翁 蓓,陶遵威
(1.天津市武清區(qū)中醫(yī)醫(yī)院,天津 301700; 2.天津市醫(yī)藥科學(xué)研究所,天津 300020)
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毛細管電泳技術(shù)在中藥方面的研究進展
翁 蓓1,陶遵威2
(1.天津市武清區(qū)中醫(yī)醫(yī)院,天津 301700; 2.天津市醫(yī)藥科學(xué)研究所,天津 300020)
毛細管電泳技術(shù)作為一種高效分離技術(shù),近年來發(fā)展十分迅速,廣泛應(yīng)用于中藥研究的各個方面,并且極大地拓展了中藥分析的研究范圍,為中醫(yī)中藥走向世界提供了新的方法。本文通過查閱相關(guān)資料,對毛細管電泳技術(shù)在中藥有效成分、中藥復(fù)方制劑指紋圖譜和成分分析以及中藥藥代動力學(xué)方面的研究進展進行綜述。
毛細管電泳技術(shù),有效成分,中藥復(fù)方制劑,指紋圖譜,藥代動力學(xué)
毛細管電泳(CE)又稱高效毛細管電泳(HPCE),是以高壓電場為驅(qū)動力,以毛細管為分離通道,依據(jù)樣品中各組分之間濃度和分配行為上的差異而實現(xiàn)分離的一類液相分離技術(shù)[1]。其具有高效快速、準(zhǔn)確靈敏、操作簡便、溶劑消耗少、成本低和環(huán)境污染小等優(yōu)點[2],已成為現(xiàn)代分離科學(xué)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、食品安全[3]以及醫(yī)藥科學(xué)[4,5]等各個領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代分析技術(shù)的迅猛發(fā)展,準(zhǔn)確、靈敏、快速已成為衡量分析技術(shù)好壞的關(guān)鍵指標(biāo)[6]。高效毛細管電泳技術(shù)已廣泛應(yīng)用于中藥研究的各個領(lǐng)域,并且極大地拓展了中藥的研究范圍,為中藥走向世界提供了新的方法。本文比較分析了毛細管電泳的分類及特點,并針對高效毛細管電泳技術(shù)在中藥研究中的應(yīng)用進行概述,以期為該方法在中藥研究方面的合理應(yīng)用提供參考。
1.1 毛細管電泳的分類 按毛細管內(nèi)分離介質(zhì)和分離原理的不同,可將毛細管電泳分為:毛細管區(qū)帶電泳、毛細管凝膠電泳、毛細管膠束電動色譜、毛細管等電聚焦、毛細管等速聚焦以及毛細管電色譜等[7]。
其中毛細管區(qū)帶電泳(CZE)是應(yīng)用最多的毛細管電泳模式,應(yīng)用范圍包括氨基酸、肽、蛋白質(zhì)、離子等的分離;毛細管凝膠電泳(CGE)常用于蛋白質(zhì)、寡聚核苷酸、核糖核酸、DNA片段分離和測序及聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)產(chǎn)物的分析;毛細管膠束電動色譜 (MECC)主要用于小分子、中性化合物和藥物等的分離;毛細管等電聚焦(CIEF) 主要用于測定蛋白質(zhì)的等電點、分離異構(gòu)體等;毛細管等速聚焦(CITP)現(xiàn)常用于富集樣品; 毛細管電色譜 (CEC) 常用于手性化合物的拆分。以上6種模式為毛細管電泳基本模式,此外,還有較好發(fā)展前景的親和毛細管電泳、免疫毛細管電泳等。
1.2 毛細管電泳特點 毛細管電泳與高效液相色譜同是液相分離技術(shù),但就效率、速度、樣品用量和成本比較,毛細管電泳顯示出一定的優(yōu)勢。與高效液相色譜相比:毛細管電泳理論塔板數(shù)可達105~106/m,分離速度更快、柱效更高;毛細管電泳沒有高壓泵輸液,幾乎不消耗溶劑,樣品用量不超過100 nl,是高效液相色譜用量的幾百分之一,因此成本更低;而且毛細管電泳有很大的選擇性,可以根據(jù)不同的分子性質(zhì)對生物大分子、藥物等廣泛的分離對象進行有效的分離[1]。
