Simultaneous Determination of Nine Components in Ligustri Lucidi Fructus from Different Habitats by UPLC-ECD
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摘要: 建立超高效液相色谱-电化学检测法(UPLC-ECD)同时测定不同产地女贞子中羟基酪醇、原儿茶酸、酪醇、红景天苷、毛蕊花糖苷、特女贞苷、木犀草苷、橄榄苦苷、芦丁的方法。取女贞子药材粉末0.25 g经10 mL 80%甲醇超声提取20 min,提取液再经0.22 μm滤膜过滤后上样进行色谱分离。采用Waters ACQUITY UPLC BEH shield RP 18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)色谱柱分离,以甲醇−50 mmol/L柠檬酸盐缓冲液为流动相,梯度洗脱,流速为0.4 mL·min−1,柱温为45 ℃,进样体积为1 μL,电化学检测器检测,库伦检测池第一通道电压为450 mV,第二通道为700 mV。结果表明,9种化合物在各自的质量浓度范围内线性关系良好(R2≥0.9993);仪器精密度、方法重复性、稳定性试验的RSD≤2.5%;平均加样回收率在97.9%~102.2%范围内,RSD在2.4%~4.6%范围内。研究所建立的方法快速、简便,灵敏度高,结果稳定可靠,可用于同时测定女贞子中9种化合物的含量,为女贞子的质量控制提供参考。
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关键词:
- 超高效液相色谱-电化学检测法 /
- 女贞子 /
- 成分 /
- 含量测定
Abstract: A method was devoloped for the determination of hydroxytyrosol, protocatechuic acid, tyrosol, salidroside, verbascoside, specnuezhenide, luteolin, oleuropein and rutin in Ligustri Lucidi Fructus from different habitats by ultra-high performance liquid chromatography-electrochemical detection (UPLC-ECD). Ligustri Lucidi Fructus powder (0.25 g) was extracted ultrasonically for 20 min with 10 mL of 80% methanol. The extract was filtered through microporous membrane of 0.22 μm and then separeted by a Waters ACQUITY UPLC BEH shield RP 18 (2.1 mm×100 mm, 1.7 μm) chromatographic column. Methanol−50 mmol·L−1 potassium citrate solution with gradient elution was employed as the mobile phase. The flow rate was 0.4 mL·min−1, the column temperature was maintained at 45 ℃ and the injection volume was 1 μL. The potential of electrochemical detector was set at 450 mV in the first channel and 700 mV in the second channel. The results showed that the linearity of nine constituents was good in the range of their mass concentration (R2≥0.9993). RSD of precision, repeatability, and