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毛泡桐叶中乌索酸的提取分离及反相高效液相色谱分析
作者:易艳萍,邹盛勤,谢晚彬,陈武    
作者单位:1.宜春学院化学与生物工程学院,江西 宜春 336000;2.江西省天然药物活性成分研究重点实验室,江西 宜春 336000

《时珍国医国药》 2008年 第4期

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       【摘要】 
       目的提取鉴定毛泡桐叶中的乌索酸,并建立其含量测定方法。方法采用“醇提凝析法”新工艺分离制备乌索酸,IR,MS,NMR 鉴定其结构。建立反相高效液相色谱测定其含量的方法,色谱柱为 KromasilC18 柱,流动相为乙腈-甲醇-水-磷酸(体积比168∶682∶150∶1.68),流速0.8 ml/min,检测波长210 nm,柱温25℃。结果乌索酸在0.92~16.56 μg范围内线性关系良好(r=0.999 6)。样品乌索酸含量为99.61%,得率为30.5%。结论 “醇提凝析法”分离制备乌索酸工艺先进,实用可行,为工业试验生产乌索酸提供了技术条件;RP-HPLC法测定乌索酸含量准确、精密度高、重复性好、线性范围宽,可作为控制乌索酸质量的方法。
       【关键词】  毛泡桐叶 乌索酸 结构表征 反相高效液相色谱
       Preparation and RP-HPLC Analysis of Ursolic Acid from Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud Leaves
       YI Yanping, ZOU Shengqin, XIE Wanbin, CHEN Wu
       (1.College of Chemistry and Bioengineering of Yichun University, Yichun, Jiangxi 336000,China; 2. Key Laboratory of Jiangxi Province for Research on Active Ingredients in Natural Medicines, Yichun, 336000, China)
       Abstract:Objective:To extract and identify ursolic acid from Paulownia tomentosa (Thunb. ) Steud leaves and to establish a determination method of ursolic acid. Methods:Ursolic acid was extracted from Paulownia tomentosa(Thunb. ) Steud leaves by adopting a new method of ethanol extraction and agglutination separation, and its structure was identified by IR, MS and NMR. A determination method of ursolic acid in Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud leaves by reversed- phase high performance liquid chromtograph was established. The chromatographic column (KromasilC18, 4.6 mm×250 mm, 5 μm), acetonitrile-methanol-water-phosphoric acid mobile phase(168:682:150:1.68, V/V) with 0.8 ml/min flow rate, the detected wavelength(210 nm) and the column temperature (25℃) were adopted. Results:Ursolic acid showed good linear relationship in the range of 0.92~16.56 μg(r=0.999 6). The average recovery rate was 99.82% (RSD was 0.75%). The content was 99.61% and the gain rate was 3.05 ‰. Conclusion:The method of ethanol extraction and agglutination separation to extract ursolic acid is advanced, rational, practical and feasible, and it provides technology condition for industrial production of ursolic acid. RP-HPLC is simple and accurate, it has good repeatability and wider linear range, and it can be used to evaluate the quality of ursolic acid.
       Key words:Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud leaf;   Ursolic acid;   Structural characteristics;   RP-HPLC
       毛泡桐叶为玄参科泡桐属植物毛泡桐Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud 的叶子[1]。泡桐的药用价值我国古代就有记载,《本草纲目》(1578年)记有“桐叶主恶蚀疮著阴皮主五痔、杀三虫,花主傅猪疮,消肿、生发。”泡桐的花、叶、果、木、皮、根均可入药[2]。泡桐叶含桃叶珊瑚苷、泡桐苷、毛蕊花苷、异毛蕊花苷、糖苷、多酚类[2]及熊果酸、乙酰熊果酸α,β[3]等,其中三萜酸类,特别是乌索酸和齐墩果酸,具有抗菌、抗肝炎、抗肿瘤、降血糖血脂、增强免疫功能等多种药理作用,已引起人们广泛的关注[5,6]。为此,我们以毛泡桐叶为原料,采用“醇提凝析法”提取分离乌索酸[5,6],并建立 RP-HPLC 测定分析乌索酸含量的方法,为开发利用丰富的毛泡桐药用植物资源提供科学依据。
       1  器材与方法
       1.1   材料
       毛泡桐叶采自江西宜春市宜春学院北校区,经江西省天然药物活性成分研究重点实验室鉴定为紫花毛泡桐P.tomentosa(Thunb) Steud的叶子。95 %乙醇(食用级,南昌利康药械实业有限公司);“YCXY- 1 号”除杂剂(自制);复合酶制剂(哈尔滨神农有限公司);活性炭(分析纯,上海豪申化学试剂有限公司);甲醇(色谱纯,天津市大茂化学试剂厂);水为超纯水;乌索酸对照品(中国药品生物制品检定所提供,批号110742 - 200314)。
       1.2 仪器Waters 系列高效液相色谱仪(515双泵,2996光电二极管阵列检测器,Empower 中文色谱数据工作站,美国);Perkin-Elmer傅立叶变换红外光谱仪(美国); Autospec - Ultima ETOF EL 型质谱仪(美国);INOVA - 600 型、Brucker ACF - 400 型核磁共振仪(美国);Boetius显微熔点测定仪(北京);WZZ-1S 数字式自动旋光仪(上海);RO-MB-10D 高纯水机(杭州永洁达膜分离设备厂),CP225D 电子分析天平(德国Sartourius公司),FW100 型高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司),202-26A 型数显电热恒温干燥箱(上海阳光实验仪器有限公司)。
       1.3  乌索酸的提取分离
       1.3.1  工艺流程见图1。
       1.3.2   操作步骤采用“醇提凝析法”提取分离。将干燥后的毛泡桐叶 10 kg 粉碎成粗粉(20目),用温水湿润,加入原料干重1%的复合酶制剂,38℃ 酶解处理24 h,滤干,加入8倍重量90%乙醇,85℃回流提取2次,1h/次,合并提取液,过滤,减压回收乙醇得浸膏,以纯水沉降洗涤后加“YCXY- 1 号”除杂剂除杂处理2次,过滤,用 95 % 乙醇溶解,调pH值碱化,加活性炭脱色,过滤除杂,再用 95% 乙醇溶解,调pH值酸化,凝析分离、纯化精制,80℃ 干燥24 h ,得无色针状结晶 30.5g,得率为3.05‰。
       2   结果
       2.1  样品结构鉴定样品IRKBr maxυ cm-1:3 434(-OH)、2 968、2 927、2 871(C-H)、1 694(C=O)、1 456、1 384(CH3)、1 031(C-O);EI-MS(m/z):456(M+)、441(M-CH3)、438(M-H20)、423(M-CH3-H20)、411(M -COOH)、410(M-H-COOH);D、E环离子a(C环经RDA裂解):248(a-100)、203(a-COOH)、189(a-CH2- COOH)、133;A、B环离子b(C环经RDA裂解):208(b)、207(b-H)、190(b-H2O)和189(b-H2O-H);1H-NMR(DMSO-d6) 示5个季碳甲基:(δ0.68、0.75、0.87、0.89、1.04,各3H,s);2个叔碳甲基(δ0.81,J=6.2Hz; 0.91,J=6.0Hz,各3H,d);C18(δ2.01,J=11.4Hz,d);C3α-H(δ3.00,J=11.0,5.2,5.2Hz,1H,td,);C12-H(δ5.13,J=3.5Hz,1H,t);C15-H(δ1.00,J=13.6,1H,brd);C16-H(δ1.93,J=13.2,4.0,1H,td);C29-H(δ0.81,J=6.2Hz,3H,d);C30-H (δ0.91,J=6 Hz,3H,d);13C-NMR(DMSO-d6) 示7个伯碳:δ28.3(C23)、16.1(C24)、15.2(C25)、17.0(C26)、23.3(C27)、16.9(C29)、21.1(C30);9个仲碳:δ38.2(C1)、27.0(C2)、18.0(C6)、32.7(C7)、22.8(C11)、27.5(C15)、23.8(C16)、31.2(C21)、36.3(C22);7个叔碳:δ76.8(C3)、54.8(C5)、47.9(C9)、124.6(C12)、52.3(C18)、39.4(C19)、38.5(C20);6个季碳:δ38.4(C4)、39.8(C8)、36.5(C10)、138.2(C13)、41.6(C14)、48.8(C17);1个羧基碳:178.3(C28)。
       以上光谱数据与文献值一致[7,8],根据光谱数据确证样品为乌索酸。
       2.2 乌索酸样品含量测定
       2.2.1  对照品溶液配制精密称定乌索酸对照品 9.20 mg,置于10ml 量瓶中,加流动相溶解并稀释至刻度,摇匀,制成对照品溶液。
       2.2.2  样品溶液配制精密称定乌索酸样品 8.12 mg,置于10 ml 量瓶中,加流动相溶解并稀释至刻度,摇匀,作为样品溶液。
       2.2.3  检测波长的选择
        
