全 文 ：　 收稿日期：２０１１－０７－２８　　　修回日期：２０１１－１０－０８
基金项目：国家自然科学基金（Ｎｏ．３０６００８０２）
　＊通讯作者：邢　军，男，副教授，主要从事环境分析．
第２８卷第４期
Ｖｏｌ．２８　Ｎｏ．４
分 析 科 学 学 报
ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＡＮＡＬＹＴＩＣＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ
２０１２年８月
Ａｕｇ

．２０１２
文章编号：１００６－６１４４（２０１２）０４－０５２３－０４
五种十字花科植物中芥子碱的有效提取
和高效液相色谱定量分析
邢　军＊１，苑艳霞２，冯宝民２
（１．大连大学环境与化学工程学院，辽宁大连１１６６２２；
２．大连大学生物工程学院，辽宁大连１１６６２２）
摘　要：本文采用超声，乙醇回流、石油醚脱脂后醇提等提取方法，并通过正交试验，对
五种十字花科植物种子白芥子、黄芥子、葶苈子、莱菔子和油菜籽中的芥子碱进行了有
效提取，同时采用高效液相色谱法对各种方法得到的提取液进行了定量分析。结果表
明：超声提取时间短、提取率高，五种种子中芥子碱的含量分别为５．８０ｍｇ·ｇ－１、５．１３
ｍｇ·ｇ－１、２．６２ｍｇ·ｇ－１、２．９８ｍｇ·ｇ－１和３．３１ｍｇ·ｇ－１。
关键词：超声提取；芥子碱；高效液相色谱；定量分析
中图分类号：Ｏ６５７．７＋２　　　文献标识码：Ａ
芥子碱（Ｓｉｎａｐｉｎｅ）为季胺类生物碱，属于胆碱衍生物，是芥子酸与胆碱形成的酯。近年来发现芥子碱
具有降血压、抗衰老、抗辐射、抗雄激素、消炎止泻以及抑制乙酰胆酯酶等多方面的药理作用。中国药典［１］
中白芥子和莱菔子的质量标准是以芥子碱的含量测定为依据。芥子碱主要存在于十字花科（Ｃｒｕｃｉｆｅｒｏｕｓ）
植物中，因此对十字花科植物种子中芥子碱进行有效提取和定量分析，为扩大芥子碱来源并对其进行开发
和利用具有重要意义。
目前芥子碱的定性分析方法有薄层色谱法，红外光谱，１３Ｃ、１　Ｈ核磁共振，质谱等。其定量分析方法有
四氯化钛法、雷氏盐沉淀法、离子交换－紫外可见分光光度法、电化学法、双相滴定法、高效液相色谱法
（ＨＰＬＣ）等［２－７］，其中以 ＨＰＬＣ最为常用。本文采用超声，乙醇回流、石油醚脱脂后醇提等提取方法，并通
过正交试验，对五种十字花科种子白芥子、黄芥子、葶苈子、莱菔子和油菜籽中的芥子碱进行了有效提取，
同时用 ＨＰＬＣ对五种种子中的芥子碱进行了定量分析，对不同提取方法的提取效率进行了对比研究，定
量分析结果表明：超声提取时间短、提取率高。
１　实验部分
１．１　仪器、试剂与材料
５１５高效液相色谱仪，含２４８７Ｄｕａｌλ紫外检测器（美国，Ｗａｔｅｒｓ公司），Ｃｈｒｏｍｓｔａｔｉｏｎ数据处理系统；
Ｌａｂｏｒａｔｏ　４０００型旋转蒸发仪（德国，Ｈｅｉｄｏｌｐｈ公司）；ＤＺＦ－６０２１型真空干燥箱（上海精宏实验设备有限公
司）；ＣＱ２５－１２型超声波清洗机（宁波新芝生物技术研究所）；ＨＨ－４水浴锅（国华电器有限公司）；ＳＨＢ－Ｂ５
型循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；ｐＨＳ－３Ｃ型精密酸度计（上海分析仪器厂）。
芥子碱标准品（本实验室自制，经１　Ｈ　ＮＭＲ、１３　Ｃ　ＮＭＲ等鉴定为芥子碱硫氰酸盐，ＨＰＬＣ测定其纯度
大于９９．８％。）；甲醇、乙腈（色谱纯，天津市科密欧化学试剂开发中心）；磷酸二氢钾（分析纯，汕头市化学
试剂厂）；９５％乙醇（天津市科密欧化学试剂有限公司）；水（娃哈哈纯净水）。
３２５
第４期 邢　军 等：五种十字花科植物中芥子碱的有效提取和高效液相色谱定量分析 第２８卷
白芥子、黄芥子、莱菔子、葶苈子和油菜籽购自河北安国药材，经大连大学医学院中医中药系鉴定为正品。
１．２　芥子碱硫氰酸盐的制备及理化性质
