寇 自 農(nóng),朱 靖 博
(1.大連工業(yè)大學(xué) 現(xiàn)代教育技術(shù)部,遼寧 大連 116034;2.大連工業(yè)大學(xué) 生物與食品工程學(xué)院,遼寧 大連 116034)
中藥丹參為唇形科植物丹參的干燥根及根莖,是我國(guó)應(yīng)用最廣泛的中草藥之一,對(duì)心腦血管疾病具有良好的療效[1]。關(guān)于丹參的化學(xué)成分、藥理作用、藥物代謝以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等許多方面進(jìn)行了較為全面深入的研究[2],已經(jīng)分離出了脂溶性和水溶性兩類(lèi)成分近幾十種化合物。近年來(lái),在中藥丹參真?zhèn)舞b別及質(zhì)量評(píng)價(jià)方面,已經(jīng)有包括高效液相色譜[3]、毛細(xì)管電泳[4]、紅外光譜[5]、高速逆流色譜[6]及HPLC/DAD/ESI-MS[7]聯(lián)用技術(shù)等不同的分析技術(shù)應(yīng)用在丹參質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究中,而采用熒光光譜法對(duì)丹參及其提取物進(jìn)行鑒別與質(zhì)量評(píng)價(jià),僅有對(duì)于丹參酚酸B 和丹參酮純品熒光特性研究的報(bào)道[8-9]。本文針對(duì)丹參水浸提液的熒光光譜特性進(jìn)行研究,旨在為中藥丹參的真?zhèn)舞b別、定量分析和質(zhì)量評(píng)價(jià)提供參考。
LS 55型熒光光譜儀,PHS-3C 型數(shù)字酸度計(jì),Britton-Robinson pH 緩沖溶液(所用試劑均為分析純),二次蒸餾水。
丹參,2009年8 月采自陜西商洛,藥材用水清洗,晾干,65 ℃干燥后粉碎,過(guò)40目篩備用。
丹參素、丹參酚酸B、丹參酚酸A、原兒茶醛標(biāo)準(zhǔn)品,質(zhì)量分?jǐn)?shù)均在95%以上,由大連博邁科技發(fā)展有限公司提供。
準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品0.1g,置于100 mL 三角瓶中,加入20 mL 去離子水,水浴加熱,微沸10min,冷卻過(guò)濾,濾液移至100 mL 容量瓶中,稀釋至刻度,即質(zhì)量濃度為1 mg/mL 丹參水浸液。用三維熒光光譜和二維熒光光譜分析樣品時(shí)適當(dāng)稀釋。在一系列25mL容量瓶中,分別加入1mg/mL丹參水浸液2mL 和一定pH 值的緩沖溶液,用水稀釋至刻度,搖勻,掃描熒光光譜,分析酸度對(duì)溶液熒光特性的影響。
三維熒光光譜是用來(lái)描述熒光強(qiáng)度隨激發(fā)光波長(zhǎng)和發(fā)射光波長(zhǎng)變化關(guān)系的圖譜。圖1為丹參水浸液的三維等高線熒光光譜圖。從圖1可以看出有2個(gè)明顯的熒光峰,激發(fā)波長(zhǎng)分別為243和337nm,發(fā)射波長(zhǎng)均為437nm。丹參水提液熒光光譜是其中所有能夠產(chǎn)生熒光的化學(xué)成分熒光的疊加,丹參水浸提液激發(fā)波長(zhǎng)不同發(fā)射波長(zhǎng)相同,說(shuō)明這種熒光特性是由同類(lèi)型化合物產(chǎn)生,三維熒光譜圖中熒光強(qiáng)度、激發(fā)波長(zhǎng)、發(fā)射波長(zhǎng)及其變化客觀地反映了其化學(xué)組成和含量信息,可以對(duì)丹參藥材真?zhèn)魏推焚|(zhì)進(jìn)行鑒別。
圖1 丹參水浸液三維熒光光譜Fig.1 Three-dimensional fluorescence spectrum of S.miltiorrhizaaqueous extract
圖2(1)為丹參水浸液二維熒光激發(fā)光譜與發(fā)射光譜。由圖可見(jiàn)激發(fā)波長(zhǎng)分別為217、243、337nm,發(fā)射波長(zhǎng)為437nm。(2)為水溶劑相同條件下的掃描圖譜,顯示激發(fā)光譜217nm 為溶劑水的特征峰。所以243、337nm 的峰才是丹參水浸液激發(fā)光譜,與三維圖譜得到的結(jié)果一致。
圖2 丹參水浸液和水溶劑的熒光光譜Fig.2 Two-dimensional fluorescence spectrum of S.miltiorrhizaaqueous extract and water
丹參水溶性成分主要為酚酸類(lèi)化合物,以丹參酚酸B、丹參素、丹參酚酸A、原兒茶醛為主。
