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Stability of ferulic acid and its existing form in Ligusticum chuanxiong and Angelica sinensis

阿魏酸的稳定性及其在川芎和当归药材中的存在形式



全 文 :验。本法经一步制备即可获得纯度为 9214% 的
H SYA , 可满足一些药理实验的需要。若欲制备含量
测定用对照品, 再经凝胶柱色谱纯化即可。实验中水
洗脱时应注意在除去糖类同时应尽可能保留较多的
H SYA , 每一次色谱制备结束后, 应以稀碱液及稀醇
液洗掉树脂上吸附的残余黄酮成分, 并以蒸馏水洗
净担体后方可进行下一次制备。由于H SYA 不稳
定, 制备时加热浓缩温度不可太高, SY 及H SYA 溶
液均可短期冷藏保存, 长期保存则应冷冻。
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阿魏酸的稳定性及其在川芎和当归药材中的存在形式
丁明玉1, 马帅武2, 刘德麟2Ξ
(11 清华大学 化学系, 北京 100084; 21 中国中医研究院基础理论研究所, 北京 100700)
摘 要: 目的 确认阿魏酸的异构体转换反应及川芎、当归药材中阿魏酸的存在形式。方法 采用高效液相色谱
法、液相色谱2质谱联用等手段研究阿魏酸的异构体转换。结果 反式阿魏酸在常规保存条件下, 可部分转变成为
顺式, 在川芎和当归药材中, 反式和顺式阿魏酸是共存的。结论 反式阿魏酸有较好的热稳定性, 但存在缓慢的异
构体转换反应。
关键词: 阿魏酸; 稳定性; 川芎; 当归
中图分类号: R 28216; R 286102   文献标识码: A    文章编号: 0253 2670 (2004) 01 0028 03
Stab il ity of ferul ic ac id and its ex ist ing form in L igus ticum chuanx iong and A ngelica s inens is
D IN G M ing2yu1, M A Shuai2w u2, L IU D e2lin2
(1. D epartm ent of Chem istry, T singhua U niversity, Beijing 100084, Ch ina; 2. Inst itu te of Basic T heo ry of T radit ional
Ch inese M edicine, Ch ina A cadem y of T radit ional Ch inese M edicine, Beijing 100700, Ch ina)
Abstract: Object To invest iga te the isom er tran sit ion react ion of feru lic acid and the ex ist ing fo rm of
feru lic acid in L ig usticum chuanx iong Ho rt. and A ng elica sinensis (O liv. ) D iels. M ethods H PL C and
H PL C2M S w ere u sed to confirm the isom er tran sit ion of feru lic acid. Results T he trans2feru lic acid w as
tran sla ted in to cis2feru lic acid part ly w hen its so lu t ion w as depo sited under som e rou t ine condit ion s, and
the trans2 and cis2feru lic acids cou ld coex ist in the Ch inese m edicinal m ateria ls, L . chuanx iong and A .
sinensis. Conclusion  T he trans2feru lic acid is stab le thermodynam icly, bu t cou ld be tran sla ted in to cis2
feru lic acid part ly and slow ly.
Key words: feru lic acid; stab ility; L ig usticum chuanx iong Ho rt. ; A ng elica sinensis (O liv. ) D iels
  川芎和当归都是常用中药材, 阿魏酸是它们的
有效成分之一。从化学结构上看, 阿魏酸有顺式和反
式两种立体异构体 (图 1)。有关阿魏酸 (钠) 的药理
