聊城市检验检测中心 山东省聊城市 252000
摘要:中药中含有多种化学成分,中药检验中会对其中的一些重要成分进行测定,进而对中药的优劣进行判断。在中药检验中,化学性质的研究就离不开色谱技术的支持,针对色谱技术在中药检验中的应用进行简单分析。
关键词:色谱技术;中药检验;检测分离
引言:
色谱技术作为化学化工上常用的检测技术,在中药检测、药物分析等领域都扮演着重要的角色。根据中药检验的不同需求,可选用的色谱技术也是多种多样的。常用色谱技术以薄层色谱(TLC)、高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、超临界流体色谱(SFC)等为主[1]。不同的色谱技术有着不同的优势,根据检验需求选择合适的色谱技术进行检验。
一、薄层色谱法
薄层色谱具有分离速度快,分离条件简单等优势。薄层色谱中,在玻璃板上涂抹适当硅胶等黏合剂作为固定相,在根据中药中各成分极性大小不同,选择适当的展开剂(流动相)进行展开。不同极性的成分在薄层板上就会呈现多个色谱点。
对于某一种成分的检验,即可以相同条件展开标准样品,相同位置下的色谱点,即为相应成分。此方法常用于中药的鉴别研究中,例如猪胆药材、其与牛胆等药材外形上区别不大,但猪胆中含有猪去氧胆酸的成分。我们可以通过购买猪去氧胆酸的标准品,再将药材中的有效成分进行提取,将其在同等条件下进行展开,出现与标准品相同的色谱点,即可证明该药材为主胆。但该方法对于其他成分的研究仍有一定的局限性。
薄层色谱法在对于样品纯化上也有一定的积极作用。可以将样品全部点至薄层板下沿,通过展开剂在进行展开。展开后的样品在薄层板上呈现多个斑点,将产品斑点处的硅胶黏合剂刮下,通过溶剂将其中的产品溶解,再将其过滤即可得到纯度较高的产品。此方法用作初步纯化具有速度快,操作简便等优势,但其纯度大多达不到要求纯度,可作为中间体纯化的一种手段。
薄层色谱法在中药检验中,常作为鉴别药材的一种常用方法[2]。该方法在鉴别中需要相应的标准品作为对照,所以对于未知中药的检验也是具有很大局限性。药典中也只将其作为鉴别的一种常用方法,对于中药的定量分析,就需要其他的色谱技术予以支持了。
二、高效液相色谱
高效液相色谱,作为实验室检验中常用的色谱方法,其精度高、速度快、样品消耗少等优势也深受喜爱[3]。
高效液相色谱需要用到专用仪器,其仪器属于高精度仪器,不同于薄层色谱可以在实验室中自行制作。高效液相色谱中固定相为市面常用的色谱柱,根据其色谱柱填充材料不同,主要有C18、C8、AQ等色谱柱。流动相分为有机相和水相,常以甲醇、乙腈作为有机相,水相中添加甲酸或氨水来改变PH。流动相中由于水与有机溶剂的极性不同,可以通过调整两相比例将其需要检测的样品进行分离。通过紫外检测器后,在电脑上绘制出相应的吸收曲线图,通过图像来判断与分析样品。
随着HPLC的发展,单独的紫外检测器已经逐渐不能满足检验所需条件了。目前根据需求在紫外检测器后串联蒸发光检测器或质谱检测器。经过紫外检测器后的样品在分离程度以及量上并没有发生损失和改变,可以直接在其后串联其他检测器。蒸发光检测器可以大幅度减少样品溶剂对结果的影响,但由于其原理原因,样品部分成分不能够有效地转化和检测,所以蒸发光检测器只能作为一种辅助检测器使用。
液相色谱与质谱联用是目前实验室检验中常用的方法。质谱可以将样品物化,通过离子偏转角度不同,从而计算测量出相应的分子质量。在实际的运用中,我们可以很清楚的查询或计算出中药中主要成分的分子量。中药样品通过HPLC进行分离,在质谱中进行检测,就可以看出样品中各成分的分子量。对于样品的理化研究也有着重要的作用。
