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一种利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法

阅读:549发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及中药检测技术领域,具体公开一种利用一测多评法评价石菖蒲 质量 的方法,具体包括以下步骤:步骤1、制备标准品溶液;步骤2、制备供试品溶液;步骤3、测定;步骤4、分析。本发明提供的利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法,能够检测出石菖蒲中61种挥发性成分,根据61种挥发性成分的含量信息可对石菖蒲药材进行质量评价,同时还能用于区分不同产地的石菖蒲的质量;且根据该种检测方法能够分析石菖蒲提取过程中化合物种类和含量的不同,从而控制石菖蒲挥发油提取过程中的乳化现象,为中药材挥发油的高效提取提供参考,从而有效提高挥发油工业大生产的收率及品质。,下面是一种利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法专利的具体信息内容。

1.一种利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
步骤1、制备标准品溶液:
精密称定十四醇标准品,加无乙醇定容,得十四醇标准品溶液;精密称定二十二烷标准品,加无水乙醇定容,得二十二烷标准品溶液;
步骤2、制备供试品溶液:
a.称取石菖蒲药材,水蒸气蒸馏法提取,提取液静置分层,分离所得油相及水相;
b.取步骤a中分离得到的油相加入无水乙醇,定容至10mL后,将所得溶液加蒸馏水稀释
100倍,再分别加入步骤1中所述十四醇标准品溶液及所述二十二烷标准品溶液,作为挥发油供试品溶液;
c.取步骤a中分离得到的水相溶液,分别加入步骤1中制备的十四醇标准品溶液及二十二烷标准品溶液,作为芳香水供试品溶液;
步骤3、测定:
精密吸取步骤2中得到的所述挥发油供试品溶液及所述芳香水供试品溶液,注入气相色谱-质谱联用仪进行测定,色谱条件为:
色谱柱:HP-5MS石英毛细管柱;程序升温:初始温度50℃,保持2min,以5℃·min-1速率上升至110℃,保持2min,再以2℃·min-1速率上升至120℃,保持5min,然后以4℃·min-1速率上升至200℃,保持2min;最后以10℃·min-1速率上升到280℃,保持10min;
质谱条件:选择EI离子源,扫描质量范围30~500amu,溶剂延迟时间为3min;
步骤4、分析:
将所述挥发油供试品溶液及所述芳香水供试品溶液中的特征性成分相对含量,与挥发油总量用PCA法进行计算并分析,根据分析结果对石菖蒲药材进行质量和/或产地区分;
其中,所述特征性成分为异丁香酚甲醚、2,4,5-三甲基-1-丙烯基苯、香附烯、甲基丁香酚及顺式-甲基异丁香酚。
2.根据权利要求1所述的利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法,其特征在于,步骤1中所述十四醇标准品溶液的质量浓度为2.06mg·mL-1,所述二十二烷标准品溶液的质量浓度为2.06mg·mL-1。
3.根据权利要求1所述的利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法,其特征在于,步骤a中所述石菖蒲的提取方法为:称取石菖蒲药材,粉碎过一号药筛后,加入相当于石菖蒲药材总重量10倍量的水,水蒸气蒸馏法提取6h,每30min收集提取液,记录收集液体积并向提取容器中补加等体积蒸馏水,待提取液静置至油水分层后,分离油相及水相。
4.根据权利要求1所述的利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法,其特征在于,步骤b中所述稀释后的定容溶液与所述十四醇标准品溶液及所述二十二烷标准品溶液的体积比均为100:1。
5.根据权利要求1所述的利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法,其特征在于,步骤c中所述水相溶液与十四醇标准品溶液、二十二烷标准品溶液的体积比均为1:100。
6.根据权利要求1所述的利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法,其特征在于,步骤3中载气为氦气,分流比为10:1,进样口温度为230℃;离子源温度230℃,接口温度250℃,四极杆温度150℃。
7.根据权利要求1所述的利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法,其特征在于,所述挥发性成分的相对含量用内标法计算。
8.一种根据权利要求1所述的利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法控制石菖蒲挥发油提取乳化的方法,其特征在于,具体控制方法为:称取石菖蒲药材,加入相当于其重量10倍量的水,水蒸气蒸馏法提取3-3.5h。

说明书全文

一种利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及中药检测技术领域,具体公开一种利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法。

