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虎掌南星中氨基酸含量测定



全 文 :虎掌南星中氨基酸含量测定
居 羚1,池玉梅2,王天鹤2
(1.常州市中医医院,江苏 常州213002;2.南京中医药大学,江苏 南京210046)
摘 要:目的:建立虎掌南星中各氨基酸含量测定的方法。方法:采用柱前衍生化后进行高效液相色谱
法定量分析。色谱柱为Diamonsil C18(250mm×4.6mm,5μm),柱温35℃;以异硫氰酸苯酯(PITC)为衍
生化试剂;乙腈-醋酸铵缓冲液(pH=6.5)为流动相体系,梯度洗脱,流速1.0mL·min-1;检测波长
254nm。结果:谷氨酸和色氨酸在2μg·mL
-1~100μg·mL
-1浓度范围内,精氨酸在6~300μg·mL
-1浓
度范围内,其他氨基酸在0.8~40μg·mL
-1浓度范围内均与峰面积呈良好线性关系,相关系数均不低于
0.999 5,平均回收率均在93.43%~111.01%之间,RSD均小于3%。结论:该方法灵敏、准确,重现性
好,可用于虎掌南星中各氨基酸含量的测定。
关键词:虎掌南星;衍生化;氨基酸;异硫氰酸苯酯;高效液相色谱
中图分类号:R284.2   文献标识码:A   文章编号:1673-2197(2016)09-0030-03
DOI:10.11954/ytctyy.201609013
收稿日期:2015-11-26
作者简介:居羚(1985-),女,硕士,江苏省常州市中医医院主管中药师,研究方向为中药配伍及鉴定。
Determination of Amino Acids in Pedate Pinelia Rhizome by High Performance
Liquid Chromatography
Ju Ling1,Chi Yumei 2,Wang Tianhe2
(1.Chinese Medical Hospital in Changzhou,Changzhou 213002,China;
2.Nanjing University of Chinese Medicine,Nanjing 210046,China)
Abstract:Objective:To establish a method for determination of amino acids in Pedate Pinelia Rhizome.Methods:The quantita-
tive analysis by high performance liquid chromatography was proceeded after pre-colum derivatization with phenyl isothiocyanate
(PITC)as the derivatization reagent.It used the Diamonsil C18column(250mm×4.6mm,5μm)that the column temperatue was
35℃.And it was detected at 254nm,and gradiently eluted by acetonitrile and ammonium acetate(PH=6.5).The velocity of flow
was 1.0mL·min-1.Results:Al calibration curves expressed good linearity:glutamate and tryptophan in the range of 2~100μg·
mL-1,arginine in the range of 6~300μg·mL
-1,others in the range of 0.8~40μg·mL
-1,with the correlation coefficients≥0.999
5.The average recovery of this method was among 93.43%~111.01%and the RSD was less than 3%.Conclusion:The method is
sensitive and accurate with good reproducibility and can be used to determined the amino acids in Pedate Pinelia Rhizome.
