全 文 :缙云黄芩 HPLC指纹图谱的建立及其不同部位
活性成分含量研究
张家辉,杨蕊,邓洪平
(西南大学 生命科学学院 三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆 400715)
[摘要] 目的:建立重庆特有药用植物缙云黄芩HPLC指纹图谱,对其根、茎、叶中4种主要的黄酮类活性成分进行分离、
含量测定和比较研究。方法:采用梯度洗脱方法进行色谱分离和含量测定,记录10个种群缙云黄芩指纹图谱,采用国家药典
委“中药色谱指纹图谱相似度评价系统2004A版”建立指纹图谱共有模式。结果:建立了同时分离和测定4种活性成分的梯
度洗脱程序;缙云黄芩指纹图谱14个共有峰分离度良好、保留时间稳定、重现性好;供试样品间相似度较高;4种活性成分总
量多少依次为根>茎>叶,尤其是黄芩苷在根中的积累量达茎中的5倍以上。结论:本研究建立的色谱指纹图谱分析方法稳
定、可靠,能为缙云黄芩种源的宏观分析、探明其遗传变异模式及其保护和合理开发利用等提供重要的理论依据。
[关键词] 缙云黄芩;HPLC;指纹图谱;黄芩苷;黄芩素;汉黄芩苷;汉黄芩素
[收稿日期] 20090401
[基金项目] 重庆市自然科学基金计划项目(CSTC,2008BB5256);
国家“211工程”三期建设项目
[通信作者] 邓洪平,Tel:13883395687,Email:denghp@swu.edu.
cn
黄芩属植物体内含多种化学成分,其主要药
用成分为黄酮类化合物,有清热泻火、解毒、止血、
安胎以及抗肿瘤等作用,其中含量较高的活性成
分是黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷和汉黄芩素[12]。
缙云黄芩 ScutelariatsinyunensisC.Y.WuetChow
是唇形科黄芩属多年生草本植物,为重庆市缙云
山特有种,现仅残存于缙云山几个狭窄的岛状区
域内,由于受各种生态因子的影响,缙云黄芩种群
与个体间在化学成分组成及含量上存在一定差
异。以往对该物种的研究仅限于表观形态、种群
特征等,而对其化学成分的研究尤其是对其活性
成分含量的研究尚未见报道[35]。本研究首次报
道缙云黄芩 HPLC指纹图谱研究方法,能对黄芩
苷、黄芩素、汉黄芩苷和汉黄芩素4种活性成分同
时进行测定,并就 4种活性成分在根、茎、叶中的
含量进行了比较研究,以期为缙云黄芩种质资源
鉴别、遗传多样性分化研究及资源保护和合理开
发利用提供理论与实践依据。
1 材料
岛津(SHIMADZU)高效液相系统,包括 CBM
20A 型 系 统 控 制 器、LC20AD/20AT泵、CTO
10ASVP型柱温箱、SPD20A检测器。
黄芩苷(批号1084070110,纯度≥98%),由中
药固体制剂制造技术国家工程研究中心提供;汉黄
芩素(批号111514200403,供鉴定用),购自中国药
品生物制品检定所;黄芩素(批号 081009,纯度
!
98%)、汉黄芩苷(批号071112,纯度
!
