五味子有效成分研究論文
時(shí)間:2022-12-14 04:46:00
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【摘要】五味子為我國(guó)傳統(tǒng)的中藥之一,具有多種藥用功效,該文對(duì)近些年來(lái)五味子多種有效成分的提取分離方法做一綜述,以利進(jìn)一步的研究與開(kāi)發(fā)利用。
【關(guān)鍵詞】五味子有效成分提取與分離
AdvancesontheExtractionandSeparationTechnologiesofEfficientComponentsinSchisandrachinensis(Turcz.)Baill
Abstract:Schisandrachinensis(Turcz.)BaillisoneoftraditionalChinesemedicines.Ithasbeenfoundtopossesssomebeneficialpharmacologicaleffects.Forfurtherresearchandapplication,thispaperreviewedthedevelopmentoftheextractionandseparationtechnologiesofefficientcomponentsinSchisandrachinensis(Turcz.)Baill.
Keywords:Schisandrachinensis(Turcz.)Baill;Efficientcomponents;Extractionandseparation
五味子Schisandrachinensis(Turcz.)Baill為木蘭科多年生落葉植物,因果實(shí)具有甘、酸、辛、苦、咸五味而得名,具有斂肺生津、益胃養(yǎng)心、收斂固澀、滋補(bǔ)、強(qiáng)壯等功效,是常用中藥之一[1]。五味子中含有木脂素、多糖和三萜酸等多種有效成分,其中木脂素類具有保肝、降酶、抗艾滋病等多種活性。本文對(duì)近些年來(lái)五味子及其莖葉中有效成分的提取和分離方法的研究進(jìn)展做一綜述,以利進(jìn)一步的研究與開(kāi)發(fā)利用。
1五味子中木脂素成分的提取分離方法
五味子中總木脂素的含量約為2%~8%,其成分大多具有聯(lián)苯環(huán)辛二烯母核,是一類低極性小分子化合物,如五味子甲素、五味子乙素,五味子醇甲等。近年來(lái)常用的提取方法有回流提取法、超臨界CO2萃取法,超高壓提取法等。
1.1溶劑提取法是根據(jù)中藥中各種成分在溶劑中的溶解性質(zhì),選用對(duì)有效成分溶解度大,對(duì)不需要溶出成分溶解度小的溶劑,而將有效成分從藥材組織內(nèi)溶解出來(lái)的方法。常用浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流法及連續(xù)回流提取法等。袁海龍等[2]以五味子甲素的含量作為考察指標(biāo),采用均勻設(shè)計(jì)法優(yōu)選出五味子的最佳提取工藝:乙醇濃度為90%,回流時(shí)間為1h,固液比為1∶5。王茹等[3]采用正交設(shè)計(jì)安排實(shí)驗(yàn),以五味子乙素、五味子醇甲的含量和出膏率為指標(biāo),優(yōu)選出合理的提取工藝為:以生藥重量10倍的乙醇回流提取兩次,每次提取4h。李奉勤等[4]考察了溶劑濃度、溶劑用量、回流時(shí)間和pH值對(duì)五味子中五味子乙素提取效果的影響,采用正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)選出五味子乙素的最佳提取條件:提取溶劑為85%乙醇、液固比為5∶1,pH值為5.5,回流時(shí)間為2h,五味子乙素含量為291.04mg/100g。