Keywords:Pedate Pinelia Rhizome;Derivatization;Amino Acids;Pheny Lsothiocyanate;High Performance Liquid Chromatogra-
phy(HPLC)
  虎掌南星Pedate Pinelia Rhizome,为天南星科半夏属
植物掌叶半夏Pinellia Pedatisecta Schott.的干燥块茎,其
性温,味苦、辛;归肺、肝、脾经[1],具有祛风止痉、化痰散结、
抗惊厥等功效[2],其含有生物碱类、二肽类、苷类、氨基酸、
凝集素、脂肪酸、糖、微量元素、核苷等成分[3],在安徽、四
川、河北等地均有大面积种植。然而迄今虎掌南星尚未收
载于《中国药典》,有关虎掌南星质量研究的报道[4]也尚少,
目前个小者常被当作天南星科半夏属植物半夏(Pinellia
ternate(Thumb)Breit),大多数被作为天南星科天南星属
植物天南星(Rhizoma Arisaematis)的主流商品使用[5-6]。
有研究报道虎掌南星中含有多种氨基酸成分[7],但尚未见
有其定量分析的报道。众所周知,氨基酸不仅对人体生命
活动有重要作用,也是植物生长活动必需的一类物质[8]。
鉴于中药的功效往往是多成分的协同作用,且目前虎掌南
星的功效成分尚不清楚,因此本文以异硫氰酸苯酯(PITC,
C7H5NS)为衍生化试剂,通过柱前衍生化,采用高效液相色
谱法对虎掌南星中游离氨基类成分进行定量分析,以期为
虎掌南星的研究及质量控制提供参考。
—03—
1 仪器与试药
仪器:Waters Aliance 2695 HPLC(美国 Waters公
司),配 Waters2489紫外检测器,Waters Empower Pro色谱
工作站;XW-80A 涡旋混合器;TGL-16G 离心机;KH-
700DE型数控超声波仪。
试药:异硫氰酸苯酯(PITC,aladdin公司),纯度标示量
为98%;乙腈为色谱纯;醋酸、醋酸铵、三乙胺皆为分析纯;
水为自制超纯水;药材:12批虎掌南星,经南京中医药大学
药植鉴定专家谈献和教授鉴定为相应品种。
对照品:天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丝氨酸(Ser)、
甘氨酸(Gly)、组氨酸(His)、精氨酸(Arg)、苏氨酸(Thr)、丙
氨酸(Ala)、脯氨酸(Pro)、酪氨酸(Tyr)、缬氨酸(Val)、异亮
氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、色氨酸(Try)及赖氨酸(Lys)均购
自BIO BASIC INC,供含量测定用,质量分数均>98%。
2 方法与结果
2.1 色谱条件
色谱柱:Diamonsil C18(250mm×4.6mm,5μm);流动
相:A:乙腈,B:0.05moL·L-1醋酸-醋酸铵缓冲液(pH=
6.5),梯度洗脱(0~15min,3%~13%A;15~22min,13%~
17%A;22~25min,17%~23%A;25~35min,23%~25%
A;35~45min,25%~30%A;45~50min,30%~100%A),
流速:1.0mL·min-1;柱温:35℃;进样量:3μL;检测波长:
254nm。
2.2 对照品溶液的制备
分别取氨基酸对照品适量,精密称定,加入0.1moL·
L-1盐酸溶液,配成1mg·mL-1的对照品储备液,备用。
2.3 供试品溶液的制备
取虎掌南星药材粉末约0.4g,精密称定,置具塞锥形瓶
中,精密加入0.1mol·L-1盐酸溶液50mL,称重,超声提取
40min,取出,放冷,用0.1moL·L-1盐酸溶液补足重量,摇
匀,滤过,滤液即得。
2.4 衍生化方法
精密量取供试品溶液200μL,置于1.5mL塑料管中,加
入0.1moL·L-1PITC-乙腈溶液和1mol·L-1三乙胺-乙腈溶
液各50μL,涡旋混匀1min,再置25℃水浴1h后,精密加入
正己烷1mL,涡旋混匀1min,静置10min,取下层溶液,于
13 000r·mL-1高速离心10min,取上清液即得。
2.5 线性考察
精密移取各对照品储备液适量,置于25mL容量瓶中,
0.1mol·L-1盐酸定容至刻度,即得含有谷氨酸和色氨酸浓
度为0.1mg·mL-1、精氨酸浓度为0.3mg·mL-1及其他氨
基酸浓度为0.04mg·mL-1的混合对照品溶液。分别将其
稀释2倍、5倍、10倍、25倍、50倍,即得系列对照品溶液,按
“2.4”项下方法进行衍生化,按“2.1”项下色谱条件进样,测
定峰面积。以对照品的浓度X(μg·mL
-1)对峰面积Y 进行
线性回归,得各氨基酸的回归方程,见表1。谷氨酸和色氨
