中国药物与临床2011年8月第11卷第8期Chinese Remedies&Clinics.August 2011,Vo1.11,No.8 ・883・ 白术挥发油中极性和非极性成分的 --_ L_I Ej 同 效液相色谱法特征图谱研究 朱秀卿阎克里赵丽 【摘要】 目的建立挥发油中极性和非极性成分的高效液相色谱法(HPLC)特征图谱分析方法,分析比 较4个产地挥发油中极性和非极性成分特征图谱中特征成分及其相对含量异同点。方法采用Hypersil ODS2 (4.6 mmx250 mm,5 m)色谱柱:流动相乙腈(A)一水(B)60:40,梯度洗脱[0—30 min,40%B-*10%B;30—40 min, 10%B--q0%B]:流速为1.0 mL/min,柱温3O℃;非极性成分特征图谱检测波长255 nm,极性成分特征图谱检测波 长205 am。结果挥发油中极性和非极性成分的HPLC特征图谱分析方法考察结果良好。4个产地挥发油中极性 和非极性成分特征图谱与共有模式之间相似度I>0.996。4个产地挥发油中极性和非极性成分特征图谱及共有模 式之间特征峰的相对保留时间相对标准偏差(RSD)≤0.89%,相对峰面积RSD为21%一79%。4个产地挥发油中极 性和非极性成分特征图谱中特征峰的峰面积占总峰面积为97.65%一98.30%。浙江、安徽、湖南产地挥发油中极性 和非极性成分特征图谱及共有模式之间特征峰的相对保留时间RSD≤2.19%,相对峰面积RSD≤2.39%;与河北 的进行比较,相对保留时间RSD≤1.68%。相对峰面积RSD5.69 68%。结论本研究建立挥发油中极性和非极性 成分的HPLC特征图谱分析方法简单、稳定可靠。4个产地挥发油中极性和非极性成分的特征图谱的整体相似度 较高,特征成分的种类相近,但其含量差异明显。浙江、安徽、湖南产地白术挥发油中极性和非极性成分的特征图 谱中的特征成分的种类及其相对含量相近;河北的与之相比,特征峰的种类相近,但含量有较大差异。 【关键词】 白术;图谱;色谱法,高压液相 HPLC speciifc chromatograms of polarity and nonpolarity components in Shizoma Atractylodis Macrocepha- lae volatile 0强zHU Xiu—q ,YAN Ke—h,ZHAO Li.*Department of TCM preparations,Shanxi Provincial Tumor Hospital,Taiyuan 03O013.China 【Abstract】0bjective To establish the analytical method for study of HPLC speciifc chromatograms of polarity and nonpolarity components in Rhizoma Atractylodis Macrocephalae volatile oil,and to identify and compare the char- acteristic polarity and nonpolarity components and their levels in speciifc chromatograms of volatile oil from foDr difier- ent origins.Methods This study was conducted with Hypersil ODS2 f4.6 nmx250 mm,5 m)column;acetonitrile (A)一water(B)60:40,gradient elution[0-30 min,40%B—+1O%B;30 ̄40 min,10%B--q0%B];flow rate 1.0 mL/min, column temperature 30℃.The wavelength was 255 nm for detection of nonpolarity components.and 205 nm for detec. tion of polarity components. Resulst The analytical method for HPLC specific chromatograms of polarity and nonpo- 1arity components in volatile oil worked favorably.Among the polarity and nonpolarity components from volatile