毛头牛蒡子的红外光谱分析及薄层色谱鉴别
2015-01-18骆秀珍张浩科周晓英新疆医科大学药学院乌鲁木齐800新疆医科大学第一附属医院药学部乌鲁木齐80054新疆医科大学药学院00级班乌鲁木齐800
骆秀珍,张浩科,谭 勇,周晓英*(.新疆医科大学药学院,乌鲁木齐 800;.新疆医科大学第一附属医院药学部,乌鲁木齐 80054;.新疆医科大学药学院00级班,乌鲁木齐 800)
毛头牛蒡子的红外光谱分析及薄层色谱鉴别
骆秀珍1,张浩科2,谭 勇3,周晓英1*(1.新疆医科大学药学院,乌鲁木齐 830011;2.新疆医科大学第一附属医院药学部,乌鲁木齐 830054;3.新疆医科大学药学院2010级2班,乌鲁木齐 830011)
目的 对毛头牛蒡子原药材及不同溶剂提取物的红外光谱进行研究,并建立毛头牛蒡子氨基酸成分的薄层色谱(TLC)鉴别方法,为科学评价及规范毛头牛蒡子药材质量提供依据。方法 利用红外光谱对毛头牛蒡子原药材、水提物、石油醚提取物进行特征峰的指认和对比分析,采用薄层色谱法对毛头牛蒡子中的游离氨基酸成分进行分离鉴别。结果 对毛头牛蒡子不同提取物的红外光谱进行分析比较,得到其特有的成分组成。由薄层色谱法可知,毛头牛蒡子提取物中含有色氨酸、酪氨酸、缬氨酸、丝氨酸、丙氨酸和精氨酸。结论 红外光谱法及薄层色谱法简便快捷、专属性强,可用于毛头牛蒡子的鉴别分析和质量控制。
毛头牛蒡子;薄层色谱;红外光谱
毛头牛蒡子是毛头牛蒡(Arctium tomentosum Mill.)的干燥成熟果实,味辛、苦,性寒,具有疏散风热、宣肺透疹、解毒利咽等功效[1],维吾尔医常用于治疗风热感冒、咳嗽痰多、麻疹、风疹、咽喉肿痛、痄腮丹毒、痈肿疮毒。毛头牛蒡是新疆维吾尔自治区特有的药用植物,分布于乌鲁木齐市、巩留县、昭苏县、霍城县、新源县、和静县等的山坡草地,应用历史悠久[2]。近年来研究人员对毛头牛蒡子中的总木脂素、多糖、脂肪酸、牛蒡苷、牛蒡苷元等成分进行了研究[3-6],但对毛头牛蒡子的红外光谱分析及其氨基酸的研究未见报道。
本文对毛头牛蒡子原药材及不同提取物的红外光谱进行了比较,并采用薄层色谱法对毛头牛蒡子中的游离氨基酸进行分析,旨在为毛头牛蒡子的鉴别分析和质量控制提供依据。
1 仪器与试药
1.1 仪器 XS105型十万分之一电子天平(瑞士梅特勒-托利多);RE-52A旋转蒸发仪器(上海亚荣生化仪器厂);SK3200H超声仪(上海科导超声仪器有限公司);半自动点样仪(CAMAG LINOMAT5);薄层色谱数码成像系统(CAMAG REPROS-TAR3);100μL微量进样针;TENSOR 27型傅里叶变换红外光谱仪(德国Bruker公司)。
1.2 试药 毛头牛蒡子采集于新疆阿勒泰地区(经新疆医科大学中医学院李永和主任药师鉴定为毛头牛蒡的干燥成熟果实);色氨酸(批号15312),缬氨酸(批号20000214),精氨酸(批号10009),丝氨酸(批号060812),酪氨酸(批号YY10086),丙氨酸(批号050112),均购自上海蓝季科技发展有限公司;溴化钾(光谱纯,北京华威锐科化工有限公司,批号80539);茚三酮(中国华东师范大学化工厂,批号20120718);甲醇、石油醚、冰醋酸、正丁醇(均为分析纯)。
2 方法与结果
2.1 红外光谱分析
2.1.1 样品的制备 毛头牛蒡子粉碎,过200目筛,取粉末3份,每份约5g。分别加入水、石油醚20 mL,浸泡1h,超声提取20min,滤过,滤液挥干,所得残留物备用。
2.1.2 红外光谱的测定 分别取原药材粉末及水提物(红褐色固体)加入溴化钾,置于玛瑙研钵中,在红外光灯下混合研匀,加入压片模具内,进行压片,取出后进行红外光谱扫描。由于石油醚所得残留物为油状物,故采用溴化钾涂片法,即溴化钾粉末混合均匀后压片,将油状样品均匀涂在溴化钾片表面,进行红外光谱扫描。光谱图见图1,峰位详见表1。
图1 红外光谱图a.毛头牛蒡子原药材;b.水提物;c.石油醚提取物Fig.1 Infrared spectrograma.original Arctium tomentosum Mill seeds;b.water extracts;c.petroleum ether extracts
