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HPLC法测定大鼠血浆及粪便中新疆紫草3种萘醌类色素的含量



全 文 :基金项目:天然药物及仿生药物国家重点实验室(北京大学)开放研究课题(20130215)
作者简介:古力扎努·阿合买提(1989-),女(维吾尔族),在读硕士,研究方向:中药民族药基础研究。
通信作者:买尔旦·马合木提,男(维吾尔族),主任药师,教授,硕士生导师,研究方向:中药民族药开发;E-mail:maierdan60@sina.com。
HPLC法测定大鼠血浆及粪便中新疆紫草3种
萘醌类色素的含量
古力扎努·阿合买提1,买尔旦·马合木提2
(新疆医科大学1药学院;2附属肿瘤医院,乌鲁木齐 830011)
摘要:目的 建立测定大鼠血浆及粪便中新疆紫草3种萘醌类成分含量的高效液相色谱法(HPLC法)。方
法 采用COSMOIL C18-AR-Ⅱ(4.6mm×250mm,5μm)色谱柱,流动相A乙腈(A)-0.15%甲酸(B)(v/v)溶液,
进行洗脱,流速1.0mL/min,检测波长275nm,柱温25℃,检测时间35min。结果 血浆中左旋紫草素在0.40~
6.40μg、乙酰紫草素在25.0~600.0μg、β,β′-二甲基丙烯酰紫草素在25.0~600.0μg范围内均与峰面积呈线性关
系,左旋紫草素回收率为97.78%~100.1%、乙酰紫草素为100.1%~100.2%、β-β′-二甲基丙烯酰紫草素为97.78%
~100.1%,日间、日内RSD均<1.5%。粪便中各组分在10~400μg/mL范围内与峰面积呈线性关系,平均回收率
分别为(78.2±2.5)%、(82.0±2.9)%和(79.5±3.5)%。0~12、12~24、24~48h粪便中左旋紫草素绝对回收量分
别为23.61、38.28、4.13mg;乙酰紫草素分别为7.20、70.78、11.53mg;β-β′二甲基丙烯酰紫草素分别为46.32、60.15、
16.88mg。结论 HPLC法准确可靠,重复性好,适用于测定血浆及粪便中新疆紫草萘醌类成分含量。
关键词:新疆紫草;左旋紫草素;乙酰紫草素;β,β′-二甲基丙烯酰紫草素;HPLC;大鼠血浆;大鼠粪便
中图分类号:R914  文献标识码:A  文章编号:1009-5551(2016)08-1012-05
doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2016.08.019
Determination of three naphthaquinone concentration fromArnebia
euchroma(Royle)Johnst in rats plasma and faeces by HPLC methods
Gulizhanu Ahemaiti 1,Maierdan Mahemuti 2
(1 College of Pharmacy,Xinjiang Medical University;2 Affiliated Tumor Hospital of
Xinjiang Medical University,Urumqi 830011,China)
Abstract:Objective To establish a HPLC method for determine of three contents of naphthaquinone from
Arnebia euchroma(Royle)Johnst in rats plasma and faeces.Methods COSMOIL C18-AR-Ⅱ (4.6mm×
250mm,5μm),column was used with acetonitrile(A)-0.15%formic acid(B)(v/v)as mobile phase by
gradient eluting with the flow rate of 1.0mL/min for 35min,and the column temperature was maintained
at 25℃,detecting wavelength at 274nm.Results The linear range in plasma of shikonin,acetylshikonin
andβ-β,-dimethylacrylshikonin were between 0.40to 6.40μg,25.0to 600.0μg and 25.0to 600.0μg,re-
spectively.The recoveries of these ingredients correspondingly were between 97.78to 100.1%,100.1
to100.2%and 97.78to100.1%.The RSD of intra-day and inter-day were less than 1.5%.The linear range
in faeces of shikonin,acetylshikonin andβ-β,-dimethylacrylshikonin were between 10-400μg/mL with
the average recoveries of(78.2±2.5)%,(82.0±2.9)% and(79.5±3.5)%,respectively.Absolute
recovery amount of Naphthoquinone in feces as:shikonin 0-12h:23.61mg,12-24h:38.28mg,24-48
h:4.13mg;acetylshikonin 0-12h:7.20mg,12-24h:70.78mg,24-48h:11.53mg andβ-β,-dimeth-
 第39卷 第8期 新 疆 医 科 大 学 学 报 Vol.39 No.8
 2016年8月 Journal of Xinjiang Medical University Aug.2016
ylacrylshikonin 0-12h:46.32mg,12-24h:60.15mg,24-48h:16.88mg.Conclusion The established
method has a good selectivity and reproducibility for the determination of naphthaquinone fromArnebia
euchroma(Royle)Johnst in plasma and faeces of rats.
