高效毛细管电泳技术在现代中药中的应用*

2012-02-14苏志刚刘广川

天津药学 2012年6期

苏志刚，刘广川

(天津市宝坻区药品检验所，天津 301800)

毛细管电泳又称高效毛细管电泳(HPCE)，是近年发展起来的一项新型分析技术，兼有电泳和色谱技术的双重优点，以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，以样品的多种特性(电荷大小、等电点、极性、亲和行为、各组分之间淌度、相分配特性等)为依据的液相分离分析技术［1］。因而以高效、高速、高灵敏度、高自动化以及样品和试剂耗用量少、成体低、前处理简单、抗污染能力强等一系列优点，广泛应用于现代中药的研究和分析之中。HPCE按毛细管内分离介质和分离原理的不同主要分为:毛细管区带电泳(CZE)、毛细管等速电泳(CITP)、毛细管胶束电动色谱(MECC)、毛细管凝胶电泳(CGE)和毛细管等电聚焦(CIEF)。中药品种繁多，药材产地广泛，成分复杂。无论是药材还是中成药的分析，目前多采用薄层色谱法和HPLC法对其进行定性或定量分析［2］，不足的是只能分析其中一个或几个成分。自20世纪90年代初，Kenndler等［3］将HPCE首次用于熊果苷等化学成分的分离与测定以来，HPCE在现代中药成分分析中的应用得到了迅速开展，现将HPCE在中药中的应用进展综述如下。

1 中药鉴别中的应用

1.1 种子类药材鉴定胡平等［4］提取菟丝子种子植物蛋白对常用中药菟丝子(旋花科植物菟丝子，Scuta Chinensis Lam)及其混淆品金灯藤、南方菟丝子应用HPCE法进行了生药鉴定。实验表明，同属不同种菟丝子的碱溶性和酸溶性蛋白在成分和含量上均有显著差异，其结果与运用扫描电镜和显微镜鉴别的结果一致，可有效鉴别菟丝子来源。

1.2 根茎类药材鉴定侯连兵等［5］对三七及其混淆品菊叶三七的蛋白多肽进行HPCE法鉴别，在酸性、碱性和中性提取液中，三七及其混淆品都存在明显差异。王德先［6］等以天麻素的含量为主要鉴别真伪的指标，对天麻及其伪品商陆、黄精、天花粉、大九股进行了鉴别，结果显示伪品均不含天麻素，同时也可以天麻素作为中药天麻的质量控制方法。

1.3 花、叶及果实类药材鉴定中药红花包括两种植物。鸢尾科植物番红花，其柱头入药称作西红花，是名贵中药。红花是菊科植物，花入药。马晓强等［7］对西红花和红花及伪品萱草和黄花菜应用HPCE法对这些材料的水溶性成分进行了定性分析，结果表明种间有明显差异。王寅等［8］采用HPCE法对不同属群的大青叶药材进行研究，结果表明异地栽培的不同居群大青叶药材酸性提取液的化学成分及含量有显著差别，依据电泳图谱中特征峰的迁移时间和峰面积，能有效地鉴别大青叶药材。贾江滨等［9］对乌梅及其混淆品李子的蛋白多肽进行了HPCE法鉴别，结果发现在酸性、碱性和中性提取液中，乌梅和李子的HPCE图谱存在明显差异，能有效区分乌梅及其混淆品。

1.4 动物药材鉴别方面采用传统方法鉴定以完整动物体入药的药材，可以根据其形态特征进行分类学鉴定。但对以动物体某一部分入药的药材熊胆、穿山甲、去皮的蛇类药材等，有时则需要组织切片，还可以采用X光拍片等技术鉴别。由于动物类药材含有大量蛋白质及其水解产物，因此应用电泳技术对动物类药材进行鉴定是行之有效的。刘兴国等［10］采用高效毛细管电泳法对蚂蝗及其混淆品菲牛蛭进行蛋白多肽的分析，结果蚂蝗与菲牛蛭的高效毛细管电泳图谱之间有明显差异，重复性及精确度良好，能快速准确地鉴别。