98%),购自
上海融禾医药科技发展有限公司。色谱乙腈(SK
Chemicals公司),色谱甲醇(成都科龙化工),双蒸
水,其他试剂均为分析纯。
缙云黄芩采自重庆市缙云山现存的10个自然
种群,样品来源见表1。供试样品采自各种群的同
一植株系,于2008年7月采集,采集后将根、茎、叶
分开,30℃低温烘干后研磨成细粉。样品经西南大
学生命科学学院何平教授鉴定。
表1 重庆市缙云黄芩样品来源
No. 样品来源 No. 样品来源
S01 三花石 S06 青龙寨后门
S02 北温泉后山 S07 海螺洞
S03 绍龙观 S08 洛阳桥
S04 园艺场 S09 白云竹海
S05 狮子峰 S10 马中咀
2 方法与结果
2.1 色谱条件
COSMOSILC18PAQ色谱柱(46mm×250mm,
5μm);流动相A为乙腈,流动相 B为 H2OTHF磷
酸(85∶12∶03);梯度洗脱时间程序见表2。检测波
12
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长275nm;流速10mL·min-1;柱温30℃;进样量
20μL。所有组分在60min内被检测完。
表2 梯度洗脱时间程序
t/min A B
0~7 15 85
14 21 79
17~30 28 72
45 39 61
55~60 15 85
2.2 对照品溶液的制备
分别精密称定黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷和汉黄
芩素各10mg,分别加甲醇(色谱级)使溶解,制成
各含10g·L-1的溶液,作为对照品溶液。
2.3 供试品溶液的制备
精密称定样品粉末01g,加入甲醇(分析纯)
10mL超声(功率70W,频率13kHz)提取2次,每
次25min,摇匀,过滤,滤液转于旋转蒸干仪上浓缩
蒸干(30℃),甲醇(色谱级)定容至5mL,作为供试
样品溶液。
2.4 方法学考察
2.4.1 稳定性考察 取缙云黄芩供试品溶液,分别
于0,2,4,8,16,24h进样20μL,检测。结果表明,
各共有峰相对保留时间和其相对峰面积的 RSD分
别为02%~09%和04%~12%,供试品溶液在
24h内稳定。
2.4.2 精密度考察 取缙云黄芩供样品溶液,连续
重复进样6次,记录指纹图谱。结果表明,各共有峰
相对保留时间和其相对峰面积的RSD分别为02%
~08%和04%~10%,仪器精密度良好。
2.4.3 重现性考察 取缙云黄芩样品6份,制备成
供试品溶液,分别进样20μL,记录指纹图谱。结果
表明,各共有峰相对保留时间和其相对峰面积的
RSD分别为03%~12%和06%~15%,实验方
法重现性良好。
2.5 线性关系考察
分别吸取上述黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷和汉黄
芩素对照品溶液各5,175,35,70,140,280μL,用
色谱甲醇分别定容至10mL,混匀,用022μm滤
膜过滤后,分别取20μL按21色谱条件进样,检
测,对照品色谱图见图1。以对照品进样浓度为横
坐标、峰面积积分值为纵坐标进行线性回归,其回归
方程为:黄芩苷Y=47639X-19989,R2=09983,线
性范围175~280mg·L-1;黄芩素 Y=82725X-
61800,R2=09994,线性范围5~280mg·L-1;汉
黄芩苷Y=52228X-11654,R2=09992,线性范
围5~280mg·L-1;汉黄芩素Y=96351X+67728,
R2=09984,线性范围175~280mg·L-1。
1.黄芩苷;2.汉黄芩苷;3.黄芩素;4.汉黄芩素。
图1 4个黄酮对照品HPLC图
2.6 样品的测定
按23方法制备10个种群根、茎、叶供试样品
各3份,各样品按照选定的色谱条件连续进样3次,
记录色谱图,见图2。
图2 不同种群缙云黄芩(茎)的HPLC图
2.7 缙云黄芩指纹图谱的建立和分析
2.7.1 共有峰的确定 将10个种群样品(茎)的色
谱图(AIA文件)导入国家药典委“中药色谱指纹图谱
相似度评价系统2004A版”软件进行比较,选择稳定
性好、出峰特征明显的色谱峰为共有峰,生成缙云黄
芩共有模式对照指纹图谱(图3),共得到14个共有
峰(根据图1,可知8号峰为指标成分黄芩苷、11号为
汉黄芩苷、13号为黄芩素、14号为汉黄芩素),其保留
时间(峰面积)分别为 561(25055623),603
(28980990),832(17869132),1341(14430767),
1536(73 01481),1643 (3475599),1769
(9428226),1968(344069160),2149(45777082),
2278(26275728),2405(376940088),2524
(3575243),3284(32098607),4471(73586897)。
