柱前衍生HPLC/FLD-APCI/MS法同时测定藏药悬钩木中6种三萜酸类成分的含量
2019-09-10马志良赛桑杰多杰
马志良 赛桑杰 多杰
中圖分类号 R284.1;R917 文献标志码 A 文章编号 1001-0408(2019)16-2243-05
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2019.16.16
摘 要 目的:建立同时测定藏药悬钩木中山楂酸、科罗索酸、桦木酸、路路通酸、齐墩果酸、熊果酸等6种三萜酸类成分含量的方法。方法:采用柱前衍生高效液相色谱-荧光检测/质谱联用法。选择2-(7H-二苯并[a,g]咔唑)乙基对甲苯磺酸酯为荧光衍生化试剂。色谱柱为Hypersil C18,流动相为5%乙腈水溶液-乙腈(梯度洗脱),流速为1.0 mL/min,荧光激发波长为300 nm,发射波长为 395 nm,柱温为35 ℃,进样量为10 μL;采用大气压化学电离源、正离子模式,喷雾压力为60 psi,干燥气流量为9 L/min,干燥气温度为350 ℃,气化温度为450 ℃,毛细管电压为3 500 V。结果:山楂酸、科罗索酸、桦木酸、路路通酸、齐墩果酸、熊果酸检测质量浓度线性范围均为0.025~6.4 μg/mL(r≥0.999 6);定量限分别为5.11、4.78、4.42、4.22、4.29、4.51 ng/mL,检测限分别为1.42、1.27、1.30、1.28、1.16、1.22 ng/mL;精密度试验的RSD 均小于5%,稳定性、重复性试验的RSD均小于2%(路路通酸未检出);加样回收率分别为97.90%~100.55%(RSD=1.00%,n=6)、97.95%~102.95%(RSD=1.74%,n=6)、96.00%~101.20%(RSD=2.00%,n=6)、93.25%~104.20%(RSD=4.25%,n=6)、92.20%~103.30%(RSD=3.58%,n=6)、97.80%~103.50%(RSD=2.03%,n=6)。结论:该方法准确、可靠,专属性好,可用于同时测定藏药悬钩木中6种三萜酸类成分的含量。
关键词 悬钩木;三萜酸;山楂酸;科罗索酸;桦木酸;路路通酸;齐墩果酸;熊果酸;柱前衍生化;高效液相色谱-荧光检测/质谱联用;含量测定
Content Determination of 6 Kinds of Triterpene Acid in Tibetan Medicine Rubus biflorus by Pre-column Derivatization HPLC/FLD-APCI /MS
MA Zhiliang1,2,SAI Sangjie1,2,DUO Jie1,2(1. State Key Laboratory of Tibetan Medicine Research and Development/Qinghai Province Key Laboratory of Tibetan Medicine Research and Development, Xining 810016, China; 2. Qinghai Tibetan Medicine Research Institute, Xining 810016, China)
ABSTRACT OBJECTIVE: To establish the method for content determination of 6 kinds of triterpene acids such as haw acid, corosolic acid, betula acid, betulonic acid, oleanolic acid and ursolic acid in Tibetan medicine Rubus biflorus. METHODS: Pre-column devrivatization HPLC-FLD-APCI/MS method was adopted. 2-(7H-dibenzo[a,g]carbazol-7-yl) ethyl-4-methylbenzene- sulfonate was used as the pre-column derivatization reagent.Hypersil C18 column was used with the mobile phase consisted of 5% acetonitrile water solution-acetonitrile (gradient elution) at the flow rate of 1.0 mL/min. The excitation wavelength of fluorescence was 300 nm and the emission wavelength was 395 nm. The column temperature was 35 ℃, and sample size was 10 μL. Under atmospheric-pressure chemical ionization (APCI) source in positive-ion mode, pressure was 60 psi, the drying gas flow rate was 9 L/min, the dry gas temperature was 350 ℃, the gasification temperature was 450 ℃, and the capillary voltage was 3 500 V. RESULTS: The linear range of haw acid,corosolic acid,betula acid,betulonic acid,oleanolic acid and ursolic acid were 0.025-6.4 μg/mL(r≥0.999 6). The quantitative limits were 5.11, 4.78, 4.42, 4.22, 4.29, 4.51 ng/mL; and detection limits were 1.42, 1.27, 1.30, 1.28, 1.16, 1.22 ng/mL, respectively. RSD of precision test was less than 5%, stability and repeatability tests were all less than 2%(no betulonic acid detected). The recovery rates were 97.90%-100.55%(RSD=1.00%,n=6), 97.95%-102.95%(RSD=1.74%,n=6), 96.00%-101.20%(RSD=2.00%,n=6), 93.25%-104.20%(RSD=4.25%,n=6), 92.20%-103.30%(RSD=3.58%,n=6), 97.80%-103.50%(RSD=2.03%,n=6), respectively. CONCLUSIONS: The method is accurate, reliable and exclusive, and can be used for simultaneous determination of 6 kinds of triterpene acids in Tibetan medicine R. biflorus.