2 中药有效成分测定

HPCE法可用于多种中药有效成分的分离和含量测定，如生物碱、黄酮类、苷类、有机酸类、醌类、酚类及香豆素类等。

2.1 生物碱类生物碱在缓冲体系中大多带有部分正电荷，一般可用毛细管区带电泳(CZE)模式。朱金花等［11］采用胶束电动色谱中大体积进样法分离测定莲子心中的莲心碱、异莲心碱和甲基莲心碱，多种生物碱分离结果良好。

2.2 黄酮类黄酮类化合物有很多重要的生理活性，广泛存在于植物中。王敬鹏等［12］采用化学发光法测定槐米中芦丁和槲皮素的含量，具有分析时间短、样品前处理简便、进样量少、有机溶剂消耗少及操作简便的优点。

2.3 蒽醌类蒽醌类化合物结构中多有羟基和羧基，用CZE和MECC都能分析，如分离大黄中5种蒽醌类化合物，并测定掌叶大黄、唐古特大黄和藏边大黄中的芦荟大黄素、大黄素和大黄酸的含量。

2.4 苷类在苷类及其他药物的分离分析方面，曾振兴等［13］测定龙胆炮制前后龙胆苦苷的含量变化，结果表明龙胆经过炮制后龙胆苦苷的含量出现降低，但降低幅度存在较大差异，其原因为龙胆炮制过程中，温度不易控制恒定，导致炮制效果不同，龙胆苦苷的损失程度也不同。

2.5 含有机酸类药材有机酸成分解离后带负电荷，以CZE模式分析时，在中性成分后出峰，分析时间较长。蒜氨酸是大蒜中重要的生物活性物质，是大蒜素的前体。马晓丽等［14］研究采用高效毛细管电泳法测定大蒜中蒜氨酸含量，试验中配制了不同pH值的磷酸缓冲液，用以考查pH值对分离效果的影响。随着pH值的增大，保留时间延长，选用pH值为6.0的缓冲液，分离时问短，峰形佳。石雪等［15］采用毛细管电泳－电化学检测(CE－ED)法，对不同品种竹叶和竹叶茶中的活性成分香兰素、香草酸、顺式阿魏酸、对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸、咖啡酸和对香豆酸同时进行定性定量分析，为不同品种竹叶的开发利用提供理论依据。

2.6 含蛋白质多肽类药材这类化合物在除等电点以外的pH值条件下带有电荷，因而可以用CZE模式来分离测定。阮桂平等［16］研究表明冬虫夏草中化学成分的高效毛细管电泳研究主要集中在冬虫夏草中多糖类、蛋白质和核苷类物质。定性方面主要是应用高效毛细管电泳指纹图谱鉴别冬虫夏草，定量方面主要是对冬虫夏草中核苷成分进行研究。

2.7 含多糖类药材王艳杰等［17］实验采用Beckman MDQ型高效毛细管电泳仪对纯化后的五味子多糖进行单糖组分的分析，通过五味子多糖图谱与混合单糖图谱的比较，可以鉴别出大部分单糖的组成成分，为今后进一步深入研究五味子多糖提供实验参考。

3 中药复方制剂的成分分析

中药复方制剂由多种药材组成，成分复杂。目前控制其质量的方法是测定其中一种或多种主要活性成分的含量，常用的分析手段是HPLC。在HPCE成功地用于中药材成分分析以后，很多分析工作者对多种成分的同时测定进行了深入研究。如罗敏等［18］测定了戊己丸中盐酸小檗碱与芍药苷的含量，考查了《中国药典》法、冷浸法和超声法对盐酸小檗碱和芍药苷提取效率的影响，发现冷浸法提取的含量最低，超声提取与《中国药典》法提取含量相差不大，由于《中国药典》法的步骤烦琐，故选用甲醇超声提取的方法。刘丹等［19］测定一清颗粒中7种成分的含量，方中大黄的活性成分是蒽醌类化合物，黄芩含有黄酮成分，黄连的有效成分为小檗碱等生物碱。鉴于化合物为弱酸性多羟基化合物，应选择碱性缓冲体系。硼酸盐能与多羟基化合物形成配位键，增加负电性，是分离这几种物质的良好体系。