Keywords:Arnebia euchroma (Royle)Johnst;shikonin;acetylshikonin;β-β,-dimethylacrylshikonin;
HPLC;rat plasma;rat faece
    新 疆 紫 草 [Arnebia euchroma (Royle)
Johnst]习称软紫草,又名假紫草、新疆软紫草、新疆
假紫草,为紫草科多年生草本植物新疆紫草的根,
分布于我国新疆、甘肃及西藏西部地区,是药材紫
草的主要来源[1]。其具有凉血、活血、解毒透疹的功
效,被临床广泛应用 [2]。新疆紫草中含有多种化学
成分,包括萘醌类、苯醌类、生物碱类、苯酚、酚酸类、
三萜酸、甾醇类、黄酮类以及多糖类等物质。目前研
究较多的是脂溶性很强的萘醌类化合物。萘醌类化
合物主要有去氧紫草素(deoxyshikonin)、β,β-甲基
丙烯酰紫草素(β,β-dimethylacrylshikonin,DS)、β-
羟基异戊酰紫草素(β-hydroxyisovalerylshikonin)、
乙酰紫草素 (acetylshikonin,AS)、左旋 紫 草 素
(shikonin,SK)、去氢阿卡宁(dehydroalkanin)和β-
羟基异戊酰阿卡宁(β-hydroxyisovalerylalkanin)等
物质[3],其具有抗菌抗病毒、抗炎、镇痛、免疫调节、
抗肿瘤、保肝、止血等作用[4-6]。本研究旨在建立
HPLC法测定大鼠生物样品血浆及粪便中新疆紫
草3种萘醌类成分含量,现报道如下。
1 仪器与试药
1.1 实验仪器 LC-2010C高效液相色谱仪(日本
岛津),CLASS-VP V6.14SP1数据工作站(日本岛
津),BP211D 型 十 万 分 之 一 电 子 天 平 (德 国
Sartorius公司),SK3300H 型超声波清洗仪(上海
科导超声仪器有限公司),DT-500A型电子天平(常
熟市金羊砝码仪器有限公司),TDL-4型台式离心
机(上海安亭科学仪器厂),EDTA k2抗凝真空采血
管(奥地利VACUETTE)。
1.2 试药 新疆紫草对照药材(中国食品药品检定
研究院,批号:121430-201103),左旋紫草素对照品(中
国药品生物制品检定所,批号:110769-200405),乙酰
紫草素对照品(德瑞试剂公司,批号:20130507-2),β,
β′-二甲基丙烯酰紫草素对照品(中国药品生物制品检
定所,批号:111689-200503)。新疆紫草药材(购自新
疆参茸中药饮片公司批号:15072402),经新疆医科大
学药学院天然药物化学/生药学教研室帕丽达·阿布
力孜教授鉴定为拟紫草属植物新疆紫草 (Arnebia
euchroma(Royle)Johnst)的根。乙腈为色谱纯(美国
Fisher公司),水为超纯水,其余试剂均为分析纯。
1.3 实验动物 SD大鼠由新疆医科大学实验动物
中心提供,许可证号SCXK(新)2011-0004,SPF级,
体质量180~220g。
2 方法与结果
2.1 对照品溶液的制备 分别精密称取左旋紫草
素、乙酰紫草素、β,β′-二甲基丙烯酰紫草素对照品
适量,分别溶于甲醇中,制成100mg/mL的对照品
储备液。再分别量取储备液适量,用甲醇稀释制成
含左旋紫草素、乙酰紫草素和β.β′-二甲基丙烯酰紫草
素分别为1.00、60.0和60.0mg/mL的混合对照品溶
液,备用。取本品适量,按递减法,分别用流动相稀释
制成含左旋紫草素0.01、0.02、0.04、0.08、0.16、0.32、
0.64mg/mL,乙酰紫草素0.125、2.50、5.00、10.0、
20.0、40.0、60.0mg/mL,β,β′-二甲基丙烯酰紫草素
0.125、2.50、5.00、10.0、20.0、40.0、60.0mg/mL的混合
对照品系列溶液,-20℃保存备用。
2.2 供试品溶液的制备 分别称取对照药材和供
试品药材粉末各5.0g,各加入12倍量(V/V)的
95%乙醇溶液,置于150mL具塞锥形瓶中,混匀,
室温放置,密封遮光,冷浸8h后,过滤并收集滤液,
旋转蒸发仪减压浓缩至约5.0mL,用5.0mL 95%
乙醇润洗,合并浓缩液和润洗液,置于真空干燥箱
40℃干燥12h,得干浸膏。分别称取干浸膏粉末