stability (12 h) were less than or equal to 2.5%. The average recovery rates were from 97.9% to 102.2% and the RSD was in the range of 2.4%~4.6%. The method in this study was rapid, simple, sensitive, stable and reliable. It could be applied for simultaneous determination of nine components in Ligustri Lucidi Fructus, which would provide a reference for the quality control of Ligustri Lucidi Fructus. -
女贞子为木犀科植物女贞(Ligustrum lucidum Ait)的干燥成熟果实,其味甘、苦,性凉,归肝、肾经,具有滋补肝肾、明目乌发的功效,主要用于治疗肝肾阴虚、眩晕耳鸣、腰膝酸软、须发早白、目暗不明、内热消渴、骨蒸潮热等[1]。女贞子为药食两用,主要含有环烯醚萜苷类、黄酮类、苯乙醇类、三萜类、挥发油、脂肪酸和氨基酸等多种活性化合物[2-6],具有抗氧化、抗肿瘤、保肝护肝、降血糖、降血脂、免疫调节、抗衰老、抗骨质疏松等药理作用[7-15]。女贞子的主要活性成分为特女贞苷、橄榄苦苷等环烯醚萜苷类化合物,此外苯乙醇类、黄酮类等成分因具有抗氧化和抗骨质疏松等生物活性也常被用来评价女贞子的质量。
目前,女贞子中活性化合物含量的检测多集中于特女贞苷、红景天苷、羟基酪醇、酪醇等的测定,采用的方法多为液相色谱分离,紫外检测器、二极管阵列检测器或荧光检测器等光学检测器检测[2,16-21],以及高效液相色谱-串联质谱法[22-25]检测,除此之外,周逸芝等[26]采用胶束电动毛细管色谱二极管阵列检测法同时测定女贞子饮片中红景天苷、酪醇、女贞苷、特女贞苷、齐墩果酸和熊果酸的含量。相对于光学检测器,电化学检测器(electrochemical detector,ECD)特别适合检测容易被氧化的物质,如酚酸、杂环类化合物,其灵敏度高,可达fmol水平[27-30],羟基酪醇、原儿茶酸、酪醇、红景天苷、毛蕊花糖苷、特女贞苷、木犀草苷、橄榄苦苷、芦丁的化学结构式中均含有酚羟基,非常容易被氧化。相对于质谱检测器,电化学检测器价格较低,前处理简单,无基质效应。因此,本研究建立了超高效液相色谱-电化学检测法测定女贞子中羟基酪醇、原儿茶酸、酪醇、红景天苷、毛蕊花糖苷、特女贞苷、木犀草苷、橄榄苦苷、芦丁的含量,通过分析与女贞子发挥药效相关的化合物群的含量来评价女贞子药材的质量。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
女贞子药材 市售,经遵义医科大学生命科学研究院孟令杰博士鉴定为木犀科女贞果实女贞子(Ligustri lucidi Fructus);甲醇(色谱纯)、柠檬酸钾-水合物、柠檬酸(分析纯)、酪醇、红景天苷、羟基酪醇、原儿茶酸、橄榄苦苷、木犀草苷对照品(HPLC≥98%) 上海阿拉丁;超纯水 自制;毛蕊花糖苷对照品(HPLC≥98%)、特女贞苷对照品(HPLC≥98%) 美国Ark Pharm。
U3000超高效液相色谱仪(配有Chromeleon 7.2工作站、ECD-3000 RS电化学检测器(检测池为6011库伦检测池)、DAD-3400RS型二极管阵列检测器)、Legend Micro 17小型台式离心机 美国Thermo;ME104E/02型电子天平 梅特勒-托利多;SB-5200DT型超声波清洗机 宁波新芝;Purelab Chorus 2超纯水系统 英国埃尔格。
1.2 实验方法
1.2.1 样品处理
称取女贞子药材粉末0.25 g,置20 mL具塞锥形瓶中,加80%甲醇10 mL,密塞,称重,超声20 min,放冷至室温,称重,用80%甲醇补足减失的质量,混合均匀,10000 r/min离心5 min,上清液用0.22 μm滤膜过滤后进样分析。
1.2.2 色谱条件
