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高效液相色谱技术在中药化学中的应用


高效液相色谱法在中药化学中的应用
邓哲 中药化学 201581800027 摘要:中药的研究对其的化学成分研究也是必不可少的,而高效液相色谱法在化 学成分研究中显现出独特的优势,具有分析速度快、高灵敏度、高分离效能的特 点。本文综述了高效液相色谱法在中药化学成分苷类、黄酮类、生物碱类、鞣质 类等化合物中的应用, 进一步阐明高效液相色谱法是中药化学成分研究最有力的 手段。 关键字:高效液相色谱法;中药化学;应用 前言 高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,简称 HPLC)是 一种以液体为流动相的现代柱色谱分离分析方法, 成为现代极为重要的化学分析 手段。同样,经过 20 多年的实践经验表明,高效液相色谱(HPLC)成为一种非 常有效和普遍适用的植物药分析方法[1]。中药来源于植物、动物、矿物,部分属 于植物药的范围,与植物药有着相似之处,所以高效液相色谱(HPLC)运用于 中药的研究是可行的、合理的、有效的,特别对于中药化学成分的研究,凸显出 高效液相色谱巨大的优势。近年来,随着中药现代化和国际化的需求,高效液相 色谱技术的不断进步,高效液相色谱法(HPLC)在中药化学成分的研究日益增 多,可以这样说,只要是涉及到化学成分,必用高效液相色谱进行定性分析和含 量测定。本文重点介绍了高效液相色谱法及其在中药化学成分苷类、醌类、黄酮 类、萜类、生物碱和鞣质中的应用。 高效液相色谱法发展历史及其特点 高效液相色谱法发展历史 科学上第一次提出“色谱”名词并用来描述这种实验的人是俄国植物学家茨 维特(Tsweet),见于 1906 年他的论文报道:将一含有植物色素石油醚的溶液从 一根装有碳酸钙吸附剂的玻璃管中上端加入,然后用纯的石油醚淋洗,结果玻璃 管内按照不同的吸附顺序出现不同的色带,他把这些色带称之为“色谱图” (Chromatography) 。随后的 20 年这一分析技术并没有科学界的关注和重视,直 到 1931 年,库恩(Kohn)报道他们关于胡萝卜素的分离方法,色谱法才引起科 学界的关注。[2] 1941-1956 年是各种色谱技术和理论的发展阶段,为 HPLC 色谱的出现打下 良好的基础,例如 1941 年,马丁(Matin)和辛格(Synge)用装满硅胶微粒的色 谱柱,成功的分离了乙酰化氨基酸混合物,建立了液-液分配色谱法,并获得了 1952 年的诺贝尔奖。1944 年,康斯坦因(Consden)和马丁建立了纸色谱。1949 年,马丁建立了色谱保留值与热力学常数之间的基本关系式。1952 年,马丁和 辛格创立了气相色谱法,建立了塔板理论。1956 年,斯达(Stall)建立了薄层色 谱法。同年,范 . 底姆特( Van Deemter )提出了色谱理论方程,后来吉丁斯 (Gid-dings)对此方程做进一步改进,并提出折合参数的概念。20 世纪 60 年代 早期,用气相色谱(GC)分离混合物成为热点,但对于蛋白质、高分子化合物 和极性化合物难以气化,无法用气相色谱分离,从而分析学家将目光转向液相色 谱,当时的液相色谱分离时间很长,柱效非常低。针对这一问题,科学家们经过 不断的探索, 发现通过减少液相色谱仪中填充颗粒的直径和使用高压增大流动相

