构树属植物活性成分的提取分离研究进展

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本文对其中具有活性成分的黄酮类和生物碱类物质的提取、分离研究进展进行了综述,从而为开辟新的提取分离技术奠定基础。

关键词　构树属;黄酮类;生物碱;提取分离中图分类号:R 284.2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2008)01-0161-04作者简介:马养民(1963-),男,陕西乾县人,教授,博士,主要从事天然产物化学的科研和教学工作;E -m a i l :m y m 63@s i n a .c o m 。

构树属(B r o u s s o n e t i aV e n t .)隶属于桑科,桑亚科,构树族,为多年生落叶乔木。

该属植物在全世界共有5种,分布于亚洲东部及太平洋岛屿。

我国主要有4种,即构树(B .p a p y r i f e r a )、小构树(B .k a z i -n o k i )、藤构(藤葡蟠,B .k a e m p f e r i )、落叶花桑(B .k u r z i i )〔1〕,其中前两种可作药用〔2,3〕。

近二十年来,国内外学者对构树、小构树的化学成分以及生物活性进行了大量的研究,从中分离出来了多种化学成分,主要有香豆素〔4〕、三萜类〔5〕、生物碱类〔6-9〕、脂肪油〔10,11〕以及大量的黄酮类〔12-15〕和二苯丙烷类化合物〔12-15〕。

据本草考证:构树的果实、树叶、枝条、茎皮部乳汁和根皮均可入药,有利尿、补肾、健胃、消炎、凉血止血之功效〔16〕。

目前,构树属植物的提取物被发现具有抗真菌〔17〕、抗肝毒〔18〕、抗过氧化〔19〕、抗血小板形成〔20〕以及对晶状体醛糖还原酶的抑制〔21〕等活性作用,而其中起药效作用的主要为黄酮类和生物碱类两大类活性物质,对它们进行提取分离,则成为进行分子结构、药理活性等进一步深入研究的基础,笔者对此进行了综述,旨在为深入研究黄酮类、生物碱类化合物提取纯化提供参考。

1　构树属黄酮类活性物质的提取纯化研究1.1　黄酮的提取　研究发现构树黄酮类多存在于其根皮、叶、果实、乳汁中,小构树黄酮则多存在于小枝条中,因此从这些部位进行提取。

传统上的提取方法有溶剂萃取法和碱提酸沉法。

一般对于黄酮苷和苷元的方法有所不同:对苷类和极性较大的苷元,常用某些极性较大的混合溶剂甲醇∶水(1∶1)、水、甲醇,乙醇∶水(1∶1)等提取,对于多数黄酮苷,由于极性大,可直接沸水提取,而对大多数苷元则采用乙醚、氯仿、乙酸乙酯等极性较小的溶剂进行提取;高甲氧基黄酮化合物,因极性降低,可用苯直接提取〔22〕。

1.1.1　乙醇提取法:乙醇是最常用的黄酮类化合物提取溶剂,目前构树黄酮多以苷元形式存在,所以选用高浓度乙醇来提取,还可以起到分离苷和极性·161·中药材J o u r n a l o f C h i n e s e M e d i c i n a l M a t e r i a l s 第31卷第1期2008年1月DOI :10.13863/j .issn 1001-4454.2008.01.058配基和非极性配基的作用,还能克服霉变的缺点,样品干燥和试剂回收也比较容易〔23〕。

殷志琦等用80%乙醇加热回流对构树新鲜小枝条进行提取,进一步分离出了槲皮素、双氢槲皮素等化学成分〔2〕。

L i a n g P i W e i等利用乙醇从构树茎、枝皮、叶子的乳汁中提取出来了具有治疗腰及膝盖疼痛、衰弱等作用的黄酮类物质,如羟基芫花素等〔5〕。

1.1.2　乙酸乙酯萃取法:通常提取剂的结构对提取效果有很大影响,构树属黄酮苷元分子中含有基本母核2-苯基色原酮,含有羰基和酚羟基,这两者都有一定的极性,所以要提取这些活性成分,根据相似相溶原理,选用极性和结构相近的酯类进行萃取,溶剂的选取和溶剂与溶质之间的分配系数有很大的关系,构树黄酮提取大多选取乙酸乙酯作为溶剂,根据乙酸乙酯中的羰基C=O与黄酮中的多个-O H产生氢键,从而达到萃取。

如D o n g h o L e e等芝加哥学者对构树先用甲醇浸泡,接着进行溶剂萃取,其中乙酸乙酯部分经过活性试验,显示其具有显著抑制芳香化酶的作用,并以此为指导分离出来多种黄酮类物质〔18〕。

J a e-H a R y u等韩国学者对小构树的根皮进行了提取分离,从乙酸乙酯部分中分离出来了k a-z i n o l B等,并且此物质在有活性的L P S巨噬细胞中有抑制一氧化氮合成的作用〔24〕。

张培成等利用乙酸乙酯萃取法从构树叶子中分离多种黄酮类物质b r o u s s o n o l A,b r o u s s o n o B,b r o u s s o n o l,b r o u s s o n o l D, a n d b r o u s s o n o l E等〔25〕。

