錢 莊 周 哲 石雪靜 韓淑英 呂志偉
金蓮花化學成分及其提取分離的研究進展※
錢 莊 周 哲 石雪靜 韓淑英 呂志偉
金蓮花作為一種重要的中藥材,近年來,廣大學者從許多方面對其進行了研究。本文對金蓮花的化學成分及其提取分離的研究進展進行綜述,為金蓮花的進一步研究提供參考。
金蓮花;化學成分;提取分離
金蓮花(Trollius Chinensis Bunge)又名旱金蓮,為毛莨科植物金蓮花,屬多年生草本植物,我國分布該屬植物16個種和7個變種,常作藥用的有金蓮花(T.Chinensis Bunge)、長瓣金蓮花(T.macropetalus Fr.Schmidt)、短瓣金蓮花(T.ledebouri Reichb)、阿爾泰金蓮花(T.altaicus C.A.Mey)等[1]。主要分布于河北、山西、內蒙古和東北等地[2]。有關金蓮花的記載最早出現(xiàn)于唐代日僧圓仁的《人唐求法巡禮行記》,清代趙學敏首次將其作為藥用植物收入《本草綱目拾遺》中,謂其“味苦,性寒,無毒”,可“治口瘡,喉腫,浮熱牙宣,耳疼,目痛,明目,解嵐瘴”[3]。現(xiàn)代藥理學研究證明金蓮花具有抗病毒、抗菌等作用[4]。
1.1 黃酮類 研究認為黃酮類是金蓮花主要的化學成分及其有效活性成分。目前已從金蓮花中提取分離出近二十種黃酮類化合物,從金蓮花的水或醇提取物中分離出來的黃酮類化學成分以葒草苷(Orientin)、牡荊苷(Vitexin)為主。早在70年代,有學者開始對金蓮花進行研究,并推測金蓮花中可能含有黃酮類[5]。在80年代,康少文等[6]首次從金蓮花中分離出兩種黃酮類化合物葒草苷和牡荊苷。在90年代,劉麗娟等[7]對長瓣金蓮花的莖葉部位的化學成分進行了研究,首次從長瓣金蓮花中得到兩種黃酮類化合物:牡荊素-2〞-O-β-D-吡喃木糖甙(vitexin-2〞-O-β-D-pyranxyloside)和葒草素-2〞-O -β-D-吡喃木糖甙(orientin-2〞-O-β-D-pyranxyloside)。黃文哲等[8]于 2000年首次對短瓣金蓮花的化學成分進行了研究,從中分離出葒草苷、牡荊苷、槲皮素-新橙皮糖苷三種黃酮類成分,接著鄒建華等[9]利用硅膠色譜柱和SephadexLH-20對短瓣金蓮花的乙醇提取物反復分離純化,從中分離出14個已知化合物,其中屬黃酮類成分的玄參黃酮、白羊黃酮、木犀草素首次從金蓮花屬植物中分離得到;2006年,任正博等[10]經(jīng)硅膠柱色譜用氯仿-乙醇的不同比例對短瓣金蓮花醇提物進行梯度洗脫,從其中分理出槲皮素、葒草素兩種黃酮類化合物,其中槲皮素首次從該植株中分離得到。同年,楊雅信等[11]從金蓮花 70%乙醇提取物中分離出三種黃酮碳苷類化合物,經(jīng)鑒定分別為葒草素-2″-O-β-L-半乳糖苷、葒草苷和牡荊苷,其中葒草素-2″-O-β-L-半乳糖苷首次從金蓮花中分離得到。接著吳新安等[12]首次從金蓮花屬種中分離出6-O-葡萄糖葒草苷、6-O-葡萄糖牡荊苷兩種黃酮類成分。宋冬梅等[13]利用色譜手段分離阿爾泰金蓮花的化學成分,結果表明,首次從其中分離出6個化合物,其中葒草苷、柯伊利素為黃酮類化合物,并且柯伊利素首次從該屬植物分離得到。劉召陽等[14]于 2010年利用正、反相硅膠柱色譜以及制備型薄層色譜(PTLC)和 Sephadex LH-20等多種方法對金蓮花化學成分進行分離,結果得到10個化合物,其中槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷為黃酮類化合物并且首次從該屬植物分離得到。魏金霞等[15]采用硅膠柱色譜及制備薄層色譜等方法對金蓮花進行分離純化,結果表明,首次從該屬植物分離到柳穿魚黃素(Pectolinarigenin)、刺槐素(Acacetin)兩種黃酮類化合物。
1.2 有機酸類 目前研究發(fā)現(xiàn)金蓮花的有機酸成分主要有金蓮酸[16]、藜蘆酸[8]、軟脂酸[6]以及原金蓮酸[7]等。另外又從阿爾泰金蓮花中分離并鑒定出琥珀酸、香草酸[13]。從短瓣金蓮花中分離得到對羥基苯甲酸、棕櫚酸[9]。從長瓣金蓮花中分離到一種新的有機酸類化合物 Trollioside[17]。李勝銀等[18]從金蓮花中提取分離出有機酸類物質 4-(β-D-glucopyranosyloxy)-3-(3-methyl-2-butenyl)benzoic acid。李占林等[19]利用硅膠柱色譜、Sephadex LH-20柱色譜等手段從金蓮花中分離出苯甲酸、(R)-10,16-二羥基十六烷酸。劉召陽等[14]從金蓮花中又分離得到一種有機酸類化合物烏蘇酸。魏金霞等[15]從金蓮花中分離出原兒茶酸。董永喜等[20]通過柱色譜從金蓮花的70%乙醇提取液中分離出色氨酸和對羥基苯甲蘋果酸兩種有機酸類化合物。