眾所周知,中藥材科屬繁多,各類藥物的產(chǎn)地各異,成分復(fù)雜。中藥的一些成分,如生物堿類、糖類、苷類等運用傳統(tǒng)的色譜分離,很容易在分離時吸附在色譜柱上,使得分析物分離困難,有時甚至?xí)斐缮V柱的損壞,既浪費了人力也耗費了大量的資本。而毛細管電泳技術(shù)以其經(jīng)濟和操作簡便的特點,在中藥有效成分分析測定領(lǐng)域充分顯示了其優(yōu)越性,被廣泛應(yīng)用于中藥材的成分分析中[8,9]。
蔡梅超[10]將萊菔子超聲提取后,采用高效毛細管電泳技術(shù),在緩沖液為0.02 mol/L Na2HPO4-0.02 mol/L NaH2PO4(1∶1,25 ℃時pH 6.89)中測定,芥子堿在0.2~1.0 mg/ml范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,證明高效毛細管電泳法可用于測定萊菔子中芥子堿的含量。羅毅等[11]運用毛細管區(qū)帶電泳法,測定益母草總堿提取物中水蘇堿的含量,實驗采用了外標(biāo)法定量,取得了較為滿意的結(jié)果。張婷[12]運用毛細管電泳法分離并測定了雷公藤中雷公藤紅素的含量。在0.05 mol/L磷酸鹽(pH 8.0)- 15%甲醇緩沖液,電壓30 kV,檢測波長210 nm的條件下測定雷公藤紅素的濃度在0.04~0.50 mg/ml范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。證明毛細管電泳法能夠較好的分離雷公藤紅素與其他成分,并準(zhǔn)確測定其含量。馮海燕等[13]運用毛細管電泳法在pH 8.5的20 mmol/L硼酸鈉-磷酸二氫鈉的緩沖溶液中成功分離測定了萹蓄中山柰素、槲皮素和咖啡酸的含量。黃瑞華等[14]運用毛細管電泳技術(shù),在H3BO3-Na2B4O7(pH 8.4,5 mmol/L)的緩沖液中,同時分離白鮮皮中3種生物堿( 胡蘆巴堿、白鮮堿和膽堿)回收率范圍為92.0%~101.0%。丁紅梅等[15]運用毛細管區(qū)帶電泳法在30 mmol/L硼砂-硼酸的緩沖液,254 nm波長下檢測側(cè)柏葉中的槲皮素苷。成功測得3個批次的側(cè)柏葉中槲皮苷的含量,并且精密度,穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度都較佳。
中藥指紋圖譜是國際公認(rèn)的控制中藥質(zhì)量的有效方法之一。目前,應(yīng)用于中藥指紋圖譜的色譜方法主要有薄層色譜、氣相色譜、高效液相色譜等。而毛細管電泳技術(shù),作為新興的技術(shù)以其高效、快速、經(jīng)濟、污染小等特點,廣泛應(yīng)用于中藥復(fù)方制劑的指紋圖譜研究中[16]。
孫國祥等[17]運用毛細管電泳技術(shù)在50 mmol/L硼砂-150 mmol/L磷酸二氫鈉-50 mmol/L磷酸氫二鈉的緩沖液中,以甘草次酸峰為參照物峰,確定15個共有指紋峰,建立了補中益氣丸的指紋圖譜,并評價出10批次補中益氣丸的質(zhì)量優(yōu)劣。季一兵等[18]運用毛細管電泳技術(shù),在pH 9.5的44 mmol/L硼砂-34 mmol/L SDS的緩沖液中建立了復(fù)方生脈散的指紋圖譜,確定了20個主要共有的指紋峰,為復(fù)方生脈散的質(zhì)量評價提供了良好的依據(jù)。孫國祥等[19]運用毛細管區(qū)帶電泳法,在50 mmol/L硼砂-50 mmol/L磷酸氫二鈉-150 mmol/L磷酸二氫鈉-50 mmol/L碳酸氫鈉的電解質(zhì)溶液中,建立了逍遙丸的毛細管電泳指紋圖譜,實驗中選取未涂層石英毛細管分離,以咖啡酸峰為參照物峰,成功確定了13個批次逍遙丸樣品的21個共有指紋峰,這也為逍遙丸的質(zhì)量控制提供新的參考依據(jù)。張超云等[20]運用高效毛細管電泳法,選擇未涂層石英毛細管柱50 m×95 cm(有效長度86.5 cm) 和50 mmol /L硼砂溶液(含10%乙腈,pH 9.28)的緩沖液進行檢測,結(jié)果表明:橙皮苷、甘草酸與甘草次酸分別在0.10~2.40 g/L,0.04~0.72 g/L,0.01~0.18 g/L范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系。這為二陳湯毛細管電泳指紋圖譜的建立提供了依據(jù)。韋湫陽等[21]運用束膠毛細管電泳法在60 mmol/L SDS-30 mmol/L Tris-10 mmol/L硼酸的緩沖液中,測定中藥復(fù)方制劑消栓通絡(luò)片中蘆丁、丹參素、人參皂苷Rb1、人參皂苷Rg1和三七皂苷R1分別在2.5~100、2.5~200、10~300、15~400和15~400 mg/L濃度范圍內(nèi)與其峰面積呈良好的線性關(guān)系,證明此方法具有簡便快捷的特點,可應(yīng)用于實際樣品的檢測。