1.2超高壓提取法超高壓提取法(ultra-highpressureextractiontechnique,UHPE)是在常溫或較低溫度(通常低于100℃)的條件下,對(duì)原料液迅速施加100~1000MPa的流體靜壓力,保壓一定時(shí)間,溶劑在超高壓作用下迅速滲透到固體原料內(nèi)部,有效成分溶解在溶劑中,并在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到溶解平衡,然后迅速卸壓,在超高滲透壓差下,有效成分迅速擴(kuò)散到組織周圍的提取溶劑中;同時(shí)在超高壓作用下,細(xì)胞的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜以及細(xì)胞內(nèi)液泡等結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,細(xì)胞內(nèi)溶物和提取溶劑充分接觸,從而達(dá)到快速、高效地提取目的[5]。劉長(zhǎng)姣等[6]應(yīng)用超高壓提取法提取五味子總木脂素,利用均勻設(shè)計(jì)方法確定最優(yōu)提取工藝:提取壓力為350MPa,溶劑為70%乙醇水溶液,固液比為1∶90,總木脂素得率為3.54%,常規(guī)回流提取方法的總木脂素得率為2.593%,可見(jiàn)超高壓提取方法更有利于總木脂素的提取。
1.3超臨界CO2萃取法超臨界流體萃?。╯upercriticalFluidextractiontechnique,SCFE)技術(shù)是以超臨界流體(SCF)為溶劑,可應(yīng)用于多種液態(tài)或固態(tài)混合物中待分離組分的萃取。因?yàn)镃O2具有無(wú)毒、不易燃易爆、價(jià)廉、臨界壓力和溫度較低、易于安全地從混合物中分離出來(lái)等優(yōu)點(diǎn),所以CO2是中藥有效成分提取與分離過(guò)程中最常用的一種超臨界流體。程康華等[7]應(yīng)用超臨界CO2萃取五味子中五味子醇甲,在溫度為45℃,壓力為15.0MPa、時(shí)間為180min的條件下,五味子醇甲的超臨界提取率為12.00%,原藥材中五味子醇甲的得率為0.4813%,而乙醇萃取物(加75%乙醇浸泡至恒溫水浴上回流3h)原料藥材中五味子醇甲的得率為0.1955%,前者得率比后者高出1倍多。聶江力等[8]通過(guò)正交設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法,探討了超臨界CO2法萃取五味子果實(shí)中木脂素的工藝條件,確定了最佳工藝條件:萃取壓力為30Mpa、萃取溫度為50℃、萃取時(shí)間為120min,總木脂素得率為1.015%。劉本等[9]考察了不同溫度和壓力對(duì)超臨界CO2提取五味子甲素的提取效率的影響。結(jié)果表明,在溫度為60℃,壓力為25.3MPa的條件下,有最快的提取速度,最大提取量達(dá)90%以上,并且提取率和夾帶10%甲醇的超臨界CO2有相近(約0.5%,w/w)。田明等[10]對(duì)五味子傳統(tǒng)水提取、80%乙醇提取和超臨界CO2萃取進(jìn)行了對(duì)比研究,不同提取工藝提取物出率分別為28.5%,23.5%,15.6%,五味子總木脂素提出率分別為68%,55.8%,86.8%,五味子乙素提出率分別為0%,65.1%,94.6%,證明,SFE-CO2提取法適用于五味子有效成分的提取。
1.4微波提取法微波提取技術(shù)(microwaveextractiontechnique,MWE)應(yīng)用于提取天然植物中的有效成分始于20世紀(jì)90年代,是微波和傳統(tǒng)溶劑提取法相結(jié)合,利用微波能來(lái)提高萃取率的一項(xiàng)新技術(shù)。黃惠華等[11]采用乙醇和水作為萃取劑,研究了用微波輔助萃取的方法從五味子果實(shí)中萃取五味子醇甲。