色谱柱:Waters ACQUITY UPLC BEH shield RP18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);流动相:流动相A为甲醇,流动相B为50 mmol/L柠檬酸-柠檬酸钾缓冲液(pH约2.8左右),梯度洗脱(0~5 min,5%A~6.5%A;5~8 min,6.5%A~24%A;8~21 min,24%A~32%A);流速为0.4 mL/min;柱温:45 ℃;进样量为1 μL;自动进样器温度10 ℃;电化学检测器检测池电压第一通道为450 mV,第二通道为700 mV。
1.2.3 对照品溶液的配制
1.2.3.1 单个对照品溶液的配制
称取羟基酪醇、原儿茶酸、酪醇、红景天苷、毛蕊花糖苷、特女贞苷、木犀草苷、橄榄苦苷和芦丁对照品10.00 mg,分别置5 mL棕色容量瓶中,加甲醇溶解并定容,涡旋振荡摇匀,配制成质量浓度为2 mg·mL−1的单个对照品储备溶液,4 ℃冷藏备用。
1.2.3.2 系列混合对照品工作溶液的配制
分别取各对照品储备液适量,加50%甲醇稀释,配制成毛蕊花糖苷、特女贞苷、橄榄苦苷质量浓度为400 μg·mL−1,羟基酪醇、酪醇、红景天苷质量浓度为100 μg·mL−1,芦丁质量浓度为200 μg·mL−1,木犀草苷质量浓度为40 μg·mL−1,原儿茶酸质量浓度为20 μg·mL−1的混合对照品储备液。再将混合对照品储备液配制成系列混合对照品工作溶液,其中毛蕊花糖苷、特女贞苷、橄榄苦苷质量浓度为20、40、80、160、240、320、400 μg·mL−1,羟基酪醇、酪醇、红景天苷质量浓度为5、10、20、40、60、80、100 μg·mL−1,芦丁质量浓度为10、20、40、80、120、160、200 μg·mL−1,木犀草苷质量浓度为2、4、8、16、24、32、40 μg·mL−1,原儿茶酸质量浓度为1、2、4、8、12、16、20 μg·mL−1,4 ℃冷藏备用。
1.3 数据处理
采用Chromeleon 7.2软件进行数据采集;采用Excel办公软件进行数据分析;采用Origin 8.0软件进行绘图。
2. 结果与分析
2.1 流动相的选择
在使用电化学检测器检测易被氧化的化合物时,流动相中缓冲盐的浓度至关重要,适当浓度的缓冲盐(通常大于20 mmol·L−1)不仅可以保护检测器的电极,还可以降低基线噪音。故本实验选择以甲醇为流动相为A,50 mmol/L柠檬酸-柠檬酸钾缓冲液(pH约2.8左右)为流动相B,分离样品溶液中的9种待测化合物,其响应高,分离度好,混合对照品溶液和样品溶液的色谱图见图1。
2.2 检测电压的选择
将电化学检测器的电压由50 mV逐渐升高至800 mV,同一混合对照品溶液重复进样,考察不同检测电压下各分析物峰面积的变化,以确定最佳的检测条件。将同一化合物在不同检测电压下的峰面积除以该化合物的最大峰面积即得归一化后的峰面积百分比,以峰面积百分比为纵坐标,检测电压为横坐标作图,结果见图2。由图2可知,当电压高于450 mV时,羟基酪醇、原儿茶酸、毛蕊花糖苷、木犀草苷、橄榄苦苷、芦丁在表面积比较大、抗污染能力比较强的多孔石墨电极中接近完全氧化,故采用450 mV作为羟基酪醇、原儿茶酸、毛蕊花糖苷、木犀草苷、橄榄苦苷、芦丁的检测电压,设为ECD 1;当电压低于500 mV时酪醇、红景天苷、特女贞苷几乎没有氧化,随着电压升高,酪醇、红景天苷、特女贞苷逐渐被氧化,当电压升高至700 mV时,氧化完全,故选择700 mV作为酪醇、红景天苷、特女贞苷的检测电压,设为ECD 2。
2.3 方法学考察
2.3.1 线性关系、检测限和定量限
取“1.2.3.2”项下系列混合对照品溶液,按“1.2.2”项下的色谱条件进行分析。以各分析物峰面积y(nA·min)作为纵坐标,样品中各分析物浓度x(μg·mL−1)作为横坐标,作标准曲线以及回归方程,以信噪比3:1和10:1分别计算分析方法的检测限(LOD)和定量限(LOQ),结果见表1。
表 1 9种化合物的回归方程、决定系数(R2),、线性范围、检测限和定量限Table 1. Linear regression equations, coefficients of determination (R2), liner range, LODs and LOQs of nine components化合物 线性回归方程 R2 线性范围
(μg·mL−1)检测限
(ng·mL−1)定量限
