大蒜粉薄层色谱鉴别方法的建立
2020-12-08邓丽娟刘睿婷胡小霞黄琼李新霞
邓丽娟 刘睿婷 胡小霞 黄琼 李新霞
【摘 要】 目的:建立大蒜粉薄层色谱鉴别方法。方法:以蒜氨酸为对照品,考察不同供试品制备方法、展开系统、显色剂、点样量、薄层板、温度和湿度等因素对大蒜粉薄层色谱的影响,确定大蒜粉的最佳薄层色谱条件。结果:采用薄层色谱硅胶G板,以蒜氨酸为对照品,甲醇为提取溶剂制备供试品溶液,点样量5 μL,正丁醇-冰醋酸-水(4∶1∶1)为展开系统,以茚三酮为显色剂,105℃下加热至斑点清晰,置日光下检视,所得薄层色谱图斑点清晰,分离度较好。结论:该方法简便易行,专属性强,重现性好,可用于大蒜粉的质量控制。
【关键词】 大蒜粉;蒜氨酸;薄层色谱鉴别
【中图分类号】R284.1 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517(2020)19-0027-06
Abstract:Objective To develop a thin-layer chromatography(TLC)method for identification of garlic powder. Methods Alliin was used as reference substance to determine the best TLC conditions of garlic powder,and several factors were investigated,including different sample preparation methods, development systems, chromogenic agents, spotting sample volumes, thin layer chromatography plates, temperature and humidity. Results 5 μL of the sample which was extracted by methanol and alliin solution were loaded into TLC silica gel G-plate respectively. N-butanol-glacial acetic acid-water(4∶1∶1)was used as developing system., Ninhydrin solution was sprayed after development, and TLC plate was heated at 105 ℃ till spots were clearly shown.Conclusion The method was feasible, specific and reproducible, which can be used for qualitative analysis of garlic powder.
Key words:Garlic Powder; Alliin; Thin-layer Chromatography Identification
大蒜(Allium sativum L.)是世界公認的药食两用植物,也是为数不多以鲜品形式收录于中国药典的药材,能解毒消肿、杀虫、止痢,用于痈肿疮疡、疥癣、肺痨、顿咳、泄泻、痢疾等疾病治疗[1]。现代医学研究证明大蒜功效成分具有抗感染[2]、抗肿瘤[3]、防治心脑血管疾病[4]、保护肝脏[5]、提高机体免疫力[6]、降三高[7-8]等作用。但是新鲜大蒜保质期太短,即使存放在2~8 ℃的冷库中超过10个月也会变质。文献研究证实将新鲜大蒜冷冻干燥,加工成蒜片或蒜粉,在冷库中可保质5年以上,有较强的蒜辣味,且杀菌的效果与新鲜大蒜一致[9]。由于大蒜冻干粉具有:制备工艺简单、零添加、生产成本低、储存运输方便,尤其是完整的保留大蒜的功效成分等优势,被美国药典[10]、英国药典[11]和欧盟药典[12]收录作为膳食补充剂,而中国药典仅收录大蒜药材标准,缺少大蒜粉这一品种,严重限制了大蒜药用及保健制剂的开发。因此,急需建立大蒜粉相关质量标准,为制备安全、有效、质量可控的大蒜类保健食品和药品提供科学依据。