三、气相色谱
气相色谱在中药检验中有着不可替代的作用。气相色谱主要将样品进行升温加热,再通过石英毛细管柱分离,通过检测器检验得到吸收的色谱图。由于气相的工作原理限制,通常利用气相色谱进行检测的样品为一些挥发油类的物质。
气相色谱在应用中,通常对样品要求较高。当样品进入仪器后,通过气体将其送入毛细管柱,通过升温程序,不同组分的样品会在不同温度下挥发排除,从而检测出不同的吸收,进而对样品进行分析。一般气相色谱样品要求不能以水作为溶剂。H2O的沸点相对其他有机溶剂有较高的沸点,不能及时在方法开始时进行快速排除,对样品检测分析都有着较大的影响。
在中药材的检验中,有很多药材中的主要有效成分为挥发油类,其溶解性差,不适合用HPLC进行检验分析,就需要用气相色谱来进行。以丁香花为例,在对丁香花进行浓缩提取是,会发现其提取溶液上方漂浮一层油类物质,而这类物质与提取也不能互溶,也就不能直接将提取液进行检测。需要将其进行静置分层,再提取上层油状物质进行检测。而这类物质的检验就需要利用气相色谱进行分离。
相比液相色谱的方便程度,气相色谱对挥发油类物质的检测分析更有不可替代的优势。其与液相色谱工作原理的差异,也能促使中药有着更全面的检测,为检测提供了更多的手段。
四、超临界流体色谱
超临界流体色谱是介于气相色谱与液相色谱的一种检测手段,主要用于气相与液相色谱不能分离的一些样品,以手性样品居多[4]。
超临界流体色谱,通过在流动相中通入二氧化碳气体,使流动相介于流体与气体之间的一种检测方式。大部分中药样品可以在液相色谱上进行分离,但结构相似或手性异构的样品,由于其极性大小相似,所以在HPLC上不能够很好分离。而SFC则可以将流动相控制在超临界的状态,更能细致和准确的分离结构相似的样品。
在中药提取后,可以通过制备分离出主要的成分,但结构相似的物质,需要继续研究时就必须将异构完全分离,再分离得到产品后,再对其进行生物活性的研究,从而确定药品生产工艺与流程。SFC在具体的应用中,也可以在其检测器后串联质谱检测器,从而做到在分离时对样品的分子量做到监控的作用。
中药检验中,在理化实验室中做完前处理后,根据样品性质以及对结果的要求选择适当的色谱分离方法。色谱技术的应用为中药检验提供了服务的平台,也是中药检验中不可缺少的一部分。SFC能够分离HPLC与GC不能有效分离的样品,对于中药检验中各成分研究有着重要意义。
五、结束语
中药检验过程中,对各成分的有效分离是至关重要的。在对于只进行定性研究时,可以选择采用薄层色谱进行分离分析。薄层色谱的成本低,速度快,受局限性小。不需要将样品送至分析室进行测定,减少了部门之间沟通,提高了检验效率。HPLC、GC、SFC有着各自的优势,HPLC可以分离大部分样品,GC对挥发类物质的检测有独特的优势,SFC可以解决一些常规难以分离的物质,对难度大、分离效果差的样品提供了新的解决思路。
参考文献:
[1] 胥秀英,赵莎,李游,刘华琼.现代仪器分析在人参皂苷检测中的应用[J].重庆理工大学学报(自然科学),2021,35(12):219-226.
[2] 邓哲,荆文光,刘安. 薄层色谱法在当前中药质量标准中的应用探讨[J]. 中国实验方剂学杂志,2019,25(07):201-206.
[3] 杨美成. 现代色谱及联用技术在抗生素药品杂质分析中的应用研究[D].华东师范大学,2015.
[4]刘娜. 超临界流体色谱的应用进展[J]. 军事医学,2021,45(07):558-561.