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编号:10215756
胶束纸色谱法分离和鉴定黄酮类化合物
http://www.100md.com 《广东医学院学报》 1999年第2期
     作者:佘 戟 陈 杰 莫丽儿 梁念慈

    单位:广东医学院化学教研室,湛江 524023

    关键词:胶束纸色谱;黄酮类;添加剂

    广东医学院学报990204 摘要 目的:探讨胶束纸色谱在分离、鉴定黄酮类化合物中的应用。方法:采用高于临界胶束浓度的SDS、BzBr水溶液作展开剂通过纸色谱法分离和检测桑色素、杨梅黄素等8种黄酮甙和甙元,并对胶束浓度和有机添加剂影响分离效果作了观察。结果:0.01~0.02 mol/L的SDS或BzBr胶束展开体系适宜于分离黄酮甙类,而当展开剂中0.06 mol/L的SDS水溶液与乙酰乙酸乙酯的体积比为10∶1时,黄酮甙元可以得到满意的分离效果。结论:胶束纸色谱能简便、快速、准确分离和鉴别黄酮类化合物。

    Separation and identification of flavonoids with Micellar paper chromatography
, http://www.100md.com
    She Ji,Chen Jie,Mo Li-er,et al

    Department of Chemistry,Guangdong Medical College,Zhanjiang 524023

    Abstract Objiective:To investigate the use of Micellar paper chromatography (MPC)on the separation and identification of flavonoids.Methods:Morin,Myricetin,Quercetin,Chrysin,Genistein,Hesperidin,Naringin and Rutin were separated and identified by SDS or BzBr solution above critical micelle concentration on paper chromatography.The effects of the micelle concentration and ratio of organic additive were investigated.Results:To separate flavonied glycosides,the better micelle concentration of SDS or BzBr is 0.01~0.02mol/L;the spot effects of flavonoid aglycones on MPC can be improved when the ratio of 0.06mol/L SDS solution and acetoacetic ester is 10:1(v/v)in mobile phase.Conclusion:MPC is a simple,rapid and accurate mothod to analyze and separate flavonoids.
, 百拇医药
    Key words:micellar paper chromatography;Flavonoids;Additive

    以表面活性剂的胶束溶液为流动相的胶束色谱技术越来越多地应用于药物研究[1],但以简捷为特点的胶束纸色谱法仅见于傅正生等在酚类和二苯甲醇类方面的研究[2~3]。本文以十二烷基硫酸钠(SDS)和溴化十二烷基二甲基苄铵(BzBr)的胶束水溶液为展开剂,对在中草药中广泛存在的一类有效成分——黄酮类化合物进行了分离和鉴定,并结合黄酮类化合物的结构对其胶束纸色谱行为作了初步的讨论。

    1 材料与方法

    1.1材料 桑色素(Mo)、杨梅黄素(My)(美国Fluka公司);槲皮素(Q)、金雀异黄素(G)、白杨黄素(C)、橙皮甙(H)、柚皮甙(N)、芦丁(Ru)(美国Sigma公司);SDS(日本进口分装,上海化学试剂采购供应站);BzBr(AR)(南昌京东医药化工厂);其它试剂均为分析纯。
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    1.2 方法

    1.2.1 点样 展开剂:以SDS或BzBr高于临界胶束浓度(CMC)的浓度梯度水溶液为展开剂;然后在各个浓度溶液中依次分别加入适量的甲醇、异丙醇、丙酮、正戊醇、正丁醇、乙酰乙酸乙酯作为有机添加剂,再次展开考察。各黄酮类样品均分别溶解在甲醇中(个别溶解度低的样品在点样前水浴加热助溶)。将新华三号滤纸切割成20 mm×120 mm的纸条。毛细管点样,点样量约1~2 μL,电吹风吹干;展开前,层析缸密闭,以展开剂饱和1 h以上;上行法展开约 100 mm。

