中药狗脊炮制过程的化学反应机理及产物研究
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炮制原理
炮制原理
中药狗脊炮制过程的化学反应机理及产物研究
许楞1,贾天柱1
(辽宁中医药大学,大连116600)
摘要本文采用薄层色谱、高效液相色谱法研究狗脊炮制前后化学成分变化,并利用色谱法分离鉴定了炮制前后有明显变化的化学成分。在此基础上利用炮制前后变化的化学成分性质研究狗脊炮制过程中发生化学变化的机理和影响因素。
关键词狗脊;炮制;化学成分变化研究;梅拉德反应;炮制机理
传统的中药炮制虽承载着深厚的科学内涵和丰富的经验,但操作方法较比粗放,个体经验性强,尤其缺乏现代科技的支撑…。冈此在继承古代的中药炮制理论的基础上,深入研究中药炮制过程中
化学成分变化的机理,可为中药临床应用的有效性和安全性提供保障。
狗脊是常用中药,具有补肝肾、强筋骨的功效【2】。在临床上,生品和制品使用时有一定的差异。
中医理论认为:“狗脊生品强于祛风湿,制品强于补肝肾”。狗脊的化学成分研究表明,其主要成分为糖类成分,占总量的40%以上【3】,另外还有酚性成分、挥发油、植物甾醇、蒽醌等类成分[4-14】。但
到目前为止,还没有关于生品和制品功效差异的物质基础以及炮制过程中化学成分转化过程和机理
研究的报道。为进一步研究炮制品与生品的活性物质基础的差异,以及在炮制过程中化学成分的转
化机理,我们对狗脊的生品和炮制rul进行了化学成分系统分离,并对炮制过程中化学成分转化机理
进行了研究。本文报道了狗脊炮制品的化学成分、炮制过程中部分化学成分转化的机理及影响因素。
1材料与仪器
1.1仪器
瑞士BrukerAwance600型NMR谱仪,Agilent1100HPLC谱仪。
1.2药品与试剂
狗脊采集于湖南怀化,由辽宁中医药大学干冰教授鉴定为金毛狗脊(Cibotiumbarometz(L.)J.Sm.。乙腈、甲醇,色谱级(美国天地公司);去离子水由奉实验室制备;氯仿、甲醇、丙酮,分析纯(天津科密欧公司),柱层析硅胶和薄层层析硅胶(青岛海洋化工品厂)。
2实验方法与结果
2.1狗脊炮制品化学成分分离
取狗脊砂烫炮制品10kg,加80%乙醇提取3次,每次1小时,合并提取液,回收溶剂,得总提取物8159。取上述提取物加水混悬,依次用氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取,回收溶剂,分别得到氯仿
萃取物2099,乙酸乙酯萃取物719和正丁醇萃取物3079。氯仿萃取物经硅胶柱层析,以石油醚.丙酮梯度洗脱,分别得到10个流份。各流份经反复硅胶柱、凝胶柱色谱分离,得化合物1,化合物2,化
合物3,化合物4,化合物5,化合物15。正丁醇提取物经硅胶柱层析,以氯仿.甲醇,氯仿.甲醇.水梯度洗脱,分别得到6个流份,各流份经反复硅胶柱、凝胶柱色谱分离,得到化合6,化合物7,化合物
8,化合物9,化合物10,化合物ll,化合物12化合物13,化合物14,化合物16,化合物17,化合物18。经与文献对照,结合理化常数和核磁共振光谱分析,确定上述化合物结构,结果见图1。
.191.中华中医药学会中药炮制分会2009年学术研讨会论文集
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图1狗脊炮制品中化学成分结构18
2.2狗脊炮制前后化学成分变化研究
2.2.1狗脊生品和炮制品的薄层色谱研究
以从氯仿提取物中分离的化学成分为对照品,鉴别砂烫狗脊的氯仿提取物中的炮制新成分(见图2)。层析条件:以环己烷.乙酸乙酯(3:1)为展开剂,展开,取出,晾干,喷以香草醛硫酸溶
液,105℃加热至显色清晰。
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1234圈2狗青炮制品新成分的鉴定
样品t为骑脊生B.样82为狗脊炮制日.样日3为}羟甲基II曩.样品4为化音糟2
由上图可见.狗脊生品和制品的氯仿提取物的薄层色谱图有明显差异,砂毙狗脊的供试品色谱中}匕生品增加2个黑色斑点,且2个黑色斑点的Rf值与5.羟甲基糠醛及其羟醛缩合物相同,因此可
以确定这两个化合物为狗脊炮制后产生的新成分,其主要存在于氯仿提取物中。
以从正丁醇提取物中分离的化学成分为对照品。鉴别砂烫拘脊的乙酸乙酯提取物中的增量成分(见田3)。层析条件:以氯仿.甲审甲酸(5:n5}0.1)为展开荆,展开,取出,晾干,喷以5%三
氯化铁乙醇泣显色。
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圈3234狗膏炮制品中增量成分的鉴定
样Sl掏青炮Ⅻg,#B2细脊±;,#&3为謇芽酗,样a4为厚儿蕞畦
由上图可见,狗脊生品和制品的正丁醇提取物薄层色谱圈相近,但是斑点大小有差异,表明在
狗脊的制品正丁醇提取物中投有明显薪成分产生。由于与对照品Kf值相同的斑点丈小在同样生药量
生品和制品有差别,因此可以确定麦芽酌和原儿茶酸为炮嗣后产生增量的成分。2.2.2和青生品和炮制品的111'I,(2研究