称取白芥子２．０ｋｇ，粉碎，９５％乙醇加热至８５℃回流提取三次，每次２ｈ，提取液合并后减压回收乙醇
至无醇味，得浸膏１２６ｇ。改进Ｃｌａｎｄｉｎｉｎ［８］芥子碱的制备法，取上述浸膏，加入２５０ｍＬ纯净水溶解，过滤，
所得滤液中加入一定量的２０％ＫＳＣＮ溶液，冰箱中静置７２ｈ之后，抽滤，所得沉淀用甲醇多次重结晶，抽
滤，用真空干燥箱干燥，得到淡黄色的针状晶体，ｍ．ｐ．１７８～１７９℃，收率为０．４３％左右。对此黄色晶体进
行１３Ｃ、１　Ｈ　ＮＭＲ结构表征，确定其为芥子碱硫氰酸盐。采用 ＨＰＬＣ测其纯度达９９．８％以上。
１．３　对照品溶液与供试品溶液的制备
对照品溶液的制备：精密称取芥子碱硫氰酸盐标准品５．００ｍｇ，加乙腈与０．０８ｍｏｌ／Ｌ　ＫＨ２ＰＯ４混合
液（体积比１８∶８２），溶解定容于２５ｍＬ容量瓶中，配制成２００ｍｇ／Ｌ的标准储备液。
样品溶液的制备采取如下三种不同的提取方式：（１）乙醇提取（未脱油脂）：称取生药材５０．００ｇ，粉
碎，正交实验确定提取条件，９５％乙醇加热至８５℃回流提取三次，每次２ｈ，合并提取液，减压回收乙醇至
无醇味，得浸膏；用缓冲液溶解浸膏并定容至５０ｍＬ，精密移取０．２ｍＬ缓冲液定容至１０ｍＬ，过０．４５μｍ
微孔滤膜，待测。（２）石油醚脱脂后乙醇提：称取生药材５０．００ｇ，粉碎，分别加入石油醚１５０ｍＬ，每次避
光密封冷浸２４ｈ，三次，合并提取液，常压回收石油醚，滤渣置通风处挥发至无醚味；滤渣后续处理按上述
（１）中粉碎后的提取方法。（３）超声提取：分别称取５种生药材各１．００ｇ，经研磨破碎后，９５％乙醇加热
（５０℃）超声提取三次，１０ｍＬ／次，３０ｍｉｎ／次，抽滤，合并提取液，经０．４５μｍ微孔滤膜过滤后转移至５０ｍＬ
容量瓶中，用缓冲溶液定容。
１．４　色谱条件
采用Ｌｕｎａ　５ｕＰｈｅｎｙ１－Ｈｅｘｙ色谱柱（２５０×４．６０ｍｍ，５μｍ）；以乙腈－０．０８ｍｏｌ／Ｌ　ＫＨ２ＰＯ４缓冲液（体
积比１８∶８２）为流动相；流速１．０ｍＬ／ｍｉｎ；检测波长３２６ｎｍ；柱温为室温。理论塔板数按芥子碱峰计算大
于３　０００。
２　结果与讨论
２．１　五种十字花科植物种子中芥子碱的定性分析
超声提取的五种十字花科植物种子溶液用０．４５μｍ微孔滤膜过滤，在１．４节所述色谱条件下进行
ＨＰＬＣ分析。以油菜籽中芥子碱硫氰酸盐的分离为例，其液相色谱分离谱图见图１。
图１　油菜籽中芥子碱硫氰酸盐的高效液相色谱
分离谱图
Ｆｉｇ．１　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍ　ｏｆ　Ｓｉｎａｐｉｎｅ　ｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ　ｉｎ
ｒａｐｅｓｅｅｄ　ｂｙ　ＨＰＬＣ
为了进一步确定实际样品中的芥子碱峰，分别在各种
处理后的样品溶液中加入标准对照品溶液，每１ｍＬ样品
溶液中分别加入１ｍＬ　３０ｍｇ／Ｌ芥子碱的标准溶液，混匀，
在相同的条件下进行ＨＰＬＣ分析，根据保留时间及峰高实
现了对各种实际样品中芥子碱的定性分析。
２．２　五种十字花科植物种子中芥子碱的定量分析
２．２．１　线性关系考察　将２００ｍｇ／Ｌ的标准储备液用流
动相稀释，配制５、３０、６０、９０、１２０ｍｇ／Ｌ标准系列浓度芥子
碱硫氰酸盐溶液，依１．４节中色谱条件测定。以峰面积
（Ｙ）为纵坐标，芥子碱硫氰酸盐浓度（Ｘ，ｍｇ／Ｌ）为横坐标
作图，绘制工作曲线，得线性回归方程为：Ｙ＝４．９８５５×１０４
Ｘ＋８．８１７１×１０４，Ｒ２＝０．９９９６。芥子碱在５～１２０ｍｇ／Ｌ
浓度范围内线性关系良好。
２．２．２　精密度实验　精密吸取芥子碱硫氰酸盐对照品溶液，重复进样５次，进样量２０．０μＬ，测得其峰面
积的相对标准偏差（ＲＳＤ）为０．６５％。
２．２．３　稳定性实验　用热醇提取、脱脂醇提取和超声提取三种方法提取白芥子、黄芥子、莱菔子、葶苈子