背景技术

[0002] 石菖蒲有开窍豁痰,醒神益智,化湿开胃之功效,挥发油是其主要有效物质,主要成分有β-细辛醚,γ-细辛醚,β-石竹烯等。石菖蒲的质量控制对石菖蒲的安全使用及质量起着重要的作用。
[0003] 现有技术中对石菖蒲的质量控制方法通常以挥发油总量作为控制指标,如《中国药典》中规定“照挥发油测定法(附录X D)测定。本品含挥发油不得少于1.0%(ml/g)”,或者以石菖蒲挥发油中β-细辛醚及α-细辛醚这种单一成分作为质量控制的指标性成分,但这两种控制方法均不利于对不同产地石菖蒲质量的对比和区分。

发明内容

[0004] 为解决上述问题,本发明提供一种利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法,具体包括以下步骤:
[0005] 步骤1、制备标准品溶液:
[0006] 精密称定十四醇标准品,加无乙醇溶解,定容,得十四醇标准品溶液;精密称定二十二烷标准品,加无水乙醇溶解,定容,得二十二烷标准品溶液;
[0007] 步骤2、制备供试品溶液:
[0008] a.称取石菖蒲药材,水蒸气蒸馏法提取,提取液静置分层,分离油相及水相;
[0009] b.取步骤a中分离得到的油相加入无水乙醇,定容至10mL后,将定容后的溶液加蒸馏水稀释100倍,再分别加入步骤1中所述十四醇标准品溶液及所述二十二烷标准品溶液,作为挥发油供试品溶液;
[0010] c.取步骤a中分离得到的水相溶液,分别加入步骤1中制备的十四醇标准品溶液及二十二烷标准品溶液,作为芳香水供试品溶液;
[0011] 步骤3、测定:
[0012] 精密吸取步骤2中得到的所述挥发油供试品溶液及所述芳香水供试品溶液,注入气相色谱-质谱联用仪进行测定,色谱条件为:
[0013] 色谱柱:HP-5MS石英毛细管柱;程序升温方法为初始温度50℃,保持2min,以5℃·-1 -1min 速率上升至110℃,保持2min,再以2℃·min 速率上升至120℃,保持5min,然后以4℃·min-1速率上升至200℃,保持2min;最后以10℃·min-1速率上升到280℃,保持10min;
[0014] 质谱条件:选择EI离子源,扫描质量范围30~500amu,溶剂延迟时间为3min;
[0015] 步骤4、分析:
[0016] 将所述挥发油供试品溶液及所述芳香水供试品溶液中的特征性成分相对含量,与挥发油总量用PCA法进行计算并分析,根据分析结果对石菖蒲药材进行质量和产地区分;
[0017] 其中,所述特征性成分为异丁香酚甲醚、2,4,5-三甲基-1-丙烯基苯、香附烯、甲基丁香酚及顺式-甲基异丁香酚。
[0018] 优选地,步骤1中所述十四醇标准品溶液的质量浓度为2.06mg·mL-1,所述二十二烷标准品溶液的质量浓度为2.06mg·mL-1。
[0019] 优选地,步骤a中所述石菖蒲的提取方法为:称取石菖蒲药材,粉碎过一号药筛后,加入相当于石菖蒲药材总重量10倍量的水,水蒸气蒸馏法提取6h,每30min收集提取液,记录收集液体积并向提取容器中补加等体积蒸馏水,待提取液静置至油水分层后,分离油相及水相。
[0020] 优选地,步骤b中所述稀释后的定容溶液与所述十四醇标准品溶液及所述二十二烷标准品溶液的体积比为100:1。
[0021] 优选地,步骤c中所述水相溶液与十四醇标准品溶液、二十二烷标准品溶液的体积比均为1:100。
[0022] 优选地,步骤3中载气为氦气,分流比为10:1,进样口温度为230℃;离子源温度230℃,接口温度250℃,四极杆温度150℃。
[0023] 优选地,所述挥发性成分的相对含量用内标法计算。
[0024] 本发明还提供一种控制石菖蒲挥发油提取过程中的乳化现象的方法,具体控制方法为:称取石菖蒲药材,加入相当于其重量10倍量的水,水蒸气蒸馏法提取3-3.5h。
[0025] 对比现有技术,本发明的有益效果为:
[0026] 本发明提供的利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法,能够检测出石菖蒲中61种挥发性成分(其中油水共存成分11种),根据这61中挥发性成分的含量信息用PCA法进行计算并分析,根据分析结果可对石菖蒲药材进行质量评价,该种检测方法以多种成分为质量控制指标,结果更加可靠,同时还能用于区分不同产地的石菖蒲的质量或对石菖蒲进行产地鉴别;且根据该种检测方法能够分析石菖蒲提取过程中化合物种类和含量的不同,从而控制石菖蒲挥发油提取过程中的乳化现象,为中药材挥发油的高效提取提供参考,从而有效提高挥发油工业大生产的收率及品质。附图说明
[0027] 图1是石菖蒲挥发性成分总离子流图;
[0028] 图2是石菖蒲提取成分特征图谱;其中,A指挥发油成分的提取特征图谱;B指芳香水成分特征图谱;
[0029] 图3是不同分布周期的主要特征化合物的时间-含量曲线;其中,圆点代表不同的化合物;线条表示相应化合物的时间-含量曲线;
[0030] 图4是仅在水中的化合物与主要特征成分的相关性;其中,A指水中主要特征组分与仅在水中的化合物之间的相关性;B指油中主要特征组分与仅在水中化合物的相关性;
[0031] 图5是不同成分的不同物理化学参数的雷达特征图谱;其中A代表油和水共有化合物的不同物理化学参数的雷达特征图谱;B代表仅在油中的化合物的不同物理化学参数的雷达特征图谱、C代表仅在水中化合物的不同物理化学参数的雷达特征图谱;
[0032] 图6是石菖蒲挥发性成分分布的主成分分析图谱;
[0033] 图7是不同产地石菖蒲PCA分析结果。

