李 媛,李 強(qiáng),姜 澤
(1.東營(yíng)市藥品檢驗(yàn)所,山東東營(yíng)257091;2.吉林省食品藥品檢驗(yàn)所,吉林長(zhǎng)春130033)
三七[Panax pseudoginseng var notoginseng(Burk.)Hoo&Tweng或Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen]為五加科人參屬植物,又名參三七、田七、山漆、滇三七、金不換等,分布于我國(guó)云南文山及廣西壯族自治區(qū)靖西等極小范圍內(nèi),是我國(guó)傳統(tǒng)的名貴藥材之一[1]?!侗静菥V目》記載:三七“頗似人參之味”,“止血散血定散”,能治一切血癥?!侗静菥V目拾遺》稱“三七頗似人參,人參補(bǔ)氣第一,三七補(bǔ)血第一,味同而功亦同”。三七味甘、微苦,性溫,歸肝、胃經(jīng),主要功能為散瘀止血,消腫定痛,用于咯血、吐血、衄血、便血、崩漏、外傷出血、胸腹刺痛、跌打腫痛等[2]。
三七化學(xué)成分的研究是從上世紀(jì)30年代開始的,80年代的大量研究表明,三七含有多種有效成分,皂苷為主要有效成分之一,具有多種生理活性;此外,三七還含有止血的有效成分三七素,以及多糖、氨基酸、揮發(fā)油、脂肪酸、植物甾醇、黃酮、脂肪族炔烴化合物及微量元素等[3~5]。目前對(duì)于三七皂苷的研究已經(jīng)非常深入,但對(duì)于黃酮類成分的研究卻非常少。本文對(duì)目前有關(guān)三七黃酮類成分的研究做一綜述,為以后進(jìn)一步研究三七黃酮類成分提供參考。
黃酮類成分是廣泛存在于自然界的一大類化合物,是一類具有C6-C3-C6基本母核的天然產(chǎn)物。上世紀(jì)末魏均嫻等[6,7]從三七莖葉中首次分離得到一種黃酮醇苷,經(jīng)鑒定該黃酮醇苷為槲皮素-3-O-槐糖苷,從三七絨根中分離得到槲皮素(Quercetin)、山柰酚(Kaempferol)兩種黃酮醇類成分。之后關(guān)于三七黃酮類成分的研究沒有大的突破,也沒有再發(fā)現(xiàn)新的黃酮類成分。2004年鄭瑩[8]在其畢業(yè)論文中提到從三七莖葉中分離得到了7種黃酮類成分,并利用IR、UV、MS、1H-NMR、13C-NMR等現(xiàn)代光譜學(xué)手段輔以其他的定性方法鑒定出了6種黃酮類化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)。它們分別是山柰酚(Kaempferol),山柰酚 -3-O-β-D-半乳糖苷(Kaempferol 3-O-β-D-galactopyranoside),山柰酚 -3-O-β-D-半乳糖(2→1)葡萄糖苷[Kaempferol 3-O-(2``-β-D-glucpyranosyl)-β-D-galactopyranoside],山柰酚-7-O-α-L-鼠李糖苷(Kaempferol 7-O-α-L-rhamnoside),槲皮素(Quercetin),槲皮素-3-O-β-D-半乳糖(2→1)葡萄糖苷[Quercetin 3-O-(2``-β-D-glucpyrano-syl)-β-D -galactopyranoside]。除山柰酚和槲皮素之外,其余化合物皆是首次從三七莖葉中分離得到。
結(jié)構(gòu)式如圖1,表1。
圖1 三七黃酮類成分的母核
表1 三七黃酮類各結(jié)構(gòu)式對(duì)應(yīng)成分名稱