和油菜籽，分别得到五种供试品溶液，每间隔２ｈ进样测定一次，进样量为２０．０μＬ，共测定５次，记录峰面
积。结果显示三种提取方法得到的五种供试品峰面积的ＲＳＤ在０．６３％～１．９１％之间，都低于２％，表明
４２５
第４期 分 析 科 学 学 报 第２８卷
供试品溶液在８ｈ内稳定。
２．２．４　重现性实验　取白芥子、黄芥子、莱菔子、葶苈子和油菜籽五种供试品溶液各５份，依法测定，每次
进样２０μＬ，以外标峰面积法计算芥子碱的含量。重复实验结果为芥子碱含量的ＲＳＤ在０．７９％～１．７１％
之间，表明方法重现性良好。
２．２．５　回收率实验　分别精密称取已知芥子碱含量的白芥子６份各１．００ｇ，分别精密加入一定量的芥子
硫氰酸盐，超声提取，依法测定，其加样回收率结果见表１。由表中数据可见，白芥子中的芥子碱含量回收
率良好，峰面积的ＲＳＤ较小。
表１　回收率实验结果（ｎ＝３）
Ｔａｂｌｅ　１　Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｓｉｎａｐｉｎｅ（ｎ＝３）
Ｓｉｎａｐｉｓ　ａｌｂａ（ｇ） Ａｄｄｅｄ（ｍｇ／ｇ） Ｆｏｕｎｄ（ｍｇ／ｇ） Ｒｅｃｏｖｅｒｙ（％） ＲＳＤ（％）
１．００　 ５．８２　 １１．４０　 ９６．２０　 ０．７９
１．００　 ５．８０　 １１．２３　 ９３．６０
１．００　 ５．７５　 １１．２６　 ９４．９０
１．００　 ５．７８　 １１．５１　 ９８．７０
１．００　 ５．８３　 １１．３０　 ９４．４０
１．００　 ５．７９　 １１．４５　 ９７．５０
２．２．６　样品含量测定　分别称取５种样品，每种样品３份，依确定的实验方法提取测定，进样量２０μＬ，
按外标峰面积法计算芥子碱含量，结果见表２。
表２　样品中芥子碱的含量（ｎ＝３，珚Ｘ±ｓ）
Ｔａｂｌｅ　１　Ｔａｂｌｅ　２Ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ（ｃ）ｏｆ　ｓｉｎａｐｉｓ　ｓｅｅｄｓ（ｎ＝３，珚Ｘ±ｓ）
Ｓａｍｐｌｅ Ｅｔｈａｎｏｌ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ（ｍｇ／ｇ）
Ｅｔｈａｎｏｌ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｄｅｆａｔｔｅｄ
ｂｙ　ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　ｅｔｈｅｒ（ｍｇ／ｇ）
Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
（ｍｇ／ｇ）
Ｓｅｍｅｎ　ｓｉｎａｐｉｓ　ａｌｂａｅ　 ４．９１±０．０７　 ４．７３±０．０９　 ５．８０±０．０６
Ｓｅｍｅｎ　ｂｒａｓｓｉｃａｅ　ｊｕｎｃｅａｅ　 ４．３６±０．１０　 ４．４９±０．０５　 ５．１３±０．０４
Ｓｅｍｅｎ　ｒａｐｈａｎｉ　 ２．２７±０．０６　 ２．１７±０．０６　 ２．６２±０．０５
Ｓｅｍｅｎ　ｌｅｐｉｄｉｉ　 ２．０６±０．０４　 ２．３３±０．０８　 ２．９８±０．０３
Ｒａｐｅｓｅｅｄ　 ２．９４±０．０９　 ２．８２±０．０７　 ３．３１±０．０８
由表中数据可见，采用超声提取方法获得的五种种子中的芥子碱含量相对较高。主要因为超声波穿
透力强，细胞易破碎，提高了芥子碱的提取率。
３　结论
本文采用高效液相色谱法对五种药用植物种子进行分析，在同一色谱条件下实现了白芥子、黄芥子、
莱菔子、葶苈子、油菜籽中芥子碱的分离与定量分析。考察了不同提取方法（超声提取，热醇回流提取、石
油醚脱脂后醇提）的提取效率。结果表明：超声提取与热醇提取相比，提取时间短，提取率高，热醇提取前
脱脂对芥子碱的提取没有明显影响。脱脂后油菜籽中芥子碱含量仍较高，说明榨油后剩余残渣菜籽粕可
