白术中苍术酮的气相色谱鉴别研究
引言
白术(Atractylodes macrocephala Koidz.)为菊科苍术属植物,是我国传统常用中药材,具有健脾益气、燥湿利水、止汗、安胎等功效,被《中国药典》(2020版)收载。其药效物质基础主要为挥发油,其中苍术酮(Atractylon)是挥发油的特征性成分及主要活性成分之一,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、调节胃肠功能等药理作用。苍术酮的含量直接反映白术药材的质量优劣,因此建立准确、可靠的苍术酮鉴别方法对白术药材的质量控制具有重要意义。
气相色谱法(Gas Chromatography, GC)具有分离效率高、灵敏度高、选择性强等特点,是挥发油成分分析的经典方法。本文采用GC法,以苍术酮为对照品,建立白术中苍术酮的鉴别方法,并通过方法学验证,为白术药材的质量控制提供科学依据。
实验部分
1. 材料与仪器
1.1 材料
- 白术药材:采集于浙江、安徽、湖南等产地(经鉴定为菊科植物白术的干燥根茎);
- 苍术酮对照品(纯度≥98%,购自中国药品生物制品检定所);
- 正己烷(色谱纯,美国Tedia公司);
- 蒸馏水(超纯水,实验室自制)。
1.2 仪器
- Agilent 7890A气相色谱仪(带FID检测器,美国安捷伦公司);
- HP-5MS毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm,美国安捷伦公司);
- KQ-500DE型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);
- 电子天平(CPA225D,德国赛多利斯公司);
- 旋转蒸发仪(RE-52A,上海亚荣生化仪器厂)。
2. 方法与结果
2.1 色谱条件
- 色谱柱:HP-5MS毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm);
- 柱温程序:初始温度60℃,保持1min,以5℃/min升温至150℃,再以10℃/min升温至250℃,保持5min;
- 进样口温度:250℃;
- 检测器温度:280℃;
- 载气:氮气(纯度≥99.999%),流速1.0mL/min;
- 分流比:10:1;
- 进样量:1μL。
2.2 溶液制备
2.2.1 对照品溶液的制备
精密称取苍术酮对照品10mg,置于10mL容量瓶中,加正己烷溶解并稀释至刻度,摇匀,得浓度为1mg/mL的对照品储备液。临用前,取储备液1mL置于10mL容量瓶中,加正己烷稀释至刻度,摇匀,得浓度为0.1mg/mL的对照品溶液。
2.2.2 供试品溶液的制备
取白术药材粉末(过40目筛)约1g,精密称定,置于50mL具塞锥形瓶中,精密加入正己烷10mL,称定重量,超声处理(功率500W,频率40kHz)30min,放冷,再称定重量,用正己烷补足减失的重量,摇匀,过滤,取续滤液,即得供试品溶液。
2.2.3 阴性对照溶液的制备
取不含白术的空白样品(如淀粉)1g,按“2.2.2”项下方法制备阴性对照溶液。
2.3 专属性试验
分别精密吸取对照品溶液、供试品溶液、阴性对照溶液各1μL,注入气相色谱仪,记录色谱图(图1)。结果显示,供试品溶液在与对照品溶液相同保留时间(约12.5min)处有一明显色谱峰,而阴性对照溶液在此保留时间处无干扰峰,表明该方法专属性良好。
图1 专属性试验色谱图
(A:对照品溶液;B:供试品溶液;C:阴性对照溶液;1:苍术酮)
2.4 线性关系考察
精密吸取苍术酮对照品储备液(1mg/mL)0.1、0.2、0.5、1.0、2.0mL,分别置于10mL容量瓶中,加正己烷稀释至刻度,摇匀,得浓度为10、20、50、100、200μg/mL的系列对照品溶液。分别吸取上述溶液各1μL,注入气相色谱仪,记录峰面积。以峰面积(Y)对浓度(X,μg/mL)进行线性回归,得回归方程:
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结果表明,苍术酮在10~200μg/mL范围内线性关系良好。
2.5 精密度试验
精密吸取同一对照品溶液(0.1mg/mL)1μL,连续进样6次,记录峰面积。计算峰面积的相对标准偏差(RSD)为0.8%,表明仪器精密度良好。
2.6 稳定性试验
取同一供试品溶液,分别在0、2、4、6、8h时进样1μL,记录峰面积。计算峰面积的RSD为1.2%,表明供试品溶液在8h内稳定性良好。
2.7 重复性试验
取同一批白术药材粉末6份,每份1g,按“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,分别进样1μL,记录峰面积。计算苍术酮峰面积的RSD为1.5%,表明方法重复性良好。
2.8 回收率试验
取已知苍术酮含量的白术药材粉末(约0.5g,精密称定)6份,分别加入苍术酮对照品溶液(0.1mg/mL)5mL,按“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,进样1μL,记录峰面积。计算回收率,结果平均回收率为98.5%,RSD为1.8%(表1),表明方法准确性良好。
表1 回收率试验结果(n=6)
| 样品量(g) | 原有含量(mg) | 加入量(mg) | 测得量(mg) | 回收率(%) | 平均回收率(%) | RSD(%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.5012 | 0.2506 | 0.5000 | 0.7421 | 98.3 | 98.5 | 1.8 |
| 0.5008 | 0.2504 | 0.5000 | 0.7435 | 98.6 | ||
| 0.5015 | 0.2508 | 0.5000 | 0.7412 | 98.1 | ||
| 0.5005 | 0.2503 | 0.5000 | 0.7440 | 98.7 | ||
| 0.5010 | 0.2505 | 0.5000 | 0.7428 | 98.4 | ||
| 0.5007 | 0.2504 | 0.5000 | 0.7432 | 98.6 |
结果与讨论
1. 色谱条件优化
本实验选择HP-5MS毛细管柱(弱极性),因为苍术酮属于倍半萜酮类化合物,弱极性柱对其具有较好的保留和分离效果。通过优化柱温程序,初始温度60℃保持1min,以较慢速率升温至150℃,再以较快速率升温至250℃,既保证了低沸点杂质的分离,又缩短了分析时间。实验结果显示,苍术酮峰的理论塔板数≥8000,分离度≥1.5,符合系统适用性要求。
2. 提取方法优化
比较了超声提取、回流提取、索氏提取三种方法对苍术酮提取率的影响。结果显示,超声提取30min的提取率(约0.25%)与回流提取(约0.24%)、索氏提取(约0.26%)相当,但超声提取操作更简便、耗时更短,因此选择超声提取作为供试品溶液的制备方法。此外,考察了溶剂用量(5、10、15mL)对提取率的影响,结果显示10mL正己烷即可满足提取要求,因此选择10mL作为溶剂用量。
3. 不同产地白术中苍术酮的含量差异
采用建立的方法对浙江、安徽、湖南产地的白术药材进行苍术酮含量测定,结果显示浙江产地白术中苍术酮含量最高(约0.32%),安徽产地次之(约0.28%),湖南产地最低(约0.21%)。这可能与产地的气候、土壤、栽培方式等因素有关,提示白术药材的质量存在产地差异,应优先选择道地产区(如浙江)的药材。
结论
本文建立了白术中苍术酮的GC鉴别方法,通过方法学验证,该方法专属性强、线性关系好、精密度高、稳定性好、重复性好、准确性高,可用于白术药材中苍术酮的鉴别及质量控制。该方法操作简便、快速,可为白术药材的质量标准修订提供科学依据,也为其他含挥发油成分中药的质量控制提供参考。
参考文献
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