物質(zhì)產(chǎn)生熒光的特征是分子中應(yīng)具有大的共軛π鍵結(jié)構(gòu),共軛體系越大,離域π電子越容易激發(fā),熒光越容易產(chǎn)生。而這4個(gè)化合物都具有芳環(huán),芳環(huán)越多,熒光峰越移向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向,且熒光強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)[10]。圖3給出了相同質(zhì)量濃度下各種丹參中水溶性化合物的熒光光譜??梢钥闯?,丹參酚酸B最大發(fā)射波長(zhǎng)為437nm,丹參酚酸A最大發(fā)射波長(zhǎng)為418nm,丹參素最大發(fā)射波長(zhǎng)為380nm,原兒茶醛最大發(fā)射波長(zhǎng)為400nm,強(qiáng)度依次為87.47、24.78、43.15、23.26,符合同類(lèi)型化合物熒光的特征。分析圖2和圖3 可以得出,在本實(shí)驗(yàn)條件下,丹參酚酸B 熒光強(qiáng)度最大,其最大發(fā)射波長(zhǎng)是437nm,與丹參水提液樣品最大發(fā)射波長(zhǎng)相同,丹參酚酸A、原兒茶醛、丹參素最大發(fā)射波長(zhǎng)分別為418、400、380nm,丹參水浸提液熒光光譜是各種丹參酚酸化合物熒光光譜的疊加,其中丹參酚酸B 對(duì)丹參水浸提液熒光強(qiáng)度貢獻(xiàn)最大,且熒光發(fā)射波長(zhǎng)相同。目前,已發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)明確的丹參酚酸化合物有40余種[12],各自產(chǎn)生熒光峰,混合在一起形成一個(gè)寬范圍譜峰。
圖3 丹參4種標(biāo)準(zhǔn)溶液的熒光激發(fā)與發(fā)射光譜Fig.3 Two-dimensional fluorescence spectrum of salivianolic acid B,salivianolic acid A,danshensu and protocatechu aldehyde aqueous solution
丹參水溶性成分主要為酚酸類(lèi)化合物,分子中存在酯鍵,在不同的酸堿溶液中穩(wěn)定性明顯不同,從而影響到化合物的熒光光譜和強(qiáng)度。從圖4(a)可知在酸性條件下,隨著酸度的增加,其譜圖變化并不明顯,這種光譜特征表明,丹參水提液在酸性條件下其化學(xué)組成表現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性。圖4(b)顯示在堿性下,隨著pH 的增加,其峰形、熒光強(qiáng)度均發(fā)生了明顯的變化,437nm 處熒光強(qiáng)度逐漸減弱甚至消失,最大發(fā)射波長(zhǎng)發(fā)生了紅移,并在380nm 處的熒光峰明顯增強(qiáng),出現(xiàn)了丹參素的特征熒光譜。這表明丹參水浸液中的酚酸類(lèi)化合物在堿性介質(zhì)中發(fā)生水解,并生成了丹參素。以丹參中丹參酚酸類(lèi)化合物為有效成分的丹參藥物生產(chǎn)中,提取溶液的酸堿度應(yīng)該是影響其質(zhì)量的主要因素。
圖4 丹參浸提液在不同pH 下的熒光光譜Fig.4 Two-dimensional fluorescence spectrum of S.miltiorrhizaaqueous extract solution at acid and alkaline environment
將丹參水浸提液放在自然光下,每隔一段時(shí)間測(cè)定其熒光強(qiáng)度的結(jié)果見(jiàn)圖5。結(jié)果表明,熒光強(qiáng)度、最大發(fā)射波長(zhǎng)在所放置的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有明顯變化。因此該樣品穩(wěn)定時(shí)間滿足實(shí)際分析要求。
丹參水浸提液熒光強(qiáng)度與質(zhì)量濃度的關(guān)系見(jiàn)圖6。結(jié)果表明,隨著濃度的增加,熒光強(qiáng)度逐漸增加,發(fā)射波長(zhǎng)不變,峰形不變,在0.005~0.008 mg/mL時(shí),工作曲線方程為F=1 202C+4.563 8,相關(guān)系數(shù)R=0.997 8。顯示出良好的線性關(guān)系,可以作為定量分析丹參中總酚酸的依據(jù)。
圖5 丹參浸提液熒光強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線Fig.5 The fluorescence intensity change of S.miltiorrhizaaqueous extract solution with time
圖6 丹參水浸提液在不同質(zhì)量濃度下的熒光光譜圖Fig.6 The fluorescence spectrum of S.miltiorrhiza aqueous extract solution at different concentration
(1)中藥材丹參水浸提液具有良好的熒光光譜性,在三維熒光等高線中出現(xiàn)了2個(gè)明顯的熒光峰,激發(fā)波長(zhǎng)分別為243和337nm,發(fā)射波長(zhǎng)均為437nm,三維熒光光譜具有指紋圖譜特征,可以用于丹參的定性鑒別。
(2)在二維熒光光譜中發(fā)現(xiàn)丹參水浸提液中水溶性主要成分丹參酚酸B 對(duì)丹參水浸提液熒光強(qiáng)度貢獻(xiàn)最大,且熒光發(fā)射波長(zhǎng)相同。
(3)在pH 7.0~12.7,隨著pH 的增加其峰形、熒光強(qiáng)度均發(fā)生了明顯的變化,437nm 處熒光強(qiáng)度逐漸減弱甚至消失,而380nm 處的熒光峰明顯增強(qiáng),丹參水浸液中的酚酸類(lèi)化合物在堿性介質(zhì)中發(fā)生水解生成了丹參素是其主要原因。在近中性條件下,丹參水浸提液熒光強(qiáng)度與濃度之間呈良好的線性關(guān)系,可以作為定量分析丹參中總酚酸的依據(jù)。