麻黄碱和伪麻黄碱的毛细管电泳分离研究

乔姗姗 王雄飞 丁月珠 何梦婷 杨欢 袁瑞娟

摘要：目的 建立毛细管电泳分离麻黄碱与伪麻黄碱的方法。方法 分别以甲基化-β-环糊精和羟丙基-β-环糊精为添加剂，采用毛细管电泳法分离麻黄碱和伪麻黄碱。考察添加剂的种类和浓度、缓冲溶液的浓度和pH值、运行电压、有机溶剂对麻黄碱和伪麻黄碱分离的影响。结果 采用甲基化-β-环糊精和羟丙基-β-环糊精为添加剂均可以使麻黄碱和伪麻黄碱实现分离。前者的最佳分离条件为：分离电压10 kV，25 mmol/L Tris-磷酸缓冲液（pH 2.42）含20 mg/mL甲基化-β-环糊精，此条件下麻黄碱和伪麻黄碱的分离度为1.56，在13 min内获得快速基线分离；后者的最佳分离条件为：分离电压10 kV，25 mmol/L Tris-H3PO4缓冲液（pH 3.00）含50 mg/mL羟丙基-β-环糊精，此条件下麻黄碱和伪麻黄碱的分离度为2.73，在15 min内获得快速基线分离。结论 此方法可靠、快速、重复性好，可作为麻黄碱和伪麻黄碱分离测定的方法。

关键词：麻黄碱；伪麻黄碱；毛细管电泳；环糊精

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2016.11.022

中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2016）11-0090-04

Abstract： Objective To establish a capillary electrophoresis method to separate ephedrine and psedudoephedrine. Methods RM-β-CD and HP-β-CD were set as additives. A capillary electrophoresis method was set up. The effects of types and concentrations of additives， the concentrations and pH values of buffered solution， running voltage and organic solvent on the separation of ephedrine and psedudoephedrine were investigated. Results Ephedrine and pseudoephedrine could be successfully separated by using either RM-β-CD or HP-β-CD as additives. When RM-β-CD was used as additive， the best separation conditions were as follows： separation voltage 10 kV， 25 mmol/L Tris-H3PO4 （pH 2.42）， 20 mg/mL of RM-β-CD. Under the conditions， the resolution of ephedrine and pseudoephedrine was 1.56 and they were separated successfully within 13 min. When HP-β-CD was used as additive， the best separation conditions were as follows： separation voltage 10 kV， 25 mmol/L Tris-H3PO4 （pH 3.00）， 50 mg/mL of HP-β-CD. Under the conditions， the resolution of ephedrine and pseudoephedrine was 2.73 and they were separated successfully within 15 min. Conclusion This method is reliable， rapid and repeatable. It can be used as separation determination method for ephedrine and pseudoephedrine.

Key words： ephedrine； pseudoephedrine； capillary electrophoresis； cyclodextrin

麻黄具有发汗解表、宣肺平喘等功效，生物碱类成分是其主要活性成分，其中麻黄碱和伪麻黄碱是最主要的活性成分，二者互为立体异构体。麻黄碱具有平喘、抑制高血糖、兴奋中枢神经和交感神经等作用，伪麻黄碱具有抗炎和利尿作用，是麻黄药材质量控制的指标性成分[1]。目前分离麻黄碱和伪麻黄碱的方法主要有高效液相色谱法[2-4]、气相色谱法[5-6]、薄层扫描法[7]、毛细管电泳法[8-10]等。毛细管电泳法由于分离速度快、模式多、消耗少等特点在手性分离分析中具有明显优势。目前采用毛细管电泳法对麻黄碱和伪麻黄碱进行分离的报道，主要是在分离过程中加入氨基酸[11]、络合物[12-13]、离子液体[14]、有机添加剂[15]等改变二者的淌度，或对二者进行衍生后改变淌度使其分离[16]。本试验以环糊精衍生物为添加剂，采用毛细管电泳分离麻黄碱与伪麻黄碱，为麻黄的质量控制提供新思路。

