高效液相色谱⁃电雾式检测法测定甘草中4种有效成分的含量
2020-07-06任霞胡冲张亚中
任霞,胡冲,张亚中
作者单位:1安徽中医药大学药学院,安徽 合肥 230031;2安徽省食品药品检验研究院,安徽 合肥 230051
甘草(Radix Glycyrrhizae)为豆科植物Glycyrrhiza uralensis Fisch.胀果甘草或光果甘草的干燥根及根茎,是我国医药管理部门收载和管理的重要中药材之一[1]。甘草也是临床上应用最广泛的传统中药,始载于东汉时期我国古代第一部药学专著《神农本草经》,被列为上品,味甘、性平,归心、肺、脾、胃经,具有补脾益气、清热解毒、止咳祛痰、缓急止痛、调和诸药的功效[2-3]。甘草中主要有效成分分为两种,一为三萜类化合物,包括甘草酸、甘草次酸等。二为黄酮类化合物,包括芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷、甘草素等。最初认为甘草的药理作用均起因于甘草中三萜类成分,其主要药理作用包括抗炎、抗过敏、保肝、抗癌等[4-9]。自被报道甘草抗溃疡作用来源于甘草黄酮后,甘草中黄酮类成分才得到高度的关注,目前已经证实黄酮类成分存在抗氧化、抗炎、抗菌、保肝、激素样作用、降糖、降脂、解痉、抗抑郁等药理作用[9-14]。
自2010版《中国药典》后,甘草质量标准由控制三萜类化合物甘草酸单一成分,增加为三萜类化合物甘草酸和黄酮类化合物甘草苷两种成分。但经HPLC检测可知,色谱图中有的峰型一般、基线不平稳,故尝试高效液相色谱-电雾式检测器(HPLCCAD)方法进行检测[15]。HPLC-CAD具有较宽的动态检测范围、较高的灵敏度和重复性等优点,应用于中性、酸性、碱性及两性物质等,特别是无紫外吸收、非挥发性或半挥发性物质的检测[16-17]。
本研究自2017年6月至2019年6月,完成不同产地乌拉尔甘草的收集和用HPLC-CAD检测方法对甘草药材中4种成分的含量检测,为甘草今后的质量标准制定提供有意义的参考。
1 仪器与试药
Ultimate 3000液相色谱仪(美国Dionex公司)配备Corona Ultra电雾式检测器及Chromeleon 7.2色谱工作站,紫外检测器(美国Dionex公司DAD),分析天平(Mettler Toledo XP26、Mettler Toledo AG285),超声仪(Elmasonic S),Millipore Simplicity-185型超纯水仪(美国Millipore公司)。Waters XBridge C 18色谱柱(填料:十八烷基硅烷键合硅胶;4.6 mm×250 mm,5 μm)。
芹糖甘草苷对照品(上海诗丹德生物技术有限公司,生产批号6797,含量98%;)、甘草苷对照品(中国生物制品检定研究院,生产批号111610-700604,含量100%;)、芹糖异甘草苷对照品(上海诗丹德生物技术有限公司,生产批号5063,含量98%;)及甘草酸对照品(中国食品药品检验研究院,生产批号110731-201720,含量97.9%;)乙腈:质谱纯;甲酸(99.5%):色谱纯;水:超纯水;甘草样品收集信息见表1。
2 方法与结果
2.1 色谱条件 Waters XBridge C18色谱柱(4.6mm×250 mm,5 μm);流动相:乙腈(A)-0.05%甲酸水溶液(B),梯度洗脱(0~8 min,A相维持在19%;8~35 min,A相由19%上升至50%;35~36 min,A相上升至100%;36~37 min,A相由100%下降至19%;37~47 min,A相维持在19%;),流速:1.0 mL/min;柱温:35℃;电雾式检测器:雾化温度为40℃、气源为N2、压力4.156×105Pa。
表1 甘草样品来源
2.2 对照品溶液的配制 取对照品芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷和甘草酸适量,精密称定,加适量70%乙醇超声溶解,冷却后再用70%乙醇定容到刻度,最终得到各对照品浓度1分别为0.039 21、0.034 29、0.032 19和0.169 37 mg/mL。
取对照品芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷和甘草酸适量,精密称定,加适量70%乙醇超声溶解,冷却后再用70%乙醇定容到刻度,最终得到各对照品浓度 2分别为 0.818 0、0.710 8、1.580 3和6.375 0 mg/mL。
2.3 线性关系的考察 精密量取“2.2”项下芹糖甘草苷对照品溶液1、甘草苷对照品溶液1、芹糖异甘草苷对照品溶液1和甘草酸对照品溶液1不同体积溶液,注入高效液相色谱仪,采用CAD进行分析。以质量为横坐标(X)、峰面积为纵坐标(Y),绘制标准曲线,最终得到4种成分线性回归方程见表2。
表2 线性回归方程
结果表明,4种成分的线性关系良好,相关系数均大于0.999 0。
2.4 供试品溶液的制备 取甘草药材粉末(过三号筛)约0.2 g,置具塞锥形瓶中,精密加入70%乙醇
100 mL,密塞,称定重量,超声处理(功率250 W,频率40 kHz)30 min,放冷,再称定重量,用70%乙醇补足减失的重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。
