劉蘭萍,閔光寧
(蘭州大學(xué)第一醫(yī)院,甘肅 蘭州 730000)
三七及其制劑中有效成分分析方法的研究進(jìn)展
劉蘭萍,閔光寧
(蘭州大學(xué)第一醫(yī)院,甘肅 蘭州 730000)
本文就近十年如何利用現(xiàn)代分析儀器對(duì)三七及其制劑中有效成分分析方法進(jìn)行概述。
三七;有效成分;分析方法
自20世紀(jì)20年代起,人們對(duì)三七的化學(xué)成分進(jìn)行了大量研究,三七主要含有皂苷、黃酮、多糖、氨基酸等有效成分。目前,三七的藥理活性成分研究主要集中在三七總皂苷(PNS)、三七多糖和氨基酸上。其中皂苷部分是三七發(fā)揮活血化瘀功效的物質(zhì)基礎(chǔ),是三七的主要有效成分。三七總皂苷包括三七皂苷、黃酮苷、槲皮素、槲皮苷、β-谷甾醇和氨基酸等。三七所含皂苷與人參相似,為達(dá)瑪烷系四環(huán)三萜類皂苷,水解后主要得到人參三醇和人參二醇??傇碥蘸靠蛇_(dá)8%~12%,主要為人參皂苷Rb1、Rg1、Rg2,并含少量 Ra、Rb2、Rd、Re等,另含三七皂苷 R1、R2
等。PNS在耐缺氧、抗衰老、提高機(jī)體免疫力等方面的藥理作用顯著優(yōu)于人參總皂苷,且PNS和部分單體皂苷在血液系統(tǒng)、心腦血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、物質(zhì)代謝以及抗炎、抗腫瘤等方面均有較好活性[2]。近年來,通過對(duì)三七多糖的藥理研究發(fā)現(xiàn),三七多糖具有增強(qiáng)免疫功能等活性[3]。從三七中還分離出一種止血活性成分三七素(dencichine,β-N-草酰基L-α-β-二氨基丙酸)。由于三七常用在復(fù)方中,利用現(xiàn)代分析儀器,對(duì)三七及其制劑的有效成分進(jìn)行分析,成為評(píng)價(jià)該類藥品質(zhì)量的重要方法。
1.1 比色法
一般先用大孔吸附樹脂純化富集PNS,然后利用在冰醋酸溶液中PNS與香莢蘭醛-高氯酸(或硫酸)進(jìn)行呈色反應(yīng),以測(cè)定三七及其制劑中PNS含量,具體應(yīng)用見表1。
表1 比色法測(cè)定三七總皂苷
黃桂寬等[10]還分別用香草醛-高氯酸法、苯酚-硫酸法、苯芴酮-CTMAB法測(cè)定了三七莖葉中的總皂苷、多糖和微量元素鍺的含量。人參皂苷分子中的糖基能被濃硫酸氧化脫水成糠醛衍生物,以濃硫酸作參比液,可用紫外分光光度法測(cè)定PNS的含量[11]。
1.2 導(dǎo)數(shù)光譜法
導(dǎo)數(shù)光譜相比零階光譜能提供更多的信息,提高譜帶的分辨能力,這在定性分析中十分有用。葉基榮等[12]采用一階導(dǎo)數(shù)光譜法,對(duì)中成藥片仔癀進(jìn)行分析研究,指出在300 nm波長(zhǎng)處的特征負(fù)峰歸屬三七。
光譜法一般用于測(cè)定PNS的含量。三七的皂苷成分紫外吸收為末端吸收,與一些常用的有機(jī)溶劑的截止波長(zhǎng)接近,影響測(cè)定,故利用皂苷的某些顯色反應(yīng),產(chǎn)生顏色后在可見光區(qū)運(yùn)用比色法測(cè)定PNS的含量。此法反應(yīng)靈敏,簡(jiǎn)便易操作。一般采用單體皂苷或皂苷元作為對(duì)照品,再根據(jù)它們與總皂苷的換算系數(shù)求出總皂苷的含量。由于皂苷顯色反應(yīng)產(chǎn)生的顏色受溶液濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素的影響,所以需注意反應(yīng)條件的控制。此外,皂苷類成分的顏色反應(yīng)專屬性較差,且中草藥及制劑中成分復(fù)雜,光譜法已難以滿足中藥分析日益嚴(yán)格的要求。
2.1 高效液相色譜法(HPLC)
HPLC用于三七及其制劑中單一有效成分的定量測(cè)定,分析精準(zhǔn)度高,結(jié)果準(zhǔn)確。HPLC測(cè)定三七皂苷,有HPLC-UV法、HPLC-IR法、HPLCELSD法、HPLC-MS法,目前采用HPLC-UV法居多。由于人參皂苷和三七皂苷在紫外區(qū)的末端吸收,故只能用低波長(zhǎng)檢測(cè),檢測(cè)波長(zhǎng)在200~210 nm。
