超高效液相色谱法同时测定红芪和黄芪药材中有效成分含量*
2023-06-23郭建博胡萌萌
焦 洁,郭建博,郑 旭,胡萌萌,蔡 虎
(陕西省食品药品检验研究院·国家药品监督管理局药品微生物检测技术重点实验室,陕西西安 710065)
黄芪为豆科植物蒙古黄芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge. var. mongholicus(Bge.)Hsiao 或膜荚黄芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge 的干燥根,是内蒙古和甘肃道地药材。红芪为豆科植物多序岩黄芪Hedysarum polybotrysHand. - Mazz. 的干燥根,是甘肃道地药材。二者为同科不同属药材,均有补气升阳、利水消肿、止汗、托毒排脓及敛疮生肌功效[1],但主要成分及药理作用存在差异。在皂苷类和黄酮类成分方面,黄芪、红芪分别已分离出125,21个化合物。黄芪主要有细胞免疫、降血糖、保护心脑血管、改善肾功能等作用,红芪主要有抗骨质疏松、抗肿瘤、抗炎等作用,且二者均有抗免疫、抗衰老、免疫调节等药理作用[2-4]。目前,红芪的相关研究报道和临床应用远少于黄芪。本研究中探讨了红芪、黄芪药材的共有成分和特有成分,为二者的对比分析及红芪药材的推广提供参考。现报道如下。
1 仪器与试药
1.1 仪器
Waters H-Class型超高效液相色谱仪(美国Waters公司);SK5200GT 型超声波清洗器(上海科导超声仪器有限公司);MS430TS 型电子天平、XPE205 型电子天平(梅特勒-托利多仪器<上海>有限公司);Merck Milli-Q超纯水仪(默克化工技术<上海>有限公司);DK-98-Ⅱ型电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司)。
1.2 试药
毛蕊异黄酮对照品(批号为DST190915012,含量≥98%),芒柄花苷对照品(批号为DST190711044,含量≥98%),均购于成都德斯特生物技术有限公司;毛蕊异黄酮苷对照品(批号为111920 - 201505,含量≥97.1%),阿魏酸对照品(批号为110773 -201614,含量≥99%),异阿魏酸对照品(批号为111698-201103,含量≥99.2%),香草酸对照品(批号为110776-201503,含量≥99.8%),均购于中国食品药品检定研究院;乙腈、甲醇均为色谱纯,其余试剂均为分析纯,水为超纯水;蒙古黄芪(陇海药材有限责任公司,批号为120974 - 202011),武都红芪(陇南同人红芪购销有限责任公司,批号为20200805),均经陕西中医药大学中药资源教研室王西芳教授鉴定为正品。
2 方法与结果
2.1 色谱条件
色谱柱:Waters BEH C18柱(200 mm × 2.1 mm,1.7 μm);流动相:乙腈(A)- 0.1%甲酸水溶液(B),梯度洗脱(0~1 min 时8%A→13% A,1~10 min 时13%A,10~15 min 时13%A→20%A,15~18 min 时20%A→23%A,18~23 min 时23%A →20%A,23~25 min 时20%A→13%A,25~27 min 时13%A→8%A);流速:0.2 mL/min;检测波长:250 nm;柱温:35 ℃;进样量:1 μL。
2.2 溶液制备
取香草酸、阿魏酸、异阿魏酸、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷对照品各适量,精密称定,用甲醇制成质量浓度分别为403.19,436.59,466.24,488.04,400.82,404.91 μg/mL 的混合对照品溶液。取红芪、黄芪药材样品粉末各3 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入30 mL 甲醇,超声(功率250 W,频率43 kHz)处理30 min,取出,滤过,用甲醇少量多次冲洗残渣,浓缩,置10 mL 容量瓶中,加甲醇定容,摇匀,经0.2 μm 微孔滤膜滤过,取续滤液,即得供试品溶液Ⅰ和Ⅱ[4]。
2.3 方法学考察
系统适用性试验:取2.2项下溶液各适量,按2.1项下色谱条件进样测定,记录色谱图。结果供试品溶液色谱中,在与混合对照品溶液色谱相同保留时间处有相应色谱峰,表明方法系统适用性良好。详见图1。
图1 超高效液相色谱图1.Vanillic acid 2.Ferulic acid 3.Calycosin-7-glucoside 4.Isoferulic acid 5.Ononin 6.Calycosin A.Mixed reference solution B.Test solution Ⅰ C.Test solution ⅡFig.1 UPLC chromatograms
线性关系考察:分别精密吸取2.2项下混合对照品溶液各适量,置10 mL 容量瓶中,加甲醇定容,摇匀,得系列混合对照品溶液;取适量,按2.1 项下色谱条件进样测定,以待测成分质量浓度(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。
