气-质联用分析雷公藤中萜和生物碱

2013-07-02 01:16郭志峰武晓阳张晓璇高志力
关键词:乙醚二氯甲烷雷公藤

郭志峰,武晓阳,张晓璇,高志力

(河北大学化学与环境科学学院药物化学与分子诊断实验室,河北保定 071002)

气-质联用分析雷公藤中萜和生物碱

郭志峰,武晓阳,张晓璇,高志力

(河北大学化学与环境科学学院药物化学与分子诊断实验室,河北保定 071002)

采用GC-MS法对雷公藤中的帖和生物碱进行了定性分析.雷公藤提取液先经去脂,再萃取萜和生物碱.去除的脂类经气相色谱分析共分离了130个峰,由它们所对应的质谱,通过谱图检索和谱图解析,鉴定推断出58种化合物.这些物质主要为醇、醛、酸、酯、醚、酮等.雷公藤生物碱提取液色谱分离出111个峰,鉴定出40种物质.其中萜类和生物碱相质量分数30%,其余化合物绝大多数是酸脂类化合物.

雷公藤;生物碱;乙醚;GC-MS

雷公藤(Tripterygium wilfordii)又名黄藤、菜虫药、断肠草等,属卫矛科植物,产于浙江、湖南、福建等省,主要分布在长江中下游地区.雷公藤属有毒中药[1],药理成分主要为萜类和生物碱[2-4],毒性大小依次为二萜、生物碱、三萜,临床上用来治疗类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、肾小球炎及各种皮肤病疾患[5-6].其总生物碱对菜青虫、粘虫、小菜蛾有很强的毒杀和生长抑制作用[7-11].迄今,从雷公藤属植物中分离出结构明确的化合物约200种[3],但仍有一些低含量化合物不清楚.目前国内外雷公藤分析方法主要有:HPLC法、高效毛细管电泳法、离子对色谱法、2D-NMR技术、薄层扫描法、光谱解析法等.这些方法受仪器检测限限制,有些微含量成分难以确定.气相色谱-质谱联用(GC-MS),极限检测限可达10-15g,且同时具有分离和定性2种功能.本文采用GC-MS分析技术,对雷公藤根皮粉末的乙醇水提取液进行了分析.由分离出的色谱峰对应的质谱,鉴定出雷公藤所含化合物.

1 实验部分

1.1 仪器和材料

1.1.1 仪器

7890A-5975CGC-MS(Agilent);色谱柱:BPX-5交联弹性石英毛细管柱(30m×0.22mm,0.25μm);ZFQ 85A旋转蒸发器(上海医械专机厂);超声波清洗器,摇摆式高速中药粉碎机,索氏提取器.

1.1.2 药材和试剂

雷公藤块茎(由安国药材公司提供);体积分数为95% 乙醇,二氯甲烷,三氯甲烷,乙醚,浓盐酸;氢氧化钠,干燥的无水硫酸钠(以上试剂均为分析纯);实验中所用水均为二次蒸馏水.

1.2 样品制备

雷公藤带皮块茎,机械碎成小块,经高速粉碎机粉碎成末.称取粉末10g,加入乙醇水溶液(V(乙醇)∶V(水)=80∶20)60mL浸泡过夜,再经索氏提取器,提取至无色(大约8h).蒸去乙醇,余液加12mol/L HCl(1+1)15mL回流酸化(pH=1)1h,室温过滤,滤出液用纯化过的乙醚10mL萃取3次,合并3次乙醚萃取液.氮气浓缩至1mL,-20℃低温保存,作为样品S1,备GC-MS分析.

乙醚萃取后剩余水相溶液,水浴(50℃)除去残留乙醚,20mol/L NaOH溶液,调节pH到13,二氯甲烷10mL萃取3次,合并3次二氯甲烷萃取液.氮气浓缩至1mL,-20℃低温保存,作为样品S2,备生物碱样品分析.

1.3 GC-MS分析条件

色谱条件:色谱柱为DB-1交联弹性石英毛细管柱(30m×320μm,0.25μm).进样口温度280℃,接口管道温度220℃,柱流量1.6mL/min,柱前压86.9kPa,分流进样,分流比1/10,载气为氦气;程序升温:S1样品,初始温度40℃,停1min后以10℃/min的升温速率升至200℃,不停留,以4℃/min的升温速率升至280℃,保持10min.S2样品,初始温度40℃,停1min后以40℃/min的升温速率升至200℃,不停留,以4℃/min的升温速率升至280℃,保持10min.进样1μL.

质谱条件:电离方式EI,电子能量70eV,源温150℃,收集电流200μA,全程扫描m/z33~500.