oils for four diferent origins.the similarity between speciifc chromatograms and common modules were≥0.996.the relative retention time of characteristic peak RSD was≤0.89%and relative peak area RSD ranged from 21%to 79%.In the specific chromatograms.the characteristic peak area accounted for 97.65%一98.30%of hte total peak area.The relative retention time of characteristic peak RSD was≤2.19%and relative peak area RSD≤2.39%between characteristic chromatograms and common modules in polarity and nonpolarity components of volatile oil from Zhejiang.Anhui and Hu nan.The relative retention time RSD was≤1.68%and relative peak area RSD ranged from 5.6%to 68%as com. pared with products from Hebei. Conclusion The established analytical methods of HPLC characteristic chro. matograms of polarity and nonpolarity components in volatile oil were simple.stable and reliable.,I11e speciifc ehro- matograms of polarity and nonpolarity components in volatile oil from four different origins had a relatively high overall similarity.Alhtough the characteristic components were similar on speciifc chromatogram,the contents of these compo. nents showed signiifcant difference.The speciifc ehromatograms of polarity and nonpolarity components in volatile oil from Zhejiang,Anhui and Hu nan had similar characteristic components and relative contents.In contrast,products from Hebei showed similar components but signiifcantly different contents. 【Key words】Atractylodes maerocephalae;Collection illustration;Chromatography,high pressure liquid 基金项目:山西省卫生厅科技攻关项目(200833) 作者单位:030013太原,山西省肿瘤医院中药制剂室(朱秀卿),检测室(阎克里、赵丽) 通信作者:阎克里.Email:sxyankeli@126.com 中国药物与临床2011年8月第11卷第8期Chinese Remedies&Clinics,August 2011,Vo1.11,N0.8 白术挥发油是药材白术抗肿瘤活性部位El1。挥 为分析纯,水为去离子水。白术药材分别购自浙江新 吕、安徽歙县、湖南平江及河北安国当地。 2方法与结果 2.1白术挥发油提取 发油中约含40种不同化学成分,苍术酮含量高达 61%E 。苍术酮性质不稳定,遇光、加热易发生氧化分 解,分解前、后的气相色谱一质谱(GS—MS)色谱图明 显不同[,, 。挥发油的研究多采用气相色谱法进行, 测定中程序升温过程或可对苍术酮稳定造成影响[5], 给挥发油质量控制结果带来影响。 有关挥发油定量质控研究,可见对挥发油中苍 采用超临界二氧化碳萃取法(SPE)进行挥发油 提取,操作如下:白术药材干燥根茎,粉碎,过20目 筛,置于超临界二氧化碳萃取釜中。