表1 毛头牛蒡子不同溶剂提取物的红外光谱分析Tab.1 Analysis of Arctium tomentosum Mill seeds and different extracts by infrared spectrometry
2.1.3 毛头牛蒡子原药材及不同溶剂提取物的红外光谱分析 由图1a和图1b可以看出,毛头牛蒡子原药材与水提物的红外光谱较为相似。两者在3 421 cm-1附近强而宽的吸收峰主要是由毛头牛蒡子多糖中的O-H键以及蛋白质和氨基酸中的酰胺N-H健伸缩振动引起的[7]。在2 935,2 936,2 856和2 854 cm-1处的吸收峰较强,说明原药材和水提取物中可能含有脂肪酸(酯)。1 750,1 751,1 518,1 515,1 456和1 267cm-1等是黄酮类物质的特征峰[8]。原药材和提取物在1 267,1 159,1 064和1 032cm-1处的吸收峰可能为糖类物质的红外吸收特征峰[9]。
由图1c可以看出,石油醚提取物的图谱与原药材和水提物差异性较大,根据相似相溶原理,发现毛头牛蒡子石油醚提取物主要为极性较小的成分。位于2 921cm-1附近的亚甲基吸收峰和1 750cm-1处的羰基吸收峰最强,而1 095cm-1附近的吸收峰较弱,说明毛头牛蒡子石油醚提取物中主要含有脂肪酸(酯)和小分子萜类成分[10]。723cm-1处有一明显的亚甲基特征尖峰出现,说明该提取物中长链亚甲基(n>4)的含量较高。
2.2 毛头牛蒡子中氨基酸的薄层色谱鉴别
2.2.1 供试品溶液的制备 将毛头牛蒡子粉碎,称取5g,加100mL蒸馏水回流提取1h,过滤,滤液浓缩成浸膏,加入甲醇溶解,定容至5mL,备用。
2.2.2 对照品溶液的制备 精密称取色氨酸、缬氨酸、精氨酸、丝氨酸、酪氨酸、丙氨酸各10mg,加甲醇溶解,制成1mg·mL-1的储备液,分别吸取1mL储备液稀释定容至10mL量瓶中,作为对照品溶液。
2.2.3 毛头牛蒡子中氨基酸的薄层色谱条件 按照薄层色谱法(《中国药典》2010年版一部附录ⅥB)实验,高效硅胶G板预先在110℃活化30min。分别取样品溶液、对照品溶液5μL点于高效硅胶G板,以正丁醇、冰醋酸、水(4∶1∶5)为展开剂,取上层液上行展开约8cm,取出,晾干,再用加有2mL·L-1茚三酮的同一展开剂2次展开,用吹风机吹至斑点显色清晰而背景硅胶仍呈白色为止。在与对照品相应位置处显紫红色斑点[11](温度:25±2℃,湿度:40%~45%)。
2.2.4 毛头牛蒡子中氨基酸的薄层色谱分析 根据毛头牛蒡子氨基酸的薄层色谱结果可以看出,毛头牛蒡子提取物出现9个斑点,其中有6个斑点的位置与颜色分别与色氨酸、酪氨酸、缬氨酸、丝氨酸、丙氨酸和精氨酸对照品位置一致,说明毛头牛蒡子提取物中含有色氨酸、酪氨酸、缬氨酸、丝氨酸、丙氨酸和精氨酸。其他3个斑点,还需进一步研究确定。
3 讨论
红外光谱具有测试迅速、操作方便、重复性好、灵敏度高、试样用量少、仪器结构简单等特点,被广泛地应用于中药材有机化合物的结构鉴定。本研究通过分析比较毛头牛蒡子石油醚提取物、水提取物及原药材的红外光谱图,得到了较为全面的化学成分组成,为毛头牛蒡子药材有效成分的追踪和不同提取工艺的鉴别提供了一种快速有效的宏观检测手段。同时,通过薄层色谱法对毛头牛蒡子中氨基酸成分的研究,建立了毛头牛蒡子氨基酸成分的薄层色谱鉴别方法,进一步为毛头牛蒡子药材的快速鉴别及质量控制提供了参考依据。
在毛头牛蒡子氨基酸薄层色谱的显色环节,本实验将显色剂茚三酮直接加入展开剂中,展开后晾干,显色。这样既可使氨基酸斑点显色均匀,同时又减少了实验步骤。由于第一次展开不能很好地将样品斑点分离,我们采用了第二次展开,结果表明,通过二次展开,氨基酸成分得到了较好地分离。