1.3 生物堿類 通過查閱國內外文獻得知,從金蓮花屬植物中分離出的生物堿僅有三種,國外報道從金蓮花屬植物Tlaxus中分離到兩種吡咯雙烷類生物堿(Pyrrolizidine alkaloids),主要是千里光寧(Senecionine),其次是全緣堿(Integerrimine)[21]。國內有學者從金蓮花中分離出一種新的生物堿:金蓮花堿(Trolline)[15]。
1.4 揮發(fā)油類 一般認為毛莨科植物很少有揮發(fā)油,但已有學者從金蓮花中提取出揮發(fā)油類并分離鑒定出化學成分。馮雪峰[22]通過GC-MS法對金蓮花的化學成分進行了分析,結果表明,金蓮花揮發(fā)油含量微少,共鑒定了油中的21種成分(約占全油的66%),相對含量較高的有十四烷酸(21.34%)、十二烷酸(20.57%)、十六烷酸(5.46%)、9,12,15-十八碳三烯酸(4.47%)、正二十一烷(2.30%)、十四酸甲酯(1.51%)、十六酸甲酯(1.50%)、癸酸(1.31%)、芳樟醇(1.32%)等。魏躍偉等[23]采用水蒸氣蒸餾法提取金蓮花揮發(fā)油,對其在300、600、900℃的熱裂解產(chǎn)物進行了GC-MS分析,結果表明,在300℃下共鑒定出來17種裂解成分,占揮發(fā)性油性組分的86.40%,主要成分有苯乙烯(26.10%)、芳樟醇(14.59%)、1-癸烯(5.52%)等。在600℃下共鑒定出22種裂解成分,占揮發(fā)性組分的89.00%,主要成分有苯乙烯(44.67%)、間甲基苯乙烯(8.60%)、β-石竹烯(1.00%)等。在900℃下共鑒定出31種裂解成分,占揮發(fā)性組分的89.80%,主要有1-(1,5-二甲基-4-己烯)-4-甲基苯(14.38%)、α-雪松烯(10.00%)、α-環(huán)氧蒎烷(9.00%)、苯乙烯(4.84%)、1-癸烯、β-紫羅蘭酮等。
1.5 色素類 經(jīng)查閱文獻可知,金蓮花中含有大量的黃色素,其主要成分為金蓮花黃質(Trollixanthin)及葉黃素-環(huán)氧化合物(Xantho-phyll-epoxyd)[24]。有學者對金蓮花的色素進行了研究,結果表明,金蓮花黃色素屬于脂溶性色素,在PH=4.0~7.5條件下具有較好的穩(wěn)定性,該色素為無毒無害的天然植物色素,在化妝品及食品等領域具有廣闊的應用前景[25]。
1.6 其它 近年從金蓮花中分離得到其它成分有β-谷甾醇、3,4-二羥基苯乙醇、4-羥基-3-甲氧基苯乙醇、日本椴苷、胡蘿卜苷、2-(3,4-二羥基苯基)乙醇葡萄糖苷、對羥基苯甲酸甲酯、3,4-二羥基苯甲酸甲酯、七葉內酯、藜蘆酸甲酯、E-對-香豆酸甲酯、2-(4′-羥基苯基)-1-硝基乙烷等[9,14,15]。日本學者發(fā)現(xiàn),金蓮花的根、莖、葉中還含有蔗糖、山梨糖、果糖、纖維糖等[26]。
金蓮花一般以水、乙醇-水、甲醇-水為溶劑進行提取,提取工藝的評價一般以總黃酮含量為衡量標準,所考究的條件包括提取溶劑、提取時間、料液比、提取溫度、提取次數(shù)等[27]。近幾年,已有學者從建立數(shù)學模型并借助計算機軟件系統(tǒng)及統(tǒng)計學方法進行數(shù)據(jù)分析和從技術改良等方面對提取工藝進行優(yōu)化。白云娥等[28]采用水加熱回流法提取金蓮花總黃酮,以總黃酮為目標函數(shù),利用遺傳算法,對金蓮花水提工藝的正交試驗設計進行了優(yōu)化分析,結果表明,利用遺傳算法優(yōu)化的金蓮花水提工藝(13倍量的加水量、浸泡0.5h、煎煮3次、每次煎煮2h)可以使提取的總黃酮含量達6.45%,此法可用于中藥工藝條件的優(yōu)化。徐秀泉等[29]采用響應面設計方法對金蓮花總黃酮的超聲提取工藝進行優(yōu)化,結果表明,最佳工藝條件為采用49%乙醇,料液比1:43,在50℃下超聲處理22min,在此最佳條件下,該實驗結果與模型預測值相符,證實了利用超聲方法提取金蓮花總黃酮工藝穩(wěn)定可靠。