的速度,液相色谱能够采用高效液相色谱(HPLC)模式。 20 世纪 80 年代,计算机的使用使 HPLC 技术进一步完善并达到一个新的高 度。人们将高效液相色谱与各种检测器联用,扩大了其应用范围,如色谱-质谱 联用(HPLC-MS) 、色谱-原子吸收光谱联用(HPLC-AAS) 、色谱-红外光谱联 用(HPLC-IR) 、色谱- 核磁共振波普联用(HPLC-NMR) 、色谱-紫外光谱联用 [3] (HPLC-UV) ,等等 。色谱联用技术使研究者在获取物质的定性、定量、结构 特征、各方面信息能力得到极大提高,处理信息速度越来越快,收集信息的速度 越来越高。 高效液相色谱法的特点 高效液相色谱法及其联用技术在科研中的应用日益广泛, 它在技术上采用了 高压输液泵、 高效微粒固定相和高灵敏度检测器, 实现了分析速度快、 高灵敏度、 分离效能高、操作自动化等分析特点。其基本原理是基于混合物中各组分在性质 和结构上的差异, 当溶于流动相中的各组分经固定相并与固定相发生作用(吸附、 分配、离子交换、排阻、亲和)时,由于各组分与固定相发生相互作用力大小不 同而导致其在固定相中的滞留时间不同,从而按一定的次序从固定相中流出。根 据分离机制不同,高效液相色谱可分为四大基础类型:分配色谱、吸附色谱、离 [4] 子交换色谱、凝胶色谱 。它们在化合物的分离方面显现出各自的优势。 中药化学的概念及其研究内容 中药化学(Chemistry of Chinese Medicine)是一门结合中医药基本理论和临 床用药经验, 主要运用化学的理论和方法及其他现代科学理论和技术等研究中药 化学成分的学科[5]。具体地说,中药化学主要是研究中药中具有生物活性或能起 防病治病作用的化学成分, 即有效成分的化学结构、 物理化学性质、 提取、 分离、 检识、结构鉴定或确定、生物合成途径和必要的化学结构的修饰或改造,以及有 效成分的结构与中药药效之间的关系等等。对于阐明中药药效物质基础、中药化 学成分与药效之间的关系、中药复方配伍原理和中药炮制原理具有重要作用。 高效液相色谱法在中药化学中的应用 高效液相色谱法在苷类化合物中的应用 张咪咪[5]等建立了高效液相色谱法在养阴清肺颗粒芍药苷、甘草苷和肉桂酸 含量测定的方法,在同时测定减味紫雪口服液甘草苷和肉桂酸含量的方法,同时 测定复方乌鸡颗粒中芍药苷、阿魏酸、丹皮酚含量的方法以及同时测定妇科养坤 丸中芍药苷、甘草苷、黄芩苷和木香烃内脂含量的方法。王江威[7]等通过高效液 相色谱分析比较了循环超声法和传统回流法提取三七总皂苷含量, 确定了三七药 [8] 材中皂苷类化合物的最佳提取工艺。王金芳 等用高效液相色谱技术对肉苁蓉的 地下肉质茎和地上花序部分的化学成分进行了比对分析, 分离得到了 6 个化合物, 分别为松果菊苷、肉苁蓉苷、毛蕊花糖苷、2’-乙酰基毛蕊花糖苷、半乳糖醇、 管花苷。李伟[9]等建立高效液相色谱法测定白芍药材中芍药苷和芍药内酯苷含量 的方法,色谱柱为 Kromasil ODS2(4.6mm X 250mm,5μm),流动相为甲醇-0.1% 的磷酸溶液,流速为 1.0ml/min,检测波长为 230nm,结论该方法灵敏、简便,能 同时准确测定白芍药材中芍药苷和芍药内酯苷的含量。 高效液相色谱法在黄酮类化合物中的应用 刘小花[10]等采用高效液相色谱法同时测定黄芪中毛蕊异黄酮 -7-o-β-D-葡萄 糖苷、芒柄花苷、芒柄花素、毛蕊异黄酮、金雀异黄酮的含量,结果操作简便、 重复性好、准确可靠。马勤阁[11]等对小蓟乙酸乙酯部位通过高效液相色谱分析得

到 15 个黄酮化合物成分。 Chen [12]等总结了高效液相色谱法测定黄酮类成分色谱 柱及流动相选择的原理并讨论了高效液相色谱的发展。 黄兴富等用高效液相分析 17 种不同产地不同来源苦荞中芦丁、槲皮素、山柰酚的含量,为优选高含量黄 酮特征的苦荞提供参考。 卓越[13]等建立了高效液相色谱测定甘草提取物中四种黄 酮类化合物同时测定的方法:色谱柱 HC-C18 ODS,流动相为 0.04%的甲酸溶液 和乙腈梯度洗脱,流速 1ml/min,检测波长 292nm。封宇飞[14]等用高效液相色谱 法测定陈皮中芸香苷、橙皮苷、红橘素等 5 种黄酮类成分,结果显示不同产地陈 皮饮片的含量存在差异, 同时说明多指标定量分析比单指标定量分析更能反映陈 皮的内在质量。 高效液相色谱法在生物碱类化合物中的应用 李秋月[15]等应用高效液相色谱技术对 40 种不同产地的延胡索药材进行指纹 图谱分析,初步找出了 10 个共有峰。张红晶[16]等比较白鲜皮温浸法、超声法、 回流法对白鲜皮中白鲜碱含量的影响的,用高效液相色谱测定白鲜碱的含量,结 果回流提取完全不破坏白鲜皮的化学成分。 高效液相色谱法在鞣质类化合物中的应用 目前普遍认为五倍子的有效成分为鞣质, 谷竹义[17]等运用高效液相色谱技术 系统的研究五倍子强极性部位的化学成分,为五倍子药理作用机制奠定基础。 讨论 中医药在我国有着几千年的历史, 但对中药治病防病机理一直尚未研究清楚。 近几年中药的研究大都按照西药的模式从成分上去探讨机理, 尽管有些学者提出 异议,这不符合中药的研究方法。但我认为成分研究也是必要的,是基础的,对 于阐明中药的作用机理也是有利的。而高效液相色谱法是中药成分研究最普遍、 最有效的方法,几乎运用于中药中所有的化学成分。特别是现在各种联用技术的 发展,对中药化学成分的研究更加便利、快捷、准确、可靠。

参考文献
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[12] 陈 明 磊 , 等 . 高 效 液 相 色 谱 法 对 黄 酮 类 化 合 物 的 测 定 ( 英 文 )[J]. Journal of ChinesePharmaceutical Sciences, 2011(04):313-324. [13]卓越,等.高效液相色谱法测定甘草中4种黄酮类化合物[J]. 中成药, 2010(04):697-698. [14]封宇飞,等.HPLC法同时测定陈皮饮片中5种黄酮类化合物的含量 [J]. 药物分析杂志, 2009(01):10-15. [15]李秋月,等.延胡索生物碱谱—效关系及相互作用研究[D].2014, 北京协和医学院. [16]张红晶,等.白鲜皮中化学成分的提取分离及活性评价研究[D]2011, 吉林农业大学. [17]谷竹义,等.五倍子中化合物的分离与鉴定[D].2012, 辽宁师范大学.


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