虎杖及其培养物中芪类和蒽醌类化合物分析检测方法的研究

摘要

虎杖（Polygonum cuspidatum Sieb. et Zucc.）为多年生蓼科草本植物，在我国广泛分布于秦岭以南地区，根或根茎入药，为我国传统医药常用中药材。虎杖中主要含有芪类、蒽醌类、黄酮类及酚类等成分，其中芪类主要成分为白藜芦醇和虎杖苷，蒽醌类成分主要包括大黄素和大黄素甲醚等。由于受地理因素和生长环境的影响，不同产区的虎杖的化学组成不尽相同。中药化学成分的多样性与复杂性是其发挥疗效的物质基础，而目前虎杖的质量控制主要是针对单一种类的有效物质，如大黄素，因此不能全面反映药材的质量。建立可以同时检测虎杖中主要成分芪类和蒽醌类的色谱方法可以更好的控制虎杖药材的质量。随着对虎杖药理学研究的深入，其有效成分白藜芦醇和虎杖苷的生物活性作用被不断认识，因此需求量越来越大。为了有效地保护虎杖野生资源，通过植物组织培养技术解决虎杖资源的问题越来越受到人们的重视，并已有文献报道。由于组织培养条件的多变，试验量较大，因此培养条件的快速筛选显得非常重要。又由于试验过程中目标物的含量有时较低，因此建立灵敏、准确和快速简便的适用于培养物含量监测的分析方法十分必要。本文建立的聚酰胺薄膜薄层色谱，荧光检测和液-质联用方法由于具有较高的灵敏度、准确性强、易于操作，更适用于培养物的分析。
　　 药用中药指纹图谱是运用现代分析技术对中药化学信息以图形的方式进行表征并加以描述的中药质量分析的一种新方法。它通过反映中药内在化学成分的种类和数量，提供全面的、综合的信息以控制中药材的质量。因此，建立虎杖药材的指纹图谱对进一步控制虎杖药材的质量是十分必要的，同时采用指纹图谱技术也可对虎杖培养物与虎杖生药进行较全面的对比。
　　 目的：采用薄层色谱法和高效液相色谱法建立虎杖生药中主要有效成分芪类（白藜芦醇和虎杖苷）和蒽醌类（大黄素和大黄素甲醚）的定性和定量的方法。建立虎杖的HPLC指纹图谱，得到对照图谱，为科学评价与有效控制虎杖药材质量提供新方法。利用建立的薄层色谱法和高效液相色谱法筛选出白藜芦醇或虎杖苷含量较高的虎杖培养物，为虎杖培养物的扩大培养和进一步的研究提供材料。
　　 方法：
　　 1.生药虎杖薄层色谱鉴别研究:（1）大黄素、白藜芦醇和虎杖苷的鉴别：以微乳液为展开剂，聚酰胺薄膜为固定相，并配以一定比例的甲酸、丙酮为有机改性剂，荧光检测，建立较为适宜的分离鉴别虎杖中大黄素、白藜芦醇和虎杖苷的薄层分离条件。（2）白藜芦醇和虎杖苷的顺、反异构体鉴别：以微乳液为展开剂，聚酰胺薄膜为固定相，并配以一定比例的甲酸、甲醇为有机改性剂，荧光检测，建立较为适宜的分离鉴别虎杖中白藜芦醇和虎杖苷的顺、反异构体鉴别的薄层分离条件。（3）蒽醌类成分的鉴别：以石油醚-乙酸乙酯-甲酸为展开剂，硅胶G为固定相，荧光检测，建立同时分离鉴别虎杖中5种蒽醌类成分的薄层分离条件。
　　 2.虎杖HPLC指纹图谱研究:（1）比较不同提取方法、不同提取溶剂及不同提取时间的提取效果，选择提取成分较多，提取效率较高的提取条件。（2）选用合适的色谱柱及检测波长，调整流动相的组成和配比，使色谱图符合指纹图谱研究的要求。（3）在已确定的色谱条件下，考察指纹图谱中虎杖苷的分离度和理论塔板数。（4）对方法的精密度、重复性和样品的稳定性进行考察。（5）按选定的方法制备溶液，在已确定的色谱条件下得到虎杖对照指纹图谱，并与不同产地虎杖药材指纹特征相比较。
　　 3.RP-HPLC法测定不同产地虎杖中虎杖苷、白藜芦醇、大黄素和大黄素甲醚的含量在不影响虎杖苷、白藜芦醇、大黄素和大黄素甲醚的分离条件下，调整指纹图谱流动相的比例，缩短分析时间，测定10个不同产地虎杖中4种主要成分的含量。
　　 4.虎杖中白藜芦醇和虎杖苷顺反异构体液相色谱-质谱联用分析方法的研究采用反相高效液相色谱法，以乙腈和0.1％甲酸为流动相梯度洗脱，多离子选择检测方式进行检测。初步建立同时检测虎杖中白藜芦醇和虎杖苷顺、反异构体的HPLC-MS分析方法。
　　 5.虎杖培养物的分析测定采用本实验已经建立的薄层色谱法和高效液相色谱法筛选出培养周期短，且白藜芦醇或虎杖苷含量高的虎杖培养株系，为虎杖培养物的扩大培养及进一步的研究提供材料。
　　 结果：
　　 1.生药虎杖薄层色谱鉴别研究:（1）大黄素、白藜芦醇和虎杖苷的鉴别：以含水量80％的微乳液-甲酸-丙酮（1.0：1.0：0.5）为适宜的展开剂。与普通展开剂相比，该展开剂分离效果显著提高，且斑点集中，灵敏度提高。（2）白藜芦醇和虎杖苷的顺、反异构体鉴别：以含水量80％的微乳液-甲酸-甲醇（1.0：2.0：1.0）为适宜的展开剂，其中微乳液含SDS4％。与硅胶薄层比较，分离效果明显提高。（3）蒽醌类成分的鉴别：以石油醚-乙酸乙酯-甲酸（15：5：2）为展开剂可以同时分离鉴别5种蒽醌类成分。