郭春燕等[30]利用微波技術優(yōu)化金蓮花黃酮類的提取工藝,結果表明,以水為提取溶劑,料液比1:30(g:ml)加水浸泡10min后,在微波功率500W的條件下,微波輔助提取5min,金蓮花中黃酮類成分的提取效果最好,提取率可達1.468%,可供中藥企業(yè)在制備金蓮花制劑時應用;趙二勞等[31]在此基礎上,應用微波-表面活性劑協(xié)同技術對金蓮花黃酮類提取進行進一步優(yōu)化,結果表明,在最佳工藝(以質量濃度0.75g/L的表面活性劑SDS水溶液為提取劑,提取溶劑用量為40ml/g金蓮花,微波功率為600W,溫度 70℃,提取時間 5min)下,黃酮提取率可達5.35%,與溶劑浸提法相比,提取時間顯著縮短,金蓮花黃酮提取率提高約30%??讘c蘭等[32]以出膏率和葒草苷轉移率為評價指標,采用正交設計試驗方法優(yōu)化金蓮花提取工藝,結果表明,以10倍水提取2次,每次1h為最佳工藝,驗證試驗出膏率平均值為31.01%,葒草苷轉移率平均值為91.99%,優(yōu)化后的工藝可用于工業(yè)生產(chǎn)。
金蓮花化學成分一般采用正、反相硅膠色譜、薄層色譜和Sephadex LH-20等方法進行分離[14]。另外,馮順卿等[33]運用高速逆流色譜從金蓮花總黃酮中分離得到牡荊苷純單體成分。
綜上所述,金蓮花作為重要的中藥材,近年來學者已對金蓮花的化學成分及其藥理作用進行了研究,已取得了可喜的成果,特別是在黃酮類化合物的藥理學方面,研究表明黃酮類具有一定抗炎、抗菌、抗腫瘤、抗氧化等作用,但其作用機制仍不清楚,是否還有其它藥理作用,仍需進一步研究。其它化學成分基本上僅分離出單體成分,對其生物活性還處在研究階段。已有學者對其它中藥材的發(fā)酵成分及其應用價值進行了研究并取得了一定成果,而在金蓮花發(fā)酵物的研究領域仍處于空白,故對金蓮花的發(fā)酵物在化學成分及其藥理作用方面應具有一定的研究價值。
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Advances in Studies on the Chemical Constituents and the Extraction and Separation of Trollius Chinensis Bunge
Qian Zhuang Zhou Zhe Shi Xuejing Han Shuying Lv Zhiwei
Trollius Chinensis Bunge is a kind of important Chinese herbal medicine.Recently,Trollius Chinensis Bunge have been researched from many aspects by many researchers.Advances in studies on the chemical constituents and the extraction and separation of Trollius Chinese Bunge are reviewed,which will provide reference for further research of Trollius Chinensis Bunge.
Trollius Chinensis Bunge;Chemical constituents;Extraction and separation
R284.2
A
1673-5846(2014)02-0095-04
河北聯(lián)合大學,河北唐山 063000
教育部大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(201210081007);唐山市“十二五”科技重點項目(10130203-3);河北聯(lián)合大學大學生創(chuàng)新實驗計劃項目(X2013062)
錢莊(1991-),男,藥學本科生,研究方向:中藥藥理。Tel:15031872516,E-mail:qianzhuang525@126.com。
韓淑英(1959-),女,碩士,教授,碩士生導師。研究方向:中藥防治心血管疾病。Tel:0315-3725870,E-mail:shuyinghan59 @126.com。