1 仪器与试药

毛细管规格为75 mm内径，360 mm外径（河北永年锐沣色谱器件有限公司）。TriSep-2100电色谱系统（通微，Unimicro Technologies），TriSep2003色谱工作站（通微，Unimicro Technologies），FE20/EL20实验室pH计，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司。

β-环糊精、磺丁基-β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、甲基化-β-环糊精，山东滨州智源生物科技有限公司；盐酸麻黄碱、盐酸伪麻黄碱，中国食品药品检定研究院；磷酸、氢氧化钠、甲醇、乙腈、三羟甲基氨基甲烷（Tris）等均为分析纯，水为去离子水。

2 方法与结果

2.1 溶液及样品配制

吸取一定体积的0.1 mol/L磷酸，滴加0.1 mol/L Tris至所需pH，然后加入适量水，得到一定浓度的Tris-磷酸缓冲溶液。取适量添加剂，直接加入上述溶液中，即得到含一定浓度添加剂的缓冲溶液，经过0.45 μm滤膜过滤，再超声脱气15 min后使用。

称取盐酸麻黄碱、酸盐伪麻黄碱适量，用80%甲醇配成终浓度均约为1.00 mg/mL的混合样品。

2.2 毛细管电泳条件

石英毛细管柱总长度为60 cm，有效长度40 cm；温度为室温；检测波长214 nm；虹吸进样，高度10 cm，时间5 s。每日分析前依次用1 mol/L氢氧化钠溶液、水、缓冲液对毛细管进行冲洗，每次分析之间用电泳缓冲液冲洗2 min。

2.3 分离度计算方法

麻黄碱和伪麻黄碱分离度计算：Rs=2（tR2-tR1）/（W1+W2）。其中tR1、tR2分别为两峰的保留时间，W1、W2分别为两峰的峰宽。

2.4 添加剂种类的选择

麻黄碱和伪麻黄碱为立体异构体，可采用环糊精及其衍生物为手性添加剂对其进行分离。以25 mmol/L Tris-磷酸（pH 3.00）为缓冲溶液，在15 kV电压条件下，分别以浓度均为15 mg/mL β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、磺丁基-β-环糊精、甲基化-β-环糊精为添加剂，考察添加剂种类对分离的影响。

结果显示，β-环糊精、磺丁基-β-环糊精选择性较差，改变条件后均未能完全分离麻黄碱与伪麻黄碱；甲基化-β-环糊精、羟丙基-β-环糊精对麻黄碱与伪麻黄碱有很好的分离效果和选择性，且峰形较好，分离色谱图见图1、图2。故可选用羟丙基-β-环糊精、甲基化-β-环糊精为添加剂，并进行系统的条件优化实验。

2.5 缓冲溶液种类的选择

磷酸盐缓冲溶液由于可调pH范围较宽，因此常用作毛细管电泳的缓冲溶液。试验考察NaOH-H3PO4和Tris-H3PO4对分离的影响，结果发现相同pH和浓度条件下2种缓冲溶液体系的分离结果相似，故选用Tris-H3PO4缓冲体系进行浓度和pH的考察。

2.6 缓冲溶液浓度的选择

以羟丙基-β-环糊精为添加剂，考察了Tris-H3PO4（pH 3.00）缓冲溶液浓度在10～50 mmol/L范围内变化时麻黄碱、伪麻黄碱的手性分离效果，结果见图3。可见，随着缓冲溶液浓度增高，麻黄碱和伪麻黄碱的分离度逐渐升高。原因可能是缓冲溶液浓度高时，电渗流较小，样品和手性添加剂有较长的相互作用时间，有利于麻黄碱和伪麻黄碱的拆分。但缓冲溶液浓度较高时电流较大，焦耳热现象较严重，容易了生断流，故选择浓度为25 mmol/L，通过改变添加剂浓度、分离电压等对分离结果进行优化。