邸峰等[13]采用HPLC-IR法測(cè)定了復(fù)方丹參片中三七皂苷R1的含量,色譜條件:C18柱(250 mm×4.6 mm)流動(dòng)相為54%甲醇(磷酸調(diào)pH值4),1.0m l·min-1,并采用中性氧化鋁柱凈化樣品,以適應(yīng)檢測(cè)器要求。蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)是一種新型的通用檢測(cè)器,它對(duì)無紫外吸收或?yàn)樽贤饽┒宋盏奈镔|(zhì)有較好的響應(yīng),沙東旭等[14]采用HPLC-ELSD測(cè)定三七藥材中人參皂苷R1、Rg1、Re和Rb1的含量,并取得了滿意的效果。王穎等[15]采用LC/MS技術(shù)測(cè)定了三七藥材、中間體及針劑成品的指紋圖譜,并比較了三者的相關(guān)性,為其鑒別提供了全面、可靠的依據(jù)。
HPLC對(duì)于結(jié)構(gòu)相似、組成復(fù)雜的試樣具有很高的分離效能,可在一次進(jìn)樣中同時(shí)分離測(cè)定幾種成分。由于人參皂苷Rg1和三七皂苷R1結(jié)構(gòu)十分相似,兩者的分離常成為三七中多種皂苷分析中首要解決的問題。人參皂苷是極性較強(qiáng)的化合物,氨基鍵合相為一種極性固定相,NH2柱對(duì)它們的分離效果優(yōu)于C18柱。但NH2柱的穩(wěn)定性、重復(fù)性及使用壽命均不如C18柱,若進(jìn)行梯度洗脫,選用C18柱可獲得較好的效果。
2.2 超臨界色譜法
超臨界色譜法可用于皂苷元的測(cè)定,采用SB-Cyanopropy-50石英毛細(xì)管柱,柱溫90℃,F(xiàn)ID檢測(cè)器,流動(dòng)相為 CO2,分流進(jìn)樣,起始?jí)毫?10.0 MPa,程升 1.01 MPa/min,至 35.5 MPa,以膽固醇為內(nèi)標(biāo)物,對(duì)三七及云南白藥中的人參二醇和人參三醇進(jìn)行含量測(cè)定,SFC-FID法具有很高的靈敏度,人參二醇檢測(cè)限為3.97×10-12,人參三醇為 4.17×10-12。
2.3 氣相色譜法(GC)
GC多用于測(cè)定三七中的揮發(fā)性成分。高銳紅等[16]采用SE-54-30 m毛細(xì)管柱,柱溫80~200℃,程序升溫3℃/min;10%DEGS/CHRD填充柱,柱溫180℃,分析了三七種仁油中脂肪酸的組成及其相對(duì)含量。胥聰?shù)萚17]運(yùn)用GC-MS-DC聯(lián)用和標(biāo)準(zhǔn)圖譜,采用 SE-54石英毛細(xì)管柱,柱溫80~200℃(3℃/min),柱前壓力6 Pa/寸2,載氣H e,氣化室溫度230℃,質(zhì)譜電離方式EI,電子源溫度170℃,倍增電壓1 200 V,電離電壓70 eV,發(fā)射電流0.25mA,掃描范圍25~350,掃描速度1次/米,對(duì)三七花揮發(fā)油進(jìn)行了分析,鑒定了37種成分,并測(cè)定了相對(duì)含量。
2.4 薄層色譜法(TLC)
TLC可用于三七及其制劑中藥材的鑒別或單一有效成分的測(cè)定,其操作簡(jiǎn)便,分離效果好,結(jié)果準(zhǔn)確。由于皂苷在正丁醇中具有較好的溶解性,故展開劑一般選用含水飽和的正丁醇的混合溶劑系統(tǒng)。常用硅膠G薄層板。一般用10%硫酸乙醇作為顯色劑。
另外,章觀德等[18]利用三七素與熒光胺試劑反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的熒光,采用高效薄層層析,層析前衍生化,以乙醇-丙醇-水-濃氨水(2.5∶1.7∶0.8∶0.5)為展開劑,激發(fā)波長(zhǎng)為395 nm,選擇二號(hào)濾光片為發(fā)射濾光片,用直線掃描法測(cè)定了生藥三七中三七素的含量。檢測(cè)限為4 ng。TLC操作簡(jiǎn)單,儀器使用較廣,已成為目前中藥及其制劑中皂苷類分析的主要方法。隨著薄層掃描儀的普及,薄層掃描法已成為薄層定量的首選。但TLC作為一種開放式的色譜體系,其色譜行為極易受外界因素的影響,其精度比起HPLC則有所不及。