世界公认大蒜的活性成分是蒜酶催化蒜氨酸产生的大蒜辣素,大蒜辣素极不稳定,可进一步分解产生系列含硫化合物[13]。蒜氨酸是大蒜辣素的前体物质,化学性质相对稳定,美国药典以蒜氨酸和甲硫氨酸作为大蒜粉的薄层鉴别成分,英国药典和欧盟药典大蒜粉的薄层鉴别以丙氨酸替代蒜氨酸,现有文献仅报道了大蒜原药材、有效部位蒜氨酸薄层鉴别方法[14-16],对大蒜粉薄层鉴别方法的研究鲜有报道。本研究参考美国药典、欧盟药典、英国药典大蒜粉质量标准及相关文献,建立大蒜粉薄层鉴别方法,为大蒜粉的质量控制提供依据。
1 仪器与试药
1.1 仪器 电子天平(AB135-S,梅特勒-托利多国际贸易有限公司),硅胶G薄层板(青岛海洋化工分厂,德国Merk公司,安徽良臣硅源材料有限公司)。
1.2 试药 甲醇(分析纯,天津百世化工)、正丁醇(分析纯,天津永晟精细化工)、正丙醇(分析纯,西安化学试剂厂)、冰乙酸(分析纯,天津富宇精细化工)、无水乙醇(分析纯,天津富宇精细化工)、茚三酮(分析纯,上海试剂三厂)。
蒜氨酸对照品(批号AL080428,新疆埃乐欣药业有限公司)。
大蒜粉为来自不同产地的大蒜鳞茎经去皮,切碎、真空冷冻干燥加工制成,其中Y201811001批次来源于新疆皮山县桑珠乡,Y201811004、Y201811005和2018110006来源于新疆皮山县克里昂乡,Y201904003批次来源于新疆吉木萨尔县,Y201901021批次来源于新疆且末县。生产加工方为新疆埃乐欣药业有限公司。
2 方法与结果
2.1 溶液的配制
2.1.1 对照品溶液的制备 取蒜氨酸对照品适量,加50%甲醇溶液制成每1mL含1mg的溶液,即得。
2.1.2 供试品溶液的制备 称取1 g大蒜粉,加甲醇5 mL,振摇,静置,取上清液即得。
2.1.3 茚三酮溶液的配制 显色剂1(英国/欧盟药典):精密称取适量茚三酮,加冰乙酸—丁醇=5∶95溶液溶解,制成2 g/L茚三酮溶液(冰乙酸-丁醇,5∶95)。
显色剂2(美国药典):精密称取适量茚三酮,加正丁醇-2 moL/L冰乙酸=19∶1溶液溶解,制成0.2%茚三酮溶液(正丁醇-2 mol/L冰乙酸溶液,19∶1)。
显色剂3:精密称取适量茚三酮,加无水乙醇溶解,制成2 g/L茚三酮无水乙醇溶液。
2.3 薄层色谱条件优选
2.3.1 供试品制备方法考察 分别按照三种方法制备供试品溶液:
①欧盟药典供试品溶液制备: 取1 g大蒜粉,加甲醇5 mL,振摇60 s,滤过,作为供试品溶液1。
②美国药典供试品溶液制备:取1 g大蒜粉,加甲醇-水(1∶1)20 mL,超声10 min,离心(转速为8000转/min)10 min,取上清液,沉淀加甲醇-水(1∶1)20 mL,再超声10 min,合并两次上清液,浓缩至5 mL,作为供试品溶液2。
③课题组方法供试品溶液制备:取1g大蒜粉,置具塞锥形瓶中,加50%甲醇20 mL溶解,超声10 min,离心(转速为8000转/min)10 min,取上清液,作为供试品溶液3。
分别取对照品溶液和上述供试品溶液各5 μL,点于同一薄层板上,以正丁醇-冰醋酸-水(4∶1∶1)展开剂,展开,取出,晾干,喷以0.2%茚三酮乙醇溶液,在105 ℃下加热至斑点清晰,检视,如图1所示。结果表明:三种方法制备的供试品溶液主斑点与对照品溶液斑点的颜色、位置相同,均有较好的分离度,故供试品溶液制备方法选择操作简单的欧盟药典方法。
2.3.1 展开系统选择 吸取对照品溶液与供试品溶液各5μL,点于同一薄层板上,分别以冰乙酸-丙醇-水-无水乙醇(1∶1∶1∶2)、正丁醇-正丙醇-冰乙酸-水(3∶1∶1∶1)、正丁醇-冰醋酸-水(4∶1∶1)为展开剂,展开,取出,晾干,再喷氨基酸专属显色剂0.2%茚三酮乙醇溶液,在105℃加热,蒜氨酸斑点均清晰可见,如图2所示。采用冰乙酸-丙醇-水-无水乙醇(1∶1∶1∶2)为展开剂,展开,对照品溶液与供试品溶液Rf(0.7)值较大,且分离度较差;采用正丁醇-正丙醇-冰乙酸-水(3∶1∶1∶1)和正丁醇-冰醋酸-水(4∶1∶1)為展开剂,展开,对照品溶液与供试品溶液Rf(0.43-0.48)值适中,分离度均良好,确定配制方法简单、使用有机溶剂种类少的正丁醇-冰醋酸-水(4∶1∶1)为最佳展开系统。