0.1g,加入1.0mL甲醇,称重,超声使其完全溶解,
冷却至室温,补足重量,过(0.45μm)微孔滤膜,作为
对照药材和样品的供试品溶液,备用。
2.3 色谱条件 COSMOILC18-AR-Ⅱ色谱柱(4.6mm
×250mm,5μm),流动相乙腈(A)-0.15%甲酸(B)
(v/v)溶液,洗脱流程0~10min,A(%)=60%;10
~15min,A(%)=60%~70%;15~30min,A(%)
=70%;30~35min,A(%)=70%~60%,流速
1.0mL/min;柱温25℃,检测波长275nm ,检测时
间35min,进样量20μL。
2.4 血浆样品的处理 取SD大鼠血浆48μL于离
心管中,加入对照品药材溶液2.0μL,涡旋混合
1min,加入等体积的稀盐酸酸化,10 000r/min离
心2min,取上清液50μL于另一离心管中,加入乙
腈50μL涡旋混合1min,10 000r/min离心,取上
清液,氮气吹干,加入50μL乙腈复溶,10 000r/min
3101 第8期 古力扎努·阿合买提,等:HPLC法测定大鼠血浆及粪便中新疆紫草3种萘醌类色素的含量
离心10min,取上清液备用。
2.4.1 专属性考察 精密量取1mg/mL的对照药
材储备液0.2mL于离心管中,挥干溶剂,加入空白
血浆50μL混匀。另取空白血浆、对照药材和供试
品溶液各50μL与不同的离心管中,按“2.4”项下方
法处理,按“2.3”项下色谱条件检测,记录色谱峰。
在该色谱条件下,左旋紫草素、乙酰紫草素、β,β′-二
甲基丙烯酰紫草素分离效果好,空白血浆中的内源
性物质不干扰测定,结果见图1~4。
   
1:左旋紫草素;2:乙酰紫草素;3:β,β-二甲基丙烯酰紫草素
图1 空白血浆HPLC图 图2 含药血浆HPLC图
   
1:左旋紫草素;2:乙酰紫草素;3:β,β-二甲基丙烯酰紫草素
图3 药材提取物HPLC图 图4 标准品HPLC图
2.4.2 标准曲线与最低检测限 取空白血浆7份,
每份50μL,分别加入混合对照品系列溶液10μL,
使浓度分别成为:左旋紫草素0.10、0.20、0.40、0.80、
1.60、3.20、6.40mg/mL,乙酰紫草素和β,β′-二甲基
丙烯酰紫草素成为:1.25、25.0、50.0、100.0、200.0、
400.0、600.0μg/mL,按“2.4”项下方法处理,按“2.3”
项下的色谱条件检测,记录色谱峰,以归一化法计算
处理。以各组分相应峰面积为纵坐标 (Y),各组分加
入量为横坐标(X),进行线性回归,左旋紫草素在
0.40~6.40mg/mL范围内与峰面积呈线性关系,线
性方程为:Y=154.75X+896.75,R =0.997 0,最低
检测限为0.40mg/mL;乙酰紫草素在25.0~600.0μg
范围内与峰面积呈线性关系,线性方程为:Y=378.09
X+9 611.3,R=0.994 3;最低检测限为25μg/mL;
β,β′-二甲基丙烯酰紫草素在25.0~600.0μg范围内
与峰面积呈线性关系,线性方程为:Y=1 005.9 X-
1 832,R =0.992 1,最低检测限为25μg/mL。
2.4.3 精密度试验 取空白血浆,按“2.4”项下方法
分别制备左旋紫草素、乙酰紫草素和β,β′-二甲基丙
烯酰紫草素低、中、高3个浓度(含左旋紫草素0.10、
0.80、6.40μg/mL;含乙酰紫草素和β,β′-二甲基丙
烯酰紫草素均为1.25、100.00、600.00μg/mL)溶液
各6份,每个浓度的样品分别每天测定1次,连续测
定3d,以当日标准曲线计算测定样品的浓度,分别
计算日内精密度与日间精密度,见表1。
2.4.4 回收率试验 取“2.4.3”项下低、中、高3个
浓度的样品,以空白血浆加混合标准品溶液提取处
理样品与直接测定的对照品的峰面积比值计算提取
回收率,左旋紫草素低、中、高3个样品的回收率分
别为(97.78±2.50)%、(99.20±2.50)%和(100.10±
2.51)%;乙酰紫草素为(100.10±2.12)%、(100.00±
3.12)%和(100.2±3.01)%;β,β′-二甲基丙烯酰紫草
素为(97.78±2.50)%、(99.90±2.12)%和(100.10