表1 线性关系及定量限、检测限考察结果Tab.1 Results of the linear relation test,limit of quantitation and limit of detection
检测限与定量限考察:取2.2项下混合对照品溶液适量,按2.1项下色谱条件进样测定,记录峰面积,以信噪比(S/N)为3 和10 时的待测成分质量浓度为检测限和定量限,结果见表1。
精密度试验:精密吸取2.2项下混合对照品溶液适量,按2.1 项下色谱条件连续进样测定6 次,记录峰面积。结果香草酸、阿魏酸、毛蕊异黄酮苷、异阿魏酸、芒柄花苷、毛蕊异黄酮峰面积的RSD分别为1.21%,0.83%,0.52%,0.76%,0.65%,1.02%,均小于2.0%(n=6),表明仪器精密度良好。
稳定性试验:取2.2项下供试品溶液适量,按2.1项下色谱条件分别于0,2,4,6,8,10,12,24 h时进样测定,记录峰面积。结果前述6种成分峰面积的RSD分别为2.02%,2.63%,4.81%,4.54%,3.18%,4.36%,均小于5.0%(n=8),表明供试品溶液室温下放置24 h内基本稳定。
重复性试验:称取同一批红芪药材样品3 g,各6 份,按2.2项下方法制备供试品溶液,按2.1项下色谱条件进样测定,记录峰面积,并计算含量。结果前述6种成分含量的RSD分别为3.05%,3.32%,2.12%,2.73%,2.56%,3.55%,均小于5.0%(n=6),表明方法重复性良好。
加样回收试验:取同一批已知含量的红芪药材样品约1.5 g,精密称定,平行6 份,置具塞锥形瓶中,加入一定质量浓度的混合对照品溶液,按2.2 项下方法制备供试品溶液,按2.1 项下色谱条件进样测定,记录峰面积,并计算加样回收率,结果见表2。
表2 加样回收试验结果(n=6)Tab.2 Results of the recovery test(n=6)
2.4 样品含量测定
取红芪、黄芪药材样品各适量,按2.2 项下方法制备供试品溶液,按2.1 项下色谱条件进样测定,计算各待测成分含量,结果见表3(-为未测出)。可见,黄芪、红芪药材的3 种共有成分含量差异较大,黄芪药材中毛蕊异黄酮苷、毛蕊异黄酮含量约分别为红芪药材的16 倍和5 倍,红芪药材中芒柄花苷含量约为黄芪药材的4倍。
表3 药材样品含量测定结果(μg/g,n=3)Tab.3 Results of content determination of six components in medicinal material samples(μg/g,n=3)
3 讨论
3.1 样品处理
黄芪与红芪药材样品的提取一般多采用回流提取法,部分采用萃取法,并应用蒸发光检测器测定[5]。预试验中考察了甲醇(回流法、超声法)提取、乙醇(回流法、超声法)提取,发现以甲醇为溶剂的提取效果较佳,加热回流提取法和超声提取法的提取效果相差不大。考虑到超声提取操作简单,溶剂损耗少、耗费时间短,故选择甲醇超声提取;同时考察了提取温度、提取时间、提取次数对提取效果的影响,结果当提取温度为25 ℃、提取时间为30 min、提取1 次时,提取效果最佳。
3.2 检测波长选择
通过查阅相关文献及UPLC 全波长色谱扫描图谱分析,测得红芪药材中有机酸类及黄酮类成分的最佳检测波长分别约为280,250,230 nm[6-8]。通过对比分析,红芪药材有效成分在250 nm 波长处峰形较好、分离度及响应度也较高,故以250 nm为检测波长。
3.3 样品含量测定
本研究结果显示,红芪、黄芪药材的共有成分为芒柄花苷、毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷。黄芪药材中毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷的含量显著高于红芪药材,红芪药材中芒柄花苷含量显著高于黄芪药材。文献[9]显示,黄芪药材中各黄酮类成分含量均高于红芪药材,与本研究结果存在差异,分析原因可能为各药材产地、采收年限、生长环境、生产加工等存在差异[10-12],但该差异不影响药材对比研究方法的确定。
3.4 图谱分析
本研究结果显示,在同一色谱条件下可同时测定红芪药材中香草酸、阿魏酸、异阿魏酸、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷6种有效成分及黄芪药材中芒柄花苷、毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷3种成分的含量,且峰形较好、分离度较高,表明此色谱条件可用于2 种药材的单指标及多指标成分对比分析。且黄芪药材样品中其余色谱峰峰形也较好,后期可作进一步研究。
本研究可为相近种属药材成分的对比研究提供研究思路,可采用同一条件进行单一药材多成分研究与2 个及以上药材多指标成分对比研究,研究范围相对广泛。本研究中对黄芪与红芪药材的有效成分进行了定量比较研究,以期为二者的临床应用提供理论依据,以更好地促进和推动中药黄芪和红芪资源的合理利用[13-16]。
综上所述,本研究中所建立的方法可靠,操作简单,可为后期红芪及黄芪药材的质量控制提供参考。