(ng·mL−1)羟基酪醇 y=32.419x−0.7463 0.9993 5~100 2.5 8.3 原儿茶酸 y=22.793x−0.4766 0.9993 1~20 2.1 7.0 酪醇 y=37.852x−0.6447 0.9995 5~100 2.8 9.3 红景天苷 y=10.181x−1.5537 0.9994 5~100 3.8 12.7 毛蕊花糖苷 y=6.095x−2.1708 0.9995 20~400 2.0 6.7 特女贞苷 y=1.329x+1.0532 0.9993 20~400 21.2 70.7 木犀草苷 y=3.469x−0.0113 0.9996 2~40 10.1 33.7 橄榄苦苷 y=4.103x−0.1065 0.9995 20~400 6.4 21.3 芦丁 y=4.019x+7.5408 0.9997 10~200 7.3 24.3 2.3.2 仪器精密度试验
取混合对照品溶液,按“1.2.2”项下的色谱条件连续进样6次,记录各分析物的峰面积,并计算RSD,羟基酪醇、原儿茶酸、酪醇、红景天苷、毛蕊花糖苷、特女贞苷、木犀草苷、橄榄苦苷、芦丁峰面积的RSD值分别为0.28%、0.96%、0.53%、1.3%、0.68%、1.4%、0.92%、0.86%、0.63%。结果表明,仪器的精密度良好。
2.3.3 方法重复性试验
取同一批次女贞子样品粉末0.25 g,精密称取6份,照“1.2.1”项下处理,按“1.2.2”项下色谱条件进样分析,记录各分析物峰面积,并计算RSD,羟基酪醇、原儿茶酸、酪醇、红景天苷、毛蕊花糖苷、特女贞苷、木犀草苷、橄榄苦苷、芦丁峰面积的RSD值分别为0.63%、1.4%、0.84%、2.2%、0.79%、1.9%、1.1%、1.3%、0.55%。结果表明,该方法重复性良好。
2.3.4 稳定性试验
精密称取女贞子样品粉末0.25 g,照“1.2.1”项下处理,在0、2、4、6、8、10、12 h按“1.2.2”项下色谱条件进样,记录各分析物的峰面积并计算RSD,羟基酪醇、原儿茶酸、酪醇、红景天苷、毛蕊花糖苷、特女贞苷、木犀草苷、橄榄苦苷、芦丁峰面积的RSD值分别为0.76%、2.1%、2.3%、2.5%、2.3%、2.0%、1.3%、1.7%、2.0%。表明样品溶液在12 h内稳定。
2.3.5 加标回收率试验
精密称取已知含量的女贞子样品(S10)0.125 g,精密加入一定量的对照品,照“1.2.1”项下处理,平行制备6份,按“1.2.2”项下色谱条件进样,记录各分析物的峰面积,计算平均回收率。结果见表2,羟基酪醇、原儿茶酸、酪醇、红景天苷、毛蕊花糖苷、特女贞苷、木犀草苷、橄榄苦苷、芦丁的平均回收率在97.9%~102.2%范围内,RSD≤4.6%。
表 2 9种化合物的加标回收率及其相对标准偏差(n=6)Table 2. Recoveries of nine components and their relative standard deviations (n=6)化合物 样品含量(μg) 加入量(μg) 测得量(μg) 平均回收率(%) RSD(%) 羟基酪醇 337.7±6.2 300 633.9±14.9 98.7±4.1 4.2 原儿茶酸 57.7±1.1 500 108.8±1.7 102.2±3.3 3.3 酪醇 278.1±5.1 300 582.8±9.5 101.6±2.8 2.8 红景天苷 109.9±2.0 100 207.7±2.1 97.9±2.4 2.5 毛蕊花糖苷 1203.9±22.2 1200 2399.6±42.2 98.8±3.0 3.1 特女贞苷 994.6±18.2 1000 1977.0±39.5 98.2±2.3 2.4 木犀草苷 113.6±2.1 100 214.3±4.9 100.7±4.6 4.6 橄榄苦苷 300.5±5.5 300 606.0±11.1 101.8±3.2 3.1 芦丁 393.4±7.2 400 790.2±11.8 99.2±3.5 3.6 2.4 样品含量的测定