2.3.2 显色剂的选择 吸取对照品溶液与供试品溶液各5μL,点于同一薄层板上,以正丁醇-冰醋酸-水(4∶1∶1)为展开剂,展开,取出,晾干,分别喷以2 g/L茚三酮溶液(冰乙酸-丁醇,5∶95)、0.2%茚三酮溶液(正丁醇-2 moL/L冰乙酸溶液,19∶1)、0.2%茚三酮乙醇溶液三种显色剂,在105 ℃加热至斑点颜色清晰,检视,如图3所示。结果表明,三种显色剂均可使主斑点显色清晰,故选择制备方法简单,使用有机溶剂种类最少的课题组方法,即0.2%茚三酮无水乙醇溶液为显色剂。
2.3.3 点样量的选择 吸取对照品溶液和供试品溶液各3 μL、5 μL和7 μL,点于同一薄层板上,以正丁醇-冰醋酸-水(4∶1∶1)为展开剂,展开,取出,晾干,喷以0.2%茚三酮无水乙醇溶液,在105 ℃加热至斑点显色清晰,立即检视,如图4所示。结果显示:对照品溶液和供试品溶液点样量在3~7 μL范围内,各斑点清晰,且分离度较好,故选择点样量为均为5 μL。
2.4 耐用性考察
2.4.1 不同厂牌薄层板的考察 吸取对照品溶液和供试品溶液各5 μL,分别点于三个不同厂家生产的硅胶G薄层板上,以正丁醇-冰醋酸-水(4∶1∶1)为展开剂,展开,取出,晾干,喷以0.2%茚三酮乙醇溶液,在105 ℃加热至斑点显色清晰,立即检视,如图5所示。结果显示:三种硅胶G薄层板分离效果良好,表明该色谱条件耐用性良好。
2.4.2 不同温度考察 吸取对照品溶液和供试品溶液各5 μL,点于同一硅胶G薄层板上,以正丁醇-冰醋酸-水(4∶1∶1)为展开剂,分别于4 ℃、20 ℃、35 ℃展开,取出,晾干,喷以0.2%茚三酮无水乙醇溶液,在105 ℃加热至斑点颜色清晰,立即检视,如图6所示。结果显示:20 ℃和35 ℃,供试品薄层色谱分离效果良好,但在4 ℃主斑点与杂质斑点未完全分离,分离效果稍差一些,表明在20~35 ℃范围内,温度对薄层色谱鉴别影响较小。
2.4.3 不同相对湿度考察 在双侧展开缸的一侧分别加入适当浓度的硫酸溶液,得到相对湿度分别为RH42%、RH65%、RH88%的环境[1]。取供试品溶液和对照品溶液各5 μL,点于同一薄层板,放在另一侧槽中,密闭放置30 min左右,以正丁醇-冰醋酸-水(4∶1∶1)展开,取出,晾干,以2 g/L茚三酮无水乙醇溶液显色,在105 ℃下加热至斑点清晰,置日光下检视,如图7所示。结果显示:湿度对蒜氨酸对照品与供试品的分离度并未产生影响。
2.5 不同批次大蒜粉的薄层鉴别 按上述实验确定的色谱条件,对来自不同产地大蒜加工的六批次大蒜粉进行薄层鉴别,如图8所示,结果显示:在与对照品相对应的位置,供试品显示相同颜色斑点,不同产地大蒜制得的大蒜粉色谱图一致。
3 讨论
本研究参照美国药典、英国药典、欧盟药典及相关文献,建立大蒜粉薄层鉴别方法,确定以蒜氨酸为对照品,以甲醇为提取溶剂制备供试品溶液,点样量5 μL,正丁醇-冰醋酸-水(4∶1∶1)为展开系统,以2 g/L茚三酮无水乙醇溶液为显色剂,105 ℃下加热至斑点清晰,置日光下检视。与美国药典、英国药典及欧盟药典大蒜粉薄层鉴别方法相比,新建方法具有以下几点优势:①英国药典和欧盟药典以丙氨酸替代蒜氨酸做标准物质,而本研究方法以功效成分蒜氨酸标准物质为对照品,专属性更强,达到准确鉴别供试品的目的;②新建方法中供试品制备方法参照欧盟药典,操作簡便快速,而美国药典及文献方法中供试品制备方法复杂,提取时长达3 h,不能满足薄层色谱鉴别快速和简便的要求;③展开剂配制方法最简单,且色谱斑点分离效果比欧盟药典的方法好。
本研究中的大蒜粉为来自不同产地的大蒜经切碎、真空冷冻干燥等工艺加工制得,对多批次大蒜粉进行薄层鉴别(仅列出6批薄层鉴别图谱),结果显示各批次供试品色谱图在与对照品相应位置,显相同颜色斑点,且各批次样品的色谱图具有较高相似度,揭示大蒜粉生产工艺稳定,且不同产地大蒜中氨基酸的组成差异不大。
4 结论
本研究建立的薄层色谱鉴别方法具有操作简单、专属性强、重现性好等优点,为控制大蒜粉的生产工艺、产品质量提供简便易行的检测手段,确保以大蒜粉为原料的保健食品和药品质量可控。
