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Determination of chromatographic fingerprint of Forsythia suspensa by pyrolysis-gas chromatography

裂解色谱法测定连翘的指纹图谱



全 文 :裂解色谱法测定连翘的指纹图谱
袁 敏 1 ,张铭光 2 ,杨 挺 1 ,曾 志 1 ,黄晓玲 3
( 1. 华南师范大学 分析测试中心 ,广东 广州  510631;  2. 华南师范大学生命科学学院 ,广东 广州  510631;  3. 广州香雪
制药股份有限公司 ,广东 广州  510530)
摘 要: 目的 研究比较不同产地的连翘指纹图谱 ,并考察了裂解温度、裂解时间对指纹图谱的影响。 方法 采用
裂解色谱法 ( PGC)。结果  13种样品的指纹图谱接近 ,重叠率在 89%以上 , R SD < 1. 7%。结论 该方法具有快速、
简便、准确等特点 ,裂解温度、裂解时间对实验起着重要作用。
关键词: 连翘 ;指纹图谱 ;裂解色谱
中图分类号: R282. 710. 3   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2003) 01 0070 04
Determination of chromatographic fingerprint ofForsythia suspensa
by pyrolysis-gas chromatography
YUAN Min1 , ZHANG Ming-guang2 , YAN G Ting , ZEN G Zhi1 , HU ANG Xiao-ling3
( 1. Center of Ana ly sis & Test , South China Normal Univ e rsity , Guang zhou 510631, China;
2. College o f Life Sciences, South China No rma l Univ er sity , Guang zhou 510631, China;
3. Guang zhou Xiangxue Pharmaceutical Co. , L td. , Guang zhou 510530, China )
Abstract: Object  To study comparativ ely the chroma tog raphic fingerprint o f Forsythia suspensa
( Thunb. ) Vahl in di fferent producing aera s. Methods  Py rolysis-gas chroma tog raphy ( PGC) w as used.
Results  The simi lar fing erprint o f 13 samples ( PGC) appeared. The chroma tog raphic overlap of them
was over 89% , RSD < 1. 7% . Conclusion  This method is simple, rapid and accurate. The tempera ture
and time play an impor tent role in the experiment. It is sui table fo r the quali ty cont ro l o f F. suspensa.
Key words: Forsy thia suspensat ( Thunb. ) Vahl; fing erprint; pyroly sis-gas chroma tog raphy ( PGC)
  中药化学成分具有多样性和复杂性 ,通常是利
用各种化学手段可以确定其主要化学成分 ,找出有
效成分去鉴定一个药材的质量。 但在中医理论指导
下的中药 ,尤其是复方制剂 ,任何一种活性成分都不
能反映整体疗效 [1 ]。在中药现代化研究和产业化开
发进程中 ,中药材色谱指纹图谱质控新技术是对中
药及其制剂进行综合宏观分析的可行手段之一 ,并
受到了中药界的广泛重视。 近年来 ,高效液相色谱
( HPLC)、核磁共振 ( N MR)、 薄层色谱 ( TLC)、气
相色谱 ( GC )、 随机扩散增多 态 DNA 技术
( RAPD)在中药指纹图谱鉴定做了不少工作 ,为中
药提供了有效的分析手段 [2, 3 ]。但这些方法普遍存在
样品前处理工作量大 ,复杂的提取过程容易产生误
差。 裂解色谱 ( Py ro lysis gas chromatog raphy ,
PGC)具有样品处理简单、用量少、灵敏度高、重现
性好等特点 ,其在生物医药方面的应用早有报道 [4 ]。
利用该技术 , Hashimoto等人考察了 PGC分析黄
连根和小茴香的重现性 ,李兆林等人则用高分辨
PGC和 PGC-M S闪蒸技术系统地研究了中药的真
伪鉴别和质量评价。 如川木香、虫草、桔梗、干姜、锁
阳、潞党参等中药都可以通过裂解图谱加以区别 [5 ]。