具体实施方式

[0034] 为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施,下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0035] 实施例所用仪器及材料如下:
[0036] BT-25S型十万分之一电子天平,赛多利斯上海贸易有限公司;
[0037] Agilent7890B/5977B气相色谱-质谱联用仪,美国安捷伦公司;
[0038] 二十二烷标准品、十四醇标准品均购自上海源叶生物有限公司(批号分别为A0388218、A11N8L47966,含量分别为≥99%、≥99%);
[0039] 石菖蒲药材,购于陕西兴盛德药业有限责任公司,经陕西中医药大学生药教研室颜永刚教授鉴定为天南星科植物石菖蒲Acorus tatarinowii Schott的干燥根茎;
[0040] 无水乙醇为分析纯。
[0041] 实施例
[0042] 一种利用一测多评法评价石菖蒲质量的方法,具体包括以下步骤:
[0043] 步骤1、制备标准品溶液:
[0044] 精密称取十四醇标准品20.6mg至10mL容量瓶中,加无水乙醇溶解并定容至刻度,-1得质量浓度为2.06mg·mL 十四醇标准品溶液;精密称取二十二烷标准品20.6mg至10mL容量瓶中,加无水乙醇溶解并定容至刻度,得质量浓度为2.06mg·mL-1二十二烷标准品溶液;
[0045] 步骤2、制备供试品溶液:
[0046] a.精密称取石菖蒲药材201.35g,粉碎后过药典一号筛,加10倍量水,水蒸气蒸馏法提取挥发油,提取6h(药液沸腾时开始计时),每30min收集提取液,记录收集液体积并向圆底烧瓶中补加等体积蒸馏水;待提取液静止至油水分层后,分离油水部分,分别编号为oil_0.5h~oil_6h和water_0.5h~water_6h,4℃保存备用;
[0047] b.取步骤a中分离得到的挥发油部分用无水乙醇溶解并定容至10mL容量瓶,精密移取1mL至100mL容量瓶中,加蒸馏水定容至刻度线,精密移取5mL至20mL顶空样品瓶,并各加50μL十四醇标准品溶液和二十二烷标准品溶液,压盖密封,得挥发油供试品溶液;
[0048] c.取步骤a中分离得到的芳香水溶液5mL至20mL顶空样品瓶,并各加50μL十四醇标准品溶液和二十二烷标准品溶液,压盖密封,得芳香水供试品溶液;
[0049] 步骤3、测定:
[0050] 精密吸取挥发油供试品溶液及芳香水供试品溶液1μL,注入气相色谱-质谱联用仪进行测定;
[0051] 其中,色谱条件如下:
[0052] 气相条件:采用HP-5MS石英毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm),载气为氦气(纯度99.999%),分流比10:1,进样口温度230℃,程序升温:初始温度50℃,保持2min,以5℃·min-1速率上升到110℃,保持2min,以2℃·min-1速率上升到120℃,保持5min,以4℃·min-1速率上升到200℃,保持2min,最后以10℃·min-1速率上升到280℃,保持10min;
[0053] 质谱条件:EI离子源,离子源温度230℃,接口温度250℃,四极杆温度150℃,扫描质量范围30~500amu,溶剂延迟3min。
[0054] 根据上述检测方法获得的石菖蒲挥发性成分GC-MS谱图如图1所示,图1表明该色谱条件下,各成分可得到基本分离。
[0055] 下面通过对石菖蒲挥发性成分GC-MS谱图进行解析,分析石菖蒲中挥发性成分的信息:
[0056] 1、化合物分析
[0057] 调用NIST14.L化合物谱库,解析总离子流图,整理化合物信息,本次共测得石菖蒲挥发性成分61个,如表1所示。
[0058] 表1石菖蒲挥发性成分化合物信息
[0059]
[0060]
[0061]
[0062]
[0063] 本次测得挥发油和芳香水共有成分有.beta.-Asarone(β-细辛醚CAS:005273-86-9)、Methyleugenol(甲基丁香酚,CAS:000093-15-2)、Benzene,1,2-dimethoxy-4-(1-propenyl)-(异丁香酚甲醚,CAS:000093-16-3)、Eremophila ketone(爱茉莉酮,CAS:
158930-41-7)等11个。
[0064] 2、石菖蒲挥发性成分提取特征分析
[0065] 计算不同提取时间石菖蒲挥发性成分含量,进一步绘制石菖蒲挥发性提取特征热图,具体如图2所示。