参考文献
[1]国家药典委员会. 中华人民共和国药典(一部)[M].北京:中国医药科技出版社,2015.
[2]HARRIS J C, COTTRELL S, PLUMMRE S, et al. Antimicrobial properties of Allium sativum(garlic)[J]. Applied Microbiology & Biotechnology, 2001, 57(3):282-286.
[3] 陈锋, 陈坚, 许晏. 大蒜抗肿瘤机制研究进展[J]. 山东医药, 2008,48(41):110-111.
[4] SCHWINGSHACKL L, MISSBACH B, HOFFMANN G. An umbrella review of garlic intake and risk of cardiovascular disease[J]. Phytomedicine, 2015, 23(11):1127-1133.
[5] 李瑞瑞. 大蒜化学成分对小鼠化学性肝损伤的保护作用研究[D].乌鲁木齐:新疆医科大学, 2018.
[6] RODRIGO A, Quintero-Fabián S, López-Roa R I, et al. Immunomodulation and Anti-Inflammatory Effects of Garlic Compounds[J]. Journal of Immunology Research,2015,4(19):1-13.
[7] ELKAYAM A, PELEG E, GROSSMAN E. Effects of allicin on cardiovascular risk Factors in spontaneously Hypertensive rats. IMAJ, 2013(15):170-173.
[8] BAHMAN M, REZA A, HOSSEIN N, et al. A comparison between metformin and garlic on alloxan-induced diabetic dogs[J]. Comp Clin Pathol, 2013, 22(2):169-174.
[9]张祯儒, 林俐, 段静清,等. 冻干大蒜的研究[C]. 中国制冷学会, 2002:37-39.
[10]The United States Pharmacopeial Convention. USP40-NF35(U.S. Pharmacopeia 40-National Formulary 35)[M]. Rockville, Maryland: United Book Press, 2017:6989-6991.
[11]The British Pharmacopeial Commission. British Pharmacopeia 2017ed[M]. London: The Stationery Office, 2017: 1216-1217.
[12]European Directorate for the Quality of Medicines & Healthcare(EDQM). European Pharmacopeia 9th ed[M]. Strasbourg: Council of Europe, 2017:1364-1365.
[13]马丽娜. 大蒜主要活性成分及药理作用研究进展[J]. 中国药理学通报, 2014,30(6):25-28.
[14]关明, 陈利新, 佟小强,等. 不同地理居群大蒜中潜在大蒜辣素的含量测定及聚类分析[J].食品科学,2011(8):194-197.
[15]赵东升, 李新霞, 关明,等. 大蒜药材的薄层鉴别方法研究[J]. 西北药学杂志, 2011, 26(6):391-394.
[16]蒋利, 孙力, 常军民. 大蒜有效部位的薄层鉴别[J]. 中国药物与临床, 2012, 12(6):768-769.
(收稿日期:2020-05-15 编辑:程鹏飞)