本研究利用 PGC技术 ,对不同产地的中药连翘裂
解指纹图谱进行研究比较 ,并考察了裂解温度、裂解
时间对谱图的影响 ,以及分析方法的重现性。
1 实验部分
1. 1 仪器与材料: 色谱仪: GC-16A气相色谱仪 ,氢火
焰检测器 ( FID) , PRY-2A裂解装置 (日本岛津 )。
色谱柱: ZY T-1石英毛细管柱 ( 25 m× 0. 32 mm)。
样品: 13种不同产地的连翘 Forsythia suspensa
( Thunb. ) Vahl (香雪制药股份有限公司提供 )。
1. 2 测试条件:柱温: Tc= 60℃ 30℃ /min 250℃ ;
检测器温度 TD= 250℃ ;进样器温度 T j= 230℃ ;
裂解温度: 400℃ ;进样量 1 mg。
·70· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s 第 34卷第 1期 2003年 1月
收稿日期: 2002-04-16基金项目:广东省科技计划重大专项与重点项目 ( A301020101) ;广东省自然科学基金项目 ( 011442) ;广东省教育厅高校自然科学研究项目 ( 0124) ;广东省中药药局科研项目 ( 401039)作者简介:袁 敏 ( 1962— ) ,女 ,广东中山人 ,高级实验师 ,主要从事气相色谱分析工作。 Tel: ( 020) 85211543
1. 3 样品制备: 分别取不同产地的连翘 2 g ,研磨
粉碎 ,备用。 13种样品来源见表 1。
表 1 样品来源
Table 1  Source of F . suspensa samples
编号 规格 产地
1 青翘 陕西安康
2 老翘 山西临汾
3 青翘 河南三门峡
4 老翘 河南焦作
5 青翘 河南焦作
6 青翘 河南嵩县
7 老翘 河南嵩县
8 老翘 河南三门峡
9 青翘 陕西渭南
10 老翘 河南焦作
11 青翘 河南南阳
12 青翘 河南焦作
13 青翘 广州天河
2 实验结果
2. 1 指纹图谱的建立:在上述条件下测定 13种经
厂家筛选 过的连翘 (色谱柱: 25 m× 0. 32
mmZY T-1石英毛细管柱 ,进样量: 1 mg ,色谱图见
图 1)。 13种连翘裂解峰近 35个 ,现选择 16个比较
明显的共有峰讨论 ,选择峰 13为参照峰 ,此峰为所
有连翘共有的 ,且峰值比较稳定。设定其α为 1。然
后分别求出各组分的 α值 (各组分的调整保留值与
峰 13的调整保留值的比值 ) ,并求出各组分的相对
峰面积 S r (各组分峰面积与参照峰 13峰面积的比
值 )和 S% (各组分峰面积在共有峰峰面积之和中
的百分比 ) , 制成各样品的 PGC-FPS表进行分析讨
论 [6 ] ,见表 2, 3。
  从表 2, 3可看到 ,α值为 0. 4和 0. 49时 ,样品
表 2  13种连翘的 PGC-FPS
Table 2  PGC-FPS of 13 species of F . suspensa
不同α值的 S r
样品 0. 14 0. 40 0. 49 0. 69 0. 79 0. 91 0. 94 1. 00 1. 11 1. 16 1. 17 1. 35 1. 43 1. 5 1. 59 1. 67 1. 93
1 0. 37 4. 57 1. 94 0. 24 0. 64 0. 20 0. 42 1. 00 0. 13 0. 18 0. 20 0. 23 0. 40 0. 37 0. 11 0. 08 0. 07
2 0. 38 4. 27 1. 80 0. 24 0. 73 0. 20 0. 44 1. 00 0. 17 0. 33 0. 36 0. 23 0. 36 0. 22 0. 15 0. 05 0. 09
3 0. 33 3. 71 1. 99 0. 28 0. 86 0. 23 0. 38 1. 00 0. 43 0. 24 0. 27 0. 44 0. 84 0. 19 0. 16 0. 11 0. 15
4 0. 50 4. 63 2. 28 0. 43 0. 76 0. 19 0. 45 1. 00 0. 15 0. 18 0. 22 0. 14 0. 47 0. 22 0. 17 0. 09 0. 12
5 0. 34 3. 22 1. 62 0. 17 0. 54 0. 26 0. 12 1. 00 0. 99 0. 52 0. 23 0. 20 0. 65 0. 39 0. 10 0. 10 0. 13
6 0. 5 4. 9 2. 5 0. 3 0. 9 0. 3 0. 4 1. 00 0. 4 0. 3 0. 2 0. 6 0. 8 0. 3 0. 2 0. 1 0. 1
7 0. 29 2. 90 1. 31 0. 20 0. 60 0. 26 0. 34 1. 00 0. 57 0. 24 0. 17 0. 17 0. 43 0. 34 0. 12 0. 09 0. 13
8 0. 31 3. 42 1. 42 0. 18 0. 52 0. 17 0. 34 1. 00 0. 10 0. 14 0. 15 0. 25 0. 40 0. 23 0. 08 0. 04 0. 07