以不同的萃取時(shí)間、萃取功率、萃取溶劑/基質(zhì)比作為參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),利用高效液相色譜(HPLC)作為五味子醇甲的檢測(cè)手段,確定了以乙醇和水作為溶劑的最優(yōu)微波輔助萃取條件:溫度為接近溶劑的沸點(diǎn)(乙醇設(shè)為72℃,水設(shè)為95℃)、微波功率為350W,萃取時(shí)間為5~8min,萃取液固比為12∶1,在萃取產(chǎn)率上,乙醇的萃取效果優(yōu)于水(乙醇的萃取產(chǎn)率0.72%,水的萃取產(chǎn)率0.47%),但是在萃取選擇性方面,水作為萃取劑優(yōu)于乙醇;同時(shí)發(fā)現(xiàn)萃取時(shí)間的延長(zhǎng)和微波功率的增加都會(huì)導(dǎo)致五味子醇甲的萃取產(chǎn)率下降。
1.5法多索溶劑提取法法多索溶劑是一類新的溶劑系統(tǒng),主要有1,1,1,2-四氯乙烷組成,具有不破壞臭氧層,無(wú)環(huán)境污染,耗能低且能在常溫等優(yōu)點(diǎn),可作為五味子甲素這類化合物的提取溶劑。劉本等[12]以法多索洛劑(phytosolA,B和D)提取五味子甲素,結(jié)果表明法多索溶劑能有效地提取五味子甲素,提取率為0.45%(W/W),與10%甲醇調(diào)節(jié)的超臨界CO2的提取率(0.48%)接近。
1.6高速逆流色譜技術(shù)高速逆流色譜技術(shù)(high-speedcounter-currentchromatographytechnique,HSCCC),是一種不用任何固態(tài)載體或支撐體的液-液分配色譜技術(shù),目前已成功地開(kāi)發(fā)出分析型、生產(chǎn)型兩大類高速逆流色譜儀,可分別用于中藥有效成分的分離制備和定量分析。JinyongPeng等[13]應(yīng)用高速逆流色譜技術(shù)分離純化五味子中五味子醇甲和五味子醇乙。在應(yīng)用D101大孔樹(shù)脂進(jìn)行初步純化后,應(yīng)用高速逆流色譜技術(shù),以正己烷-醋酸乙酯-甲醇-水(1∶0.9∶0.9∶1,v/v)為兩相溶劑系統(tǒng),從400mg初純物中分離得到107mg五味子醇甲和36mg五味子醇乙,純度分別為99.5%和99.1%,且用時(shí)少于3h。TianhuiHuang等[14]應(yīng)用高速逆流色譜分離純化五味子甲素和五味子乙素,以正己烷-甲醇-水(35∶30∶3,v/v)為溶劑系統(tǒng),從100mg五味子石油醚提取物中分離得到五味子甲素8mg,五味子乙素12mg,純度分別在98%和96%以上。
2五味子多糖的提取分離方法
多糖具有調(diào)節(jié)免疫功能、抗腫瘤、抗病毒病菌、降血糖等作用,在抗腫瘤、抗病毒等藥物的研究中占有一定的地位,所以多糖成分的提取分離也是比較活躍的研究領(lǐng)域。目前五味子多糖的提取分離研究主要集中在初步的提取分離,對(duì)其具體成分的結(jié)構(gòu)組成仍需進(jìn)一步的深入研究。張?zhí)m杰等[15]對(duì)北五味子果實(shí)的多糖進(jìn)行了研究,經(jīng)提取、醇析、Savage法脫蛋白、脫脂、活性碳脫色、DEAE纖維素柱色譜等步驟,確定北五味子中粗多糖含量為6.1%,3次提取率分別為:55.6%,38.5%,4.6%,Savage法脫蛋白粗多糖損失率為7.2%,得到兩種純多糖的含量分別為0.387%和0.061%。李巧云等[16]對(duì)五味子中可溶性粗多糖的提取工藝進(jìn)行了研究,通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)確定了最佳工藝:料液比為1∶25,溫度為100℃、時(shí)間為4h,此時(shí)五味子多糖提取率為5.38%。并應(yīng)用Sevag法結(jié)合酶法除蛋白對(duì)多糖進(jìn)行純化,大大縮短了除蛋白時(shí)間。韓學(xué)忠等[17]研究了五味子多糖的乙醇分級(jí)純化,結(jié)果證明,對(duì)五味子多糖水溶液可直接用40%的乙醇溶液分成兩部分,藥理實(shí)驗(yàn)證明有藥效作用的多糖多集中在乙醇40%(V/V)沒(méi)有沉淀下來(lái)的多糖中。
