蜘蛛香挥发油的气相色谱指纹图谱*
赵梅, 龙厚宁, 贺欢, 张敏
贵阳医科大学药学院药学系,贵阳 550004

作者简介: 赵梅(1990-),女,白族,贵州大方人,在读硕士,主要从事新药研发及体内药物分析研究。电话:0851-6780461,E-mail:729209839@qq.com

通信作者: 张敏(1974-),女,贵州贵阳人,高级实验师,学士,主要从事药效物质基础及质量研究和体内药物分析研究。电话:0851-6780461,E-mail:z_m725@126.com

摘要

目的 建立蜘蛛香挥发油的气相色谱指纹图谱,比较不同产地蜘蛛香药材的差异。方法 采用水蒸气蒸馏法提取10批蜘蛛香挥发油,运用气相色谱法对蜘蛛香挥发油进行分析,并进行相似度和聚类分析。结果 根据蜘蛛香挥发油指纹图谱分析,共确定39个共有峰,相似度均>0.9,10批蜘蛛香挥发油被分为两类。结论 蜘蛛香挥发油的指纹图谱特征性及专属性强,方法简便可靠,可为蜘蛛香药材的质量控制提供依据。

关键词: 蜘蛛香; 挥发油; 指纹图谱; 气相色谱
中图分类号:R286 文献标志码:B 文章编号:1004-0781(2016)03-0291-05 doi: 10.3870/j.issn.1004-0781.2016.03.020
Abstract
Keyword:

蜘蛛香中挥发油一般采用水蒸汽蒸馏法、微波辅助萃取法、超临界二氧化碳(SFE-CO2)萃取法、固相微萃取[1,2,3,4]、同时蒸馏萃取和顶空萃取法等方法提取[5],以气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分离分析[6]。笔者在本实验中采用水蒸气蒸馏的方法提取10批蜘蛛香挥发油,应用气相色谱初步建立蜘蛛香挥发油的特征指纹图谱[7,8,9,10],并用GC-MS 联用技术鉴定其共有峰,为蜘蛛香药材的质量控制及临床应用提供实验依据。

1 仪器与试药
1.1 仪器

挥发油提取装置,DB-1石英毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),安捷伦6890N型气相色谱仪,英国Micromass公司GC-MS(TOF),中药色谱指纹图谱相似度评价系统(国家药典委员会2.0版),SPSS18.0版统计分析软件。

1.2 试药

10批蜘蛛香药材分别购于不同药材市场,经贵阳医学院生药学教研室龙庆德教授鉴定为败酱科植物蜘蛛香( Valeriana jatamansi Jones)的干燥根茎及根(表1),无水硫酸钠为分析纯(天津科密欧,批号:20140201)。

表1 蜘蛛香药材来源
2 方法与结果
2.1 挥发油的提取

将采购的蜘蛛香药材打粗粉,取药材粗粉200 g,置3 000 mL圆底烧瓶,加12倍量水,浸泡12 h,按水蒸气蒸馏法进行蒸馏得到淡黄色、具有特殊气味的透明油状物,用无水硫酸钠除去水分并储存于冰箱(-20 ℃)备用。

2.2 色谱条件

GC条件 :DB-1毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);FID检测器;检测器温度:250 ℃;进样口温度:220 ℃;程序升温:起始温度40 ℃,保持15 min,以10 ℃·min-1程序升温至115 ℃,保持4 min,以1 ℃·min-1升至135 ℃,保持1 min,再以3 ℃·min-1升至195 ℃,再以6 ℃·min-1升至220 ℃,保持5 min,载气为高纯氮气,流速1.5 mL·min-1,进样量0.2 μL,分流比20:1。MS条件:电子轰击(EI)离子源,电子能量70 eV,离子源温度200 ℃,电离方式EI+,扫描质量范围10~800 amu。

2.3 方法学考察

2.3.1 精密度实验 精密吸取蜘蛛香挥发油0.2 μL,按“2.2”项色谱条件测定,重复进样6次。结果主要特征峰的相对保留时间和相对峰面积基本一致,RSD均<3%,表明精密度良好。

2.3.2 稳定性实验 取蜘蛛香挥发油进样分析,分别在0,2,4,6,8,10 h进样6次。结果主要特征峰的相对保留时间和相对峰面积基本一致,RSD均<3%,表明10 h内供试品溶液稳定性较好。