中藥復(fù)方制劑的組成較多,其化學(xué)成分也相當(dāng)?shù)膹?fù)雜,而毛細管電泳技術(shù)具有高效、快速、經(jīng)濟且易于清洗等優(yōu)點,目前已廣泛應(yīng)用于中藥復(fù)方制劑的成分分析中,并且操作簡便、準(zhǔn)確度高,已成為中藥復(fù)方制劑質(zhì)量控制的有效手段。
隨著中醫(yī)藥學(xué)的不斷發(fā)展,中藥越來越廣泛的應(yīng)用于臨床。而臨床研究和藥物代謝動力學(xué)的關(guān)系也密不可分,因為藥代動力學(xué)通過建立動物體模型,可以很好的闡明藥物在肌體內(nèi)的作用機制及過程,為藥物的制劑研究和臨床應(yīng)用提供了很大的依據(jù)。目前毛細管電泳技術(shù)已應(yīng)用于中藥有效成分藥代藥理的研究[22]。
田景振等[23]利用毛細管電泳技術(shù)測算了葛根黃酮緩釋膠囊中主要有效成分葛根素在家兔體內(nèi)的藥代動力學(xué)參數(shù),以愈風(fēng)寧心片作參比制劑,結(jié)果表明:愈風(fēng)寧心片及樣品制劑在家兔體內(nèi)均符合二室開放模型,葛根黃酮緩釋膠囊呈現(xiàn)一定的緩釋效果。凌笑梅等[24]研究了凝血酶和水蛭素以及肝素之間的相互作用,運用毛細管電泳技術(shù),選擇凝血酶作為靶點,從11個天然化合物中快速篩選出6個與凝血酶有相互作用的化合物,從而提高了天然藥物提取物藥理活性的篩選速度。
毛細管電泳技術(shù)的研究和應(yīng)用,為多組分中藥的定性定量分析[25]、中藥藥性識別[26]等領(lǐng)域和中藥材檢驗鑒別[27]工作帶來了生機與活力,無疑將對專業(yè)技術(shù)的發(fā)展與提高起著重要的促進作用。近年來,毛細管電泳技術(shù)憑借其優(yōu)勢迅速的在中藥研究領(lǐng)域展示了其優(yōu)越性,不僅可以用來快速的分離和檢測中藥有效成分,還能夠幫助研究者建立中藥或復(fù)方的指紋圖譜[28]和藥代動力學(xué)研究[29]。由此可見,毛細管電泳技術(shù),作為一種新興的技術(shù),其優(yōu)勢為高效、簡便、經(jīng)濟,但同時毛細管電泳技術(shù)的線性范圍還很窄、自動進樣技術(shù)還不成熟。也許在不久的將來,通過對儀器和技術(shù)等方式的改進,一定會提高毛細管電泳技術(shù)的利用度。期待著毛細管電泳技術(shù)和其他檢測方法的聯(lián)用,能夠更廣泛的應(yīng)用于中藥成分研究和臨床研究等領(lǐng)域,為中醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展服務(wù)。
1 汪爾康.21世紀(jì)的分析化學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2001:102-104
2 李津津,黃燕,楊德草.毛細管電泳技術(shù)在中藥研究方面的應(yīng)用情況分析[J].當(dāng)代醫(yī)藥論叢,2014,12(4):147
3 薛洪寶,張暉,梁麗麗,等.高效毛細管電泳法測定食品中5種甜味劑含量[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報,2014,33(3):315
4 冷馨,李玲娣,李金蘭,等.微芯片電泳及毛細管電泳在篩查急性髓系白血病FLT3-ITD基因突變中的應(yīng)用研究[J].中國實驗血液學(xué)雜志,2014,22(1):44
5 孫毓慶,孫國祥.毛細管電泳指紋圖譜及毛細管電泳一質(zhì)譜聯(lián)用在中藥質(zhì)量控制中的作用[J].色譜,2008,26(2):525
6 張廣宏,張紅梅,姜瀟.現(xiàn)代藥物分析新技術(shù)的最新應(yīng)用進展[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報,2013,10(13):20