进行了不同的提取方法(索氏、超声、回流)提取毛头牛蒡子中氨基酸的研究,用薄层色谱法进行提取效果的比较,结果表明,索氏提取法得到的供试品,氨基酸斑点分离较差,超声提取得到的供试品只分离得到了色氨酸、酪氨酸、缬氨酸和精氨酸,回流提取得到的供试品,氨基酸分离较好,斑点清晰,且分离鉴别出毛头牛蒡子中含有色氨酸、酪氨酸、缬氨酸、丝氨酸、丙氨酸和精氨酸,因此,本研究选择回流提取法作为提取毛头牛蒡子中氨基酸的最佳方法。
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Identification of Arctium tomentosum Mill seeds by infrared spectrometry and TLC
LUO Xiuzhen1,ZHANG Haoke2,TAN Yong3,ZHOU Xiaoying1*(1.College of Pharmacy,Xinjiang Medical University,Urumqi 830011,China;2.Department of Pharmacy,the First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University,Urumqi 830054,China;3.2010Class 2,School of Pharmacy,Xinjiang Medical University,Urumqi 830011,China)
Objective To study Arctium tomentosum Mill seeds and its different extracts by infrared spectroscopy,and establish a TLC method for the identification of amino acids in Arctium tomentosumMill seeds,therefore to provide a basis for evaluation and specification of quality.Methods Characteristic absorption peaks of Arctium tomentosum Mill seeds from different extracts were identified,compared and analyzed according to the peaks′shape,position and intensity in infrared spectra,and TLC was used to identify the free amino acids.Results Unique ingredients were got from different extracts by infrared spectroscopy analysis.Tryptophan,tyrosine,valine,serine,alanine and arginine in Arctium tomentosum Mill seeds were identified.Conclusion These two methods are simple,fast and specific,and can be used for the quality control of Arctium tomentosum Mill seeds.
Arctium tomentosum Mill seeds;TLC;infrared spectroscopy
10.3969/j.issn.1004-2407.2015.04.007
R284
A
1004-2407(2015)04-0352-03
2014-12-04)
新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目(编号:2015211C025)
骆秀珍,女,在读硕士研究生
*通信作者:周晓英,女,教授,硕士生导师