9 0. 46 5. 19 2. 25 0. 22 0. 82 0. 09 0. 38 1. 00 0. 33 0. 22 0. 18 0. 33 0. 97 0. 35 0. 10 0. 05 0. 11
10 0. 45 4. 62 2. 40 0. 34 0. 73 0. 18 0. 48 1. 00 0. 13 0. 22 0. 30 0. 22 0. 49 0. 26 0. 17 0. 08 0. 12
11 0. 34 3. 20 1. 44 0. 21 0. 80 0. 20 0. 48 1. 00 0. 34 0. 21 0. 22 0. 87 0. 66 0. 37 0. 15 0. 10 0. 18
12 1. 41 6. 26 4. 32 0. 45 1. 10 0. 18 0. 47 1. 00 0. 41 0. 32 0. 37 0. 14 0. 54 0. 23 0. 23 0. 03 0. 10
13 1. 05 6. 63 3. 01 0. 23 0. 83 0. 13 0. 34 1. 00 0. 22 0. 24 0. 25 0. 30 0. 69 0. 34 0. 17 0. 04 0. 15
表 3  13种连翘的 S r值的比较
Table 3 Sr comparison of 13 species of F . suspensa
不同α值 S /%
样品 0. 14 0. 40 0. 49 0. 69 0. 79 0. 91 0. 94 1. 00 1. 11 1. 16 1. 17 1. 35 1. 43 1. 5 1. 59 1. 93
1 4. 13 41. 31 17. 54 2. 79 5. 94 1. 98 3. 36 8. 41 1. 32 1. 45 1. 91 1. 91 3. 43 2. 96 1. 05 0. 51
2 4. 29 39. 58 17. 46 3. 05 6. 38 1. 99 3. 62 8. 57 1. 84 1. 64 1. 97 1. 69 3. 34 1. 90 1. 41 1. 26
3 4. 74 36. 69 20. 78 2. 93 6. 96 1. 24 2. 02 6. 72 2. 65 1. 47 1. 09 2. 57 6. 99 1. 58 0. 76 0. 82
4 5. 42 36. 92 18. 06 4. 30 6. 75 1. 51 3. 51 8. 18 1. 70 1. 15 2. 00 1. 74 3. 53 2. 37 1. 88 1. 00
5 6. 43 31. 57 17. 54 4. 04 8. 10 2. 18 2. 54 8. 78 4. 46 2. 23 1. 83 1. 96 3. 55 2. 60 1. 34 0. 86
6 4. 79 35. 39 17. 93 3. 21 6. 15 1. 91 2. 79 7. 03 3. 09 1. 79 1. 64 3. 92 5. 89 2. 45 1. 32 0. 71
7 3. 18 30. 92 14. 32 2. 19 6. 65 1. 64 3. 76 10. 98 6. 28 2. 64 1. 87 3. 51 5. 66 3. 93 1. 46 1. 01
8 4. 41 37. 64 15. 83 2. 99 5. 62 1. 91 3. 71 11. 00 1. 62 1. 67 1. 71 2. 88 4. 64 2. 70 1. 09 0. 60
9 4. 38 33. 53 15. 71 4. 23 7. 04 1. 91 3. 76 8. 79 3. 30 2. 09 1. 83 3. 13 7. 52 0. 80 1. 19 0. 79
10 5. 16 37. 69 18. 94 3. 66 6. 49 1. 38 3. 67 8. 02 1. 63 1. 53 1. 79 1. 76 3. 85 2. 09 1. 38 0. 96
11 3. 98 29. 91 13. 20 1. 90 7. 33 1. 98 4. 10 8. 95 3. 16 1. 19 2. 71 8. 49 6. 25 3. 10 2. 13 1. 64
12 7. 98 36. 50 24. 79 4. 63 6. 14 1. 57 2. 88 1. 10 2. 18 1. 78 2. 02 1. 86 2. 94 1. 75 1. 30 0. 60
13 6. 10 35. 54 18. 94 2. 25 6. 86 1. 74 3. 28 7. 70 2. 47 1. 91 1. 86 2. 14 4. 51 2. 48 1. 33 0. 92
最大 ΔS /% 3. 6 7. 78 9. 08 2. 33 1. 1 0. 67 1. 74 7. 69 2. 98 0. 94 0. 88 5. 36 3. 58 3. 13 0. 94 0. 85
相对峰面积最高 ,占整个组分 30% ~ 40% ,其中 5个
样品中 13, 1, 10, 9, 12含量是最高的 ; Sr> 1, 最多
的样品是 13, 12; 0. 5 < S r < 1,最多的是 5, 6, 11, 13,