作用和中药 (药材及中成药)中阿魏酸的液相色谱分
·82· 中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 1 期 2004 年 1 月
Ξ 收稿日期: 2003206212
基金项目: 科技部社会公益专项 (2001B IB00150)
作者简介: 丁明玉 (1960—) , 男, 湖南华容人, 清华大学化学系副教授, 博士, 1986 年获中国地质大学应用化学硕士学位, 1995 年获日本
山梨大学工学部生物工学科博士学位, 1995 年至 1997 年在清华大学作为博士后研究人员, 主要从事色谱分析与中药化学及
制剂技术的研究。T el: (010) 62781687 E2m ail: d ingm y@m ail. tsinghua. edu. cn
析方法的报道很多, 但有关阿魏酸稳定性的报道却
极少。贾晓斌等[1 ]研究阿魏酸的 H PL C 分析方法
时, 发现阿魏酸对照品有杂质峰, 而且用水或甲醇
(乙醇) 配制的阿魏酸溶液不稳定, 阿魏酸峰逐步降
低, 与此同时, 杂质峰逐渐增大, 采用含醋酸的甲醇
配制阿魏酸, 保证阿魏酸在一定时间内维持稳定, 但
没有对这些现象进行深入研究和作出合理解释。陈
倩洁等[2 ]证明了煎煮时间对川芎中阿魏酸稳定性无
影响。也有报道[3 ]用60Co2Χ射线照射当归药材, 对其
中阿魏酸的含量也无明显影响。有关阿魏酸顺反异
构体互变以及在原药材和制剂中阿魏酸的存在形
式, 未见研究报道。以往的药理研究和成分分析所用
阿魏酸并未注明是顺式还是反式, 通常情况下都是
采用结构更为稳定的反式阿魏酸。笔者在研究川芎
和当归有效成分的过程中发现: 新配制的高纯度反
式阿魏酸对照品溶液在液相色谱图上为单一色谱
峰, 但如果此反式阿魏酸对照品溶液放置时间较长,
会在其色谱峰之后出现一个小的色谱峰。另外, 在川
芎和当归的原药材中, 也会在反式阿魏酸之后相应
的位置出现这个色谱峰[4 ]。推测是反式部分变顺式。
本实验结合紫外光谱、H PL C 和 H PL C2M S 联用的
分析结果, 对反式阿魏酸溶液的稳定性进行了研究。
图 1 阿魏酸异构体——反式阿魏酸(A)和顺式阿魏酸(B)
F ig. 1 Isomers of ferul ic ac id—trans-ferul ic
ac id (A) and cis-ferul ic ac id (B)
1 仪器与试剂
H P1100 高效液相色谱仪, 由四元低压梯度泵、
在线脱气装置、二极管阵列检测器 (DAD ) 和 H P 化
学工作站组成; A P I 3000 H PL C2M S2M S 联用仪 (美
国 PE 公司)。
反式阿魏酸对照品购于中国药品生物制品检定
所。川芎药材为伞形科植物川芎 L ig usticum
chuanx iong Ho rt. 的干燥根茎, 购自四川灌县。当归
药材为伞形科植物当归A ng elica sinensis (O liv. )
D iels 的干燥根茎, 购自甘肃岷县。甲醇为色谱纯, 实
验中所用其他试剂均为分析纯, 水为重蒸去离子水。
2 方法
211 川芎和当归样品处理: 在川芎和当归的乙醇提
取液中加水配制成 70% 乙醇水溶液, 经石油醚萃取
分离色素等脂溶性杂质后, 将水相浓缩至近干, 浓缩
物用少量 5% 盐酸水溶液溶解, 滤过后得到的酸不
溶物, 用醋酸乙酯溶解, 然后用 5% N aOH 水溶液萃
取, 所得水相酸化后用乙醚再萃取, 所得乙醚相挥干
后用乙醇溶解, 此样品用于测定川芎和当归药材中
的阿魏酸。
212  色谱条件: H PL C: Zo rbax SB 2C18 分离柱
(250 mm ×416 mm , 5 Λm ) (H P 公司产品) ; 流动相
为甲醇21% 醋酸水溶液 (30∶70) , 使用前用 0145Λm 微孔滤膜滤过; 流速: 018 mL öm in; 柱温: 30 ℃;
检测波长: 322 nm ; 进样量: 20 ΛL。
  H PL C2M S: 色谱分离条件同上述H PL C。质谱
条件: 电喷雾源 (ES I) , 分别采用正、负离子方式检测
或采用全扫描方式检测; 质量范围: m öz 60~ 700。
3 结果与讨论
311 阿魏酸顺反异构体确认: 新配制的高纯度反式
阿魏酸溶液和在冰箱中放置 6 个月的该溶液在相同
条件下的H PL C 色谱图见图 2。新配溶液在色谱图
中仅有一个色谱峰, 而在冰箱中放置 6 个月的反式
阿魏酸溶液的色谱图中, 在反式阿魏酸峰之后又出
现了一个比它小得多的色谱峰。从二极管阵列检测
器得到的这两个物质的紫外吸收光谱很类似。一般
情况下, 如果一个化合物分解或与其他物质反应生
成了新的化合物, 其分子光谱 (紫外光谱) 会有明显
变化。因此, 反式阿魏酸放置过程中发生分解的可能
性很小, 可能是转变成了顺式阿魏酸。为此, 进一步