2.7 缓冲溶液pH值对分离的影响

缓冲溶液的pH值一方面影响样品的带电性质，另一方面对电渗流的大小有直接影响，因此会对分离产生重要影响。试验中使用25 mmol/L Tris-H3PO4为缓冲溶液，分别以羟丙基-β-环糊精和甲基化-β-环糊精为添加剂，在10 kV电压下，考察缓冲溶液pH值对分离的影响，结果见图4。可见，以甲基化-β-环糊精为添加剂，当缓冲溶液pH值为2.42时，麻黄碱与伪麻黄碱分离效果最好；以羟丙基-β-环糊精为添加剂，当缓冲溶液pH值为3.00时，麻黄碱与伪麻黄碱分离效果最好。随着pH值升高，分离度逐渐下降。原因可能是随着pH值升高，二者逐渐呈电中性，所使用的添加剂均为中性环糊精，因此2种麻黄碱或二者与环糊精的包合物迁移速度均与电渗流速度相同，得不到有效分离。在pH 7.0以上的条件下，2种环糊精对麻黄碱和伪麻黄碱的分离度均为0。因此，使用甲基化-β-环糊精和羟丙基-β-环糊精为添加剂时，最适的pH值条件分别为2.42和3.00。

2.8 添加剂浓度对分离的影响

分别以甲基化-β-环糊精和羟丙基-β-环糊精为添加剂，在最适pH值条件下，运行电压均为10 KV，考察添加剂浓度对分离的影响，结果见图5。可见，随着甲基化-β-环糊精或羟丙基-β-环糊精浓度增加，麻黄碱和伪麻黄碱的分离度逐渐增加，但增加到一定程度后分离度有缓慢下降趋势。甲基化-β-环糊精浓度在20 mg/mL时出现最佳分离，羟丙基-β-环糊精浓度在50 mg/mL时出现最佳分离。原因可能是随着添加剂浓度加，麻黄碱和伪麻黄碱与添加剂的相互作用增强，因此分离度增加；而添加剂浓度过高时，由于溶液黏度增加，电渗流减小，分离时间延长，扩散作用严重，造成分离度下降。

2.9 电压对分离的影响

分别以甲基化-β-环糊精和羟丙基-β-环糊精作为添加剂，在优化的pH值条件下，考察不同电压对分离的影响，结果如图6所示。从图6结果可以看出，随着分离电压的增大，麻黄碱和伪麻黄碱的分离度逐渐降低，原因可能是随着电压的增大，电渗流速度加快，样品与手性添加剂的作用时间缩短，因此分离度下降。在此条件下，当添加剂为甲基化-β-环糊精，运行电压为10 kV时，麻黄碱与伪麻黄碱分离效果最好，分离度达到1.56；当添加剂为羟丙基-β-环糊精，运行电压为10 kV时，麻黄碱与伪麻黄碱分离效果最好，分离度达到2.73。

2.10 有机溶剂对分离的影响

有机溶剂一方面可能会和客体竞争环糊精空腔，从而不利于环糊精与客体的包合；另一方面，还可能参与形成环糊精-客体-溶剂三元包合物，三元包合物一般比二元包合物更为稳定，因此可以增强环糊精与客体的包合作用。这2种相反的作用同时存在，其产生的最终效果取决于哪种因素占主导地位。本试验考察了加入10%甲醇、10%乙腈对分离的影响，结果见图7、图8。结果表明，无论甲基化-β-环糊精还是羟丙基-β-环糊精作为添加剂，甲醇或者乙腈的加入均降低了分离效率，且乙腈对分离度的降低作用更显著。故认为有机溶剂的加入对分离产生了不良影响。

3 小结

甲基化-β-环糊精和羟丙基-β-环糊精均能使麻黄碱和伪麻黄碱得到有效分离。使用甲基化-β-环糊精为添加剂的最佳分离条件为：分离电压10 kV，25 mmol/L Tris-H3PO4缓冲液（pH 2.42）含20 mg/mL甲基化-β-环糊精，此条件下麻黄碱和伪麻黄碱的分离度为1.56。使用羟丙基-β-环糊精为添加剂的最佳分离条件为：分离电压10 kV，25 mmol/L Tris-H3PO4缓冲液（pH 3.00）含50 mg/mL羟丙基-β-环糊精，此条件下麻黄碱和伪麻黄碱的分离度为2.73。本研究为麻黄及麻黄制剂提供了一种简便、快速、低成本的分析方法。

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