9样品 ; 0. 3 < S r < 0. 5,最多的是 6, 9, 10, 12, 2样
·71·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s 第 34卷第 1期 2003年 1月
品 ; 0. 2 < S r,最多的是 7, 1, 10, 13, 11样品 ; 0. 1 <
S r < 0. 2,最多的是 4, 2, 3, 10, 11样品。 从中我们筛
选出指纹图谱较好的几个样品是 9, 10, 11, 13。以 9
号样品的连翘指纹图谱为基准 ,按照指纹图谱技术要
求 ,对其他产地的连翘指纹图谱进行比较 ,α值为 0. 4
时 , S%≥ 20% 的共有峰 ,其最大差值 ΔS < 8% , (各
产地连翘的 S% 值与 9号样品的连翘的 S% 值的最
大差值 ) ;当 α值为 0. 49时 , 10%≤ S% < 20% ,
Δ S> 9% ,完全达到指纹图谱的技术要求。与此同时 ,
从连翘的质谱分析我们知道 [7 ] ,连翘挥发油的主要成
分是 α-水芹烯、蒎烯、对 -聚伞花烯和芳香醇 ,其中
对 -聚伞花烯和芳香醇显示抗菌、抗病毒作用。我们用
水蒸汽蒸馏法蒸出挥发油 ,毛细管气相色谱测定发现
这些组分的含量在这些样品中也是比较高的。
2. 2 指纹谱中色谱峰的重叠率:以 9号连翘谱图为
基准 ,按以下公式计算 ,分别求出另外 12种样品的
重叠率 ,结果见表 4。 13种连翘的重叠率比较高 ,说
明该色谱指纹图谱具有代表性。
重叠率% = 待测样品与标准样品共有峰数× 2待测样品峰+ 标准样品峰数 × 100%
表 4  12种样品的重叠率
Table 4  Overlap rate of 12 samples
样品 重叠率 /% 样品 重叠率 /%
1 91. 4     7    88. 9
2 86. 4 8 97
3 88. 9 10 91. 4
4 88. 9 11 94. 1
5 94. 1 12 96. 9
6 91. 4 13 90. 8
图 1  9号连翘裂解色谱图
Fig. 1  PGC of No. 9F . suspensa
2. 3 裂解温度对实验的影响: 在裂解色谱实验中 ,
裂解温度 ( Tp ) 对实验的成败起着重要的作用 , T p
过高 ,样品的初级反应加剧 ,二次反应大为增加 ; T p
过低 ,样品裂解不完全 ,合适的 Tp应该使裂解过程
的初级反应为主。尤其在中药材中 ,裂解反应主要是
碳化反应 ,大部分产物都一样 ,只是各产物之间含量
有差异 ,但不同的药材需要不同的裂解温度。在实验
中我们还发现如郁金、地黄、芦根 ,其裂解温度则比
连翘高 ,我们选择不同的裂解温度 ,其他条件不变 ,
做出不同裂解温度对裂解峰数的关系图 ,见图 2。从
图 2可看到 ,温度低于 400℃ 时 ,裂解不完全 ,温度
高于 500℃ 时 ,有些裂解峰分解 ,温度在 400℃~
500℃ 时 ,裂解峰数最多 ,且重复性也比较好。
图 2 裂解温度对出峰数的影响
Fig. 2  Ef fect of pyrolysis temperature on peak number
2. 4 裂解时间对样品出峰的影响:选择同一批号样
品 ,改变裂解时间 ,其它测试条件不变 ,测定不同裂
解时间对出峰的影响 ,结果见图 3。从图 3可看到 ,
裂解时间 < 20 s时 ,出峰数较少 ,裂解时间 > 30 s
时 ,出峰数减少 ,这可能是由于裂解时间较长 ,裂解
时间在 30 s时 ,出峰数最佳。
图 3 裂解时间与出峰数的关系
Fig. 3  Effect of pyrolysis time on peak number
2. 5 实验的重现性测定: 取同一批号样品 5份 ,在
同一条件下测定 ,考察色谱峰调整保留时间的一致
性 ,结果各色谱峰调整保留时间的 RSD均 < 1. 7% 。
3 讨论
3. 1 从以上实验 ,我们可看到裂解色谱用于中药材
指纹图谱测定具有快速、灵敏度高、操作简单、重现
性好的优点 ;尤其是样品不需要进行复杂的前处理
过程 ,这样既避免了使用溶剂萃取时造成污染环境 ,
而且还可以减少由于提取过程造成的误差。
3. 2 裂解色谱适用面广 ,对一些气相色谱不能测定
的药材 ,如板兰根、地黄、芦根等只能用液相色谱测
定的药材也能直接测定 ,这样给中药材品质鉴定带
来很大的方便。
3. 3 裂解色谱测定的条件选择要求比较高 ,本试验
·72· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s 第 34卷第 1期 2003年 1月
发现 ,裂解温度、裂解时间是实验获得成功的关键 ,
不同的药材 ,要求不同的裂解温度与时间。
3. 4 选用裂解色谱测定中药材指纹图谱时 ,最好结
合气质联用 ,对所测定的药材所含的组分有所了解 ,
这样对采用裂解色谱指纹图谱判断药材的质量会更
全面。
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臭冷杉的组织学研究
巴雪青 1, 2 ,王 威 2 ,师海波 2 ,历锡亮 1 ,曾宪录 1