       取乌索酸对照品和样品溶液进样,在190~500 nm 波长范围进行光谱扫描,乌索酸在流动相中的最大紫外吸收波长均为 204.5 nm (见图2),但由于流动相在短波长处有末端吸收,为了消除背景,提高信噪比,提取不同波长的色谱图进行比较,选择 210 nm 为检测波长信噪比高,峰形好,干扰小,最大限度地保证分析结果的准确。
       2.2.4  色谱条件色谱柱为 Kromasil C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相为乙腈-甲醇-水-磷酸(体积比168∶682∶150∶1.68);流速 0.8 ml·min-1;检测波长 210 nm;柱温为 25℃ 。以乌索酸计,理论塔板数分别为 16 675 ,分离度为 1.924,对称因子分别为 0.998,外标法定量分析。
       2.2.5  线性关系实验用微量注射器精密吸取乌索酸对照品溶液 1,2,6,10,14,18μl  进样分析,平行 3 次,按色谱条件测定峰面积,以对照品的进样量为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,得乌索酸回归方程为:Y=6.38×105X +1.84×104(r=0.999 6)。表明当乌索酸进样量在0.92~16.56 μg 之间时,线性关系良好。
       2.2.6  精密度实验精密吸取乌索酸对照品溶液 10 μl 进样,重复 5 次,测得乌索酸峰面积RSD为0.80 %( n = 5),本方法精密度良好。
       2.2.7  重复性实验精密称取同一批乌索酸样品 5 份,配制样品溶液,吸取 10 μl 进样分析,测得乌索酸峰面积RSD为1.12 %( n = 5) ,本方法重复性好。
       2.2.8  乌索酸含量测定吸取样品溶液 10 μl 进样分析,重复进样 5 次,样品中乌索酸的含量为99.61%。
       3   讨论
       泡桐是玄参科(Scrophulariaceae)落叶乔木,原产于我国,现有 9 个种,4 个变种[1],国内分布广泛,资源丰富。毛泡桐叶中不仅乌索酸含量较高,而且其同分异构体齐墩果酸含量极低,经研究测定其叶中乌索酸含量高达7.5‰[9,10],为乌索酸的开发开辟了新的原料路线。
       采用“醇提凝析法”新工艺,从毛泡桐中提取分离乌索酸,仅以乙醇为溶剂,未加其它有机溶剂,采用自制的“YCXY- 1 号”除杂剂,有效去除脂类、类脂类、酚类及叶绿素等杂质,不仅提高了产品的安全性,而且简化了工艺流程,降低了生产成本,有利于乌索酸的富集和纯化,其含量达99.61%,得率达30.5%,具有制备量大,质量稳定,易于实现工业化生产等特点。
       本研究选用乙腈-甲醇-水(体积比168:682:150)体系为流动相,发现当流动相洗脱速度达 0.8 ml·min-1 时,乌索酸与其同分异构体齐墩果酸达到了基线分离,但峰形拖尾,这是由于结构中的羧基存在解离现象,加入适量磷酸能有效抑制其解离,使拖尾现象得以改善,峰形尖锐对称。经多次预实验选定流动相为乙腈-甲醇-水-磷酸(体积比168∶682∶150∶1.68),流速为 0.8  ml·min-1。
       乌索酸在流动相中的紫外吸收光谱显示其最大吸收波
       长为 202.2 nm,但溶剂甲醇在短波长处亦有吸收,为减少干扰,且不至于降低检测的灵敏度,故确定 210 nm 为检测波长。
       采用该实验建立的 RP-HPLC 法测定毛泡桐中乌索酸的含量,样品处理简单,无其它杂质的干扰,方法简便、快速,分离效果好,数据准确可靠,为相关植物中乌索酸含量的测定提供了科学的分析手段。
       致谢:乌索酸的质谱、核磁共振谱由中国海洋大学药物研究所李英霞教授代测。
       【参考文献】
           [1]中国科学院泡桐调查组.泡桐研究[M].北京:中国农业出版社,1980.
       