±3.20)%。
2.4.5 稳定性试验 取精“2.4.3”项下低、中、高3
个浓度的血浆样品,室温放置6h,反复冻融3次,
-20℃冰冻保存20d,按“2.3”项下方法处理后进
样,结果,本实验条件下,血浆样品中左旋紫草素、乙
酰紫草素和β,β′-二甲基丙烯酰紫草素反复冻融3
次仍保持稳定,见表2。
4101 新 疆 医 科 大 学 学 报 第39卷 
表1 精密度试验
加入量/(μg/mL)
日内精密度
检出浓度/(μg/mL) RSD/%
日间精密度
检出浓度/(μg/mL) RSD/%
左旋紫草素
  0.10  0.09±0.01  11.10  0.11±0.01  9.01
  0.80  0.81±0.07  8.43  0.81±0.09  11.10
  6.40  6.41±0.39  6.08  6.39±0.37  5.79
乙酰紫草素
  1.25  1.27±0.11  8.67  1.25±0.03  2.41
  100.00  99.90±2.12  2.12  99.70±3.12  3.13
  600.00  601.10±21.50  3.56  601.30±21.90  3.62
β,β′-二甲基丙烯酰紫草素
  1.25  1.24±0.12  9.66  1.26±0.09  7.38
  100.00  100.20±2.14  2.13  100.00±3.14  3.15
  600.00  601.10±19.80  3.30  599.8±20.01  3.34
表2 稳定性试验结果
加入量/(μg/mL)
室温
检出浓度/(μg/mL) RSD/%
冻融3次
检出浓度/(μg/mL) RSD/%
冷冻20d
检出浓度/(μg/mL) RSD/%
左旋紫草素
  0.10  0.11±0.01  11.00  0.09±0.01  14.45  0.11±0.01  12.10
  0.80  0.81±0.07  8.44  0.79±0.07  8.81  0.82±0.09  10.90
  6.40  6.40±0.39  6.09  6.41±0.47  7.36  6.41±0.51  7.97
乙酰紫草素
  1.25  1.27±0.11  8.61  1.25±0.13  10.40  1.24±0.12  9.94
  100.00  100.10±2.12  2.12  99.90±7.15  7.16  98.70±6.56  6.67
  600.00  601.20±21.70  3.61  600.20±21.90  3.65  599.00±33.20  5.54
β,β′-二甲基丙烯酰紫草素
  1.25  1.24±0.10  8.05  1.25±0.12  9.61  1.24±0.10  8.16
  100.00  100.20±2.14  2.13  100.00±2.00  2.01  98.90±5.02  5.07
  600.00  601.10±19.80  3.30  597.00±20.00  3.37  601.00±23.00  3.85
2.5 粪便样品的处理
2.5.1 粪便样品的处理 称取空白大鼠粪便30mg
于离心管中,加入乙酸乙酯 200μL,涡旋混合
1min,10 000r/min离心10min,分离上清液,残渣
再次加入上述溶剂200μL重复上述操作,萃取3
次,合并上清液,用氮气吹干,用50μL乙腈复溶,离
心1min,取上清液。
2.5.2 标准曲线与回收率 称取空白大鼠粪便约
40mg于7个离心管中,分别加入混合对照品系列
溶液适量,使各组分的浓度为10~400μg/mL,混
匀后,各加入1 200μL水匀浆,吸取匀浆100μL于
另一离心管中,加入200μL乙酸乙酯,涡旋混合
5min,10 000r/min离心10min,分离上清液,残渣
再次加入乙酸乙酯200μL重复萃取3次,合并上清
液,用氮气吹干,50μL乙腈复溶,取上清液,按“2.3”
项下色谱条件检测。结果,各组分在10~400μg/mL
浓度范围内与峰面积呈线性关系,左旋紫草素标准
曲线方程Y=91.768 X+759.666(R2=0.997 6),乙
