-3]。近年来对于草豆蔻
中黄酮类化合物的研究非常活跃。因此，建立相关
成分的高效分离纯化方法具有十分重要的意义。
高速逆流色谱（HSCCC）是一种不用任何固态
载体的液液分配色谱技术，它不仅克服了固态载体
对于样品的不可逆吸附、变性等缺点，而且可以在
短时间内实现高效制备性分离，因而在中药活性成

收稿日期：2010-08-06
基金项目：聊城大学科研基金资助项目（X091008）
作者简介：李爱峰（1978—），女，山东聊城人，硕士，讲师，研究方向为分离科学。Tel: 15552180200 E-mail: liaifeng@lcu.edu.cn
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分的分离与纯化方面得到了广泛的应用[4-10]。本实
验采用 HSCCC 从草豆蔻中分离纯化得到山姜素
和小豆蔻明，经 HPLC 面积归一化法分析，质量
分数分别为 98.1%、99.2%。
1 仪器与试药
TBE—300A 高速逆流色谱仪（上海同田生化
技术有限公司）；TriSep—2010GVpCEC 泵及检测
系统（美国通微分析技术股份有限公司）；HX—
1050 恒温循环器（北京博医康实验仪器有限公
司）；Agilent 1100 高效液相色谱仪（美国安捷伦科
技公司）；Spherigel ODS C18 柱（250 mm×4.6 mm，
5 μm，大连江申分离科学技术公司）；Mercury plus
400 核磁共振仪（美国瓦里安公司）；FZ102 型微
型植物粉碎机（天津泰斯特仪器有限公司）；RE—
3000 旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂）。
乙醇、醋酸乙酯、正己烷、甲醇等均为分析纯
（天津市化学试剂三厂）；HPLC 分析用甲醇为色谱
纯；实验用水为二次蒸馏水。
草豆蔻药材购于聊城市利民大药店，经山东中
医药大学张永清教授鉴定为正品药材。
2 方法
2.1 粗提物的制备
称取于 40 ℃恒定质量的草豆蔻药材 200 g，
粉碎至 30 目，用 1 500 mL 95%乙醇回流提取 3 次，
每次 2 h，合并提取液，减压浓缩得浸膏 6.4 g。浸
膏加热水溶解后用 2 倍体积的醋酸乙酯萃取 3 次，
合并萃取液，经旋转蒸发、真空干燥后得 3.5 g 干
燥粉末，低温避光保存，备用。
2.2 样品 HPLC 分析
使用 ODS C18 柱，甲醇-水为流动相进行梯度
洗脱（25 min 内，甲醇的比例由 60%线性变化至
90%），体积流量 1.0 mL/min，检测波长 300 nm，
在室温下对上述粗提物进行分析，得到 2 个明显的
色谱峰，见图 1。
2.3 分配系数的测定
用 HPLC 测定样品在不同溶剂体系中的分配
系数。称取草豆蔻粗提物约 1 mg 置具塞试管中，
用预先达到分配平衡的两相溶剂体系的下相将其
完全溶解，HPLC 法进行检测（色谱条件同“2.2”
项），峰面积记为 A1。然后加入等体积的上相，剧烈
振荡使其充分混合，待达到分配平衡后，再取下相用
HPLC 法检测，峰面积记为 A2，分配系数 K 则按照
公式 K＝（A1－A2）/A2 进行计算。按照 0.5＜K＜5.0
0 5 10 15 20 25
0
0
0
0
0
0
0
0
0

t / min

1-小豆蔻明 2-山姜素
1- cardamomin 2- alpinetin

图 1 草豆蔻粗提物的 HPLC 色谱图
Fig. 1 HPLC chromatogram of crude extract
form A. katsumadai

