全 文 ：库伦法测定穿心莲内酯的化学纯度
杨宁，杨德智，徐礼遷，吕扬
（北京协和医学院 中国医学科学院 药物研究所，北京 １０００５０）
［摘要］　目的：利用库伦滴定分析技术，建立一种针对穿心莲内酯化学成分的纯度检测新方法。方法：采用穿心莲内酯
与溴离子间的电荷转移量，实现利用库仑滴定检测穿心莲内酯化学成分纯度目的。以４ｍｏｌ·Ｌ－１盐酸１ｍｏｌ·Ｌ－１溴化钾１
ｍｏｌ·Ｌ－１硝酸钾１∶１∶１为电解液，阳极上电解生成的溴与穿心莲内酯发生反应，电极反应电子转移数为２。结果：穿心莲内酯
化学样品的纯度值为 ９９７６％，ＲＳＤ０３３％。利用高效液相色谱法的面积归一化法对库伦滴定新分析方法测得的纯度值进行
验证，结果为 ９９７７％，ＲＳＤ００２％。结论：２种测定方法结果一致，表明建立的库伦滴定法的科学，可行。该法具有快速、简
便、灵敏、准确和不需要用标准物质等优点，可用于测定穿心莲内酯化学物质的纯度值。
［关键词］　穿心莲内酯；库伦滴定法；高效液相色谱法
［收稿日期］　２０１００１０４
［基金项目］　科技部科技基础性工作专项重点项目（２００７ＦＹ１３０
１００）；科技部科技基础性创新方法工作专项项目（２００８ＩＭ０２２２００）
［通信作者］　吕扬，研究员，主要从事药物分析研究，Ｔｅｌ：（０１０）
６３１６５２１２，Ｆａｘ：（０１０）６３１６５２１２，Ｅｍａｉｌ：ｌｕｙ＠ｉｍｍａｃｃｎ
　　穿心莲内酯（ａｎｄｒｏｇｒａｐｈｏｌｉｄｅ）为爵床科植物穿
心莲Ａｎｄｒｏｇｒａｐｈｉｓｐａｎｉｃｕｌａｔａ（Ｂｕｒｍ．ｆ）Ｎｅｓｓ中提取
得到的二萜内酯类化合物，是中药穿心莲的的主要
有效成分之一，现代药理研究表明其具有消炎抗菌、
抗病毒感染、抗肿瘤、抗心血管疾病、免疫刺激、保肝
利胆及抗生育等药理作用［１］。
目前，穿心莲内酯含量测定报道的方法主要包
括高效液相色谱法（ＨＰＬＣ）［２］、薄层色谱扫描法
（ＴＬＣＳ）［３］、流动注射分析法［４］、化学发光法［５］和比
色法［６］，都是相对方法，测定要求使用对照品。而
电位滴定法［７］操作繁琐，条件控制严格。
本研究采用库伦滴定方法，根据分子结构中具
有一个易于卤素加成的双键，可以利用含有溴化钾
的溶液为电解液，在阳极上以恒电流发生溴与其反
应，用双指示电极法确定终点。为验证库伦滴定方
法检测方法的可靠性，采用高效液相色谱分析方法
测定了穿心莲内酯样品的纯度。本论文建立的利用
库伦滴定方法用于测定穿心莲内酯纯度，具有微量、
快速和准确，不需要用标准物质等优点。
１　材料
１１　仪器
库伦滴定仪，中国医学科学院药物研究所研制，
双铂电极，电流指示器，库伦滴定仪经使用国家一级
标准物质亚砷酸根溶液标准物质（ＧＢＷ０８６６６）作为
标准校准后使用。
Ａｇｉｌｅｎｔ１２００高效液相色谱仪，ＤＡＤ检测器，
ＡｇｉｌｅｎｔＣｈｅｍＳｔａｔｉｏｎ色谱工作站。
１／１０万分析用天平 ＸＳ１０５型，Ｍｅｔｌｅｒ。微量进
样器，上海安亭微量进样器厂，２５０μＬ。
１２　试药
国家一级标准物质亚砷酸根溶液标准物质
［ＧＢＷ０８６６６，质量浓度以砷（Ａｓ）计：７５７±１２μｇ
·ｇ－１］。穿心莲内酯，中国医学科学院药物研究所
研制的标准物质，纯度值及不确定度值为（９９７８±
０３９）％（ｋ＝２，Ｐ＝０９５），溴化钾（分析纯，批号
Ｆ２００７０２１５，国药集团化学试剂有限公司），硝酸钾
（分析纯，批号２００６０６０６，北京化学试剂公司），乙醇
（分析纯，批号２００９０２０６，北京化工厂），盐酸（分析
纯，批号 ２００９０８０１，北京化工厂），甲醇（色谱纯，批
号２００８０９１９，Ｊ＆ＫＣＨＥＭＩＣＡＬＬＴＤ），娃哈哈纯净
水（批号２００９０５１３，杭州娃哈哈集团有限公司）。
２　方法
２１　基本原理［８］
库伦滴定法是一种电解分析方法，基于电流、时
间、质量等基本物理量的绝对测量方法，具有很高的
精密度。基本原理是法拉第电解定律，即物质在电
极上反应的量与通过电极的电量成正比，每一法拉
第电量［９６４８３（库伦）］通过电解池即有１ｇ当量物