7 周世航,張卓然.毛細管電泳技術(shù)在微生物學(xué)研究中的應(yīng)用[J].生物與感染,2006,23(7):23
8 高峰,周婷婷,苑廣信.毛細管分析技術(shù)的應(yīng)用與展望[J].中國醫(yī)藥科學(xué),2012,2(23):45
9 丁紅梅,葛爾寧,許家棟.高效毛細管電泳測定中藥地龍中氨基酸含量[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2013,19(2):117
10 蔡梅超.高效毛細管電泳法測定萊菔子中芥子堿含量[J].遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2011,13(9):45
11 羅毅,文為,周本宏.高效毛細管電泳法測定益母草總堿中鹽酸水蘇堿的含量[J].山西醫(yī)藥雜志,2011,40(9):1036
12 張婷.毛細管電泳法測定雷公藤飲片中雷公藤紅素的含量[J].化學(xué)工程師,2011,(11):25
13 馮海燕,李向軍,王慧,等. 毛細管電泳法測定中藥萹蓄中山柰素、槲皮素和咖啡酸[J].理化檢驗(化學(xué)分冊),2012,(10):1187
14 黃瑞華,童萍,何聿,等.毛細管電泳用于中藥白鮮皮中生物堿的分析[J].分析測試技術(shù)與儀器,2011,17(1):23
15 丁紅梅,盛振華,葛爾寧.毛細管區(qū)帶電泳法測定側(cè)柏葉中槲皮素苷含量[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2010,16(11):73
16 楊連榮,朱麗華,李巖,等.高效毛細管電泳在中藥指紋圖譜應(yīng)用[J].黑龍江醫(yī)藥,2012,25(2):246
17 孫國祥,蔡新風(fēng).補中益氣丸的毛細管電泳指紋圖譜研究[J].中南藥學(xué),2012,10(4):307
18 季一冰,范曉梅,朱丹妮.復(fù)方生脈散的毛細管電泳指紋圖譜研究[J].中成藥,2010,32(8):1277
19 孫國祥,丁國瑜.逍遙丸的毛細管電泳指紋圖譜的建立[J].色譜,2011,(10):1020
20 張超云,黃顯章,高言明.高效毛細管電泳法同時測定二陳湯中3種成分含量[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2010,16(14):48
21 韋湫陽,朱平川,薛瑩,等.膠束毛細管電泳法同時測定消栓通絡(luò)片中5種有效成分[J].分析測試學(xué)報,2012,31(8):992
22 余麗雙,褚克丹.毛細管電泳在中藥研究中的應(yīng)用概述[J].福建分析測試,2011,20(6):15
23 田景振,魏鳳環(huán).葛根黃酮緩釋膠囊家兔體內(nèi)藥代動力學(xué)研究[J].山東中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2003,27(6):454
24 凌笑梅,劉一,賴先銀,等.采用毛細管電泳方法以凝血酶為靶篩選天然藥物提取化合物[J].高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報,2007,28:234
25 肖平,陳建偉,李祥.高效毛細管電泳法同時測定板藍根藥材中 7 種核苷類成分的含量[J].中國藥學(xué)雜志,2014,49(7):604
26 王鵬,周洪雷,薛付忠,等.基于高效毛細管電泳指紋數(shù)據(jù)的60種植物類中藥寒熱藥性模式識別評價研究[J].中藥材,2013,(9):1419
27 孫績巖,苑廣信,李洪宇,等.鹿茸毛細管電泳 DNA 指紋圖譜研究[J].中國藥學(xué)雜志,2014,49(15):1300
28 許靖,王成芳,杜樹山,等.金錢白花蛇商品藥材的高效毛細管電泳指紋圖譜研究[J].中成藥,2014,26(3):563
29 張程榮,趙耀東.中藥復(fù)方藥動學(xué)研究概述[J].海峽藥學(xué),2014,26(10):3
2014-04-09
R927.11
A
1006-5687(2015)01-0061-03