通过H PL C2M S 确认它们的结构。质谱检测采用负
离子扫描方式, 得到反式阿魏酸峰与在其后出现的
色谱峰的质量数都是 193, 即它们的相对分子质量
都是 194。因此, 反式阿魏酸之后的色谱峰应是顺式
阿魏酸。从阿魏酸顺反异构体的空间结构不难看出
反式阿魏酸更为稳定, 应为阿魏酸成分的主要存在
形式。同时反式阿魏酸的极性比顺式强, 采用本实验
中的反相H PL C 分析时, 反式阿魏酸应该先洗脱出
来, 这与图 2 显示的实际结果也是吻合的。
  将川芎和当归药材按分离有机酸的方法分离出
含阿魏酸的有机酸部分, 并在同样条件下做H PL C2
M S 分析, 并对质量数为 193 的负离子进行搜索, 得
到川芎有机酸部分的总离子流图 (图 3)。从图 3 可
知, 对质量数为 193 的负离子进行搜索时, 样品中搜
索到的两个物质正好与阿魏酸对照品的顺反异构体
对应。如果按文献, 加热对阿魏酸的稳定性无影
响[2 ] , 则可排除样品处理中加热导致的顺反互变, 说
明阿魏酸在川芎药材中本来就是顺反异构体共存。
312 阿魏酸的稳定性: 阿魏酸是川芎和当归中主要
·92·中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 35 卷第 1 期 2004 年 1 月
A 2新配溶液 B2冰箱保存 6 个月溶液
A 2fresh so lu tion
B2so lu tion depo sited fo r 6 month in refrigerato ry
图 2 阿魏酸对照品的 HPLC 图谱
F ig. 2 HPLC chromatogram s of ferul ic
ac id reference substance
A 2川芎萃取物有机酸部分 B2在m öz 193 下负离子扫描
A 2o rgan ic acid po rtion of Chuanx iong ex tract
B2negative2ion scann ing at m öz 193
图 3 液质联用色谱图
F ig. 3 Chromatogram s of HPLC-M S
有效成分之一, 其稳定性对药理研究、制剂质量控制
都有重要意义。为此本实验对阿魏酸的稳定性进行
了初步考察。因为通常采用甲醇做流动相和处理样
品, 所以本实验重点考察阿魏酸在甲醇溶液中的稳
定性。用甲醇配制一定浓度的阿魏酸对照品 (反式) ,
室温 (约 25 ℃) 放置, 在 48 h 内用 H PL C 多次测定
阿魏酸顺反异构体。以顺式和反式阿魏酸峰面积之
比表示顺反异构体的含量之比, 并以该含量比为纵
坐标, 时间为横坐标, 绘制阿魏酸顺反异构体变化曲
线, 见图 4。从图 4 可以看出, 新配制的反式阿魏酸
中也有少量 (约 1% ) 顺式阿魏酸, 这可能是对照品
纯度不够高所造成。在 48 h 之内, 虽说顺式阿魏酸
的比例呈增加趋势, 但仅有约 1% 的反式阿魏酸转
化为顺式, 对于定量分析而言, 在测定误差允许的范
围之内。反式阿魏酸长期放置 (冰箱中冷藏 6 个月)
后, 顺反异构体的峰面积之比约为 1∶10, 这个比例
与川芎和当归药材中阿魏酸的顺反异构体峰面积之
比大体一致。据此, 可以推测这一比例应该是阿魏酸
顺反异构体互变处于平衡状态的大致比例。
313 溶剂对阿魏酸保留行为的影响: 配制阿魏酸所
用溶剂的不同也会影响阿魏酸在色谱柱上的保留行
为。图 5 是分别用纯甲醇和流动相甲醇21% 醋酸水
溶液 (20∶80)配制的阿魏酸 (顺反异构体共存)所得
到的色谱图。从图中可见, 在相同流动相条件下, 用
图 4 阿魏酸顺反异构体的变化
F ig. 4 Changes of isomers of cis- and trans-ferul ic ac id
A 2阿魏酸用甲醇配制
B2阿魏酸用流动相甲醇21% 醋酸 (20∶80)配制
A 2feru lic acid p repared w ith m ethano l B2feru lic acid p repared
using mobile phase m ethano l21% acetic acid (20∶80)
图 5 阿魏酸在OD S 柱上的保留行为
F ig. 5 Reten tion behav ior of ferul ic ac id
on OD S column
纯甲醇配制的阿魏酸保留时间短, 用流动相配制的
阿魏酸保留时间长。这说明阿魏酸用含酸的水溶液
配制, 阿魏酸的离解受到抑制, 使阿魏酸的极性减
弱, 有利于增强在C18固定相上的保留。而不含醋酸
的阿魏酸溶液在进入流动相后再接触醋酸水溶液,
阿魏酸不能立即达到酸离解的抑制平衡, 溶质 (阿魏
酸)分子的极性就要大一些, 在固定相中的保留也就
弱一些。
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