2.3.3 重复性实验 取同一批次蜘蛛香6份,分别提取挥发油后进样分析。结果主要特征峰的相对保留时间和相对峰面积基本一致,RSD均<3%,表明方法重复性良好。

2.4 指纹图谱的建立与共有峰的确定

取10批蜘蛛香药材,按“2.1”项方法制备挥发油,分别精密吸取各批挥发油0.2 μL,分别注入气相色谱仪,按“2.2”项色谱条件进行分析,记录80 min色谱图,建立指纹图谱(见图1图2),采用国家药典委员会中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2.0版),以S2为参照得出指纹图谱共有模式,即对照指纹图谱(见图3图4),确定了39个共有峰,通过GC-MS定性分析可知15号峰为石竹烯,且15号峰在10批蜘蛛香挥发油中的含量相对稳定,故以15号峰作为指纹图谱的参比峰计算共有峰的相对保留时间和相对峰面积(见表2表3)。

图1 不同批次蜘蛛香的指纹图谱

表2 10批蜘蛛香指纹图谱共有峰的相对保留时间
表3 10批蜘蛛香指纹图谱共有峰的相对峰面积
2.5 相似度计算

采用国家药典委员会颁布的中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2.0版)对10批蜘蛛香挥发油进行相似度评价分析,以对照指纹图谱(图3) 为参照,进行整体相似度评价,结果编号为S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,S10的峰号,相似度分别为0.962,0.966,0.936,0.968,0.973,0.939,0.958,0.936,0.956,0.957。

图3 蜘蛛香挥发油指纹图谱共有模式

图4 共有模式局部放大图(S7-S39)

2.6 聚类分析

应用SPSS18.0版统计分析软件系统聚类法中的离差平方和法(Ward’s method)[11],对10批蜘蛛香挥发油峰面积进行分析,利用欧氏距离平方作为样品测度。采用此方法对10批蜘蛛香进行综合系统聚类分析,绘出树状图,结果见图5

2.7 共有峰的鉴定

采用气相色谱保留时间对比和GC-MS分析[4,5,6],对共有峰进行确认,结果见表5

表5 指纹图谱共有峰鉴定结果
3 讨论

笔者在本研究中通过对10批蜘蛛香指纹图谱进行相似度计算和聚类分析,相似度均>0.9,表明不同批次蜘蛛香化学成分基本一致,但从结果可看出各产地蜘蛛香挥发油中各组分的含量具有一定差异。聚类分析树状图将10批样品分为两类,其中S3,S6,S8为一类,其余7批为一类,这可能是由于药材质量的差异。中药材的成分复杂,其活性成分及质量与药材产地,采收季节和储存条件均有密切关系。

据文献报道,蜘蛛香挥发油的化学成分主要为倍半萜、烷烃类和酸类化合物[5,6],由表5可知本实验结果与文献相符。本实验采用GC-MS确认了10批蜘蛛香挥发油指纹图谱中的39种共有成分,占总含量的90.34%,相对含量>1%的组分有10种,其中含量最高是异戊酸(55.30%)。异戊酸具有浓烈的气味,是蜘蛛香药材气味的主要来源;其次为3-甲基戊酸(8.50%),其余含量>1%的均为萜烯类。很多萜类化合物具有重要的生理活性,是目前研究天然产物和开发新药的重要来源,例如目前很多天然产物的抗肿瘤活性研究与萜烯类化合物有着密不可分的关系。

蜘蛛香的药用价值很大一部分归因于其根和茎所含的丰富挥发油,其化学成分主要包括单萜烯类、倍半萜烯类及其含氧衍生物等,是镇静、抗肿瘤、抗微生物的主要活性成分[3]。所以对其挥发油进行质量研究必不可少,这为今后对蜘蛛香挥发油的药理药效研究提供了重要的基础数据。

笔者在本实验考查不同型号色谱柱(SE-54,PTE-5,HP-5,DB-1等)的分离效果,结果DB-1(30 m×0.250 mm,0.25 μm)的分离效果最好,出峰信号最多,基本符合指纹图谱的要求。中药材挥发油的化学成分复杂,指纹图谱是一种综合有效控制天然药物质量的主要手段,建立中药指纹图谱能较为全面地反映药材质量的真实性、优良性和稳定性,对于提高中药质量,促进中药现代化具有重要意义。

The authors have declared that no competing interests exist.

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