质发生反应，因此，反应物质的量与通过的电量有着
以下关系。
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ｎ＝ Ｑ×Ｍｗ／Ｖ１×Ｖ２×( )Ｆ ×１００％＝ ｉ×ｔ×Ｍｗ／Ｖ１×Ｖ２×( )Ｆ ×１００％
Ｗ为称样量（ｍｇ）；Ｖ１为量瓶体积（ｍＬ），Ｖ２为样
品进样体积（ｍＬ）。Ｑ为通过电极的电量（ｍＣ）；ｉ为
电流（ｍＡ）；ｔ为时间（ｓ）；Ｍ为相对分子质量；ｎ为电
子数；Ｆ为法拉第常数（９６４８３库伦／当量）。
Ｃ１２和 Ｃ１３位的双键由于 Ｃ１６位羰基的吸电子共
轭效应，不利于进行亲电加成反应。Ｃ８和Ｃ１７的双键
易于与溴发生加成反应，根据法拉第定律，ｎ值（转
移电子数）为２。图１所示为穿心莲内酯库伦滴定
的反应式。
图１　穿心莲内酯库伦滴定的反应式
２２　仪器电流值标定
采用亚砷酸根溶液标准物质（ＧＢＷ０８６６６）对库
伦滴定仪进行仪器电流校准。其中，亚砷酸根溶液
标准物质的质量浓度以砷（Ａｓ）计：（７５７±１２）μｇ
·ｇ－１。进样量５００μＬ。依据法拉第定律推导出电
流计算公式为：
Ｉ＝
ＣＡＳ×Ｆ×Ｎ
ｔＭＡＳ
＝７５７×５００／１０
６×９６４８３×２
Ｔ×７４９２ ＝
９７４８７５
ｔ 。
其中ＣＡＳ表示亚砷酸根溶液浓度；Ｆ表示法拉第
常数；Ｎ表示转移电子数；ｔ表示电解时间；ＭＡｓ表示
砷的原子量。电流值测定结果见表１。
２３　仪器操作参数
库伦滴定终点判断方法：电流上升法；指示电
流：１０μＡ；电解电极：双铂片；电解电流 ０９９８５
ｍＡ；电解溶液：４ｍｏｌ·Ｌ－１盐酸１ｍｏｌ·Ｌ－１溴化钾１
ｍｏｌ·Ｌ－１硝酸钾１∶１∶１（４ｍｏｌ·Ｌ－１盐酸的配制方
法盐酸双蒸水乙醇１∶１∶１）。在 Ｈ型电解池阳极
区加入约８ｍＬ电解液，阴极区加入相同电解液至液
面等高，在适当电流下进行空白滴定以消除电解液
中的杂质的影响，然后加入适量供试品溶液进行电
解，当接近滴定终点前，指示电极相连的电流表指针
开始移动，当指针移动１０μＡ时立即停止电解并记
　　 表１　库伦滴定仪电流值标定结果
测试次数 电解时间／ｓ 电流／ｍＡ 均值 ＲＳＤ／％
１ ９７２ １００３０
２ ９７９ ０９９５８
３ ９７８ ０９９６８
４ ９７８ ０９９６８
５ ９７６ ０９９９３
６ ９７６ ０９９９３
０９９８５ ０００２６
录电解时间。
２４　线性关系考察
取１０５℃干燥恒重的穿心莲内酯约 ２５，３５，
４５ｍｇ各３份，分别置于２５ｍＬ量瓶中，加入适量
的甲醇溶解后，加入甲醇定容，进样体积２５０μＬ，
按照上述实验方法进行供试品含量测定。以穿
心莲内酯标准物质进样量为横坐标，以平均反应
时间为纵坐标，绘制标准曲线，计算回归方程 Ｙ＝
５６１５９Ｘ＋２７６５，Ｒ２＝０９９９７（ｎ＝６）。表明穿
心莲内酯标准物质在０２４８３～０４５１２ｍｇ呈良
好的线性关系。
２５　精密度试验
取１０５℃干燥恒重的穿心莲内酯约３１３１ｍｇ，
置于２５ｍＬ量瓶中，加入适量的甲醇溶解后，加入甲
醇定容，进样体积２５０μＬ，依法测定，测得穿心莲内
酯的纯度为９９７９％，ＲＳＤ０５％。
２６　供试品溶液稳定性试验
分别于０，２，４，６，８，１２，２４ｈ，精密吸取上述供试
品溶液２５０μＬ，依法测定，测得穿心莲内酯的纯度
为９９７６％，ＲＳＤ０５％。
２７　样品测定
将穿心莲内酯标准物质样品在１０５℃条件下干
燥４ｈ至恒重，精密称取３０～３５ｍｇ，置于２５ｍＬ量
瓶中，甲醇定容，摇匀。进样体积为２５０μＬ，记录反
应时间，结果见表２。
２８　高效液相色谱法
２８１　色谱条件 色谱柱ＡｌｔｉｍａＣ１８（４６ｍｍ×２５０
ｍｍ，５μｍ）；以甲醇水（５２５∶４７５）为流动相；检测
波长２２５ｎｍ；柱温３０℃；流速１０ｍＬ·ｍｉｎ－１；理论
板数按穿心莲内酯峰计算不低于５５００，见图２。
２８２　供试品溶液配制　精密称取穿心莲内酯标
准物质１２５０ｍｇ，加色谱纯甲醇溶解，并定容至２５
ｍＬ量瓶中，配制成浓度为５０００ｍｇ·Ｌ－１的溶液，
摇匀，备用。
