超临界流体色谱法在中药有效成分提取中的应用研究

超临界流体色谱法在中药有效成分提取中的应用研究郑州大学网络教育本科学院 孙丽芳 摘要: 综述了近年来超临界流体色谱法在中药有效成分提取中的应用, 以及该法和其它分析技术联用测定中药材有效成分含量的概况。目的:探讨超临界流体色谱法以及该法和其它分析技术联用,在中药有效成分提取中应用，并对其含量进行测定。方法：在 SFC 中, 采用的流动相是 CO, 由于 CO极性的关系, 使 SFC 的分析范围受到了限制, 为了改变其溶剂化能力, 通常是改变压力或流动相中添加改性剂, 最为常用的改性剂是甲醇和异丙醇,提取分析盐酸麻黄碱、黄酮类等有效成分。在 SFC 与其它色谱技术的联用中，采用SF E - H PL C 法测定银杏叶提物中总黄酮苷的含量以及在延胡索中含量的测定。结果：超临界流体色谱在中药有效成分的分析中起着重要的作用,是气相色谱和液相色谱技术的重要补充。我国学者对该领域也作了大量的研究, 并取得了一定的成果。结论:随着超临界流体理论和技术的发展, 相信超临界流体色谱在中药的提取和有效成分的分析中会起着越来越大的作用。关键词: 超临界流体色谱 中药 有效成分 提取分析超临界流体(Sup e rcr it ica l F lu id, 简称 SC F ) 是指温度和压力均在其临界点之上的流体, 现研究最多的流体是 CO, 临界条件较温和(T c= 31, P c= 7. 48M P a) , 且无毒、不易燃。超临界流体具有非凝缩性特征, 超临界流体相对接近液体的密度使它具有较高的溶解度, 而相对接近气体的粘度使得具有较好的流动性能, 扩散系数介于液体与气体之间, 因此超临界流体对所有萃取的物质组织具有较好的渗透性。在临界点附近压力的很小变化都会使流体密度产生急剧变化, 从而引起溶解度的改变。中药的化学成分, 尤其是有效成分是中药发挥药效的物质基础, 因而有效成分含量测定就成为评价中药品质的重要标志。中药的质量研究, 是保证中药的安全、有效、可控、稳定的重要环节。为了提高中药材质量, 有关部门在“七五”“八五”期间将, “常用中药材品种整理和质量研究”列为国家重点攻关课题, 在此基础上,“九五”期间又继续立项对中药材进行质量标准的规范化研究, 其目的是逐渐建立起我国中药的标准化、规范化质量标准, 争取使其成为国际上参照执行的标准, 从而为中药持续进入国际 市场创造条件。1、超临界流体色谱 ( Sup e rcr it ica l f lu id ch rom a to g rap hy, 简称 SFC )超临界流体色谱是采用超临界流体作为流动相的一种新型分析方法 , 由于超临界流体具有溶解能力强、流动性好、传质速 率快等特点, 因而它比气相色谱 (GC ) 和高效液相色谱(H PL C ) 具有更多的优点。气相色谱主要适用于热稳定性好、沸点不高、分子 量小于 400 的化合物分析, 液相色谱则可在室温下分析高沸点、热不稳定、分子量大的化合物, 但由于其检测器的缺陷, 也使其应用范围受到了一定的限制。而超临界流体色谱恰好既具备了气相色谱的高速、高效分析性能和液相色谱的高选择性, 且克服了上述缺陷, 它可与多种检测器兼容, 如氢火焰离子检测器(F ID )、紫 外光度检测器(U V )、蒸发光散射检测器(EL SD )、氧化还原电流 检测器、化学发光氮气检测器 (CLN D )等, 还可以与质谱(M S)、红外光谱( IR ) 等技术连用。因此 SFC 是 GC 和 H PL C 的有效补充, 成为分析大分子量、难挥发、遇热易分解物质的有效方 法, 如脂肪酸、磷脂、甘油脂、甾类、类胡萝卜素等。SFC 中, 常用的流动相是 CO, 由于 CO极性的关系, 使 SFC 的分析范围受到了限制, 为了改变其溶剂化能力, 通常是改变压力或流动相中添加改性剂, 最为常用的改性剂是甲醇和异丙醇。如郭亚东等人研究了茶叶中咖啡因的超临界流体色谱分析, 用超临界流体色谱法(SFC ) 测定茶叶中的咖啡因, 在二氧化碳流动相中加入体积分数为 5% 的甲醇后, 得到了良好的分离效果, 该方法具有样品前处理简单, 共存组分不干扰测定, 分析速度 快等优点, 可以用于茶叶中咖啡因的快速分析。近年来, 对固定相的研究也呈上升趋势, 如 Su to 等采用氟代烷硅胶填充柱分离盐酸麻黄碱的研究。