萃取压力23 25 MPa,萃取温度50 oC;分离压力7—8 MPa,分离温 术酮定量分析[酬.多数研究集中在对白术药材质控 方面[ , 。在指纹图谱研究方面,有报道比较不同提 取方法获得的挥发油其色谱结果差异[, ;采用直观 推导式演进特征投影算法。比较不同产地挥发油 GS—MS数据差异,表征白术药材质量[10]。另有研究, 采用高效毛细管电泳法比较不同产地白术药材指纹 图谱差异[11 ;采用高效液相色谱法(HPLC)法,研究 建立了白术药材指纹图谱分析方法E也]。可以看出,研 究对象均为白术药材,挥发油的指纹图谱研究采用 对挥发油中苍术酮稳定有影响的气相色谱法。 挥发油中化学成分明显可以分为极性和非极性 两大部分.非极性成分占比达90%左右。非极性成分 中,有3个成分相对含量占非极性成分相对含量总 量达90%以上[”],这3个非极性成分之一为苍术酮, 占挥发油总量60%左右[2]。本文采用对挥发油中苍 术酮稳定影响较小HPLC法,研究建立挥发油中极 性和非极性成分的HPLC特征图谱分析方法:以浙 江、安徽、湖南和河北4个外观差异较大产地的白术 药材所提取的挥发油为对象。对4个产地挥发油中 极性和非极性成分的特征图谱及共有模式之间相似 度进行研究,比较研究特征图谱中特征成分的相对 保留时间和相对峰面积。为科学、全面评价白术挥发 油质量提供依据。 1仪器和试药 L--2130Hitachi(日立)高效液相色谱仪;Lm 2420Hitachi(日立)紫外检测器:Hitachi(日立)自动 进样器;大连依利特Echrom98型色谱工作站;分析 天平(上海)(最大标量100 g,感量=0.0001 g)。 苍术酮自制(HPLC归一化法测定其纯度> 99%);对照品白术内酯I(10042—081010)、白术内 酯Ⅲ(10044—081010)(纯度>99.5%)购于南昌贝塔 生物科技有限公司;B一桉叶醇购于南京泽朗医药科 技有限公司(纯度>99.6%);B一榄香烯(100268— 200401)(纯度>99.2%)购于中国药品生物制品检定 所。乙腈为色谱纯(天津四友化丁厂生产),乙酸乙酯 度5O℃,每次提取4 h。收集萃取得到的挥发油,称 重,保存在一20。C避光条件,备用。 2.2溶液制备 2.2.1混合对照品溶液:分别精密称取对照品苍术 酮、B一桉叶醇、白术内酯I和白术内酯Ⅲ适量,用乙 腈适量溶解,加乙腈制成每1 m1分别含苍术酮0.60 mg、白术内酯I 50 g、B一桉叶醇0.40 mg、白术内酯 11140 Ixg混合对照品储备液。分别精密吸取系列体 积混合对照品储备液,以乙腈稀释、定容,制成9个 浓度混合对照品溶液,0~5℃冷藏避光保存,待用。 2.2.2挥发油供试品溶液:精密称取一2O℃保存的 挥发油4O mg,用适量乙腈溶解,定溶于25 ml容量 瓶中。制成浓度为1.5 mg/ml的挥发油溶液。0~5℃ 冷藏避光保存,待用。 2.3色谱条件 色谱柱:Hypersil ODS2(4.6 mm x250 mm,5 m);流动相乙腈(A)一水(B)60:40,梯度洗脱[O一30 min,40%B—}10%B:30-45 min,10%B 10%B l:流 速:1.0 ml/min;柱温30℃,进样5 l。挥发油中极性 和非极性成分特征图谱检测波长分别为255 nm和 205 nm。 2.4挥发油中极性和非极性成分的特征图谱方法 学研究 依据“2-3”项下挥发油中极性和非极性成分的 特征图谱色谱条件,采用相对保留时间确认各色谱 条件下主要特征成分峰。挥发油中非极性成分的特 征图谱中以p一桉叶醇作为参照峰;挥发油中极性成 分的特征图谱中以苍术酮作为参照峰。挥发油中极 性和非极性成分特征图谱中的各特征峰的柱效> 7000,分离度≥1.5。记录90 min特征图谱色谱图,保 留时间45 min之后未见其他色谱峰出现,故色谱采 样记录时间定为45 min。分别以挥发油中非极性成 分特征图谱中6个非极性特征成分峰,以及挥发油 中极J陛成分的特征图谱中8个特征峰的保留时间和 峰面积为指标.对挥发油中极性和非极性成分的特 中国药物与临床2011年8月第11卷第8期Chinese Remedies&Clinics.August 2011,Vo1.11,No.8 征图谱方法学进行考察。 2.4.1 日内及日间精密度:取同一产地白术挥发油 适量,按“2.2”项下方法制备供试品溶液5份,连续6 制备供试品溶液,进样,测定。将得到的4个产地挥 发油极性成分特征图谱导人“中药色谱指纹图谱相 似度评价系统研究版(2004A)”,进行特征峰匹配, d。