酸在2~100μg·mL
-1浓度范围内,精氨酸在6~300μg·
mL-1浓度范围内,其他氨基酸在0.8~40μg·mL
-1浓度范围
内均与峰面积之间有良好的线性关系,相关系数均不低于
0.999 5。
2.6 精密度考察
取已衍生化的浓度适中的混合对照品溶液,按“2.1”项
下色谱条件连续进样6次,以对应的色谱峰峰面积计算,
RSD均小于3.0%,表明仪器精密度良好。
2.7 重复性和稳定性考察
取同一药材(HZ-1)粉末6份,以建立的方法进行测定
含量,所得RSD均小于3.0%,表明该方法重复性好。以同
一供试品溶液在24h内每隔6h依此进行测定,结果显示供
试品溶液在制备后24h内色谱峰面积无显著性变化,RSD
均小于3.0%,表明供试品溶液稳定性良好。
表1 15种氨基酸的线性回归方程
对照品 回归方程 r 线性范围(μg/mL)
天冬氨酸 Y=8 899.9 X-1 797.3 0.999 8  0.8~40
谷氨酸 Y=8 428.9 X-535.05  0.999 5  2~100
丝氨酸 Y=15 083 X-1 575.3  0.999 6  0.8~40
甘氨酸 Y=25 307 X-13 053  0.999 7  0.8~40
组氨酸 Y=8 226.9 X-1 921.3 0.999 8  0.8~40
精氨酸 Y=8 160.6 X-16 055  0.999 8  6~300
苏氨酸 Y=12 777 X-2 844.5  0.999 8  0.8~40
丙氨酸 Y=18 616 X-5 198.4  0.999 8  0.8~40
脯氨酸 Y=16 384 X-4 241.7  0.999 8  0.8~40
酪氨酸 Y=11 252 X-4 002.0 0.999 9  0.8~40
缬氨酸 Y=14 611 X-5 701.1  0.999 8  0.8~40
异亮氨酸 Y=14 360 X-7 254.2  0.999 9  0.8~40
亮氨酸 Y=14 380 X-7 263.4  0.999 9  0.8~40
色氨酸 Y=11 288 X-14 454  0.999 9  2~100
赖氨酸 Y=20 931 X-13 165  0.999 8  0.8~40
2.8 回收率试验
精密称取已知含量的样品(HZ-1)粉末6份,各0.2g,置
具塞锥形瓶中,分别加入每1mL含0.003 0mg天冬氨酸、
0.040 0mg谷氨酸、0.004 0mg丝氨酸、0.001 8mg甘氨酸、
0.000 4mg组氨酸、0.030 0mg精氨酸、0.002 0mg苏氨酸、
0.014 0mg丙氨酸、0.006 0mg脯氨酸、0.001 4mg酪氨酸、
0.003 2mg缬氨酸、0.001 3mg异亮氨酸、0.002 0mg亮氨
酸、0.016 0mg色氨酸、0.002 0mg赖氨酸的混合对照品溶
液25mL,遂加入0.1mol·L-1盐酸25mL,按“2.3”项下自
“称重,超声提取40min,取出,放冷”起操作,制备所需溶液,
按“2.4”项下方法进行衍生化,按“2.1”项下色谱条件进样,
根据峰面积测定,计算回收率,
结果显示(见表2),15种氨基酸的平均回收率为:
93.43%~111.01%,RSD均小于3.0%,符合定量测定要
求。
表2 回收率试验结果
成分 加入量(mg) 平均回收率(%) RSD(%)
天冬氨酸 0.075  102.22  1.42
谷氨酸 1.000  103.13  2.86
丝氨酸 0.100  100.1  2.14
甘氨酸 0.045  99.21  1.41
组氨酸 0.010  97.14  1.74
精氨酸 0.750  97.57  2.15
苏氨酸 0.050  111.01  1.97
丙氨酸 0.350  98.81  2.91
脯氨酸 0.150  94.67  0.66
酪氨酸 0.035  102.61  2.41
缬氨酸 0.080  105.94  1.68
异亮氨酸 0.032  105.42  2.82
亮氨酸 0.050  104.11  1.16
色氨酸 0.400  107.72  2.71
赖氨酸 0.050  93.43  1.23
2.9 样品测定
按已建立的方法,测定了12批虎掌南星样品,测定结
果见表3。该方法适用性强,被测组分与相邻的色谱峰都能
达到基线分离(见图1)。
—13—
表3 12批虎掌南星药材中15种游离氨基酸含量 (mg·g-1,n=2)
编号 产地 Asp  Glu  Ser  Gly  His  Arg  Thr  Ala  Pro  Tyr  Val  Ile  Leu  Try  Lys