KEYWORDS Rubus biflorus; Triterpene acid; Haw acid; Corosolic acid; Betula acid; Betulonic acid; Oleanolic acid; Ursolic acid; Pre-column derivation; HPLC-FLD-APCI/MS; Content determination
藏药悬钩木收载于《医学四续》[1]、《月王药诊》[2]和《晶珠本草》[3]等典籍中,为常用藏药之一,藏文译音为“干扎嘎日”,为蔷薇科悬钩子属植物粉枝莓(Rubus biflorus Buch.-Ham. ex Smith)的干燥、去皮茎或枝,分布于我国陕西、甘肃、四川、青海、西藏等地[4-5]。《晶珠本草》中记载:“悬钩木根苦,茎微甘苦,皮微辛,叶苦涩,果实甜如蜜,根、茎、叶、果治隆热病和痰病,尤其对肺病特效,也治热性时疫,叶子可清胆病”[3]。有研究发现,悬钩木中含有多种生物活性成分,如黄酮类、二萜类、三萜及三萜酸类、鞣质类等成分[6-8],具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗过敏及保肝等作用[9-10]。三萜酸类成分为其特征成分,具有抗人类免疫缺陷病毒、抗肿瘤、降血脂、抗氧化和抗菌等作用[11-12]。然而,目前对于悬钩木的质量控制存在一定的局限性,如《藏药标准》中仅有其性状鉴别,未见有其他相关规定[13];《青海省藏药标准》中也未设有含量测定项或理化鉴别项[14]。因悬钩木中的三萜酸类成分不具有荧光性,采用衍生化可以使三萜酸类成分与衍生化试剂的荧光团结合,以提高检测灵敏度,故为更好地控制悬钩木的质量,本研究参考相关文献[15],采用柱前衍生高效液相色谱-荧光检测/质谱联用法(HPLC/FLD- APCI/MS)同时测定了藏药悬钩木中山楂酸、科罗索酸、桦木酸、路路通酸、齐墩果酸、熊果酸等6种三萜酸类成分的含量,旨在为完善其质量标准提供参考。
1 材料
1.1 儀器
1100型离子阱液相色谱-质谱联用仪,包括G1311A型四元梯度泵、G1322A型在线真空脱气机、G1321A型荧光检测器、G1316A型自动进样器(美国Agilent公司);MS204TS型、MS403TS型电子分析天平[梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司];KQ-100DE型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。
1.2 药品与试剂
齐墩果酸对照品(批号:110709-201808,纯度:91.1%)、熊果酸对照品(批号:110742-201823,纯度:99.9%)、路路通酸对照品(批号:111735-201602,纯度:96.8%)均购自中国食品药品检定研究院;山楂酸对照品(批号:4373-41-5,纯度:>98%)、科罗索酸对照品(批号:4547-24-4,纯度:>98%)、桦木酸对照品(批号:472-15-1,纯度:>98%)均购自北京万佳首化生物科技有限公司;2-(7H-二苯并[a,g]咔唑)乙基对甲苯磺酸酯(DBCETS,衍生化试剂,曲阜师范大学生命有机分析重点实验室自制);乙腈为色谱纯,其他试剂均为分析纯,水为纯净水。
1.3 药材
悬钩木药材采自青海、甘肃和西藏等地(批号:20170801、20170802、20170803、20170804、20170805、20170806),经青海省藏医药研究院多杰研究员鉴定为蔷薇科植物粉枝莓(Rubus biflorus Buch.-Ham.ex Smith)。取药材将其根、茎、叶分离后晾干,分别粉碎后过40目筛,室温贮存,备用。
2 方法与结果
2.1 试验条件