刘志敏等利用 SFC 成功的分离了黄酮类化合物 , 研究了流动相组成、柱条件、压力及温度的影响。发现流动相组成是影响分离的一个很重要的因素; 其次, 色谱柱条件也是影响分离的一个很重要的因素, 并在合适的色谱条件下进行了银杏叶提取物中黄酮类化合物的分离。赵锁奇等建立了空白硅胶填料用于 SFC 分离强极性物质和生物碱的方法, 采用三元流动相(CO- 携带剂- 酸碱改性剂) 成功的分离了多羟基黄酮化合物的混合物和生物碱混合物, 探索了操作温度、压力、携带剂浓度和流速对目的产物分离纯化的纯度和收率的影响。由于 SFC 对环境污染小、分析范围广, 是一种理想的药物分析手段, 可用于手性对映体的分离, 随着毛细管 SFC 的迅速发展, SFC 应用于手性药物的分离研究报道也增多。在今后 SFC 的研究焦点是如何将经典的一些填充柱应用到 SFC 中, 添加改性剂 CO的流动相以及各种检测器的应用以及注重一些中等极性化合物的分离。另外, Depta 等研制了采用超临界 CO作为流动相的逆流色谱, 该制备装置包含了 8 个内径 30 mm 的高压色谱柱, 可在最高 350 ba r、80 下工作。该逆流色谱装置在 240 ba r、40下分 离叶绿醇异构体, 均达到了 99% 以上的纯度。2、超临界流体色谱法与其它色谱技术的联用由于超临界流体色谱法(Sup e rcr it ica l f lu id ex t ract io n, 简称 SF E ) 具有良好的选择性, 使它在中药有效成分的提取分离过程中发挥了较大的优势, 并有利于中药有效成分的分析。分析型超临界流体技术与其他分析技术如 GC , H PL C , GC M S, SFC , TL C , F T IR 等的联用可用于中药有效成分的分析。SF E 与其它分析技术的联用有离线和在线两种方式。离线方式较为简单, 应用范围广, 如 SF E - GC M S 的联用, 由于 SF E 技术的高选 择性和 GC M S 技术的方便快捷, 已广泛应用于中药有效成分的成分分析; 在线方式自动化程度高、定量准确快速、灵敏度高以及对强挥发性组分回收率高, 实现了样品的前处理及分离分析的优化组合, 国外对在线联用技术方面的研究较为活跃, 在医药化工、环境等已有较多研究, 但国内在这方面的研究甚少。梁延 寿等研究了 SF E - SFC 联用在生药分析中的应用。SF E 与其它技术离线联用在中药有效成分分析中研究较多。2.1 SF E - H PL C M a rx 等建立了快速 SF E - H PL C 测定 Gua rana 中的可可碱、茶碱、儿茶素和表儿茶素的方法。Ibanez 等研究了从薄荷中提取抗氧化性物质, 并用反相高效液相色 谱法测定提取物中的含量。何首乌为蓼科植物 P oly g onum m u lti2 f lorum T hunb 的块根, 具有滋补强壮、解毒消痛、润肠通便等功能。何首乌含有蒽醌类, 二苯乙烯苷类及磷脂等有效成分, 其中蒽醌类是重要活性成分。袁海龙等建立了 SF E - H PL C 法分离测定何首乌中的蒽醌类成分以及磷脂类成分, 为何首乌及其制 剂的质量控制提供了方法性依据。又如延胡索 C ory d a lis y an2 h u su o W. T. w ang 的有效成分为生物碱, 其中以延胡索乙素(d l-te t rahyd rop a lm a t ine) 的止痛、镇静、抗惊作用最强。原永芳等建立了 SF E - H PL C , 应用硅胶柱 - 反相洗脱系统的高效液相色谱法测定延胡索及其成方制剂中延胡索乙素的含量, 方法简便、 快速、精密度高。此色谱系统同样适于其他中药及其制剂中生物碱的定量分析。余佳红等采用 SF E - H PL C 法测定银杏叶提物中总黄酮苷的含量, 方法简便、快速, 重现性好。李迎春等人用超临界CO流体及共溶剂乙醇萃取丹参中的 3 种丹参酮, 并用高效液相色谱法(H PL C ) 检测了萃取产物中 3 种丹参酮的含量。2.2 SF E - GC M S GC M S 法分析水蒸气提馏法(SD ) 与超临界流体色谱法(SF E ) 从百里香中提取物的化学成分, SD 法萃取物中有 55 个化合物被测定, 含单萜 11 个, 倍半萜 12 个; SF E 萃取物中有 75 个化合物被测定, 含单萜 13 个, 倍半萜 7 个。