[0066] 由图2A可知在提取前3h挥发油部分成分被大量收集,从挥发性成分聚类可知,主要成分可分为3类:①.beta.-Asarone(β-细辛醚,CAS:005273-86-9)等6种成分,②Methyleugenol(甲基丁香酚CAS:000093-15-2)等4种成分,③5(1H)-Azulenone,2,4,6,7,8,8a-hexahydro-3,8-dimethyl-4-(1-methylethylidene)-,(8S-ci s)-(桔利酮,CAS:
006754-66-1)等5种成分,其中以第①类成分含量较多。由图2B可知,芳香水中主要成分提取前4h大量溶出,从挥发性成分聚类可知,主要成分可分为5类,其中以第①、②、③成分含量较高。
[0067] 3、特征成分提取
[0068] 绘制特征成分提取时间-含量关系图谱,结果见图3。
[0069] 由图3可知,.beta.-Asarone、Methyleugenol、Benzene,1,2-dimethoxy-4-(1-propenyl)-、Eremophila ketone 4种成分为挥发油部分/芳香水部分共有的化合物,4种成分在挥发油和芳香水中的含量分布呈明显对立关系,即在挥发油中分布较多时则水中分布减少,反之在水中分布加多时,油中分布含量低。Benzene,1,2-dimethxy-4-propenyl-,(Z),7-[2-(4-Methoxyphenyl)ethenyl]-2-methyl-3-phenylpyrazolo[1,5-a]pyrimidine是挥发油中特有分布的成分,其与挥发油中其他成分分布有一定相关性,但不显著;.gamma.-Asarone、Caryophyllene是芳香水中特有的主要成分,尤其是.gamma.-Asarone,其提取规律与芳香水中主要成分的分布规律相似度极高,推测可能是该类成分在水中特异性分布,发挥“乳化剂”的色,进一步介导其他成分向水中大量分布,从而增加了整个油水体系的乳化现象,降低主要成分在挥发油部分的含量。
[0070] 4、水中特有成分对特征成分提取行为的影响
[0071] 实验进一步计算水中特有成分在不同提取时间点含量之和,将其作为整体考察水中特有成分与主要成分提取行为的相关性,结果见图4。
[0072] 由图4A可知,随着芳香水中特有成分含量的增加,芳香水中主要特征成分1,2-dimethoxy-4-1-propenyl-Benzene,.beta.-Asarone,Methyleugenol含量明显增加,且呈显著正相关。由图4B可知,水中特有成分的变化与挥发油中主要成分.beta.-Asarone,Eremophila ketone,Estragole均呈负相关变化规律,提示水中特有成分确实降低了挥发油中主要成分的含量。
[0073] 5、影响成分分布的因素分析
[0074] 分别查询水中特有、油中特有、油水共有成分的理化性质,包括水溶解度、沸点、分子量、闪点、密度、极化率、表面张等,计算不同成分理化参数平均值,并对不同理化参数进行数值归一化处理,结果见图5。
[0075] 如图5所示,油水共有成分的蒸气压最高,水溶解度最低,其余性质都处在中间水平。油中特有成分的极性表面积和沸点较高,蒸气压很低,其余性质都处在中间水平。水中仅有成分的水溶解度和沸点极高,蒸气压最低,其余因素都居中。
[0076] 6、进一步探索化合物不同理化性质对成分分布行为影响的主成分[0077] 经分析,共得到11个主成分,前两个主成分累计方差贡献率达61%,其中,PC1=0.14681259×water solution-0.37560975×molecular mass-0.20605110×density-
0.43829224×boiling point-0.09136644×vapour pressure-0.26798843×Enthalpy of Vaporization-0.46616729×flash point-0.22616967×index of refraction-
0.10783966×polar surface area-0.39483960×polarizability-0.29436075×surface tension,方差贡献率为37.4%,为水溶性正相关主成分。PC2=0.399 82324×water solution-0.28518538×molecular mass+0.47577332×density-0.04497843×boiling point-0.02873476×vapour pressure-0.01508251×Enthalpy of Vaporization+