因此,乙酸乙酯作为构树属黄酮提取溶剂效果较好。

1.1.3　丙酮提取法:丙酮是一种较好的有机溶剂,主要用来提取脂溶性基团占优势的黄酮类物质,比热水和碱液提取得率要高,且提取液的过滤、回收溶剂、干燥等过程易于进行,此工艺简单,将提取物直接作为药剂的原料来源,用此提取方法较好〔23〕。

H o r n g-H u e y K o等从小构树的根皮中,用丙酮作为萃取溶剂提取出了k a z i n o l s Q、R、D、K、H和7,4-d i-h y d r o x y f l a v a n等黄酮类物质〔26〕。

S o n g-C h w a nF a n g 等从构树的根皮中,同样用丙酮作为萃取剂分离了b r o u s s o f l a v o n o l E、F黄酮类物质〔27〕。

1.1.4　水提取法:根据黄酮类化合物的特点,黄酮苷类化合物在水中有一定的溶解度,所以黄酮苷类化合物的提取常常采用热水提取法。

该法还可用来提取黄烷醇、黄烷二醇、原花色素等极性较大的苷元,在提取过程中浸泡时间、次数对提取效果有很大的影响〔28〕。

如我国学者采用水对构树进行提取,在提取方法和提取物活性上已经申请了专利,研究内容为:将构树的树皮、叶、茎和根部浸泡于水中12～24小时,过滤除残渣,收集滤液进行减压浓缩或者冷冻干燥或者烘干,最后得到抗真菌的提取物,被直接用来生产医药品,除此之外,它还被用来生产使皮肤光滑和健康的沐浴产品〔29〕。

由此表明,尽管水提取液容易将蛋白质、糖类等溶于水的成分提取出来,从而使提取液存放时易腐败变质,为后续的分离带来困难,但如果提取条件选择适当,直接用提取液作为原料来生产制剂等产品时,因消耗的溶剂的费用比其他的低,且无污染。

所以仍是一种可取的提取方法。

1.2　黄酮类物质的分离纯化1.2.1　硅胶柱层析法:硅胶作为吸附剂有较大的吸附容量,分离范围广,亲脂性成分及亲水性成分都可使用。

对于黄酮类物质不仅可以分离黄酮苷,也可以用来分离各种黄酮苷元〔30〕,研究者常常选用不同的洗脱液或者洗脱液的配比有所不同。

反复硅胶柱色谱在构树黄酮类的分离纯化中发挥着重要作用。

H o r n g-H u e y K o等人1997年在研究构树生物活性的时候从构树根皮中,用环己胺∶乙酸乙酯(1∶1)分离出来了a u s t r a l o n e A,当两者比为(2∶1)时分离出来了k u w a n o n C,3∶1时分离出来了m o r u s i n,其中m o r u s i n在胶原和血小板活化因子聚合方面起到重大作用,k u w a n o nC在抑制血小板聚集化验中显示了活性〔31〕。

H o r n g-H u e y K o等两年后又从小构树中利用环己胺∶乙酸乙酯极性由小到大(4∶1-3∶2-1∶1-2∶3)的顺序分离出了k a z i n o l s Q、D、K、H,和7,4二氢黄烷及k a z i n o l s R〔26〕。

张培成等从小构树的干燥叶中用石油醚、乙酸乙酯、纯甲醇依次增大的极性进行洗脱,对其中的组分3用反复硅胶柱,用石油醚和丙酮不断洗脱,最后得到b r o u s s o n o l A、B、C、D、E和k a z i n o l F〔25〕。

S o n g-C h w a nF a n g等从构树的根皮中选用乙酸乙酯∶丙酮洗脱剂分离出来了b r o u s s o f l a-v o n o l E、F〔27〕。

1.2.2　凝胶柱色谱法:主要利用分子筛作用分离黄酮类物质,一般用在硅胶柱之后用来起到纯化的作用,在洗脱时,一般按分子量的大小顺序流出柱体。

殷志琦等用S e p h a d e x L H-20(甲醇、甲醇-水洗脱)从构树的新鲜小枝条中反复柱纯化得到了槲皮素、双氢槲皮素等〔2〕。

徐小花等从构树的叶子同样用S e p h a d e x L H-20反复柱色谱(甲醇或氯仿-甲醇洗脱)也分出了槲皮素〔32〕。

D o n g h o L e e等经过多次硅胶分离后用M C I-g e l C H P20P,用水和甲醇洗脱得到b r o u s s o c h a l c o n e B和i s o b a v a c h a l c o n e,对另一组分用T S K-g e l T o y o p e a r l H W40F(水和甲醇洗脱)分离得到b r o u s s o n i n A和(2R,3R)-l e s p e d e z a f l a v a n o n e·162·中药材J o u r n a l o f C h i n e s e M e d i c i n a l M a t e r i a l s 第31卷第1期2008年1月C〔18〕。