( 1. 东北师范大学遗传与细胞研究所 ,吉林 长春  130024;  2. 吉林省中医中药研究院 ,吉林 长春  130021)
摘 要:目的 通过对臭冷杉的叶和小枝进行组织学研究 ,为正确用药提供鉴定依据。方法 扫描电镜观察 Jeffr ey
液处理后的叶表皮内表面及干燥小枝木材 ;光镜观察幼茎的横切、叶的横切及小枝木材的徒手切。结果 发现臭冷
杉叶气孔下陷 ,副卫细胞 4个。下皮层细胞只有上、下表皮的中段有一层分布。内皮层无凯氏加厚 ;叶肉叶树脂道 2
个 ,中生 ;维管束 2。木材中无树脂道 ;木射线完全由薄壁细胞组成 ,细胞端壁和水平壁具节状加厚 ;交叉场纹孔松
木型。 结论 以上结果可作为臭冷杉药材的鉴别依据。
关键词: 臭冷杉 ;扫描电镜观察 ;组织学研究
中图分类号: R282. 710. 3   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2003) 01 0073 04
Study on histological anatomy of Abies nephrolepis
BA Xue-qing
1, 2
, WANG Wei
2
, SHI Hai-bo
2
, L I Xi-liang
1
, ZEN G Xian-lu
1
( 1. Institute o f Genetics and Cy tolog y , Nor theast Normal Univ er sity , Changchun 130024, China;  2. Academy
of T raditional Chinese M edicine and Mater a Medica of Jilin Prov ince, Changchun 130021, China )
Abstract: Object  Identification basis fo r the proper employment of Abies nephrolepis ( T rautv . )
Maxim. were provided by the histological anatomy study o f the lea f and the young stem of A. nephrolepis.
Methods  The int ra-surface of the leaves epidermis and the dried wood of the twig w ere observ ed by the
scanning elect ron microscope; the cro ss sections o f the leaf and the young stem and cro ss-radial-tangent
sections of the w ood w ere observ ed by the optical microscope. Results  The stoma was sunk under the
four subsidiary cells w hich surround around the stoma. The hypodermis w as only dist ributed under the
middle parts of the uppper and low er epidermis. Caspa rian thickening w as no t found on the endoder-
mis. There w ere tw o mesial resin canals and tw o bundles, and there w ere no t normal resin canals in the
w ood. The xylem ray w as completely composed wi th pa renchyma cells, w hose end w alls and level w alls
have nodal thickening. The cross-field pi t ting w as pinoid. Conclusion  The above resul ts can be used as
basis for the identification of the herbal medicine A. nephrolepis.
Key words: Abies nephrolepis ( T rautv. ) Maxim. ; scanning-elect ron-micro scope observa tion; histo-
logical anatomy
·73·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s 第 34卷第 1期 2003年 1月
收稿日期: 2002-03-25作者简介:巴雪青 ( 1968— ) ,女 ,吉林长春人 ,助理研究员 ,东北师范大学生物系植物学硕士 , 1993年硕士毕业后在吉林省中医中药研究院工作至今 , 2001年开始在东北师范大学遗传与细胞研究所攻读博士学位。