2.1.1 色谱条件 色谱柱:Hypersil C18(200 mm×4.6 mm,5 µm);流动相:5%乙腈水溶液(A)-乙腈(B),梯度洗脱(0~15 min,60%B→75%B;15~30 min,75%B→90%B;30~35 min,90%B→100%B),洗脱时间40 min;流速:1.0 mL/min;荧光激发波长:300 nm,发射波长:395 nm;柱温:35 ℃;进样量:10 μL。在该色谱条件下,所有待测成分理论板数均不低于3 000,分离度均大于1.5,空白溶液对测定无干扰,详见图1。
2.1.2 质谱条件 大气压化学电离源(APCI),正离子模式;喷雾压力:60 psi;干燥气流量:9 L/min;干燥气温度:350 ℃;气化温度:450 ℃;毛细管电压:3 500 V。在该质谱条件下,三萜酸类成分(以齐墩果酸为例)衍生物的一、二级质谱图及相关裂解模式见图2。
2.2 溶液的制备
2.2.1 混合对照品溶液 精密称取山楂酸、科罗索酸、桦木酸、路路通酸、齐墩果酸、熊果酸对照品各适量,分别置于10 mL量瓶中,加乙腈溶解并定容至刻度,摇匀,制成质量浓度均为2.0 mg/mL的单一对照品贮备液。分别精密吸取上述单一对照品贮备液各1 mL,置于100 mL量瓶中,加乙腈定容,摇匀,制得质量浓度均为20 µg/mL的混合对照品溶液。
2.2.2 供试品溶液 精密称取药材样品(茎)40 mg,置于10 mL玻璃试管中,加乙醇5 mL,水浴超声(功率:200 W,频率:40 kHz)处理30 min,以3 000 r/min离心5 min;取下层残渣,加乙醇2 mL,水浴超声;合并2次超声提取液,置于10 mL玻璃试管中,氮气流下吹干后,加乙腈1 mL复溶,即得供试品溶液。
2.2.3 空白溶液 以乙腈为空白溶液。
2.2.4 衍生化试液 精密称取DBCETS 23.25 mg,置于10 mL量瓶中,加乙腈溶解并定容至刻度,摇匀,制得浓度为5.0×10-3 mol/L的DBCETS溶液,于4 ℃保存,备用。
2.3 衍生化处理
取“2.2.1”项下混合对照品溶液50 µL,置于2 mL安瓿瓶中,加入干燥催化剂(K2CO3)30 mg、“2.2.4”项下衍生化试液150 µL、二甲基甲酰胺100 µL,封口后于90 ℃水浴反应30 min;待反应结束后,加乙腈300 µL稀释,经0.22 μm微孔滤膜滤过,取续滤液,按“2.1”项下试验条件进行测定。DBCETS与三萜酸类成分(以桦木酸为例)的衍生反应见图3。
2.4 线性关系考察
取“2.2.1”项下混合对照品溶液适量,加乙腈稀释,制得质量浓度为0.025、0.1、0.4、1.6、6.4 μg/mL的系列线性关系工作溶液,按“2.3”项下方法进行衍生化处理,再按“2.1”项下试验条件进行测定,记录峰面积。以各待测成分质量浓度(x,μg/mL)为横坐标、峰面积(y)为纵坐标进行线性回归,结果见表1。
2.5 定量限与检测限考察
取“2.2.1”项下混合对照品溶液适量,用乙腈倍比稀释,按“2.3”项下方法进行衍生化处理,再按“2.1”项下试验条件进行测定,以信噪比10 ∶ 1、3 ∶ 1分别计算定量限、检测限。结果,山楂酸、科罗索酸、桦木酸、路路通酸、齐墩果酸、熊果酸的定量限分别为5.11、4.78、4.42、4.22、4.29、4.51 ng/mL,检测限分别为1.42、1.27、1.30、1.28、1.16、1.22 ng/mL。
2.6 精密度试验
取“2.2.1”项下混合对照品溶液适量,按“2.3”项下方法进行衍生化处理,再按“2.1”项下试验条件连续测定6次,记录峰面积。结果,山楂酸、科罗索酸、桦木酸、路路通酸、齐墩果酸、熊果酸峰面积的RSD分别为2.55%、3.20%、2.72%、4.30%、2.10%、3.30%(n=6),表明仪器精密度良好。
2.7 稳定性试验
取“2.2.2”项下供试品溶液(莖,批号:20170801)适量,按“2.3”项下方法进行衍生化处理,分别于室温下放置0、3、6、9、12 h时按“2.1”项下试验条件进行测定,记录峰面积。结果,山楂酸、科罗索酸、桦木酸、齐墩果酸、熊果酸峰面积的RSD分别为1.48%、1.01%、1.43%、1.11%、1.72%(n=5),路路通酸未检出,表明供试品溶液于室温下放置12 h内稳定性良好。
