研究黄精炮制前后呋喃类化学成分的变化论文

时间:2020-06-29 17:50:57 化学毕业论文 我要投稿

研究黄精炮制前后呋喃类化学成分的变化论文

  黄精是百合科黄精属多种植物的根茎。2010年版中国药典收载了滇黄精PolygonatumkingianumColl.etHemsl.、黄精PolygonatumsibiricumRed.、多花黄精Polygonatumcyrtonema Hua的干燥根茎入药。黄精为临床常用补益药,其性味甘平,有补气养阴、健脾、润肺、益肾等功效,主治脾胃气虚、体倦乏力、胃阴不足、口干食少、肺虚燥咳、劳嗽咳血、精血不足、腰膝酸软、须发早白、内热消渴等症。黄精炮制过程加热时间长,温度较高,含有大量的糖类成分,提示炮制过程中可能产生了还原糖与氨基酸的Maillard(美拉德)反应,测定制黄精中5-羟甲基糠醛(5-HMF)的含量也进一步证实了Maillard反应的发生。有研究表明,糖和氨基酸通过Maillard反应产生呋喃、甲基呋喃、乙醛和羟乙醛等化合物。本实验通过顶空静态进样-气相色谱-质谱法(HS-GC-MS法)研究3种来源黄精在两种炮制方法炮制前后的呋喃类成分,鉴定挥发性成分43种,包括呋喃类、醛类、酮类等,其中呋喃类成分所占比例大,因此利用庚酸甲酯为内标,半定量测定糠醛、5-甲基糠醛、5-羟甲基糠醛等11种呋喃类成分含量。通过研究黄精炮制过程中的挥发性Maillard反应产物,为进一步进行黄精的炮制过程化学成分变化研究提供了依据。

研究黄精炮制前后呋喃类化学成分的变化论文

  1 仪器与试药

  7697A-7890A-5975C顶空-气相色谱-质谱联用仪(美国Agilent公司),自带EnhancedData质谱数据处理软件(配有NIST11谱库);SartoriusCP225D型电子天平(德国Sartorius公司)。无水乙醇(HPLC 级,美国J.T.Baker公司);庚酸甲酯对照品(美国Sigma公司,质量分数≥99.8%)。黄精药材购自江西省樟树市药材市场,经江西中医药大学药学院付小梅副教授鉴定,分别为百合科植物滇黄精Polygonatum kingianum Coll.etHemsl.、黄精Polygonatumsibiricum Red.、多花黄精Polygonatumcyrtonema Hua的干燥根茎。

  2 方法与结果

  2.1 不同黄精炮制品的制备

  2.1.1 炆黄精:

  取黄精药材,净选后,清水漂1d,取出,沥干,放入炆药罐内炆24h,至药熟透汁尽,取出,50℃干燥,加20%黄酒喷洒均匀,闷润,待酒吸尽,蒸制4h,焖一夜,取出,放入烘箱内50℃干燥,低温粉碎,过40目筛,备用。

  2.1.2 蒸黄精:

  取黄精药材,净选后,加20%黄酒喷洒均匀,闷润,待酒吸尽,蒸制24h,取出,稍晾,拌回蒸液,再晾至六成干,放入烘箱内50℃干燥,低温粉碎,过40目筛,备用。2.2 HS-GC-MS条件2.2.1 顶空进样条件:炉温:100 ℃;平衡时间:40min;振摇速度:中速;进样阀温度:120 ℃;进样传输线温度:150℃。样品瓶填充模式:流量至压力,加压压力:15psi;压力平衡时间:0.1min。定量环填充压力:10.5psi;平衡时间:0.05min,进样时间:1min。

  2.2.2 色谱条件:

  色谱柱:HP-VOC(60m×320μm,0.25μm);进样口温度:250 ℃;分流比:5∶1;载气为99.999%高纯氦气,恒流模式,流速:1.0mL/min;升温程序:40 ℃保持3min后,以4 ℃/min升至250℃,保持5min。

  2.2.3 全扫描模式质谱条件:

  扫描范围:35~450amu;电离方式:EI(70eV);溶剂延迟7min;离子源温度:230℃;四级杆温度:150℃。

  2.2.4 选择性离子扫描质谱条件:

  选择待测的11种呋喃类化合物的特征离子各两个,一个用于定量分析,一个用于辅助定性分析,离子驻留时间:30ms。

  2.3 内标溶液(IS)的制备

  精密称取庚酸甲酯对照品6.8mg于10mL量瓶中,加无水乙醇溶解并定容至刻度,摇匀,制成浓度为680μg/mL的溶液。

  2.4 供试品的制备

  取黄精药材粉末0.5g,精密称定,置20mL顶空瓶中,加入20μL内标储备液,用压盖器压紧后,进样分析。

  2.5 结果

  2.5.1 HS-GC-MS定性结果:

  采用HS-GC-MS联用仪在全扫描模式下,分析加热至100℃时滇黄精的挥发性化学成分。经NIST11谱库检索,结合保留时间锁定,共鉴定出43个化合物,另有两个化合物因匹配度较低未能定性。采用峰面积归一化法计算各化合物的相对百分含量。滇黄精的挥发性成分主要为呋喃类、酮类、有机酸类、醛类、酯类、醇类等成分,其中呋喃类成分含量最多,且糠醛的百分含量最高,为16.29%。呋喃类成分是Maillard反应的初级产物,它们与氨基化合物反应后能聚合生成大分子的类黑精类成分。研究表明,呋喃类化合物多具有较强的`生物学活性,如:糠醛有角质促成以及止痒、杀虫、灭菌等作用,用于神经性皮炎、银屑病、慢性湿疹及角化性皮肤病等。但糠醛蒸气有强烈的刺激性,并有麻醉作用,动物吸入、摄入或经皮肤吸收均可引起急性中毒,表现有呼吸道刺激、肺水肿、肝损害、中枢神经系统损害、呼吸中枢麻痹,以致死亡。5-羟甲基糠醛是一种能有效防治神经退行性疾病、认知损害和抗心肌缺血的心血管病药物,但同时对人体横纹肌和内脏有损害。因此,研究并控制呋喃类成分的含量对于制定黄精的质量标准具有重要的意义。

  2.5.2 黄精挥发性成分中呋喃类化合物的分析:

  为考察呋喃类成分在不同种类的黄精和炮制前后的变化情况,采用选择离子法,以庚酸甲酯为内标,对黄精挥发性成分中11种呋喃类化合物进行了半定量分析。各化合物的特征离子,选择离子流图。各黄精中成分含量最高的是糠醛,经过两种方法炮制后,除部分情况1-(2-呋喃基)-乙酮及2-戊基呋喃含量减少,其余9种呋喃类成分含量大多有所增加。多花黄精和滇黄精中糠醛含量很高,但黄精中糠醛含量较低,高低相差近20倍,可见不同来源的黄精所含糠醛类成分含量差异很大,多花黄精≈滇黄精>黄精。对于不同的炮制方法,糠醛类成分含量,蒸法>炆法。

  3 讨论

  3.1 黄精挥发性成分中呋喃类化学成分的定量方法

  由于缺少相关的对照品,实验中以庚酸甲酯为内标,采用内标法对呋喃类化学成分进行了半定量分析。为保证分析结果的稳定可靠,按照“2.4”项下方法平行制备6个样品,进样分析。对于得到的选择离子流图,提取各化合物的定量离子,记录峰面积,各化合物与内标峰面积相比后,以内标加入量为参照,计算各化合物的相对含量,进而考察方法的重复性。11种呋喃类化合物半定量结果的相对标准偏差在2.34%~4.75%之间,可以满足定量分析的要求。

  3.2 静态顶空进样技术的运用

  传统分析挥发性成分的方法是采用水蒸气蒸馏或有机溶剂提取再进行气相色谱分析。水蒸气蒸馏和有机溶剂提取会损失掉一些相对分子质量低的萜类和小分子量的酯类等易挥发的化合物,小分子化合物对挥发油的气味起着重要的作用。采用顶空分析(headspaceanalysis)法分析挥发性产物,可以为中药气味组成提供化学信息,提供中药药性判定的物质基础依据。顶空分析包括静态顶空分析、动态顶空分析(又名吹扫捕集)、顶空-固相微萃取三大类。顶空静态进样技术在样品前处理方面具有操作简单、快捷、节约药材等优点。本研究结果表明,在对黄精炮制前后挥发性成分分析过程中,样品消耗量仅为0.5g,并且整个提取过程高度自动化,减少了人为因素的影响。对11种呋喃类化合物的半定量研究表明,本法可作为快速检测黄精挥发性成分的方法,不同来源的黄精经过不同的炮制后,11种呋喃类化合物的含量变化明显。呋喃类化合物作为黄精炮制过程中发生的Maillard反应产物,为黄精炮制过程中Maillard反应的进一步研究提供了物质基础,同时为科学制订黄精的质量标准提供可靠的依据。

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