張 立,李能蓮,舍雅莉,王雅莉,陳 麗,駱亞莉,胡樹名,楊扶德
(甘肅中醫(yī)學(xué)院國(guó)家中醫(yī)藥管理局中藥生藥三級(jí)科研實(shí)驗(yàn)室,甘肅蘭州730000)
苦馬豆為豆科苦馬豆屬植物苦馬豆Swainsonia salsula Taubert.的帶根全草,具有補(bǔ)腎、固精、利水等功效,為甘肅、寧夏、青海等地民間常用藥,常被用來(lái)治療陽(yáng)痿、遺精、白帶及小便不利等,民間藥物名為“馬皮泡”“尿泡草”“鈴當(dāng)草”“羊卵泡”“紅苦豆子”。民間常用苦馬豆素(Swainsonine,SW)治療腎炎水腫、慢性肝炎、肝硬化腹水等,具有悠久的應(yīng)用歷史[1]??囫R豆素具有很強(qiáng)的抗腫瘤、抗輻射及免疫增強(qiáng)活性,作為一種嶄新的抗腫瘤藥物,已引起了極大關(guān)注,是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)[2]??囫R豆素是從苦馬豆中提取的吲哚茲定生物堿,分子結(jié)構(gòu)是吲哚茲定環(huán)的1,2,8 位上各有 1 個(gè)羥基,化學(xué)名為 1,2,8-三羥基八氫吲哚茲定,屬于醇類,又被命名為吲哚茲定三醇??囫R豆素的提取是采用對(duì)樣本酸化、堿化后從小極性溶劑到大極性溶劑分別萃取,再經(jīng)離子交換柱或硅膠柱層析從中分離苦馬豆素[3]。這種方法提取周期長(zhǎng)、步驟繁瑣,有待于進(jìn)一步改進(jìn)。此外,也有人工合成苦馬豆素的報(bào)道[4],但方法步驟過(guò)多、產(chǎn)率低、不適于批量生產(chǎn)。本研究在前人研究的基礎(chǔ)上,采用3種不同工藝提取苦馬豆中總生物堿,并比較總生物堿得率,探索一種經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便、可用于苦馬豆素批量生產(chǎn)的提取分離工藝,為苦馬豆素的開發(fā)利用提供基礎(chǔ)。
苦馬豆 Swainsonia salsula Taubert.地上部分,2011年8月采集于甘肅省古浪縣張家灣,由甘肅中醫(yī)學(xué)院楊扶德教授提供并鑒定。自然干燥,粉碎,陰涼處保存?zhèn)溆谩?50,850,950 g/L乙醇及碘化鉍鉀試劑,均由利安隆博華(天津)醫(yī)藥化學(xué)有限公司提供;化學(xué)試劑均為分析純。
此為第1種工藝。準(zhǔn)確稱取苦馬豆干草粉3份,各5 g;分別經(jīng)750,850,950 g/L乙醇回流提取3次,每次2 h;水浴揮去乙醇至浸膏;2 mol/L HCl溶解后過(guò)濾得酸水液;3 000 r/min離心15 min得上清液;棄去固體雜質(zhì);用氨水調(diào)水相pH值至9~10;正丁醇萃取6~8次揮去正丁醇得總生物堿,稱質(zhì)量,測(cè)提取物含量。碘化鉍鉀試管反應(yīng)為陰性停止萃取。實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次。
此為第2種工藝。準(zhǔn)確稱取苦馬豆干草粉4份,各5 g;分別用75 mL自來(lái)水浸泡苦馬豆草粉12 h;置于59 kHz超聲清洗器45℃,分別處理30,60,90,120 min,重復(fù)2 次,過(guò)濾得水液;水液置水浴鍋上80℃濃縮到30 mL后,用2 mol/L HCL酸化;3 000 r/min離心15 min得上清液;棄去固體雜質(zhì);用氨水調(diào)水相pH值至9~10;正丁醇萃取6~8次后回收溶劑得總生物堿稱質(zhì)量,測(cè)提取物含量。碘化鉍鉀試管反應(yīng)為陰性停止萃取。實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次。
此為第3種工藝。準(zhǔn)確稱取苦馬豆干草粉5 g;加75 mL自來(lái)水浸泡過(guò)夜;常壓下煮沸,每次1 h,共3次,過(guò)濾得水液;煮沸濃縮到15 mL;用2 mol/L HCl酸化過(guò)濾得酸水液;3 000 r/min離心15 min得上清液;棄去固體雜質(zhì);最后用氨水調(diào)水相pH值至9~10;正丁醇萃取6~8次后回收溶劑得總生物堿稱質(zhì)量,測(cè)提取物含量。碘化鉍鉀試管反應(yīng)為陰性停止萃取。實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次。