2.1 三七黃酮類成分的提取 由于各種黃酮類化合物在植物體中存在的部位不同,結(jié)合的狀態(tài)也可能不一樣。在花、葉、果等組織中主要以苷的形式存在,在木部的堅(jiān)硬組織中則多為非苷類的游離狀態(tài),即苷元或黃酮配糖基形式。根據(jù)黃酮類成分在植物中的不同部位采取不同的提取方法,由植物的心材中提取黃酮類成分,可以用乙醚或石油醚為溶劑直接提取;由植物的樹皮或根中提取黃酮類成分,多采用脂溶性溶劑提取后再用極性溶劑提取;由植物花、果或葉中提取黃酮類成分(多含苷類),常用水或乙醇為溶劑進(jìn)行提取,為了比較方便的除去伴存的葉綠素雜質(zhì),減少對(duì)黃酮苷類精制的困難,一般多用熱水自原料中提取。三七中黃酮類成分的提取方法主要有以下幾種方法:
2.1.1 溶劑提取法 魏均嫻等[7]從三七絨根中提取出三七黃酮,主要用乙醇對(duì)三七絨根進(jìn)行提取,得乙醇提取物再加熱水溶解,溶于熱水部分加入堿式醋酸鉛溶液使之沉淀,得沉淀物混懸于水中加入稀硫酸脫鉛,脫鉛后的水溶液上聚酰胺層析柱,用20%乙醇洗脫,得三七黃酮A部分和黃酮B部分。黃酮A部分硅膠柱層析,用三氯甲烷-甲醇(98∶2)洗脫得槲皮素;黃酮B部分溶于丙酮,反復(fù)除去丙酮不溶物,進(jìn)行硅膠柱層析,三氯甲烷-甲醇(85∶15)洗脫得三七黃酮B。三七黃酮B的化學(xué)結(jié)構(gòu)還有待于進(jìn)一步研究。
2.1.2 堿水提取法 張志信[9]對(duì)堿水提取的pH值、溫度、液料比以及提取時(shí)間進(jìn)行了正交實(shí)驗(yàn),最終優(yōu)化出堿水提取三七總黃酮的條件。用pH=10的稀堿液做溶劑,液料比為30∶1,浸提溫度為80℃,提取兩次,每次40 min。采取此工藝提取三七黃酮類成分成本低,易于工業(yè)化生產(chǎn)。
2.1.3 微波-堿水提取法 工藝參數(shù):pH=8、微波功率為中檔、液料比為1 g∶40 mL、微波作用時(shí)間為10 min、提取2次。張志信等[9]做了微波-堿水提取法和堿水提取法的比較實(shí)驗(yàn),得出微波-堿水提取法的提取率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于堿水提取法,主要是因?yàn)槲⒉ㄌ幚砜梢蕴岣呒?xì)胞的破壁率,從而使黃酮類化合物的提取率大幅度上升。但是這種方法不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
2.2 三七黃酮類成分的分離及純化 黃酮類化合物分離純化的方法主要有大孔樹脂吸附法、各種柱層析法、HPLC法、離心薄層層析法、制備薄層層析法、紙層層析法和超臨界色譜法等[10]。
2.2.1 大孔樹脂分離純化法 大孔吸附樹脂具有物理化學(xué)穩(wěn)定性高、吸附選擇性獨(dú)特、吸附容量大、解吸容易、機(jī)械強(qiáng)度高、耐污染、流體阻力小、可以多次反復(fù)使用、再生比較容易、節(jié)省費(fèi)用等特點(diǎn)。廣泛用于工業(yè)脫色、廢水處理、藥物分析、臨床鑒定、抗生素及生化物質(zhì)的分離純化等領(lǐng)域[11~13]。
大孔樹脂是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新型吸附劑,它是一類不含交換基團(tuán)且具有大孔結(jié)構(gòu)的分離材料。具有很好的大孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和較大的比表面積,通過物理吸附從溶劑中有選擇的吸附有機(jī)物質(zhì),從而達(dá)到分離的目的[14]。
AB-8大孔吸附樹脂為聚苯乙烯型,弱極性聚合物吸附劑,研究表明AB-8樹脂對(duì)黃酮類物質(zhì)的分離、富集能力較好[15]。
通過測(cè)定分析3種吸附樹脂對(duì)三七黃酮的吸附特性綜合考慮多方面因素,AB-8樹脂具有適當(dāng)孔徑、較高比表面積、較大比重、三七黃酮吸附量大、解吸容易、吸附后浸膏黃酮含量高等特點(diǎn),其性能優(yōu)于其他幾種樹脂。AB-8樹脂是一種性能良好的三七黃酮吸附劑。為使樹脂吸附法成功的應(yīng)用于三七黃酮的生產(chǎn),除選用性能優(yōu)良(特別是增大對(duì)黃酮的選擇性吸附)的吸附劑外,還要配合最佳的工藝條件,才能取得最佳的分離效果[16]。