HZ-1 河北 0.29  2.67  0.26  0.13  0.07  2.71  0.16  0.88  0.24  0.19  0.34  0.17  0.24  0.59  0.28
HZ-2 河北 0.38  5.09  0.46  0.23  0.06  3.80  0.26  1.69  0.71  0.17  0.41  0.16  0.24  2.08  0.24
HZ-3 河北 0.45  6.56  0.51  0.23  0.07  6.26  0.14  2.36  0.73  0.15  0.38  0.17  0.23  2.01  0.25
HZ-4 河南 0.36  4.89  0.43  0.28  0.10  7.93  0.17  1.50  0.56  0.25  0.50  0.27  0.42  1.73  0.55
HZ-5 河南 0.50  1.42  0.28  0.15  0.06  4.87  0.15  0.93  0.23  0.16  0.31  0.18  0.28  0.43  0.23
HZ-6 山东 0.38  5.73  0.45  0.22  0.06  6.14  0.16  2.11  0.67  0.17  0.38  0.16  0.24  1.86  0.22
HZ-7 陕西 0.38  2.18  0.31  0.13  0.14  4.98  0.19  0.61  0.30  0.24  0.20  0.15  0.20  0.27  0.45
HZ-8 安徽 0.55  0.71  0.18  0.11  0.07  6.72  0.12  0.94  0.16  0.13  0.18  0.13  0.25  0.21  0.21
HZ-9 东北 0.70  1.31  0.29  0.14  0.13  5.94  0.19  1.35  0.28  0.25  0.29  0.19  0.54  0.22  0.32
HZ-10 广西 0.60  1.50  0.31  0.23  0.09  7.72  0.19  1.16  0.37  0.28  0.44  0.28  0.51  1.29  0.42
HZ-11 四川 0.67  2.95  0.34  0.20  0.11  9.98  0.17  1.08  0.31  0.19  0.28  0.18  0.32  0.30  0.40
HZ-12 河北 0.37  0.57  0.11  0.12  0.08  2.93  0.12  0.18  0.10  0.15  0.16  0.13  0.21  0.71  0.29
RSD(%) 28  70  36  31  32  37  22  50  57  25  33  26  38  78  34
图1 对照品(A)、虎掌南星样品(HZ-1,B)和溶剂(C)HPLC色谱
1.天冬氨酸aspartic acid;2.谷氨酸glutamate;3.丝氨酸serine 4.;甘氨酸glycine;5.组氨酸histidine;6.精氨酸arginine;7.苏氨酸threonine;
8.丙氨酸alanine;9.脯氨酸proline;10.酪氨酸tyrosine;11.缬氨酸valine;12.异亮氨酸isoleucine;13.亮氨酸leucine;14.色氨酸tryptophan;
15.赖氨酸lysine
3 讨论
本试验采用异硫氰酸苯酯与氨基酸衍生化,其产物苯
基硫酸盐-氨基酸,稳定性高,有研究[9]显示该产物在干粉
冰冻条件下保持1~2周稳定。其最大吸收波长在250nm
左右,在其附近微调波长,以基线稳定、峰面积大小合适为
指标,最终确定检测波长为254nm。
实验中分别采用醋酸钠-醋酸(pH=6.5)∶甲醇,醋酸
钠-醋酸(pH=6.5)∶乙腈,醋酸铵-醋酸(pH=6.5)∶乙
腈,等不同溶剂进行检测,结果表明甲醇或者乙腈作为有机
相,二者分离能力相差不大,但是乙腈体系柱压低,醋酸铵-
醋酸:乙腈体系,较醋酸钠-醋酸:乙腈体系不存在盐析、柱压
高等问题,能够降低高效液相色谱仪的损耗,延长色谱柱的
使用寿命,所以选择醋酸铵-醋酸(pH=6.5)∶乙腈体系。
通过测定12批不同产地虎掌南星中的15种氨基酸成
分含量,结果显示,药材中氨基酸类成分含量差异较大,这
是否与产地、采收时间等因素有关,还需进一步研究。
本方法灵敏、准确,重现性好,可用于虎掌南星中各氨
基酸含量的测定,为虎掌南星的质量控制奠定了基础。
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(责任编辑:宋勇刚)
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