CN101196491A

CN101196491A - 直接分析植物组织切片化学成分的方法

Info

Publication number: CN101196491A
Application number: CNA2006101648727A
Authority: CN
Inventors: 蔡宗苇; 吴巍; 赵中振; 梁之桃
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2008-06-11

Abstract

本发明一种直接分析植物组织切片化学成分的方法，涉及化学成分分析技术，包括步骤：S1、将待检植物切成10－20μm厚的切片，取一片切片放到基质辅助激光解析飞行时间质谱仪的靶上；S2、配制基质溶液；S3、用移液器将基质溶液加到植物组织切片上；S4、将靶和点有基质溶液的组织切片，放到真空干燥器中干燥；S5、将干燥后的靶和待检植物组织切片，直接放入基质辅助激光解析电离－飞行时间质谱仪进行分析，即得到植物切片所含化学成分的信息。本发明的分析方法快捷，方便，高效，全面，无需样品化学处理，避免了传统样品处理和分析方法耗时长，微量成分难于分析，可能破坏化学成分的缺点。

Description

直接分析植物组织切片化学成分的方法

技术领域

本发明涉及化学成分分析技术领域，属于植物组织切片化学成分的直接分析方法。

背景技术

对于中药化学成分的研究，传统的方法是采用溶剂分配和柱色谱方法将其逐一分离为纯的单一化合物，然后进行结构鉴定。有效成分的分离主要靠色谱法，如气相色谱、高效液相色谱等。(陈耀祖，陈绍瑗。中药现代化研究的化学法导论，科技出版社，北京2003年，5-6)。应用这种方法，很多中药成分得以阐明。这一技术在中药化学成分的研究上取得了丰硕成果，但这样的分离分析由于步骤多、分离效率低、自动化程度低，一方面比较费时，另一方面由于每一步的操作都会损失化合物，这样对微量组分分析常十分困难。并且在提取分离过程中加热和酸碱处理都可能造成化合物结构的改变。近年来，随着分离分析技术的发展，高效液相色谱技术与NMR和MS联用技术得到广泛应用，实现了对植物化学成分在线分离分析。相对于传统的分离分析方法节省了时间。但是此种方法也必须经过对化学成分的提取，也有可能由于超声，加热，酸碱处理造成化合物结构的改变。川乌和草乌均是中国常用中药，目前，国内常采用酸水渗漉(李正邦等，天然产物研究与开发：Vol.9(1)，1997，9-14)或乙醇(丁立生等，天然产物研究与开发：Vol.6(3)，1994，50-54)提取乌头属植物中生物碱。由于各类生物碱具有不同极性，所以一种溶剂很难提取完全。并且用酸水渗漉法提取得生物碱不全面，脂类生物碱收率较低。近来有研究用不同溶剂体系进行硅胶柱层析(刘淑莹等，专利申请号：200410010819.2)；或乙醇冷浸后，用酸水处理，再用硅胶柱层析得到乌头属植物中脂类生物碱，利用电喷雾电离-质谱分析(刘淑莹等，专利申请号：200410010820.5)。以上提取方法都不能同时对多种不同种类生物碱进行分析。文献报道利用电喷雾串联质谱分析附子中生物碱用乙醇冷浸48小时(Wang，RapidCommun.Mass Spectrom.16，2002，2075-2082)，用时较长。对于马钱子的研究，利用溶剂提取，柱层析，NMR技术已经分离鉴定了多个化合物(蔡宝昌等，药学学报：29(1)，1994，44-48)，近年来色谱和质谱技术被广泛用于分析马钱子中生物碱，如高效液相色谱(HPLC)(Young H.，J.Ethnopharmacol.，2004，93：109-112)毛细管电泳色谱质谱联用技术(CE-MS)(Feng H.，Journal of Chromatography A.，2003，1014：83-91)。对于防己也多采用溶剂提取分离，柱层析等方法分离鉴定(肖崇厚等，中药化学，上海科学技术出版社，146-147)。这些方法都必须首先利用各种溶剂对植物有效成分进行提取，然后进行分析。大多样品需求量较大，灵敏度较低而且需要繁琐的鉴定过程。并且对于微量成分或稳定性差的成分的鉴定分析较困难。