2.7.2 缙云黄芩(茎)指纹图谱相似度分析 10个
缙云黄芩样品与共有模式对照指纹图谱的相似度分
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8.黄芩苷;11.汉黄芩苷;13.黄芩素;14.汉黄芩素。
图3 缙云黄芩(茎)共有模式对照指纹图谱
别为 0987,0994,0993,0971,0983,0994,
0981,0981,0988,0972;平均相似度为0984。
2.7.3 样品(茎)指纹图谱分析 测试样品来自缙
云山现已知的10个仅存缙云黄芩种群,各种群样品
(茎)色谱图中均含有上述14个共有特征峰(包含4
种主要的活性成分),共有峰的分离度良好、保留时
间稳定、重现性好,且在不同种群间相互间吻合较
好,可作为缙云黄芩的特征指纹。以黄芩苷色谱峰
为内参比峰(S峰),将所得的共有峰面积相当于内
参照峰的峰面积量化,对各样品共有峰相对峰面积
值进行比较,结果见表3。
表3缙云黄芩指纹图谱共有峰相对峰面积值
No.
共有峰相对面积
1 2 3 4 5 6 7 8(S) 9 10 11 12 13 14
S01 0063 0082 0054 0032 0035 0017 0034 1000 0053 0094 1447 0014 0048 0207
S02 0102 0150 0056 0029 0020 0017 0029 1000 0092 0110 1296 0015 0103 0201
S03 0049 0070 0043 0048 0022 0009 0024 1000 0083 0087 1328 0009 0079 0189
S04 0084 0156 0075 0039 0024 0007 0017 1000 0196 0093 0728 0008 0105 0082
S05 0062 0065 0048 0063 0013 0018 0029 1000 0189 0117 0794 0021 0110 0170
S06 0068 0054 0047 0053 0019 0008 0027 1000 0224 0051 1010 0008 0115 0284
S07 0041 0028 0013 0031 0010 0006 0025 1000 0100 0039 0752 0005 0098 0163
S08 0061 0042 0021 0039 0018 0008 0033 1000 0091 0055 1573 0009 0079 0359
S09 0058 0057 0004 0022 0004 0003 0016 1000 0123 0026 0842 0008 0081 0166
S10 0152 0110 0183 0084 0057 0012 0054 1000 0157 0102 1658 0012 0109 0463
2.8 缙云黄芩根茎叶中4种活性成分含量比较
选取S08号样品,依法分别测定并计算根、茎、叶中
4种活性成分的含量,结果见表4。
3 讨论
表4 缙云黄芩根茎叶中4种活性成分含量(珋x±SD,n=3)
部位
活性成分含量/mg·g-1
黄芩苷 汉黄芩苷 黄芩素 汉黄芩素
根 873±00549 157±00360 017±00054 -
茎 164±00497 182±00528 013±00044 073±00145
叶 011±00013 029±00157 - 002±00015
注:“-”表示该部位不含此种活性成分。
3.1 提取方法的选择
采用了超声处理方法进行提取。为尽可能提取
出样本中的黄酮类物质,曾比较相同的超声处理条
件下不同浓度甲醇(50%,75%,90%,100%)和不
同时间(40,50,60min)的提取效果,结果表明,以纯
甲醇为提取溶剂超声破碎50min(分2次破碎,每次
25min),提取比较完全,且供试品溶液较为稳定。
3.2 色谱条件的考察
本研究所得梯度洗脱程序,60min内即可使全
部色谱峰流出,且各主要色谱峰保留时间适中、分离
度较好。与甲醇水流动相相比,有机相使用乙腈可
以更快地完成洗脱,且柱压较低,水相中加入 THF
(四氢呋喃)可使峰形尖锐、避免拖尾。
3.3 指纹图谱的评价
本研究首次对重庆市特有植物缙云黄芩开展
HPLC指纹图谱研究。因茎中成分数量较根、叶中
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多,且分离度较好,故选择10个种群茎样品来建立
指纹图谱共有模式。研究发现,不同种群茎的
HPLC图谱间虽存在一定差异,但均具有相同的特
征峰,且能同时将4种极性相似的主要活性成分进
行较好分离,所得到共有峰的保留时间稳定、重现性
好,表明所建立的指纹图谱分析方法稳定、可靠。
3.4 缙云黄芩种群遗传相似性分析
野外观察发现,缙云黄芩种群呈相互隔离的