精密称取10批不同产地女贞子药材各0.25 g,照“1.2.1”项下处理,按“1.2.2”项下色谱条件进样分析,结果见表3。《中国药典》2020年版一部规定,特女贞苷作为品质评价的指标成分,其在女贞子样品中的含量不得少于0.7%(7 mg·g−1),所测10批样品中,特女贞苷的含量均高于0.7%(7 mg·g−1),其中编号为S2的女贞子中特女贞苷的含量最高,为1.556%(15.56 mg·g−1)。10批女贞子中,特女贞苷、橄榄苦苷、毛蕊花糖苷、芦丁的含量相对较高,羟基酪醇、酪醇、红景天苷、木犀草苷次之,原儿茶酸含量最低。女贞子的主要活性成分为环烯醚萜苷类,特女贞苷、橄榄苦苷均属此类,但女贞子的药效作用并不是由个别成分的含量决定,需通过分析与女贞子发挥药效相关的化合物群的含量才能真正评价女贞子药材的质量。本实验建立超高效液相色谱-电化学检测法测定女贞子中的9种化学成分,能客观反映不同产地女贞子化学成分的差异,对于评价女贞子质量优劣有一定的参考价值。样品中多成分的含量测定有利于更加全面地考察女贞子的药效物质基础,有利于更加全面、客观地评价女贞子的药材质量。
表 3 不同产地女贞子样品含量测定结果Table 3. Determination of the nine components in Ligustri Lucidi Fructus samples from different habitats样品编号 含量(mg·g−1) 羟基酪醇 原儿茶酸 酪醇 红景天苷 毛蕊花糖苷 特女贞苷 木犀草苷 橄榄苦苷 芦丁 S1(四川内江) 2.07 0.32 1.72 0.76 2.46 12.39 1.33 13.11 5.95 S2(云南昆明) 3.06 0.31 3.22 1.45 5.50 15.56 0.45 3.36 3.67 S3(河北保定) 2.37 0.25 2.71 1.43 8.37 12.65 0.12 1.98 1.24 S4(河北安国) 2.68 0.32 2.93 1.94 10.52 12.18 0.90 10.60 3.03 S5(浙江宁波) 2.48 0.29 3.59 2.35 10.31 12.99 0.64 9.18 2.54 S6(江苏徐州) 1.48 0.15 1.93 2.34 9.42 8.53 0.26 3.27 0.97 S7(江苏连云港) 2.38 0.36 3.78 2.18 7.04 14.03 0.53 5.75 2.23 S8(陕西宝鸡) 1.17 0.36 0.57 1.58 10.02 12.30 1.36 12.62 5.41 S9(陕西宝鸡) 1.58 0.17 1.54 2.21 10.26 10.73 0.49 1.37 1.24 S10(甘肃陇南) 2.67 0.46 2.20 0.87 9.61 7.87 0.90 2.38 3.11 2.5 与UPLC-DAD比较
当色谱柱、流动相、进样体积、柱温等色谱条件一致时,设置DAD检测器的检测波长为230、280和330 nm,ECD检测器电压为450和700 mV,对同一样品溶液进行检测。测定结果如图3所示。
由上图可知,采用UPLC-ECD进行检测时,如图3b,9种化合物分离度好、灵敏度高、检测限低;采用UPLC-DAD进行检测时,如图3a ,毛蕊花糖苷、特女贞苷、木犀草苷、橄榄苦苷、芦丁可检出,信噪比也较好,但羟基酪醇、原儿茶酸、酪醇、红景天苷响应较差,在此波长处,有更多的未知物质被检出,故分离度也较差。因此,采用UPLC-ECD测定女贞子中羟基酪醇、原儿茶酸、酪醇、红景天苷、毛蕊花糖苷、特女贞苷、木犀草苷、橄榄苦苷、芦丁含量的方法灵敏度高、检出限低,具有明显的优势。
3. 结论
本实验通过检测电压的优化、方法学考察,建立了UPLC-ECD同时测定不同产地10批女贞子样品中羟基酪醇、原儿茶酸、酪醇、红景天苷、毛蕊花糖苷、特女贞苷、木犀草苷、橄榄苦苷、芦丁的含量。通过电压的优化,9种化合物在450、700 mV电压下分离度好、灵敏度高,通过方法学考察,线性、精密度、重复性、稳定性、加标回收率等均符合要求。结果表明,本试验建立超高效液相色谱-电化学检测法测定女贞子中的9种化学成分,该方灵敏度高、选择性强、准确度高,能客观反映不同产地女贞子化学成分的差异,对于评价女贞子质量优劣有一定的参考价值。
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表 1 9种化合物的回归方程、决定系数(R2),、线性范围、检测限和定量限