    1.2.2 显色 喷洒5%AlCl3甲醇溶液,在365 nm紫外灯下检测各样品迁移点;对荧光不敏感样品则喷洒1%FeCl3,样品迁移点显紫黑色;分别测算迁移点的Rf值。

    1.2.3 两组平行试验 测两次共4个值,每个样品以(±s)表示。
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    2 结果

    2.1胶束浓度对样品迁移的影响 分别以 0.01、0.02、0.03、0.04、0.05mol/L的SDS或BzBr的胶束水溶液为展开剂进行实验(常温下)结果见表1、表2。

    表1 样品在SDS水溶液中的Rf值 (±s,n=4)

    荧光

    0.01

    0.02

    0.03

    0.04

    0.05(moL/L)
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    Mo

    亮绿

    0.13±0.015T

    0.16±0.011T

    0.20±0.031T

    0.20±0.011T

    0.46±0.011T

    My

    黄绿

    0.052±0.008T

    0.092±0.008T

    0.095±0.005T
, 百拇医药
    0.11±0.01T

    0.12±0.005T

    Q

    亮绿

    0.086±0.005T

    0.17±0.0012T

    0.19±0.01T

    0.25±0.01T

    0.29±0.015T

    C*

    土黄

    0.082±0.012T
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    0.25±0.006T

    0.38±0.021T

    0.42±0.013T

    0.55±0.01T

    G

    淡绿

    0.35±0.019T

    0.60±0.017T

    0.67±0.027T

    0.80±0.002T

    0.81±0.001T

    H
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    黄绿

    0.71±0.021

    0.85±0.008

    0.92±0.011

    0.94±0.004

    0.94±0.021t

    N

    亮绿

    0.69±0.019

    0.84±0.007

    0.90±0.12

    0.93±0.004t
, 百拇医药
    0.93±0.013T

    Ru

    杏黄

    0.46±0.009

    0.62±0.03

    0.73±0.007

    0.77±0.007

    0.85±0.02

    *: C的荧光暗弱,1%FeCl3 溶液显色; T:强拖尾; t:弱拖尾表2 样品在BzBr水溶液中的Rf值 (±s,n=4)
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    荧光

    0.01

    0.02

    0.03

    0.04

    0.05 (moL/L)