2.8 重复性试验
取药材样品(茎,批号:20170801)适量,共6份,按“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,按“2.3”项下方法进行衍生化处理,再按“2.1”项下试验条件进行测定,记录峰面积并按外标法计算样品中6种成分的含量。结果,山楂酸、科罗索酸、桦木酸、齐墩果酸、熊果酸的平均含量分别为106.9、112.0、236.4、2 513.5、2 572.6 µg/g,RSD分别为 1.65%、1.59%、1.53%、1.22%、1.43%(n=6),路路通酸未检出,表明本方法重复性良好。
2.9 加样回收率试验
取药材样品(茎,批号:20170801)约0.04 g,共6份,分别加入一定量的混合对照品溶液适量,按“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,按“2.3”项下方法进行衍生化处理,再按“2.1”项下试验条件进行测定,记录峰面积并按外标法计算含量及加样回收率,结果见表2。
2.10 耐用性试验
取药材样品(茎,批号:20170801)适量,按“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,按“2.3”项下方法进行衍生化处理,再按“2.1”项下试验条件[分别改变不同色谱柱(Agilent Hypersil C18、Agilent Hypersil BDS C8、Agilent Hypersil BDS C18)、流速(0.9、1.0、1.1 mL/min)、柱温(30 、35、40 ℃)等条件]进行测定,记录峰面积并计算样品中各成分的含量。结果表明,各成分含量的RSD均小于3%,本方法可满足试验要求,耐用性良好。
2.11 样品含量测定
取各批药材样品适量,按“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,按“2.3”项下方法进行衍生化处理,再按“2.1”项下试验条件进行测定,记录峰面积并按外标法计算样品中6种成分的含量,结果见表3。
3 讨论
有研究认为,三萜酸类成分本身并无共轭体系,因此采用紫外-分光光度法很难准确地测定其含量[15-16]。此外,由于熊果酸与齐墩果酸、山楂酸与科罗索酸互为同分异构体,采用液相、气相等色谱法很难将这两对同分异构体分离。而有研究发现,采用柱前衍生荧光标记技术可增大同分异构体间的差异,从而实现其在液相色谱上的分离[15]。为此,本研究参考上述文献,采用HPLC/FLD-APCI/MS法对悬钩木中6种三萜酸类成分进行测定,结果表明,该方法灵敏度高、选择性强。
本研究考察了不同色谱柱(Agilent Hypersil C18、Agi- lent Hypersil BDS C8、Agilent Hypersil BDS C18、 Agilent Spherisorb C18)的分离效果,结果显示,以Agilent HypersilC18为色谱柱时的分离度最好。同时,对甲醇-水、乙腈-水等不同流动相体系进行了比较,结果发现,以甲醇为流动相时柱压较高、基线偏移较大,而以5%乙腈水溶液-乙腈洗脱效果最好、基线平稳,因此选择5%乙腈水溶液-乙腈为流动相进行梯度洗脱。
含量测定结果显示,悬钩木各部位中三萜酸类成分含量存在明显差异,悬钩木茎中齐墩果酸和熊果酸含量较高,分别为2 732.5、2 598.3 µg/g,其次为悬钩木叶,而悬钩木根中含量最低;悬钩木茎中的山楂酸、桦木酸和科罗索酸含量相对较高,在101.5~262.7 µg/g之间。而路路通酸在悬钩木各部位中均未检出。这可能与所采集悬钩木药材的生长环境等因素有关[8]。
综上所述,本研究方法准确、可靠,专属性好,可用于同时测定藏药悬钩木中6种三萜酸类成分的含量。
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(收稿日期:2019-03-19 修回日期:2019-06-28)
(编辑:陈 宏)