分别在“2.3”项下挥发油中极性和非极性成分的 特征图谱色谱条件下,进样,测定。记录非极性成分 的特征图谱中6个特征成分峰和极性成分的特征图 谱中8个特征峰的峰面积,结果挥发油中极性和非 以浙江产地挥发油供试品色谱图为对照,建立挥发 油中极性成分特征图谱共有模式。计算得各产地挥 发油中极性成分特征图谱与共有模式之间整体相似 度为0.996~0.999。对特征图谱及共有模式中的特征 极性成分特征图谱中的各特征峰的相对峰面积日间 相对标准偏差(RsD)%≤1.3%(凡=6);相对峰面积日 内RSD%≤1.6%(n=5 。 2.4.2重复性:取同一产地白术挥发油适量,按 “2.2”项下方法制备供试品溶液6份。分别在“2.3”项 下挥发油中极性和非极性成分的特征图谱色谱条件 下,进样,测定。记录非极性成分特征图谱中6个特 征成分峰和极性特征图谱中8个特征峰的峰面积。 结果挥发油中极性和非极性成分特征图谱中的各特 征峰的相对峰面积RSD≤1.9%(n=6)。 2.4.3挥发油稳定性:取同一产地新提取挥发油适 量,分别在0—5℃避光和一20℃避光条件下放置,在 0,1,2,4,8,1O,12月每月初,各取适量,每次同时制 备3份供试品。分别在“2.3”项下挥发油中极性和非 极性成分的特征图谱色谱条件下,进样,测定。记录 非极性成分特征图谱中6个特征成分峰和极性特征 图谱中8个特征峰的峰面积。挥发油在0~5 c【=避光 条件下放置8个月,2个特征图谱中各特征峰的峰 面积RSD≤1.6%(n=3);在避光一20℃条件下放置 12个月,2个特征图谱中各特征峰的相对峰面积 RSD≤1-3%( =3)。 2.4.4供试品稳定性:取同一产地新提取挥发油适 量.按“2.2”项下方法制备供试品溶液.将供试品溶 液分为2份,分别在0~5℃避光和室内室温暗处 (22~25 cI=)条件下放置,在0,2,4,8,12,24,36,48 h 时,各取供试品溶液适量,分别在“2.3”项下挥发油 中极性和非极性成分的特征图谱色谱条件下,进样, 测定。每个供试品测定3次。记录非极性成分特征图 谱中6个特征成分峰和极性成分特征图谱中8个特 征峰的峰面积。结果:供试品溶液在0~5℃避光条件 下放置48 h,2个特征图谱中各特征峰的相对峰面 积RSD≤1.8%(n=3);在室内室温暗处(22~25℃)条 件下放置24 h,相对峰面积RSD=12%(n=3)。 2.5挥发油中极性成分特征图谱的建立及相似度 评价 分别取浙江、安徽、湖南、河北产地挥发油适量. 峰的相对保留时间和峰面积进行数据匹配,6个特 征峰的相对保留时间RSD≤0.06%。相对峰面积 RSD23%~77%,6个特征峰峰面积之和占总峰面积 97.65%。 对浙江、安徽和湖南等3个产地挥发油中极性 成分特征图谱及共有模式中的特征峰的相对保留时 间和峰面积进行数据匹配。6个特征峰的相对保留 时间RSD≤2.19%,相对峰面积RSD≤2.39%。当加 入河北产地白术挥发油极性成分特征图谱中的6个 特征峰色谱数据进行匹配后。6个特征峰的保留时 间RSD≤1.68%,峰面积RSD27%~62%。 2.6挥发油中非极性成分特征图谱的建立及相似 度评价:分别取浙江、安徽、湖南、河北产地挥发油适 量,制备供试品溶液,进样,测定。将得到的4个产地 挥发油非极性成分特征图谱导人“中药色谱指纹图 谱相似度评价系统研究版(2004A)”。进行特征峰匹 配,以浙江产地挥发油供试品色谱图为对照,建立挥 发油中非极性成份特征图谱共有模式。4个产地白 术挥发油中非极性成分特征图谱与共有模式之间相 似度为0.998~1.000。对特征图谱及共有模式中的特 征峰的相对保留时间和峰面积进行数据匹配,8个 特征峰的相对保留时间RSD≤0.89%,相对峰面积 RSD 21%一79%。8个特征峰峰面积之和占总峰面积 98.30%。 对浙江、安徽和湖南等3个产地挥发油中非极 性成分特征图谱及共有模式中的特征峰的相对保留 时间和峰面积进行数据匹配,8个特征峰的相对保 留时间RSD≤O.43%,相对峰面积RSD≤2%。当加入 河北产地白术挥发油非极性成分特征图谱中的8个 特征峰色谱数据进行匹配后。8个特征峰的保留时 间RSD≤0.66%,峰面积RSD5.6%~68%。 3讨 论 3.1流动相选择:甲醇一水与甲醇一乙腈一水流动相 系统相比,使用甲醇一水流动相系统的部分色谱峰分 离度较好,但是色谱柱柱压较高,基线漂移严重。且 苍术酮峰面积较使用甲醇一乙腈一水流动相系统减少 中国药物与临床2011年8月第11卷第8期Chinese Remedies&Clinics,August 2011,Vo1.11,No.8 约54%。