0.02093713×flash point+0.23001094×index of refraction+0.50185779×polar surface area-0.31714286×polarizability+0.35155364×surface tension,方差贡献率为23.3%,为分子量、沸点、蒸气压、蒸发、极化率负相关成分,结果见图6。
[0078] 由图6可知,成分主要分布在PC1取值为-4~2时,水中仅有成分、油中仅有成分、油水共有成分并未完全分开,推测可能这些因素可能只是成分在油水分布的差异的部分因素。结合radar特征图谱可知,水溶解性、沸点、蒸气压和极性表面积等都是影响成分向水中或油中分布的主要因素,即蒸气压高的成分在水中和油中均可分布;水溶解度高、沸点高的成分更易在水中分布;而极性表面积高的成分更易在油中分布。
[0079] 7、石菖蒲不同产地鉴定
[0080] 本实验采集了不同产地的石菖蒲药材3批次,分别来自北方地区、南方地区及西南地区,分别测定不同产地石菖蒲中挥发油成分总量及异丁香酚甲醚、2,4,5-三甲氧基-1-丙烯基苯、香附烯酮、甲基丁香酚及顺式-甲基异丁香酚成分的含量。
[0081] 将石菖蒲中异丁香酚甲醚、2,4,5-三甲氧基-1-丙烯基苯、香附烯酮、甲基丁香酚及顺式-甲基异丁香酚的含量分别代入公式:
[0082] PC1=-0.4900864*异丁香酚甲醚+0.2739230(2,4,5-三甲氧基-1-丙烯基苯)+0.2467422香附烯酮-0.5715808甲基丁香酚-0.5451560顺式-甲基异丁香酚;
[0083] PC2=0.26410931异丁香酚甲醚+0.69121906(2,4,5-三甲氧基-1-丙烯基苯)-0.65153445香附烯酮-0.01786779甲基丁香酚-0.16627113顺式-甲基异丁香酚;
[0084] 然后根据PC1及PC2的数值判定石菖蒲的产地;
[0085] 当PC1=-2~1,PC2=0~1.5时,石菖蒲的产地为北方地区;当PC1=-1.5~2,PC2=-2~3时,石菖蒲的产地为南方地区;当PC1=1~2.5,PC2=-1~0.5时,石菖蒲的产地为西南地区,结果见图7。
[0086] 由图7可知,实验所得主成分能够区分来自不同产地的石菖蒲药材质量。其中,西南产区质量最好,北方产区质量次之,南方产区质量最差。
[0087] 8、石菖蒲提取过程“乳化现象”控制
[0088] 由上述第2项研究内容“在提取前3h挥发油部分成分被大量收集”、“芳香水中主要成分提取前4h大量溶出”,并结合第3项研究内容“Benzene,1,2-dimethxy-4-propenyl-,(Z),7-[2-(4-Methoxyphenyl)ethenyl]-2-methyl-3-phenylpyrazolo[1,5-a]pyrimidine是挥发油中特有分布的成分,其与挥发油中其他成分分布有一定相关性,但不显著;.gamma.-Asarone、Caryophyllene是芳香水中特有的主要成分,尤其是.gamma.-Asarone,其提取规律与芳香水中主要成分的分布规律相似度极高,推测可能是该类成分在水中特异性分布,发挥“乳化剂”的角色,进一步介导其他成分向水中大量分布,从而增加了整个油水体系的乳化现象,降低主要成分在挥发油部分的含量。”可以得到控制石菖蒲挥发油提取过程中“乳化现象”的方法为:
[0089] 称取石菖蒲药材,加入相当于其重量10倍量的水,水蒸气蒸馏法提取3-3.5h。
[0090] 该种提取方法可有效控制石菖蒲提取过程中发挥“乳化剂”作用的芳香水中成分的含量,从而减少其对挥发油中成分的影响,提高挥发油成分的提取率及品质,为中药材挥发油的高效提取提供参考,从而有效提高挥发油工业大生产的收率及品质。
[0091] 需要说明的是,本发明权利要求书中涉及数值范围时,应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用,由于采用的步骤方法与实施例1~3相同,为了防止赘述,本发明描述了优选的实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0092] 显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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