的经验规则选择合适的两相溶剂系统。
2.4 两相溶剂系统及样品溶液的制备
所用溶剂系统为正己烷-醋酸乙酯-甲醇-水
（5∶5∶7∶3），按照比例分别将各种溶剂加入到分
液漏斗中，剧烈振荡使溶剂充分混合，达到分配平
衡后，将两相分离，使用前将两相分别超声脱气
30 min。
取约 100 mg 草豆蔻粗提物，精密称定，用 5
mL 上相溶液将其溶解，滤过，滤液作为样品溶液
以备 HSCCC 进样。
2.5 HSCCC 分离过程
用TriSep-2010GVpCEC系统将正己烷-醋酸乙
酯-甲醇-水（5∶5∶7∶3）的上相（固定相）和下
相（流动相）以 1∶1 的体积比同时泵入 HSCCC
螺旋管。当螺旋管完全充满后，仅以 2.0 mL/min
的流量泵入流动相，同时调节螺旋管的转速为 800
r/min。大约 30 min 后达到动力学平衡，通过进样
阀将样品溶液注入到螺旋管中。分离过程中温度控
制在 25 ℃，柱后流出物经紫外检测器在 300 nm
波长下检测。进样 30 min 后开始采集数据，根据
色谱图手动收集各个组分。
3 结果与讨论
3.1 HPLC 分析条件的优化
本实验使用 Spherigel ODS C18 柱，考察了不
同比例的甲醇-水作为流动相对分离效果的影响，
结果表明在等度洗脱模式下，甲醇的比例为 70%
时，山姜素出峰太晚，峰展宽严重；甲醇比例为
80%时，小豆蔻明与其前面的杂质组分不能得到分
1
2
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离；采用甲醇-水进行梯度洗脱（0～25 min，甲醇
60%～90%），体积流量 1.0 mL/min 时，两种目标
组分可以获得良好分离。
3.2 HSCCC 分离条件的优化
选择两相溶剂系统就是同时选择了色谱分离
的固定相和流动相，这是应用 HSCCC 分离是否成
功的关键所在。溶剂系统合适与否主要是用目标化
合物在其中的分配系数来衡量的，一般要使得各个
组分的 K 值均满足 0.5＜K＜5.0，并且不同组分的
K 值要有足够的差异；此外为了保证固定相有较好
的保留率，两相的分相时间要小于 30 s。
由于溶剂系统的选择没有成熟的理论可循，大
都根据实际经验摸索，鉴于山姜素和小豆蔻明的极
性较小，因此首先选择了弱极性的正己烷-醋酸乙
酯-甲醇-水溶剂系统开始尝试，测定了目标化合物
在该溶剂系统中的分配系数（表 1）。实验结果表明
当正己烷-醋酸乙酯-甲醇-水的体积比为 5∶5∶5∶
5 时，目标化合物的分配系数太大，说明目标化合
物主要分布在有机相。为了使分配系数减小，必须
设法增强有机相的极性，同时减弱水相的极性，即
减小两相的极性差异。由于甲醇在有机相和水相中
均有较好的溶解性，因此改变溶剂系统中甲醇的比
例会改变两相的极性差异。结果表明随着甲醇比例
的增大，分配系数显著减小，当正己烷-醋酸乙酯-
甲醇-水的体积比为 5∶5∶7∶3 时，目标化合物的
分配系数较为合适，如果继续增大甲醇的比例，分
配系数变得太小，两组分不能得到分离，而且两相
极性差异太小会促进两相的互溶，导致体系的分相
时间过长，这不利于固定相在螺旋管内的保留，因
而对于分离也是不利的。
本实验结果表明使用正己烷-醋酸乙酯-甲醇-
水（5∶5∶7∶3）作为两相溶剂系统，当流动相的
表 1 山姜素和小豆蔻明在正己烷-醋酸乙酯-甲醇-水溶剂
系统中的分配系数
Table 1 Partition coefficients of alpinetin and cardamomin
in solvent system of n-hexane-ethyl acetate-
methanol-water
分配系数
正己烷-醋酸乙酯-甲醇-水 小豆蔻明 山姜素
5∶5∶5∶5 6.56 30.25
5∶5∶6∶4 1.99 14.51
5∶5∶7∶3 0.55 3.50
5∶5∶8∶2 0.13 0.51
流量为 2.0 mL/min、螺旋管的转速为 800 r/min、分
离温度为 25 ℃时，固定相的保留率可达 50%，分
离效果令人满意（图 2）。

0 100 200 300 400
t / min

1-小豆蔻明 2-山姜素
1- cardamomin 2- alpinetin
图 2 草豆蔻粗提物的 HSCCC 色谱图
Fig. 2 HSCCC chromatogram of crude extract
from A. katsumadai

在上述 HSCCC 分离条件下，从 100 mg 粗提
物中一步分离纯化得到 17.2 mg 山姜素和 25.1 mg
小豆蔻明。经 HPLC 面积归一化法分析，质量分
数分别为 98.1%和 99.2%。
3.3 HSCCC 峰组分的鉴定
根据 1H-NMR 和 13C-NMR 数据对于各个
HSCCC 峰组分进行了鉴定。
峰 1：1H-NMR (400 MHz，DMSO-d6) δ: 13.75
(1H，s，6-OH)，10.78 (1H，s，4-OH)，7.92 (1H，
d，H-α)，7.80 (1H，d，H-β)，7.67 (2H，m，H-2，
6)，7.45 (3H，m，H-3，4，5)，6.04 (1H，d，J＝
2.1 Hz，H-5)，5.97 (1H，d，J＝2.1 Hz，H-3)，3.90
(3H，s，-OCH3)。13C-NMR (100 MHz，DMSO-d6) δ:
194.5 (C＝O)，169.1 (C-4)，167.3 (C-6)，165.2
(C-2)，143.1 (C-β)，137.5 (C-1)，131.6 (C-α)，130.1
(C-2，6)，129.7 (C-3，4，5)，107.3 (C-1)，97.6
(C-3)，93.0 (C-5)，56.5 (-OCH3)。经与文献数据[11]
对照，该化合物确定为小豆蔻明。
峰 2：1H-NMR (400 MHz，CD3OD) δ: 10.90
(1H，s，7-OH)，7.56 (2H，m，H-2，6)，7.35 (3H，
m，H-3，4，5)，6.45 (1H，d，J＝2.5 Hz，H-8)，
6.15 (1H，d，J＝2.5 Hz，H-6)，5.55 (1H，m，H-2)，
3.80 (3H，s，-OCH3)，3.15 (1H，t，H-3α)，2.88 (1H，
m，H-3β)。13C-NMR (100 MHz，CD3OD) δ: 189.8
(C-4)，166.5 (C-7)，165.4 (C-5)，163.4 (C-9)，140.2
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(C-1)，129.1 (C-3，4，5)，128.9 (C-2，6)，104.9
(C-10)，96.9 (C-6)，94.7 (C-8)，78.8 (C-2)，55.8
(-OCH3)，45.9 (C-3)。经与文献数据[12]对照，该化
合物确定为山姜素。
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