甲醇一乙腈一水与乙腈一水流动相系统相比, 虽然色谱柱柱压下降1,4,但基线仍有漂移,苍术酮 峰面积较使用乙腈一水流动相系统减少约43%。乙 和非极性成分特征图谱中的特征成分的种类一致, 但相对含量差异较大。 浙江、安徽、湖南3个产地白术挥发油中极性和 腈一水流动相系统柱压低,基线平稳,且色谱峰灵敏 非极性成分特征图谱中的特征峰的相对保留时间 度也远远高于其他流动相体系。因此,本文选定乙 腈一水系统为本文流动相体系。 3.2检测波长选择:研究表明,挥发油中非极性成 分占比达90%左右[n]。为科学获得可反映挥发油中 较多色谱信息的检测波长,我们在200—280 nm检测 波长之间,每间隔5 nm,进样,获得各检测波长下的 色谱图。依据文献[13]及色谱图中色谱峰数量、峰面 积、分离度、总峰面积、特征峰面积占总面积百分比、 特征峰面积绝对值大小等选评指标.结合基线漂移 情况,对各检测波长的色谱结果进行分析比较,最终 确定255 nm为挥发油中极性成分特征图谱检测波 长:205 nm为挥发油中非极性成分特征图谱检测波 长。 3-3稳定性试验:挥发油及其供试品稳定性试验结 果表明,挥发油在0—5℃避光保存8个月,在一20℃ 避光条件下放置1年是稳定的。挥发油供试品溶液 在室内室温暗处(22—25 cI=)条件下放置24 h不稳 定;在0 5℃避光条件下放置48 h稳定。因此,在分 析操作过程中,挥发油应保存在0—5℃避光或一20 ℃条件下。挥发油供试品最好现用现配,等待测定期 间供试品溶液应在O~5℃避光条件下保存,随用随 取。 3.4特征图谱结果分析:特征图谱试验结果表明,4 个不同产地挥发油中极性和非极性成分特征图谱与 共有模式之间相似度为0.996~1.000,表明4个产地 挥发油中极性和非极性成分的特征图谱整体相似度 较高。4个产地挥发油中极性和非极性成分特征图 谱中的特征峰的峰面积之和占总色谱峰峰面积≥ 97.65%。表明2个特征图谱从整体上可分别反映出 挥发油中不同极性成分绝人多数物质的相对质量, 可用反映挥发油中绝大多数成份的相对质量。 4个产地挥发油中极性和非极性成分特征图谱 中特征峰的相对保留时间RSD≤0.89%,相对峰面 积RSD在21%~79%,表明4个产地挥发油中极性 RSD≤2.19%.相对峰面积RSD≤2.39%:河北产地白 术挥发油中极性和非极性成分特征图谱中的特征峰 的相对保留时间及其相对含量与浙江、安徽、湖南3 个产地挥发油的相比,相对保留时间RSD≤1.68%, 相对峰面积RSD在5.6%一77%。表明浙江、安徽、湖 南这3个产地白术挥发油中极性和非极性成分特征 图谱中的特征成分种类及其相对含量相近,河北的 与之比较,特征成分种类相近。但相对含量差异较 大。 参考文献 [1]张宗,张鸿翔,史天良,等.白术挥发油抗肿瘤作用的研究月中瘤 研究与临床,2006,18(12):799—800. [2]阎克里,刘玉瑛,史天良,等.气一质联用对不同提取法的白术 油化学成分的分析.中国药物与临床,2002,2(5):339—340. [3]郝延军,桑育黎,李宝林,等.苍术酮的常温稳定性研究.中成药, 2007,29(6):598-600. [4]朱秀卿,阎克里,赵丽.白术挥发油及其有机溶液稳定性动力学 研究.中国药物与l临床,2010,10(6):632—634. [5]王小芳,王芳,张亚环,等.白术挥发油中苍术酮氧化反应的动 力学.应用化学,2007,24(3):301—306. [6]阎克里,朱秀卿,赵丽.高效液相色谱法测定白术挥发油中苍术 酮、B一桉叶醇、榄香烯的含量.中国药物与临床,2010,10(7): 75l一753. [7]寿旦,戴诗文,章建民,等.微管液相色谱法同时测定白术中的 白术内酯Ⅲ、I和苍术酮.色谱,2008,26(5):637—640. [8]刘伟祥,黎琼红,谢晨,等.HPLC法测定自术药材中的白术内酯 I、Ⅱ、Ⅲ_中草药,2007,37(8):1264—1267. [9]刘胜姿,魏万之,邱细敏,等.不同提取方法对白术油气相一质 谱指纹图谱的影响.湖南师范大学学报(医学版),2004,1(1): 53-56. [10]周枝风,沈菊文,龚范,等.白术挥发油成分分析及其色谱指纹 图谱研究初探.中草药,2004,35(1):5-7. [11]左坚,纪从兰.白术高效毛细管电泳指纹图谱的建立和产地差 异分析.现代中药研究与实践,2008,22(1):29-31. [12]黎琼红,马兴田,谢晨,等.白木药材的指纹图谱研究.中草药, 2007,38(6):929-931. [13]李续亮,阎克里,朱秀卿,等.HPLC法对氧化分解前白术挥发油 相对质量控制研究.中国药物与临床,2010,10(9):951—953. (收稿日期:2011-04—14)