       [2]潘晓辉,田 涛.毛泡桐花挥发油的提取[J].安康师专学报,2003,15(4):69.
       
       [3]韩 晶,孙来九.从毛泡桐叶中提取、分离熊果酸的新工艺研究[J].西北大学学报(自然科学版),2003,33(3):304.
       
       [4]LIU J.Pharmacology of oleanolic acid and ursolic acid[J].Journal of Ethnopharmacology,1995,45:57.
       
       [5]李开泉,陈 武,熊筱娟,等.乌索酸的化学研究概况[J].宜春医专学报,2001,13(2);128.
       
       [6]陈 武,李开泉,熊筱娟,等.陆英抗肝炎活性成分的研究[J].宜春医专学报,2000,12(4):239.
       
       [7]丛浦珠. 质谱学在天然有机化学中的应用[M].北京:科学出版社, 1987:684 .
       
       [8]彭师奇. 药物的波谱解析[M]. 北京:北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社,1998.
       
       [9]刘名权,邹盛勤,陈 武,等.正交试验法优选毛泡桐中乌索酸提取工艺[J].宜春学院学报,2007,29(2):1.
       
       [10]刘名权,邹盛勤,陈 武,等.超声辅助HPLC法测定毛泡桐中乌索酸和齐墩果酸含量[J].微量元素科学,2007,14(5):19.

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