发明内容

本发明的目的是公开一种直接分析植物组织切片化学成分的方法，无需费时较长，且可能破坏化学成分的样品预处理，可以直接快速分析植物化学成分，利用这一方法达到快速分析植物化学成分，特别是分析微量成分；快速鉴别药材真伪；对植物所含化学成分进行预测给出分子量等应用。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种直接分析植物组织切片化学成分的方法，其包括步骤：

S1、将待检植物切成10-20μm厚的切片，将切片放到基质辅助激光解析飞行时间质谱仪的靶上；

S2、用移液器将基质溶液加到植物组织切片上，用量为≤30μl/cm²；

S3、将靶和点有基质溶液的组织切片，放到真空干燥器中，干燥后待测；

S4、将干燥后的靶和待检植物组织切片，放入基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪进行直接分析，用基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱测定，方法是：在切片上顺时针选取10个点，每个点采集30次，累加10个点采集的数据为测定质谱图，即可得到植物切片所含化学成分的信息。

所述直接分析植物组织切片化学成分的方法，其所述待检植物，为川乌、草乌、马钱子或防己的植物组织切片。

所述直接分析植物组织切片化学成分的方法，其所述基质溶液的配制，是用50∶50的乙腈/0.1％三氟乙酸液体，将α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA、α-cyano-4-hydroxycinnamic acid)配成饱和溶液备用。

所述直接分析植物组织切片化学成分的方法，其所述饱和溶液，是含有≤30mg/ml的α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)溶液。

所述直接分析植物组织切片化学成分的方法，其所述用基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱测定，是在测定过程中尽量使用较小的激光能量，为9-13μJ。

本发明方法通过对植物组织的直接分析，避免了利用各种溶剂费时的提取步骤，节省时间，降低分析费用，减少或消除了化合物的损失，有利于分析微量成分。利用本发明方法对乌头属植物川乌，草乌和马钱子，防己等植物进行直接分析，对已知化合物的鉴别率达70％以上，并且确定多个未知化合物的分子量。测定了植物川乌，草乌，马钱子和防己组织切片的化学成分。并同时检测了各类生物碱，用传统方法必须通过不同极性的溶剂和不同pH值的酸碱处理才能得到不同类的生物碱。一些含量较低，分离较难的生物碱也被检测到。本发明方法用时仅几分钟，提供了直接测定不同极性不同类别的生物碱的整体检测和快速。从而达到区分药材，和质量监督的目的。

本发明的直接分析方法和其它方法相比具有高效快速，灵敏度高，尤其适用于含量少、不易分离得到或在分离过程中易丢失的组分，因此在药用植物研究中具有重要意义。

附图说明

图1为植物组织切片置于基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱分析靶上待测图；

图2为川乌切片基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱图，由图可以看出通过组织切片分析化学成分可以直接分析大部分(70％)生物碱成分和一些未知化合物的分子量，说明此种分析方法较好；

图3为草乌切片基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱图，由图看出通过组织切片可以直接快速分析乌头属植物的化学成分；

图4为马钱子切片基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱图，由图看出通过组织切片可以直接分析植物的化学成分；

图5为防己切片基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱图，由图看出通过组织切片可以直接分析植物的化学成分。

具体实施方式

本发明直接分析植物组织切片化学成分的方法，无需对植物样品进行化学处理。利用基质辅助激光解析电离-质谱技术对植物组织切片进行直接分析。此种方法处理步骤少，切片至分析仅用几分钟，节省了时间，降低了分析成本。这样尽量减少了植物化学成分结构改变的因素。由于避免了不同提取方法可能对化学成分造成的损失，特别是有利于微量成分的分析。