4 中药安全控制

4.1 毒性成分质量控制桂附地黄丸为传统中药制剂，由肉桂、附子、熟地黄、山茱萸等8味中药组成，具有温补肾阳的作用，临床上主要用于治疗腰膝酸软，肢冷尿频。方中附子含有痕量成分乌头碱，现代药理研究证实其具有抗炎、免疫抑制、麻醉止痛、抗肿瘤、降血压等作用。但乌头碱的毒性很强，人口服乌头碱0.2 mg即可出现恶心、呕吐、头晕、眼花、脉缓、呼吸困难、神志不清和心律紊乱等中毒现象。然而，由于目前附子没有统一的炮制方法，因此，为控制药品质量，保证用药安全，李琚沫等［20］采用毛细管电泳法对桂附地黄丸中痕量毒性成分乌头碱进行质量控制。

4.2 非法添加化学成分李阳等［21］采用毛细管电泳法同时测定减肥类功能食品中7种违禁成分，建立的CE检测方法快速、简便，溶剂用量少，检测限符合检测要求，可作为快速打假的一种手段。

5 中药指纹图谱

中药制剂成分复杂，目前其质量控制的方法多是测定其中一种或几种指标成分的含量，但这种方法不能完全体现出中药制剂的整体质量，在尚不清楚全部化学成分的情况下，通过色谱、光谱、波谱、质谱等仪器分析所得物质群指纹图谱展现了这种可能性。目前指纹图谱已成为国际公认的控制中药或天然药物质量最有效的手段。孙国祥［22］等采用毛细管区带电泳法建立了复方丹参滴丸的指纹图谱，具有较好的精密度和重现性，为复方丹参滴丸制剂的质量控制提供了检测方法。时存义等［23］建立黄芩的毛细管电泳指纹图谱，并对黄芩苷进行含量测定，结果表明不同产地黄芩中黄芩苷含量有明显差异，为黄芩药材质量控制提供了新方法。

高效毛细管电泳以其高效、快速、简便且柱不易受污染的特点而优于HPLC法，在中药有效成分的分离、定性定量及中药材鉴别等方面应用越来越广泛。此外，HPCE法可与其他进样技术(如流动注射)联用，不但可提高测定精度，而且能完成连续自动进样及在线分析，方便大批量样品的测定，或采用CE－MS、CENMR及CE－MS－MS的联用技术，充分利用HPCE的高分离效率和Ms或NMR的高灵敏度与定性鉴定能力，快速完成众多复杂成分的分离与结构鉴定，大大提高和拓宽CE的性能和应用范围，更适用于中药复杂化学成分的分离与测定。可以预见，HPCE在中药制剂质量控制及中药现代化进程中必将发挥巨大作用。

1 汪尔康.21世纪的分析化学.北京:科学出版社，2001:102，104

2 吕勇.高效毛细管电泳技术在中药分析中的应用进展.海峡药学，2010，22(4):58

3 Kenndler E.Determination of arbutin in uvae.ursi folium bearberryleaves)by capillary zone electrophoresis.JChromatogr，1990，514:383

4 胡平，罗国安.中药菟丝子的高效毛细管电泳法鉴别.药学学报，2011，32(7):549

5 侯连兵，陈振德.三七及其混淆品菊花三七的蛋白多肽高效毛细管电泳法鉴别.中药材，2010，23(2):76

6 王德先，杨更亮.天麻及其伪品的毛细管电泳鉴别及天麻素的测定.中草药，2001，32(4):351

7 马晓强，董婷霞，詹华强.红花类药材的高效毛细管电泳分析鉴别.药学实践杂志，2011，29(5):128

8 王寅，乔传卓.高效毛细管电泳法用于不同种群大青叶药材鉴别.中药材，2010，31(8):547

9 贾江滨，陈振德.乌梅及其混淆品李子的蛋白多肽高效毛细管电泳法鉴别.第一军医大学学报，2011，20(5):24

10 刘兴国，贾靓，田青存，等.蚂蝗及其混淆品菲牛蛭的高效毛细管电泳法鉴别.时珍国医国药，2009，20(8):1871

11 朱金花，李德亮.胶束电动色谱中大体积进样法分离测定莲子心中的莲心碱、异莲心碱和甲基莲心碱.分析化学，2009，37(s):250

12 王敬鹏，吴远斌，王伟，等.毛细管电泳、化学发光法测定槐米中芦丁和槲皮素的含量.分析化学，2009，37(s):133