Table 1 Linear regression equations, coefficients of determination (R2), liner range, LODs and LOQs of nine components
化合物 线性回归方程 R2 线性范围
(μg·mL−1)检测限
(ng·mL−1)定量限
(ng·mL−1)羟基酪醇 y=32.419x−0.7463 0.9993 5~100 2.5 8.3 原儿茶酸 y=22.793x−0.4766 0.9993 1~20 2.1 7.0 酪醇 y=37.852x−0.6447 0.9995 5~100 2.8 9.3 红景天苷 y=10.181x−1.5537 0.9994 5~100 3.8 12.7 毛蕊花糖苷 y=6.095x−2.1708 0.9995 20~400 2.0 6.7 特女贞苷 y=1.329x+1.0532 0.9993 20~400 21.2 70.7 木犀草苷 y=3.469x−0.0113 0.9996 2~40 10.1 33.7 橄榄苦苷 y=4.103x−0.1065 0.9995 20~400 6.4 21.3 芦丁 y=4.019x+7.5408 0.9997 10~200 7.3 24.3 表 2 9种化合物的加标回收率及其相对标准偏差(n=6)
Table 2 Recoveries of nine components and their relative standard deviations (n=6)
化合物 样品含量(μg) 加入量(μg) 测得量(μg) 平均回收率(%) RSD(%) 羟基酪醇 337.7±6.2 300 633.9±14.9 98.7±4.1 4.2 原儿茶酸 57.7±1.1 500 108.8±1.7 102.2±3.3 3.3 酪醇 278.1±5.1 300 582.8±9.5 101.6±2.8 2.8 红景天苷 109.9±2.0 100 207.7±2.1 97.9±2.4 2.5 毛蕊花糖苷 1203.9±22.2 1200 2399.6±42.2 98.8±3.0 3.1 特女贞苷 994.6±18.2 1000 1977.0±39.5 98.2±2.3 2.4 木犀草苷 113.6±2.1 100 214.3±4.9 100.7±4.6 4.6 橄榄苦苷 300.5±5.5 300 606.0±11.1 101.8±3.2 3.1 芦丁 393.4±7.2 400 790.2±11.8 99.2±3.5 3.6 表 3 不同产地女贞子样品含量测定结果
Table 3 Determination of the nine components in Ligustri Lucidi Fructus samples from different habitats
样品编号 含量(mg·g−1) 羟基酪醇 原儿茶酸 酪醇 红景天苷 毛蕊花糖苷 特女贞苷 木犀草苷 橄榄苦苷 芦丁 S1(四川内江) 2.07 0.32 1.72 0.76 2.46 12.39 1.33 13.11 5.95 S2(云南昆明) 3.06 0.31 3.22 1.45 5.50 15.56 0.45 3.36 3.67 S3(河北保定) 2.37 0.25 2.71 1.43 8.37 12.65 0.12 1.98 1.24 S4(河北安国) 2.68 0.32 2.93 1.94 10.52 12.18 0.90 10.60 3.03 S5(浙江宁波) 2.48 0.29 3.59 2.35 10.31 12.99 0.64 9.18 2.54 S6(江苏徐州) 1.48 0.15 1.93 2.34 9.42 8.53 0.26 3.27 0.97 S7(江苏连云港) 2.38 0.36 3.78 2.18 7.04 14.03 0.53 5.75 2.23 S8(陕西宝鸡) 1.17 0.36 0.57 1.58 10.02 12.30 1.36 12.62 5.41 S9(陕西宝鸡) 1.58 0.17 1.54 2.21 10.26 10.73 0.49 1.37 1.24 S10(甘肃陇南) 2.67 0.46 2.20 0.87 9.61 7.87 0.90 2.38 3.11 -
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