采用液相色谱法,分析几种音量较小的十吡哺酮类成分在狗脊炮制前后的变化,用于确定炮制后的增量成分和新成分。色谱条件:流动相:乙睛:撕醋酸水(2z98).检测波长:260am,柱温:25℃,髓;Iml/min。结果见圈4。
.193.中华中医药学会中药炮制分会2009年学术研讨会论文集
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围4液相色谱法对狗脊中p吡喃酮类成分的鉴别1.对照品的混合物,2.炮制品,3.生品,a.麦芽酚,b.3-羟基一,y-ni{:喃酮,
c.5-羟基一麦芽酚,d.3,5一二甲氧基麦芽酚,e.2(hydroxyacetyl)furan
由上图可见,麦芽酚和3.羟基.Y一毗喃酮为炮制后的增量成分,5.羟基.麦芽酚、3,5一二甲氧基
麦芽酚和2(hydroxyacetyl)furan为炮制后的新成分。2.3狗脊炮制前后成分含量变化研究2.3.1狗脊炮制过程中麦芽酚的含量变化
取生狗脊片分别在120,140,160,180,200。C温度条件下,砂烫3分钟,得不同温度的炮制
品。再取生狗脊片于180℃温度,分别砂烫1、2、3、4、5、6分钟,得不同砂烫时间的炮制品。分
别取上述狗脊炮制品29,精密称定,置于250ml量瓶中,加甲醇100ml,超声处理30分钟,滤过,
滤液蒸干,残渣加甲醇溶解,转移至5ml量瓶中,加甲醇至刻度,作为供试品溶液。另取麦芽酚对
照品5rag,加甲醇溶解并定溶于5ml量瓶中,吸取上述溶液lml,置于100ml量瓶中,加甲醇至刻度,作为对照晶溶液。分别吸取上述供试6矗溶液和对照品溶液各5m,注入高效液相色谱仪,测定含
量。色谱条件:CromasilC18色谱柱;乙睛.1%醋酸水(5:95);流速:lml/min;柱温;25℃;检
测波长:260hm。结果见图5。
图5狗脊炮制品中麦芽酚含量随炮制时间、温度变化图
由上图可见,狗脊炮制过程中,麦芽酚的含量随炮制温度和时间变化,在180"C,加热5分钟含量最高。进一步说明麦芽酚在狗脊炮制过程中的含量增加。
2.3.2狗脊中总糖和氨基酸含量炮制前后变化2.3.2.1狗脊及其炮制品中总糖含量测定‘1I
2.3.2.2标准曲线的制备
.194-炮制原理
取葡萄糖标准品100mg精密称定,加水至100ml,并稀释成lO,20,30,40,50I-tg/ml的标准溶液。再分别取各浓度标准溶液2ml,加入0.02ml苯酚、5ml浓硫酸,放置15rnin。以蒸馏水加显色剂为空自,
于488nm波长处测定吸收度,以浓度为横坐标,以吸收度为纵坐标绘制标准曲线,并计算回归方程
为:A=O.00939C+0.04385,r=O.9956。2.3.2.3各炮制品总糖含量测定
取各样品100mg精密称定,于耐酸、耐压试管内,加入1moULH2S045ml封闭后,于沸水浴水
解7h。放冷,滤过,用饱和Ca(OH)2调pH4--5,放置过夜,滤于500ml最瓶中,并稀释至刻度。分别取2ml加显色剂,用标准曲线法测定,由回归方程计算样品中含总糖以葡萄糖计的含量。结果见表l。
2.3.2.4游离氨基酸的测定
取狗脊各炮制品粉末lg,分别以30%乙醇渗漉至茚三酮反应阴性为止,取渗漉液于水浴上挥去乙醇,水层以10ml乙醚萃取脱脂。弃去乙醚层,水层在水浴上蒸干,然后以0.02mol/L盐酸溶解,
定量转移至10ml量瓶中,并稀释至刻度,测定,结果见表2。2.3.2.5水解氨基酸的测定
取狗脊及其炮制品粉末100mg,加6mol/L盐酸置15ml安瓶中。抽真空后,再冲入纯氮,封管,置1050C连续水解24h。冷却后移入25ml量瓶中,并用6mol/L盐酸稀释至刻度。然后蒸去盐酸,
用0.02mol/L的盐酸溶解,测定,结果见表3。
裹1狗脊不同炮制品中总糖的含量(n--4)
裹2狗脊不同炮制品游离氨基酸含量
.195.中华中医药学会中药炮制分会2009年学术研讨会论文集
裹3狗脊不同炮制品水解氨基酸的含量
由结果可见,狗脊炮制过程中糖和氨基酸类成分的含量有明显变化。
2.3.2.6狗脊泡制品pH值随炮制时间的变化取生狗脊片,按照中国药典砂烫法操作,制各不同炮制时间的烫狗脊。取上述烫狗脊样^^粉末,
各0.19,精密称定,分别加入50ml蒸馏水,超声提取20分钟,滤过,取续滤液测定其pH值,结果见图6。
笔
35lO时间(分钟)
图6pH值随炮制时间变化图
3讨论
由于麦芽酚及其同系物和5.甲基糠醛都是梅拉德反应(MailardReaction)的重要标志性产物之
一【19】,因此在狗脊炮制后产生的该类成分提示,狗脊炮制过程可能发生了梅拉德反应,为进一步明
确狗脊炮制过程中是否发生了该反应,针对该反应的机理,研究狗脊炮制过程中参与该反应的反应
物、反应条件和产物的变化。
梅拉德反应(MaillardeReaction)表明【19,201,糖类成分在加热条件下,转化为丫一吡喃酮类和糠醛
类成分的过程与氨基酸类成分有密切关系,反应中糖作为底物,由氨基酸参与,发生一系列脱水、
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