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表２　穿心莲内酯的测定
称样量／ｍｇ 进样量／ｍｇ 平均反应时间／ｓ Ｎ 纯度／％ 平均纯度／％ 标准偏差／％
３４１０ ０３４１０ １８７７ １９９６ ９９８２
３１３０ ０３１３０ １７２０ １９９３ ９９６５
３０１０ ０３０１０ １６５０ １９８８ ９９４１
３２８０ ０３２８０ １７９９ １９８９ ９９４６
３００３ ０３００３ １６５５ １９９９ ９９９４
３１０８ ０３１０８ １７１１ １９９７ ９９８３
３０２３ ０３０２３ １６７２ ２００６ １００３０
３２１８ ０３２１８ １７７９ ２００５ １００２５
３０５５ ０３０５５ １６７７ １９９１ ９９５４
３２５３ ０３２５３ １７８３ １９８８ ９９３９
９９７６ ０３３
１穿心莲。
图２　穿心莲内酯的ＨＰＬＣ图
２８３　供试品溶液稳定性试验　分别于０，２，４，６，
８，１２，２４ｈ，精密吸取上述供试品溶液１０μＬ，注入液
相色谱仪，依法测定，记录峰面积平均值为
１０３７８４，ＲＳＤ０１６％。
２８４　线性关系考察　穿心莲内酯标准物质溶液
在５０～１００００ｍｇ·Ｌ－１，回归线性方程为 Ｙ＝
２６９１１Ｘ－１００９９，相关系数 Ｒ２＝０９９９９（ｎ＝６），
表明利用高效液相色谱法建立的穿心莲内酯吸收峰
面积与浓度间呈现良好的线性关系，可作为穿心莲
内酯标准物质纯度定值检测分析方法。
２８５　精密度试验　按上述供试品溶液制备方法，
称取６个不同批次样品进行试验，每个样品平行进
样３次。精密量取供试品溶液１０μＬ注入液相色谱
仪，记录色谱图及峰面积并计算相对纯度，分别进行
测定，结果为９９７７％，ＲＳＤ０１８％。
２８６　样品测定结果　分别精密称取穿心莲内酯
标准物质１２５０ｍｇ共１０份，分别用色谱纯甲醇溶
解并定容至２５ｍＬ量瓶中，制成５００ｍｇ·Ｌ－１的溶
液。按上述色谱条件进行测定，记录色谱图及峰面
积，并计算其相对纯度。经面积归一化法计算，测定
的化学纯度为９９７７％，ＲＳＤ００２％。
３　分析和讨论
３１　电解质溶液的选择
在测定穿心莲内酯的过程中，试验了多种溶剂
的电解质溶液，如乙醇、乙酸和盐酸等。加入一定量
乙醇使穿心莲内酯易溶于电解质溶液中，加入硝酸
钾溶液为了增加电解质溶液的导电性，以利于进行
测定。
３２　２种方法检测结果的一致性比较
同一样品应用高效液相色谱法和库伦滴定法同
时进行测定，结果分别为 ９９７７％，９９７６％。库伦
滴定法和高效液相色谱法的测定结果相符，表明了
用库伦滴定法测定穿心莲内酯纯度结果的可靠性。
高效液相色谱方法需要使用高效液相色谱仪，
所用设备昂贵，并且在纯度测定过程中需用标准物
质，而库伦滴定方法使用的设备简单，样品用量少，
操作方便，方法准确灵敏，在纯度测定过程中不需要
使用标准物质，准确度和精密度结果都令人满意。
［参考文献］
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Ｒｅｓｅａｃｈｏｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｐｕｒｉｔｙｏｆａｎｄｒｏｇｒａｐｈｏｌｉｄｅ
ｂｙｃｏｕｌｏｍｅｔｒｉｃｔｉｔｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ
ＹＡＮＧＮｉｎｇ１，ＹＡＮＧＤｅｚｈｉ１，ＸＵＬｉｓｈｅｎ１，ＬＶＹａｎｇ１
（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ，ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｏｎＭｅｄｉｃａｌＣｏｌｅｇｅ＆ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆ
ＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００５０，Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］　Ｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｐｕｒｉｔｙｏｆａｎｄｒｏｇｒａｐｈｏｌｉｄｅｂｙｃｏｕｌｏｍｅｔｒｉｃｔｉｔｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ
ｃｏｕｌｏｍｅｔｒｉｃｔｉｔｒａｔｉｏｎｗａｓｃａｒｉｅｄｏｕｔｉｎａｍｉｘｔｕｒｅｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆ４ｍｏｌ·Ｌ－１ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃａｃｉｄａｎｄ１ｍｏｌ·Ｌ－１ｐｏｔａｓｓｉｕｍｂｒｏｍｉｄｅｓｏｌｕｔｉｏｎ
ａｎｄ１ｍｏｌ·Ｌ－１ｐｏｔａｓｓｉｕｍｎｉｔｒａｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎ（１∶１）．Ｂｒｏｍｉｎｅｉｓｅｌｅｃｔｒｏｇｅｎｅｒａｔｅｄａｔｔｈｅａｎｏｄｅａｎｄｒｅａｃｔｓｗｉｔｈｔｈｅａｎｄｒｏｇｒａｐｈｏｌｉｄｅ．Ｔｈｅ
ｎｕｍｂｅｒｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｅｌｅａｔｒｏｄｅｒｅａｃｔｉｏｎｉｓ２．Ｐｕｒｉｔｙｏｆａｎｄｒｏｇｒａｐｈｏｌｉｄｅｉｓ９９７６％ ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈ９９７７％ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇａｒｅａ
ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂｙＨＰＬＣ．ＴｈｅＲＳＤａｒｅ０３３％ ａｎｄ００２％ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｆｒｏｍｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ，ｓｏｔｈｅｄｅ
ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｐｕｒｉｔｙｏｆａｎｄｒｏｇｒａｐｈｏｌｉｄｅｂｙｃｏｕｌｏｍｅｔｒｉｃｔｉｔｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄｆｅａｓｉｂｌｅ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｓｒａｐｉｄ，ｓｉｍｐｌｅ，
ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ，ｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｎｄａｃｃｕｒａｔｅ．Ｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｍａｔｅｒｉａｌｉｓｎｏｔｅｓｓｅｎｔｉａｌｉｎｔｈｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆ
ｃｈｅｍｉｃａｌｐｕｒｉｔｙｏｆａｎｄｒｏｇｒａｐｈｏｌｉｄｅ．
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］　ｃｏｕｌｏｍｅｔｒｉｃｔｉｔｒａｔｉｏｎ；ａｎｄｒｏｇｒａｐｈｏｌｉｄｅ；ＨＰＬＣ
ｄｏｉ：１０．４２６８／ｃｊｃｍｍ２０１００８１６
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