百里 香为百里香属植物, 它的花煎剂流浸膏可以用于支气管炎或上呼吸道疾病的防治, 也可用于神经炎或脊神经根炎止痛之用。此外, 临床报道可以治疗急慢性胃病。所以, 分析其化学成分对研究其药理作用具有重要意义。陈斌等用超临界流体萃取法联用毛细管气相色谱法(C GC ) 测定了丹参药材中丹参酮 IIA 的含量, 结果表明 SF E - C GC 法测定丹参药材中丹参酮 IIA 简便快速, 结果准确可靠。2.3 SF E - L C M S Seno ran s 等采用超临界流体萃取技术从薄荷叶中选择性提取具有抗氧化性的活性物质, 并用液质测定提取物中的活性物质。2. 4 SF E - SFC M . A sh raf- Kho ra ssan i 等采用 SF E - SFC 联用方法从醉椒根中提取并用超临界流体色谱分析了 7 种醉椒根内酯 ( 7, 8 - D ihyd ro kava in, Kava in, 5, 6 - D ehyd ro kava in, Yango n in, M e thy st icin, 5, 6, 7, 8 - T e t rahy sro yango n in, D ihy d rom e thy st icin )。醉椒根在南太平洋地区人们的生活中经常使用, 它可以治疗各种疾病。3、结束语综上所述, 超临界流体色谱以及超临界流体技术与其它分析技术的联用在中药有效成分的分析中起着重要的作用,是气相色谱和液相色谱技术的重要补充。我国学者对该领域也作了大量的研究, 并取得了一定的成果。但有关超临界流体的基础理论还尚未深入, 且超临界流体色谱是高压装置, 一次性投资较大, 限制了超临界流体技术的应用。但随着超临界流体理论和技术的发展, 相信它在中药的提取和有效成分的分析中会起着越来越大的作用。参考文献:1马海乐 生物资源的超临界流体萃取M 安徽:科学技术出版社,2000: 108 121.2陈发奎 常用中草药有效成分含量测定M 北京:人民卫生出版社,1997: 12-12 3郭亚东 茶叶中咖啡因的超临界流体色谱分析 J 色谱, 20024CA,133;340367b5CA,133;283440u6CA,132；142076x7刘志敏, 赵锁奇, 王仁安等 黄酮类化合物的超临界流体色谱分离8J. 分析化学, 1997, 25 (3) : 272 275.9赵锁奇, 石铁磐, 王仁安等 硅胶柱超临界流体制备色谱分离极性化合物J . 西 北大学学报(自然科学版) , 2001, 31 (3) : 229 231.10 B u rfo rd M. D , H aw thom e S. B , M ile r D J. A na ly sis o f vo la t ile11 G re ib ro kk T. A pp lica t io n s o f sup e rcr it ica l f lu id ex t ract io n in m u l 梁延寿. 超临界流体萃取- 超临界流体色谱法联用技术及其在生药分析中的应用J. 药物分析杂志, 1996, 16 (1) : 60 63. 12CA , 127: 148484x.13CA , 133: 295515k.14袁海龙, 李仙逸, 张 纯, 等. 超临界流体萃取- 高效液相色谱法测定何首乌中磷脂成分J . 药学学报, 1999, 34 (9) : 7022705.15原永芳, 李修禄, 柳正良, 等. 超临界流体萃取法及高效液相色谱法分 析延胡索 中延胡索乙素的含量J. 药学学报, 1996, 31 (4) : 2822286.16余佳红, 柳正良. SF E - H PL C 测定银杏叶粗提物中黄酮类化合物的 含量J. 中草药, 2000, 31 (2) : 1012103.17李迎春, 曾健青, 刘莉玫, 等. 丹参中 3 种丹参酮的超临界二氧化碳萃 取及液 相色谱分析J. 色谱, 2002, 20 (1) : 40242.18田暄, 陆曼. GC M S 用于超临界萃取与水汽蒸馏中药百里香化学成分的研究J . 质谱学报,1999, 20 (3 4) : 149 150. 24 陈 斌, 朱 梅, 邢旺兴, 等. 丹参中丹参 酮 IIA 的 SF E- C GC 法测定J . 药学学报, 2001, 36 (1) : 55 57.19李金华,