“岛屿”状分布,种群内主要以根茎进行无性繁殖,
存在大量的无性系分株[5]。实验结果显示,各种群
均具有14个共有指纹特征峰,且相对峰面积值间差
异不大;同时10个缙云黄芩样品与共有模式对照指
纹图谱的相似度均在 097以上,平均相似度为
0984,表明样品间存在着显著的相似性,提示不同
种群缙云黄芩间存在较高的遗传同质性和较近的亲
缘关系。
3.5 活性成分含量比较研究
不同种群根、茎、叶样品中4种活性成分含量情
况与S08号样相近。4种活性成分在茎中均有积
累,而在根中未检测到汉黄芩素、在叶中未检测到黄
芩素;叶中活性成分的积累量极少,远少于根和茎;
根与茎中,汉黄芩苷和黄芩素的含量大体相近,而黄
芩苷在根中的积累量却远较茎中多;以苷元形式存
在的黄芩素和汉黄芩素在缙云黄芩体内含量相对较
少。由此证实了根是黄芩属植物黄酮类活性物质的
主要积累部位,因而是常用药用部位。此外,4种活
性成分在缙云黄芩体内的积累情况与同属其他植物
的情形相似[6]。
[参考文献]
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[6] 张箭,肖丽和,李发美.RPHPLC法测定黄芩属四种药材中五
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Analysisoffingerprintandbioactivecomponentsindifferentpartsof
ScutelariatsinyunensisbyHPLC
ZHANGJiahui,YANGRui,DENGHongping
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SouthwestUniversity,Chongqing400715,China)
[Abstract] Objective:HPLCTosetupfingerprintofmedicinalplantScutelariatsinyunensiscolectedfromJinyunmountainof
Chongqing,andtodeterminefourflavonoidsinitsroot,stemandleaf.Method:AnalysiswascariedoutonaCOSMOSILC18PAQ
column(46mm×250mm,5μm)withacetonitrileandwaterH3PO4THF(85∶12∶03)asthemobilephasesinagradieutelution,
withaflowrateof10mL·min-1.Thecolumntemperaturewas30℃,andthedetectionwavelengthwas275nm.Thefingerprintsof
tenpopulationweredetermined,andthedatawereanalyzedbythesimilarityevaluationsoftware.Result:ThemutualmodeofHPLC
fingerprintwasestablished.Therewere14commonpeaksinal,eachpeakwaswelseparated.Thepeakwassteadyandshowedgood
repeatability.Comparedwiththemutualmode,thesimilaritiesof10sampleswere0987,0994,0993,0971,0983,0994,
0981,0981,0988,0972,andtheaveragesimilaritywas0984.Thechromatographicprofilesof10sampleswereverysimilar.
Thefourflavonoidsweredeterminedsuccessfulybythismethod.Theresultsshowedthatthecontentofflavonoidsintherootwasthe
most,andtheleafwastheleast.Conclusion:Thismethodwassteadyandreliablewhichcouldbeappliedinidentification,geneticdi
versityanalysis,protectionandutilizationofScutelariatsinyunensis.
[Keywords] Scutelariatsinyunensis;HPLC;fingerprint;baicalin;daicalein;wogonoside;wogonin
[责任编辑 王亚君]
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