　　 2.虎杖HPLC指纹图谱研究:（1）以甲醇超声提取30min为佳，具有简便、快速、提取效率高等优点。（2）色谱柱：Diamonsil C18（4.6×250mm，5μm）；流动相：乙腈-0.1％磷酸梯度洗脱；检测波长：230nm；柱温：30℃；流速：1mL·min-1；进样量：10μL。（3）在上述色谱条件下，虎杖苷的保留时间约为12min，按虎杖苷峰计算理论板数约为30000，与其它色谱峰的分离度大于1.5。（4）精密度试验：以虎杖苷峰为内参比峰，计算各主要色谱峰的相对保留时间和相对峰面积，其RSD值分别为0.10％～0.16％和0.87％～2.4％，精密度良好。重复性试验：各主要色谱峰相对保留时间和相对峰面积的RSD值分别为0.13％～0.19％和2.0％～3.0％，重复性良好。稳定性试验：各主要色谱峰相对保留时间和相对峰面积均无明显变化，其RSD值分别为0.13％～0.30％和1.0％～3.0％，样品溶液在室温避光存放12h内稳定。（5）指纹图谱的建立：10批不同产地的虎杖药材指纹图谱，以2号虎杖苷峰为内参比峰（S），以其它色谱峰对内参比峰的相对保留时间定性，得到14个共有峰，相似度均大于0.9。
　　 3.RP-HPLC法测定不同产地虎杖中虎杖苷、白藜芦醇、大黄素和大黄素甲醚的含量:（1）标准曲线的绘制：分别以虎杖苷、白藜芦醇、大黄素和大黄素甲醚的峰面积为纵坐标（y），浓度为横坐标（x），绘制标准曲线，得到回归方程为：虎杖苷y=1.32×103x-85.8，r=0.9997；白藜芦醇y=709x+19.5，r=0.9999；大黄素y=409x+4.05，r=0.9999；大黄素甲醚y=134x+4.46，r=0.9985，线性关系良好。（2）精密度试验：重复进样6次后，虎杖苷、白藜芦醇、大黄素和大黄素甲醚的峰面积的RSD分别为1.4％～2.0％，精密度良好。（3）重复性试验：虎杖苷、白藜芦醇、大黄素和大黄素甲醚的含量的RSD分别为2.2％～3.0％，重复性良好。（4）稳定性试验：样品在室温避光存放12h内稳定性良好，峰面积RSD为1.6％～2.3％。（5）加样回收率试验：虎杖苷、白藜芦醇、大黄素和大黄素甲醚的平均回收率分别为94.4％～98.4％，RSD分别为1.3％～2.2％。各产地虎杖药材中虎杖苷、白藜芦醇、大黄素和大黄素甲醚的含量差别较大，这可能与产地及采收期有关。
　　 4.虎杖中白藜芦醇和虎杖苷顺反异构体液相色谱-质谱联用分析方法的研究以乙腈和0.1％甲酸为流动相梯度洗脱，顺、反白藜芦醇以m/z227/185、143为选择离子检测对象，反式白藜芦醇和顺式白藜芦醇分别在保留时间为20.95min和23.73min时出峰。顺、反虎杖苷以m/z389/227为选择离子检测对象，反式虎杖苷和顺式虎杖苷分别在保留时间为10.18min和15.15min时出峰。白藜芦醇和虎杖苷的检测限分别为1.9×10-2和5.4×10-2μg·mL-1。本方法准确、简便，检测限低，可用于虎杖白藜芦醇和虎杖苷顺、反异构体的同时测定。
　　 5.虎杖培养物测定以含水量80％微乳液-甲酸-甲醇（1.0：2.0：1.0）为展开剂（其中微乳液含SDS4％），展开后由白藜芦醇和虎杖苷的亮绿色荧光斑点的大小和亮度可知，经紫外辐射的虎杖栽培苗的根含有较多的白藜芦醇和虎杖苷，但低于四川生药虎杖。采用本实验建立的含量测定的方法，得到经紫外辐射的虎杖栽培苗的根中白藜芦醇和虎杖苷含量分别为2.15 mg·g-1和4.69 mg·g-1，而愈伤组织和毛状根中白藜芦醇和虎杖苷的含量较低。
　　 结论：本文建立了虎杖及其培养物中芪类和蒽醌类成分的微乳聚酰胺薄膜薄层色谱-荧光鉴别和同时测定这两类成分含量的HPLC方法。方法准确、简便、快速、灵敏度较高，为虎杖药材的分析鉴别以及虎杖培养物的调控筛选提供了新的方法。虎杖指纹图谱的建立可用于更好的控制虎杖药材质量，为虎杖的鉴别提供更为准确的依据。本文采用指纹图谱技术对虎杖培养物的共有峰进行比对，对虎杖培养物与虎杖饮片之间的共性和差异进行确认。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一部分　生药虎杖薄层色谱鉴别研究

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

小结

参考文献

第二部分　虎杖HPLC指纹图谱研究

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

小结

参考文献

第三部分　RP-HPLC法同时测定不同产地虎杖中虎杖苷、白藜芦醇、大黄素和大黄素甲醚的含量

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

小结

参考文献

第四部分　虎杖中白藜芦醇和虎杖苷顺反异构体液相色谱-质谱联用分析方法的研究

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

小结

参考文献

第五部分　虎杖培养物的分析测定

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

小结

参考文献

综述：微乳色谱法及其在药物分析中的应用

致谢

个人简历