3五味子中揮發(fā)油的提取分離方法
五味子莖葉、果實(shí)以及種子均含有豐富的揮發(fā)性成分,種子中揮發(fā)性成分約占種子的1.6%[18],有明顯的辛辣、芳香氣味。譚曉梅等[19]對(duì)超臨界CO2萃取法和水蒸氣蒸餾法提取的北五味子揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行比較研究。應(yīng)用GC-MS法進(jìn)行成分分析,供鑒定了80個(gè)成分,超臨界CO2萃取法提取物被鑒定了55個(gè)成分,水蒸氣蒸餾法提取物被鑒定了70個(gè)成分,兩者共有成分達(dá)45個(gè)。兩種提取方法的提取物得率分別為0.84%和11.6%,后者提取物中除了揮發(fā)油,還含有木脂素等脂溶性成分,但兩種提取方法的揮發(fā)油主要成分基本一致。王炎等[20]運(yùn)用GC-MS技術(shù),結(jié)合計(jì)算機(jī)檢索對(duì)五味子揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行分離和鑒定,并對(duì)五味子種子和果實(shí)中的揮發(fā)油成分進(jìn)行對(duì)比。證明五味子種子中揮發(fā)油成分主要為各種萜類化合物,單萜類如蒎烯、月桂烯、松油烯等相對(duì)分子質(zhì)量為136的物質(zhì);倍半萜類如金合歡烯、欖香烯、異石竹烯、依蘭烯等分子量為204的物質(zhì)。此外,揮發(fā)油中還有少量的醇、酯、醛、酮以及苯和萘的衍生物等;同時(shí)發(fā)現(xiàn),五味子種子中的成分與以往報(bào)道過(guò)的果實(shí)揮發(fā)性成分差別較大,其中某些成分未見(jiàn)報(bào)道,如δ-芹子烯和較為少見(jiàn)的吉馬烯B,吉馬烯D等,說(shuō)明種子本身與果肉揮發(fā)油的組成成分不同,應(yīng)分別加以研究利用。
4五味子中其他成分的提取分離方法
五味子中有效成分的研究除上述木脂素、多糖、揮發(fā)油成分外,其它一些具有生物活性的成分也取得了一定的研究進(jìn)展。徐林峰等[21]從中藥五味子中提取分離α-葡萄糖苷酶抑制劑,利用浸提、超濾、柱層析、醋酸鉛沉淀等方法進(jìn)行純化,初步分離得到α-葡萄糖苷酶抑制劑。并確定該抑制劑成分為大分子糖苷類物質(zhì),相對(duì)分子量在5萬(wàn)以上,抑制類型為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制。盧山等[22]考察了浸提用溶劑、溫度、時(shí)間、添加劑及固液比對(duì)五味子紅色素提取率的影響,應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)確定五味子紅色素的浸提條件:浸提溫度為40℃,溶劑為60%乙醇、固液比為1:6。RadekSladkovsky等[23]應(yīng)用反相液相色譜,研究了不同年份(1997-1999)五味子莖葉提取物中槲皮素、山奈酚和(E)-苯乙烯酸的含量。并通過(guò)優(yōu)化方法確定了可以同時(shí)測(cè)定此3種成分的流動(dòng)相為acetonitrile-aqueous0.05%ortho-phosphoricacid(40∶60v∶v),測(cè)得的不同年份五味子葉中槲皮素的含量分別為1.535%,1.140%,1.294;山奈酚的含量分別為0.359%,0.268%,0.298%;(E)-苯乙烯酸的含量的分別為3.824%,3.131%,2.515;五味子莖提取物中槲皮素的含量分別為0.341%,0.303%,0.389%;(E)-苯乙烯酸的含量的分別為0.116%,0.099%,0.260%;莖提取物中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)山奈酚。
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