2.5 膠束電動(dòng)毛細(xì)管電泳法
毛細(xì)管電泳在復(fù)雜基質(zhì)的運(yùn)行成本和分離能力上具有一定的優(yōu)勢(shì),比較適用于大批量藥材的成分分析,利于對(duì)三七藥材的質(zhì)量控制。巴春丹等[19]測(cè)定三七藥材中人參皂苷Rg1、Re和Rb1的含量。
(1)魯歧等[20]將三七水提液,采用氨基酸分析儀對(duì)其進(jìn)行含量測(cè)定。
(2)崔秀明等[21]采用苯酚-硫酸比色法測(cè)定了多糖含量。三七在不同的采收季節(jié),三七多糖類成分的含量有明顯差異,3~11月,三七多糖含量呈波浪型規(guī)律變化,1年中的4、8、11月含量高,3、7、9月含量低。不同規(guī)格的三七,多糖含量有一定差異,最高的是20頭,為0.140%;最低的是160頭,僅有0.040%;相差近4倍。產(chǎn)地不同,三七多糖含量會(huì)有明顯的差異,最高的是硯山產(chǎn)為0.180%,與最低的廣西靖西產(chǎn)(0.011%)相差16倍多。
三七及其制劑中有效成分的分析,主要以三七皂苷中的某一種或兩種皂苷及三七多糖作為質(zhì)量評(píng)價(jià)依據(jù)。
三七中皂苷成分較多,結(jié)構(gòu)相似,進(jìn)行分離時(shí),以HPLC為首選。但由于三七皂苷的紫外吸收為末端吸收,而HPLC最常配用的是紫外檢測(cè)器,這在很大程度上限制了對(duì)流動(dòng)相的選擇,不利于對(duì)三七皂苷成分的分離測(cè)定;且紫外吸收較弱,這也對(duì)檢測(cè)的靈敏度造成一定的影響。同時(shí)分析多種皂苷成分時(shí)常用到梯度洗脫,但高效液相低波長(zhǎng)檢測(cè)在梯度洗脫時(shí)出現(xiàn)的基線漂移是分析工作中的一大難題。
在HLPC中,與之聯(lián)用的檢測(cè)器有蒸發(fā)光散射檢測(cè)器、示差檢測(cè)器(RI)及質(zhì)譜(MS)、ELSD。前兩者較多應(yīng)用于人參及制劑中皂苷分析,但少見有在三七分析中的報(bào)道。RI靈敏度低,基線受溫度影響大,并與梯度洗脫不相容;MS靈敏度高,且能提供分子量、糖苷配基等信息,這在藥物代謝及藥代動(dòng)力學(xué)研究中有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),但設(shè)備昂貴,運(yùn)行成本高,相比之下,作為常規(guī)質(zhì)控手段,ELSD則以其高效、方便、可靠的特點(diǎn),在三七皂苷分析中應(yīng)用更廣。目前,已有人用HPLC-ELSD法對(duì)多種中草藥的皂苷成分進(jìn)行分離分析,并收得了很好的效果,進(jìn)一步推動(dòng)了HPLC在皂苷分析中的應(yīng)用。隨著分析儀器技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)三七化學(xué)成分的測(cè)定研究將會(huì)深入開展。
建立明確的指紋圖譜,是保證中藥質(zhì)量的有效方法。對(duì)三七皂苷指紋圖譜,要堅(jiān)持兩個(gè)基準(zhǔn):一是要以原料(根莖)本身成分含量比例為基準(zhǔn),來確定提取物中各組分含量比例,解決人參皂苷Rg1和Rb1二者比例倒置的問題;二是要確定代表性特征組分三七皂苷R1的核心基準(zhǔn)地位,提高含量限量,并以其含量為基準(zhǔn)來控制其余組分含量限量范圍。
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R284.1
A
1671-1246(2012)09-0109-03三七又名田七、金不換、參三七,是云南特產(chǎn)中藥材,來源于五加科人參屬植物Panaxnotoginseng(Burk.)F.H.Chen的根莖,以干燥的根入藥。主產(chǎn)于云南省文山州,具有散瘀止血、消腫定痛的功效[1],是我國(guó)名貴的中藥材,被譽(yù)為血癥良藥、傷科要藥。