2.2.2 柱層析分離純化法
2.2.2.1 聚酰胺分離純化法 聚酰胺(polyamide)是通過酰胺基聚合而成的一類高分子化合物。自20世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)聚酰胺對(duì)酚性物質(zhì)的層析分離性能后,首先應(yīng)用于黃酮、酚類等天然產(chǎn)物的分離。目前,聚酰胺層析是分離黃酮苷及黃酮苷元的最有效的方法[17]。因此,三七黃酮類成分的分離純化多用聚酰胺法。
2.2.2.2 其他柱層析法 硅膠柱層析法,此方法的應(yīng)用范圍最廣,不僅可以分離黃酮苷,也可以分離各種黃酮苷元[18]。葡聚糖凝膠柱層析,主要是靠分子篩作用分離黃酮苷類,在洗脫時(shí),一般按分子大小順序洗出柱體。李文魁等[19]用此法從朝鮮淫羊藿地上部分分離得到2種黃酮苷類化合物。
2.2.3 其他方法 應(yīng)用HPLC法、離心薄層層析法、制備薄層層析法、紙層層析法和超臨界色譜法分離黃酮苷及其苷元的實(shí)驗(yàn)有很多,但是沒有上述兩種方法常用,而且大孔樹脂法和柱層析法使用方便成本較低。
三七黃酮類成分能直接擴(kuò)張動(dòng)脈血管,增強(qiáng)心肌收縮力和穩(wěn)定心率,改善血循環(huán)及防治血栓等[20]。另有實(shí)驗(yàn)表明三七黃酮類成分能對(duì)抗垂體后葉素引起的T波改變,因此,可以對(duì)缺血心肌起到保護(hù)作用[21]。魏均嫻等[7]指出三七黃酮類成分與皂苷合用,生理活性最強(qiáng),分開使用則證明黃酮類成分能顯著增加心肌冠脈流量。槲皮素對(duì)P388白血病細(xì)胞有一定活性[22]。槲皮素不僅對(duì)多種致癌劑、促癌劑有拮抗作用,而且可以抑制多類惡性腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)[23]。
三七黃酮類成分對(duì)人肝癌SMMC-7721有一定的抑制作用,并呈時(shí)間及劑量依賴性關(guān)系。三七莖葉黃酮類成分可以改變SMMC-7721細(xì)胞的周期分布,即G1期細(xì)胞百分率有所下降,S期百分率增加,動(dòng)員SMMC-7721由G0/G1期進(jìn)入S期,使細(xì)胞堆積,阻止S期細(xì)胞進(jìn)入G2/M期,從而抑制細(xì)胞增殖[9]。
三七是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥材之一,由于三七中黃酮類成分含量過少,所以研究的很少更沒有將其開發(fā)成為商品。三七黃酮類成分含量低,若要單獨(dú)以黃酮類成分作為目標(biāo)產(chǎn)物單一的開發(fā)三七黃酮類成分,必將會(huì)使成本大幅度提高,而且會(huì)造成資源浪費(fèi)。因此,要考慮在開發(fā)三七皂苷的同時(shí)來開發(fā)三七黃酮類成分。王興文教授的水提三七皂苷工藝已經(jīng)非常成熟,并且實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)[24]。若要在該水提工藝基礎(chǔ)上來開發(fā)三七黃酮類成分會(huì)使成本降低,并且容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,也為三七黃酮類成分開發(fā)成藥品、保健品及化妝品提供保證。
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