实施例1：

选取川乌1颗，用水浸润10分钟。用切片机将植物切成10-20μm厚的切片。放到基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)的靶上，如图1所示。实验前新鲜配制基质溶液：乙腈/0.1％三氟乙酸(50∶50)将α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA、α-cyano-4-hydroxycinnamic acid)配成饱和溶液(～30mg/ml)备用。将基质溶液用移液器加到植物组织切片上，用量约为30μl/cm²。将基质溶液点到组织切片上后，将靶放到真空干燥器中，干燥后待测。利用基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)进行直接测定，在测定过程中尽量使用较小的激光能量，如9-13μJ，在切片上顺时针选取10个点，每个点采集30次，累加10个点采集的数据为测定质谱图，如图2所示。

实施例2：

选取草乌1颗，用水浸润10分钟。用切片机将植物切成10-20μm厚的切片。放到基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)的靶上，如图1所示。实验前新鲜配制基质溶液：乙腈/0.1％三氟乙酸(50∶50)将α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA、α-cyano-4-hydroxycinnamic acid)配成饱和溶液(～30mg/ml)备用。将基质溶液用移液器加到植物组织切片上用量约为30μl/cm²。将基质溶液点到组织切片上后，将靶放到真空干燥器中，干燥后待测。利用基质辅助激光解析飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)进行直接测定，在测定过程中尽量使用较小的激光能量，在切片上顺时针选取10个点，每个点采集30次，累加10个点采集的数据为测定质谱图，如图3所示。

实施例3：

选取马钱子1颗，用水浸润10分钟。用切片机将植物切成10-20μm厚的切片。放到基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)的靶上，如图1所示。实验前新鲜配制基质溶液：乙腈/0.1％三氟乙酸(50∶50)将α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA、α-cyano-4-hydroxycinnamic acid)配成饱和溶液(～30mg/ml)备用。将基质溶液用移液器加到植物组织切片上用量约为30μl/cm²。将基质溶液点到组织切片上后，将靶放到真空干燥器中，干燥后待测。利用基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)进行直接测定，在测定过程中尽量使用较小的激光能量。在切片上顺时针选取10个点，每个点采集30次，累加10个点采集的数据为测定质谱图，如图4所示。

实施例4：

选取防己1块，用水浸润10分钟。用切片机将植物切成10-20μm厚的切片。放到基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)的靶上，如图1所示。实验前新鲜配制基质溶液：乙腈/0.1％三氟乙酸(50∶50)将α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA、α-cyano-4-hydroxycinnamic acid)配成饱和溶液(～30mg/ml)备用。将基质溶液用移液器加到植物组织切片上用量约为30μl/cm²。将基质溶液点到组织切片上后，将靶放到真空干燥器中，干燥后待测。利用基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)进行直接测定，在测定过程中尽量使用较小的激光能量，在切片上顺时针选取10个点，每个点采集30次，累加10个点采集的数据为测定质谱图，如图5所示。

Claims

1.一种直接分析植物组织切片化学成分的方法，其特征在于：包括步骤：

S1、将待检植物用切片机切成10-20μm厚的切片，将切片放到基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪的靶上；

S4、将干燥后的靶和待检植物组织切片，放入基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪进行直接分析，用基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱测定，方法是：在切片上顺时针选取10个点，每个点采集30次，累加10个点采集的数据为测定质谱图，即得到植物切片所含化学成分的信息。

2.如权利要求书1所述直接分析植物组织切片化学成分的方法，其特征在于：所述待检植物，为川乌、草乌、马钱子或防己的植物组织切片。

3.如权利要求书1所述直接分析植物组织切片化学成分的方法，其特征在于：所述基质溶液的配制，是用50∶50的乙腈/0.1％三氟乙酸液体，将α-氰基-4-羟基肉桂酸配成饱和溶液备用。

4.如权利要求书3所述直接分析植物组织切片化学成分的方法，其特征在于：所述饱和溶液，是含有≤30mg/ml的α-氰基-4-羟基肉桂酸溶液。

5.如权利要求书1所述直接分析植物组织切片化学成分的方法，其特征在于：所述用基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱测定，是在测定过程中使用的激光能量为9-13μJ。