    Mo

    亮绿

    0.41±0.04T

    0.67±0.04t

    0.77±0.05t

    0.82±0.06t
, 百拇医药
    0.85±0,05t

    My

    黄绿

    0.18±0.02T

    0.39±0.05T

    0.53±0.01T

    0.63±0.04t

    0.71±0.05t

    Q

    亮绿

    0.21±0.01T

    0.44±0.03T
, 百拇医药
    0.63±0.02T

    0.73±0.05t

    0.80±0.03t

    C*

    土黄

    0.31±0.03T

    0.44±0.01T

    0.64±0.04T

    0.71±0.06T

    0.81±0.02T

    G

    淡黄绿
, 百拇医药
    0.21±0.01T

    0.43±0.05T

    0.55±0.04T

    0.73±0.02t

    0.73±0.09t

    H

    淡兰

    0.53±0.07

    0.62±0.01

    0.69±0.12

    0.80±0.05

    0.91±0.02
, 百拇医药
    N

    天蓝

    0.68±0.02

    0.69±0.03

    0.84±0.1

    0.90±0.03t

    ——T

    Ru

    杏黄

    0.47±0.02

    0.61±0.02

    0.78±0.06
, 百拇医药
    0.89±0.03t

    0.92±0.02t

    * C的荧光暗弱,1%FeCl3溶液显色; T:强拖尾; t:弱拖弱尾N在0.05 mol/L时,样品迁移点与溶剂前沿线并行。

    表1、表2显示,黄酮类化合物随着SDS或BzBr胶束浓度升高在展开剂中的迁移速度都表现为增大,但黄酮醇甙元在阴离子表面活性剂SDS胶束展开体系中表现为弱的迁移速度;异黄酮甙元G则显示较大的Rf值。在阳离子表面活性剂BzBr胶束展开体系里,黄酮醇甙元的Rf值有明显的提高,异黄酮甙元G反而有所下降。但无论在SDS或BzBr胶束展开体系中,甙元类样品的迁移斑点都存在严重的拖尾现象,这和黄酮甙类(如H、N、Ru)既具有高的迁移速度又具有良好的斑点效果形成鲜明对比。尽管甙类的迁移斑点在较高的胶束浓度下也有拖尾的趋势,但在0.01~0.02 mol/L的SDS或BzBr胶束展开体系中迁移斑点园而清晰,获得较好的分离,且此时对H、N、Ru也有很好的荧光分辨效果。
, 百拇医药
    2.2 胶束展开体系中有机添加剂对样品迁移的影响 为了解决在单独使用SDS或BzBr水溶液作为展开剂时存在的迁移斑点拖尾问题,按实验方法,在各浓度的SDS、BzBr胶束展开体系中分别加入适量的甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、正戊醇、乙酰乙酸乙酯等作为有机添加剂进行考察。结果表明:加入乙酰乙酸乙酯的SDS胶束展开体系获得满意的效果(见表3);同样的操作于BzBr胶束展开体系,则显示与单独使用BzBr胶束水溶液作为展开剂无明显差别。

    表3 在含乙酰乙酸乙酯的SDS胶束水溶液中样品的Rf值 (,n=4)

    荧光

    0.01

    0.02

    0.03
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    0.04

    0.05

    0.06

    0.07

    (mol/L)

    Mo

    亮绿

    0.45T

    0.55T

    0.55t

    0.66t

    0.68

    0.79
, 百拇医药
    0.82

    My

    黄绿

    0.18T

    0.23T

    0.27T

    0.28T

    0.35t

    0.36t

    0.37

    Q

    亮绿

    0.18T
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    0.30T

    0.36T

    0.40t

    0.46t

    0.53

    0.60

    C

    土黄

    0.31T

    0.47T

    0.57t

    0.58

    0.65
, 百拇医药
    0.76

    0.76

    G

    淡绿

    0.48T

    0.55t

    0.69

    0.70

    0.75

    0.74

    0.77

    H*

    蓝色
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    0.90

    0.92

    0.93

    0.95

    0.95

    ——

    ——

    N*

    天蓝

    0.95

    0.96

    ——

    ——
, 百拇医药
    ——

    ——

    ——

    Ru

    杏黄

    0.82

    0.84

    0.88

    0.86

    0.88

    0.89

    0.93

    *: H、N、Ru表现高迁移速度,较高浓度下迁移斑点与展开剂前沿线并行并发散;T:强拖尾; t:弱拖尾
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    加入乙酰乙酸乙酯的SDS胶束展开体系使各样品的Rf值都获得较大的增加。黄酮甙元的迁移速度在随SDS胶束浓度升高而增大的同时,它们的拖尾现象逐渐减弱,直至消失。选择在10 mL 0.06 moL/L的SDS胶束溶液中加入1 mL乙酰乙酸乙酯作为展开剂,黄酮甙元类化合物可获得较好的分离效果。而黄酮甙类则表现为更强的迁移速度,低浓度时斑点效果尚好,在胶束浓度大于0.04 mol/L的展开剂中,Rf值难以确定,不如单独使用SDS或BzBr胶束展开体系时分离效果佳。