以做为提取芥子碱的原料。
参考文献：
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Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｈｉｇｈ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｈｉｎｏｍａｔｏｇｒｐｈｉｃ
Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｉｎａｐｉｎｅ　ｉｎ　Ｆｉｖｅ　Ｃｒｕｃｉｆｅｒｏｕｓ　Ｐｌａｎｔｓ
ＸＩＮＧ　Ｊｕｎ＊１，ＹＵＡＮ　Ｙａｎ－ｘｉａ２，ＦＥＮＧ　Ｂａｏ－ｍｉｎｇ２
（１．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｄａｌｉａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６６２２；
２．Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｄａｌｉａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６６２２）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉｎａｐｉｎｅｓ　ｏｆｔｅｎ　ｅｘｉｓｔ　ｉｎ　ｃｒｕｃｉｆｅｒｏｕｓ　ｓｅｅｄｓ　ｓｕｅｈ　ａｓ　Ｓｅｍｅｎ　ｓｉｎａｐｉｓ　ａｌｂａｅ，Ｓｅｍｅｎ　ｂｒａｓｓｉｃａｅ
ｊｕｎｃｅａｅ，Ｓｅｍｅｎ　ｒａｐｈａｎｉ，Ｓｅｍｅｎ　ｌｅｐｉｄｉｉ　ａｎｄ　ｒａｐｅｓｅｅｄ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ，ｓｉｍａｐｉｎｅ　ｗａｓ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ
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ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｓｉｎａｐｉｎｅ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｂｙ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｗａｓ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｂｙ　ＨＰＬＣ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ
ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｃｏｕｌｄ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｓｉｎａｐｉｎｅ．Ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｏｆ　ｓｉｎａｐｉｎｅ
ｉｎ　Ｓｅｍｅｎ　ｓｉｎａｐｉｓ　ａｌｂａｅ，Ｓｅｍｅｎ　ｂｒａｓｓｉｃａｅ　ｊｕｎｃｅａｅ，Ｓｅｍｅｎ　ｒａｐｈａｎｉ，Ｓｅｍｅｎ　ｌｅｐｉｄｉｉ　ａｎｄ　ｒａｐｅｓｅｅｄ　ｗｅｒｅ　５．８０
ｍｇ／ｇ，５．１３ｍｇ／ｇ，２．６２ｍｇ／ｇ，２．９８ｍｇ／ｇ　ａｎｄ　３．３１ｍｇ／ｇ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；Ｓｉｎａｐｉｎｅ；Ｈｉｇｈ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ
６２５