2.5 精密度试验 精密量取同一供试品溶液10 μL,连续进样6次依法测定,芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷和甘草酸各峰面积相对标准偏差(RSD)结果分别为1.95%、1.99%、2.05%和1.13%(n=6),RSD<3.0%,表明精密度良好。
2.6 稳定性试验 取同一供试品溶液,于配制后0、3、6、12、24、36、48 h分别精密量取10 μL,注入液相色谱仪,采用CAD检测器进行分析,测定芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷和甘草酸各峰面积RSD分别为1.12%、2.23%、1.89%和2.01%(n=7),RSD<3.0%,表明样品在48 h内稳定。
2.7 重复性试验 取甘草药材粉末(过三号筛)约0.2 g,精密称定,照“2.4”项下方法,共制备6份供试品溶液,分别取10 μL注入液相色谱仪,测定含量。结果甘草药材中平均含量为2.05%、4.73%、0.80%和9.72%,4种成分含量结果的RSD分别为1.19%、1.78%、1.28%和1.89%(n=6),RSD<3.0%,表明该方法重复性良好。
2.8 回收率试验 取甘草药材约0.1 g各6份,精密称定,置于具塞锥形瓶中,分别加芹糖甘草苷对照品溶液2(0.818 0 mg/mL)、甘草苷对照品溶液2(0.710 8 mg/mL)、芹糖异甘草苷对照品溶液2(1.580 3 mg/mL)和甘草酸对照品溶液2(6.375 0 mg/mL)各2.5、6.5、0.5、1.5 mL,平衡操作6次,加入相应量70%乙醇,使总溶液量为100 mL,密塞,超声处理(功率250 W,频率40 kHz)30 min,放冷,称定重量,用70%乙醇补足减失的重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。各取10 μL,注入液相色谱仪,测定含量,计算加样回收率,结果见表3~6。
表3 芹糖甘草苷的回收率试验结果
表4 甘草苷的回收率试验结果
表5 芹糖异甘草苷的回收率试验结果
表6 甘草酸的回收率试验结果
2.9 供试品含量测定 取甘草药材,按“2.4”项下方法制备供试品溶液,分别精密吸取供试品溶液10 μL,注入液相色谱仪,测定峰面积,计算芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷和甘草酸的含量,结果见表7及图1。
3 讨论
3.1 检测器的选择 HPLC-CAD色谱图基线较为平稳、峰型良好、分离度良好、灵敏度高,故选择HPLC-CAD进行各成分的含量测定。CAD是一种新型通用性检测器,不依赖于化合物的分子结构,对大多数化合物响应性一致,有着灵敏度高、低检测限、重现性好、稳定性好等优点。
3.2 色谱条件的优化 CAD检测器适用挥发性的有机酸,所以本试验对有机酸进行了筛选,尝试用乙腈-甲酸和乙腈-乙酸和乙腈-三氟乙酸流动相系统,其中以乙腈-甲酸流动相分离效果最佳,且基线较为平稳,经进一步优化后,确定了本试验的乙腈-0.05%甲酸溶液作为流动相体系,各色谱峰分离效果良好,噪音小,系统较为稳定可行。
3.3 甘草含量测定结果的分析 用HPLC-CAD方法测定甘草药材的含量结果是:芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷和甘草酸的含量分别在0.26%~2.27%、0.33%~5.07%、0.14%~0.81%、0.77%~9.76%范围。根据2015版本《中国药典》甘草含量测定项下限度要求:甘草苷不小于0.5%,甘草酸不小于2.0%,只有GC-007和GC-008批次甘草样品含量不符合规定,其余均符合药典要求。
此收集的甘草均为乌拉尔甘草,产地分别为新疆库尔勒、新疆轮台、内蒙古呼和浩特、内蒙古赤峰和甘肃兰州。从不同成分进行分析,芹糖甘草苷成分:新疆两个产地>内蒙古两产地>甘肃兰州;且新疆两产地含量相近、内蒙古两产地的含量也相近。甘草苷成分:新疆两产地<甘肃兰州<内蒙古两产地;新疆两产地含量相近,内蒙古两产地含量相差较明显,内蒙古赤峰产地中的甘草苷是其他产地的约3~5倍;芹糖异甘草苷成分:新疆两产地>内蒙古两产地大于甘肃兰州;且新疆两产地含量相近,内蒙古两产地也含量相近。甘草酸成分:明显可以看出新疆和内蒙古两产地的含量较高于甘肃兰州。根据以上结论,可为选用不同产地甘草提供依据,如主要作用于抗炎、抗过敏、保肝、抗癌等[4-9]的,则可以选择内蒙古和新疆产地的甘草药材,尤其可以选择内蒙古赤峰产地。如主要作用于抗氧化、抗炎、抗菌、保肝、激素样作用、降糖、降脂、解痉、抗抑郁等药理作用[9-14]的,则可选择新疆和内蒙古两产地,尤其可以选择内蒙古赤峰的。
本研究采用HPLC-CAD技术,对甘草中芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷和甘草酸4种成分进行含量测定,快速、准确,可为客观评价甘草质量提供科学依据。
表7 甘草药材中四种有效成分的含量测定结果
图1 甘草药材HPLC和CAD检测器检测试验结果:A回收率试验—供试品溶液色图谱(CAD检测器);B供试品溶液色图谱(CAD检测器);C供试品溶液色图谱(HPLC-UV);D混合对照品溶液色谱图(CAD检测器)