見表1~3。
表1 不同提取方法生物堿出膏率對(duì)比
表2 不同處理間方差分析
表3 不同處理間差異顯著性
通過(guò)表1~3結(jié)果分析:提取工藝1,2,3的總生物堿平均得率分別是6.641 9%、3.998 6%、1.311 6%。750 g/L乙醇回流提取總生物堿平均得率最高,與其他處理方法比較總生物堿平均得率差異顯著及極顯著(P<0.01);850 g/L乙醇與超聲60 min、水煮處理間具有顯著差異(P<0.05)。850 g/L乙醇提取的出膏率平行5次試驗(yàn),差別較大,分析原因可能是工藝的可重復(fù)性較差,同時(shí)850 g/L乙醇提取的成分較為黏稠,對(duì)生物堿純化不利。
苦馬豆Swainsonia salsula Taubert.為豆科苦馬豆屬植物,在我國(guó)其資源豐富,對(duì)其提取物苦馬豆素藥用價(jià)值的發(fā)掘和研究方興未艾。Colegate等[5]首次分離苦馬豆素是用熱乙酸乙酯索氏提取24 h,水溶部分上強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換柱,收集稀氨水洗脫部分,濃縮后的殘留物過(guò)藥用瓊脂糖凝膠柱,回收溶劑后重結(jié)晶,最后得到白色針狀結(jié)晶。葛鵬斌等[6]分別從莖直黃芪和小花棘豆中分離出苦馬豆素。童德文等[7]通過(guò)升華法和高效液相色譜從甘肅棘豆中分離得到苦馬豆素純品,得率為14.52μg/g。李勤凡等[8]采用萃取法改進(jìn)了甘肅棘豆中苦馬豆素提取工藝,但得率僅為5μg/g。上述方法提取周期長(zhǎng)、步驟繁瑣,實(shí)驗(yàn)成本高。
本次研究在條件相同的情況下,比較了乙醇回流、超聲處理法和水煮法3種提取工藝對(duì)苦馬豆中總生物堿得率的影響。水煮法在3種工藝中消耗成本最低,但苦馬豆素總堿得率最低,且它要求物質(zhì)的親水性和熱穩(wěn)定性高,在萃取的過(guò)程中乳化現(xiàn)象嚴(yán)重,需要正丁醇萃取液長(zhǎng)時(shí)間加熱或靜置離心以消除乳化現(xiàn)象,不適于批量生產(chǎn)。用超聲提取中,將植物樣品經(jīng)水浸泡后采用超聲技術(shù)處理(30,60,90,120 min)[9-13],但總堿得率較低,也不適于苦馬豆素總堿的批量生產(chǎn)。3種提取工藝中,乙醇回流提取中總堿平均得率高于其他兩種工藝,其中750 g/L%乙醇得率最高,周期短、易于操作,試驗(yàn)中的溶劑回收后可以重復(fù)利用,是目前提取苦馬豆素的一種最為簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的工藝。游離的生物堿及生物堿鹽都能溶于甲醇和乙醇,雖然甲醇的沸點(diǎn)低于乙醇且極性比乙醇大,對(duì)生物堿鹽類的溶解性強(qiáng)于乙醇,但甲醇對(duì)人體的毒害較大、價(jià)格高于乙醇,故本實(shí)驗(yàn)使用乙醇作為溶劑。乙醇質(zhì)量濃度設(shè)計(jì)在750~950 g/L,是因?yàn)榭囫R豆中生物堿種類較多,僅使用水或乙醇做溶劑不能完全提取,且苦馬豆為草本植物,材料的吸濕性比較強(qiáng),所以選擇的物料比較大,在第一次浸提時(shí)加量較多。此與陳紹淑[13]、趙寶玉[14]的報(bào)道一致。在提取過(guò)程中發(fā)現(xiàn):950 g/L乙醇提取的成分中所含色素多,測(cè)定生物堿之前需用石油醚除掉色素;850 g/L乙醇提取的成分較為黏稠,對(duì)生物堿純化不利;750 g/L乙醇提取的成分?jǐn)?shù)量較少,顏色淡。由此可見,如果需要色素可使用950 g/L乙醇做提取溶劑;如果節(jié)約成本,可使用750 g/L乙醇做提取溶劑。同時(shí)苦馬豆素為大極性生物堿,根據(jù)相似相溶的原理,本研究在提取過(guò)程中對(duì)植物樣品經(jīng)酸化、堿化處理后,直接使用了大極性的正丁醇對(duì)堿水液中生物堿進(jìn)行萃取,省去了常規(guī)先使用氯仿、乙酸乙酯等小中極性溶劑反復(fù)萃取的步驟。
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