酰紫草素标准曲线方程Y=383.99X-1 488.3(R2=
0.993 7),β,β′-二甲基丙烯酰紫草素:Y=725.13X-
1 536.4(R2=0.993 2),最低检测浓度为6μg/mL。
经测定左旋紫草素、乙酰紫草素、β,β′-二甲基丙烯
酰紫草素的平均提取回收率分别为(78.2±2.5)%、
(82.0±2.9)%和(79.5±3.5)%。
2.6 大鼠血浆及粪便中3种萘醌类成分的含量
测定
2.6.1 收集血浆及粪便 取正常SD大鼠20只,随
机分为给药组和空白对照组,每组10只,同一条件
饲养,两组动物均禁食不禁水12h。给药组按
0.024g/kg体质量灌胃给予新疆紫草药提取物
5101 第8期 古力扎努·阿合买提,等:HPLC法测定大鼠血浆及粪便中新疆紫草3种萘醌类色素的含量
0.5%CMC-Na溶液混悬,对照组给予0.5% CMC-
Na溶液混悬,分别于给药前及给药后15、30min及
1、2、3、4、6、8、12、24、36、48h从眼底静脉取血,分
离血浆。同时收集给药前及给药后0~12、12~36、
36~48、48~72h的粪便,-20℃冰箱冷冻保存。
2.6.2 血浆样品中药物含量的测定 血浆样品按
“2.4”项下方法处理,按照“2.3”项下色谱条件检测。
结果大鼠灌胃后0~48h内,血浆样品中均未检测
到紫草萘醌类成分的特有峰。
2.6.3 粪便样品中药物含量的测定 称取收集的
粪便样品40mg,各加入1 200μL水匀浆,吸取匀
浆100μL于另一离心管中,加入200μL乙酸乙酯,
涡旋混合5min,10 000r/min离心10min,分离上
清液,残渣再次加入乙酸乙酯200μL重复萃取3
次,合并上清液,用氮气吹干,50μL乙腈复溶,取上
清液,按“2.3”项下色谱条件检测,由标准曲线计算各
组分的浓度。结果0~12、12~24、24~28h粪便中左
旋紫草素绝对回收量分别为23.61、38.28、4.13mg;乙
酰紫草素分别为7.20、70.78、11.53mg;β-β′二甲基
丙烯酰紫草素分别为46.32、60.15、16.88mg。
3 讨论
关于紫草萘醌类成分的体内药物浓度测定,主
要采用单一成分的测定方法。孙东晓等[7]采用衍生
化高效液相色谱法研究了静脉注射乙酰紫草素在大
鼠体内的药动学;李慧义等[8]给予大鼠腹腔注射左
旋紫草素,收集到的胆汁和血样分别经β-葡萄糖醛
酸酶水解后,采用 RP-HPLC/DAD方法初步考察
了紫草素的体内分布,初步检测到大鼠的胆汁和尿
样中分别有10种代谢物。Zhou等[9]采用氧化燃烧
炉技术处理小鼠灌胃给予3H-β,β-二甲基丙烯酰紫
草素后的组织、粪样(尿样直接加闪烁液测定),用
HPLC法分离后用液闪计数仪测定其放射性水平,
研究了小鼠体内的组织分布与排泄情况。结果显
示,3H-β,β-二甲基丙烯酰紫草素在胃肠道放射性浓
度最高,肝脏、肺、肾脏、心脏等组织内放射性浓度次
之,骨骼肌、脊髓、脑中分布较少。小鼠灌服3H-β,
β-二甲基丙烯酰紫草素后36h从粪中收集到给药
总放射剂量的72.87%,从尿液中回收到6.81%,粪、
尿液中回收到(79.68±0.18)%,血浆中未检测到原
形药物。说明3H-β,β-二甲基丙烯酰紫草素在小鼠
体内分布广,排泄较完全,主要以原形药物经粪便排
泄为主,经肾排泄为辅。在本研究建立的色谱条件
下,给予大鼠灌胃紫草提取物后0~48h,大鼠血浆
和尿液中未检测到紫草萘醌类成分,而粪便检测到
了紫草萘醌类的3个主要成分,该结果与田慧芳
等[10]报告的结果基本一致。说明紫草萘醌类成分
在体内分布广,与内源性物质结合呈结合状态,以游
离状态分布在血液中的量相对较少,结合态的萘醌
类很快被代谢后经粪便排泄。
参考文献:
[1] 李国英,买尔旦·马合木提.紫草在新疆的分布及研究进展
[J].新疆医科大学报,2009,32(4):386-388.
[2] 谢冰芬,冯公侃,黄河,等.天然紫草萘醌类化合物及其衍生物
的抗瘤作用研究[J].中国药理学通报,2006,22(4):505-507.
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[收稿日期:2016-04-05]
(本文编辑 施洋)
6101 新 疆 医 科 大 学 学 报 第39卷