2 结果与讨论

2.1 雷公藤S1样品分析结果

雷公藤索氏提取后,大部分物质转移到提取液中.乙醇提取液酸化,乙醚去脂,氮气浓缩后得淡黄色S1样品.图1是S1样品的GC-MS的分析图.由图1看出共分离出130色谱峰,其中高温区分出几个大峰,相对含量占到38%.根据它们的质谱,经图谱检索出58种成分,表1列出了鉴定出的化合物名称.其中41峰为棕榈酸,56,57峰为雷芬萜.从表中看出,它们主要为酸、醇、酮、酯、生物碱、萜类、烷烃、醚、醛等化合物.萜类化合物相对含量较高,是雷公藤中的药用活性成分.还有些色谱峰,它们的质谱在谱库中检索的匹配度不到80%,表1未列出.其中有1个较大色谱峰(图1中a峰,保留时间为46.631min),它的相对分子质量与山海棠素和雷芬萜分子通式一致.结合谱图检索和质谱的碎片离子,推定为山海棠素类化合物.

2.2 雷公藤中生物碱的分析结果

S2样品旨在分析雷公藤中的生物碱.图2是它的GC-MS分析色谱图.由图2看出,共分离出111个色谱峰.根据它们的质谱,经谱图检索和人工解析,鉴定出40种化合物(表2).有几个相对较大的色谱峰(图2中a,b,e峰),其质谱在谱库检索中,没有相应的化合物与之匹配,未鉴定出.其余的色谱峰(图2中d,c,f,g,h,i,j峰),它们的分子量有的与三环氧化合物分子通式一致,有的与雷芬萜分子通式一致.由碎片离子,推定其中的c,f,g色谱峰为三环氧类化合物;d,h,i,j4个峰为雷芬萜.由它们的碎片离子,定出了它们的取代基.其中d峰取代基R为2个甲基,1个乙基;i峰为2个乙基,1个H;j峰为3个甲基.由表2看出,S2样品中检出的生物碱不多,原因可能是雷公藤中生物碱的分子量和极性较大,用二氯甲烷不能有效萃取过来或其中有些成分挥发性差,GC-MS检测不到.

图2 S2样品色谱Fig.2 Chromatogram of S2sample

表1 雷公藤乙醚萃取液GC-MS分析结果Tab.1 GC-MS analysis result of aether extract fromTripterygium wilfordii

续表1Continue tab.1

续表1Continue tab.1

表2 雷公藤二氯甲烷萃取液GC-MS分析结果Tab.2 Tripterygium wilfordii methylene chloride extract GC-MS analysis results

续表2Continue tab.2

3 结论

采用GC-MS的方法,对雷公藤粉末乙醇提取液中的去脂乙醚萃取液和二氯甲烷的生物碱提取液的化学成分进行定性分析.乙醚提取液中色谱共分出130个峰,由质谱鉴定出58种化合物,主要是酸,醇,酮,酯,醚,烷烃类,萜类,类芬萜.二氯甲烷生物碱提取液色谱共分出111个峰,谱图检索和人工质谱解析鉴定出的40种化合物,主要为生物碱,酸,醇,酮,醚,烷烃.

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(责任编辑:梁俊红)

Gas chromatography-mass spectrometry analysis of terpenes and alkaloids in Tripterygium wilfordii

GUO Zhifeng,WU Xiaoyang,ZHANG Xiaoxuan,GAO Zhili
(Key Laboratory of Medical Chemistry and Molecular Diagnosis,College of Chemistry and Environmental Science,Hebei University,Baoding 071002,China)

Terpenes and Alkaloids in Tripterygium wilfordii were analyzed using GC-MS.Before alkaloids and terpenes were striped the extracted liquids of Tripterygium wilfordii had been defatted by ether,which was separated 130peaks by gas chromatographic.58compounds were identified through their corresponding to the mass spectrometry.These substances included mainly alcohols,aldehydes,acids,esters,ether,terpenoids and alkyls etc.The liquid extracted alkaloids were separated 111peaks and 40substances were identified.The relative content of terpenoids and alkaloids were 30%,and others were mainly acid compound and lipid compounds.

Tripterygium wilfordii;alkaloids;aether;GC-MS

O657.63

A

1000-1565(2013)02-0167-08

10.3969/j.issn.1000-1565.2013.02.011

2012-10-20

国家自然科学基金资助项目(20575016)

郭志峰(1955-),男,河北保定人,河北大学研究员,主要从事有机质谱方面研究.E-mail:gzfvg@hbu.edu.cn

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