    3 讨论

    胶束纸色谱因为采用高于临界胶束浓度的胶束水溶液作为展开剂,胶束和溶质通过静电、疏水、立体、增溶等效应的协同作用,使胶束纸色谱具有很好的分离选择性[4],适合于分析结构和性质差别细微的样品,如黄酮类化合物,并同时具有改善荧光、无毒、价廉、安全、处置方便等优越性,因此,胶束纸色谱具有很好的发展前景,为更好分离鉴定黄酮类化合物带来便利。
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    黄酮类化合物虽然水溶性极差,但一般都为多羟基结构,在胶束溶液的增溶效应作用下,表现出不同程度的极性,在正胶束展开体系中具备迁移的能力。结合了糖基的天然甙类,它们的极性一般大于甙元类化合物,与流动相相互作用较强,在胶束水溶液中,由于这种分子间静电作用,不易进入疏水性的胶束空腔[5-6],相对近于中性的甙元,则更容易脱离固定相表面而被带入流动相中,获得较大的迁移速度。在本文研究中,H、N、Ru三种甙的Rf值在SDS或BzBr胶束展开体系中即明显地高于其它五种甙元的Rf值。

    实验证明,黄酮类化合物与阴离子型SDS胶束和阳离子型BzBr胶束都能形成键合[7],因此各样品的迁移速度随 SDS或BzBr胶束浓度增加都呈升高趋势。但分子结构上的差别导致黄酮醇甙元与SDS胶束的键合力弱于异黄酮甙元,迁移速度小于G,而与BzBr胶束键合能力的提高,黄酮醇甙元的Rf值增加,异黄酮甙元键合力则减弱使其Rf值明显下降。同时发现,黄酮类分子上由于羟基分布的细小差异,使迁移速度存在明显的差别。Mo、My、Q、C的A环具有共同的3,5,7-三羟基结构(除C无3位羟基外)。但在B环上My为2′,3′,4′-三羟基;Q为3′,4′-二羟基;Mo为2′,4′-二羟基。而C的B环无羟基,因此分子内氢键结合力为My>Q>Mo>C,与流动相的相互作用力则依次减弱,但Mo较C与胶束键合力强,所以有Rf(Mo)>Rf(C)>Rf(Q)>Rf(My)。甙类中Ru也由于B环的邻二羟基结构导致其Rf值明显低于H、N。
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    在胶束展开体系中加入适量有机溶剂,能润湿固定相,提高表面活性剂的表面活性,使样品斑点减少拖尾,改善分离效果。实验表明,选择 0.06 mol/L SDS水溶液与乙酰乙酸乙酯的体积比为10∶1的胶束展开体系,黄酮甙元类化合物斑点圆而清晰得到较好的分离。但有机添加剂的加入,增加了胶束的聚集数目[7],使在流动相中的甙类浓度升高,导致迁移速度过大,令在胶束溶液中添加有机溶剂分离甙类无意义。在BzBr胶束溶液中添加不同比例的乙酰乙酸乙酯,甙元类的班点效果未见明显改善,原因需进一步探究。另一方面,毛细管点样量的控制对迁移斑点效果也存在影响。由于黄酮类化合物水溶性差,在胶束溶液中的溶解力也有限,超越运载能力的点样量也会导致斑点拖尾,因此,点样量宜小。但对在甲醇中溶解度小或荧光较暗弱的样品,则需加大点样量,由此黄酮类化合物才可获得满意的胶束纸色谱效果。

    4 参考文献

    1 钟静芬主编.表面活性剂在药学中的应用.北京:人民卫生出版社,1996.758~796
, http://www.100md.com
    2 傅正生,王金奎,古丽,等.胶束纸色谱法分离酚类物质.西北师范大学学报(自然科学版),1991,27(4):31

    3 傅正生,王晓峰.二苯甲醇类结构异构体的胶束纸色谱法分离及其色谱行为.色谱,1998,16(1):68

    4 Armstrong DW,Gail YS!Selectivity in pseudophase liquid chromatography.Anal Chem,1983,55:2317

    5 Armstrong DW,Nome F.Partitioning behavior of soluted with micellar mobile phase in liquid chromatography.Ibid,1981,53:1662

    6 姬尚强.假相高效液相色谱法的研究.分析化学,1988,16(1):40

    7 孙汉涛,安登魁.表面活性剂和胶束色谱.药物色析杂志,1988,8(6):366

    收稿日期:1998-08-10, http://www.100md.com