鄧先清,宋明霞
厚樸果實(shí)中厚樸酚、和厚樸酚的提取工藝比較
*鄧先清,宋明霞
(井岡山大學(xué)醫(yī)學(xué)院,江西,吉安 343009)
測(cè)定厚樸果實(shí)中厚樸酚、和厚樸酚的含量,并對(duì)厚樸果實(shí)中酚類成分的提取方法進(jìn)行探索和優(yōu)化,為厚樸果實(shí)入藥提供依據(jù)和參考。用醇提法、堿提法和超聲輔助提取法提取厚樸果實(shí)中的酚類成分,采用薄層掃描法測(cè)定其中的厚樸酚、和厚樸酚的含量;并采用控制單一變量法優(yōu)化乙醇提取工藝。厚樸果實(shí)中兩種酚的含量是厚樸皮的1/4左右,提示厚樸果實(shí)具有入藥的潛性;乙醇提取法的工藝優(yōu)化結(jié)果顯示最佳提取參數(shù)是60℃下、80%體積的乙醇提取三次(2 、1.5 、1 h)。醇提法、堿提法和超聲提取法對(duì)酚類物質(zhì)提取率沒有顯著影響,提示在選擇提取方法時(shí)我們可以根據(jù)實(shí)際情況和成本來選擇恰當(dāng)?shù)奶崛》椒ā?/p>
厚樸果實(shí);厚樸酚;和厚樸酚;提取工藝
厚樸為木蘭科植物,其干皮被歷代草本列為常用中藥材,主要用于燥濕消痰、下氣除滿[1]。厚樸主要活性成分為厚樸酚及和厚樸酚[2]?,F(xiàn)在的藥理研究表明,厚樸酚及和厚樸酚具有抗菌、抗氧化、抗病毒、抗癌、抗炎鎮(zhèn)痛和抗焦慮等多種功效[3-9]。由于其廣泛的生物活性,許多中成藥和保健品種均使用了該原料,市場(chǎng)需求量很大[10]。但是由于厚樸生長周期長,一般要生長15 年以上才能伐樹剝皮供藥用。而且大量樹木的砍伐不僅違背了生態(tài)環(huán)境的需求,也導(dǎo)致了許多植物資源面臨瀕危[11]。因此,迫切需要尋找新的用藥部位來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的厚樸樹皮。早在《名醫(yī)別錄》中就有記載,厚樸或凹葉厚樸的果實(shí)或種子同樣具有溫中健胃、理氣消食之功效,且厚樸果實(shí)是每年再生的。因此研究厚樸果實(shí)中厚樸酚及和厚樸酚的含量及其提取工藝,對(duì)綜合利用厚樸藥用資源、緩解厚樸藥林矛盾等具有重要的意義。
供試材料為取自江西井岡山30年樹齡的厚樸果實(shí),曬干粉碎后待用。所用儀器:島津CS-930薄層掃描儀;定量毛細(xì)管(阿拉丁試劑公司);PBQ-Ⅰ型薄層自動(dòng)鋪板器(重慶南岸實(shí)驗(yàn)電器廠);硅膠GF254(青島海洋化工廠)。厚樸酚及和厚樸酚對(duì)照品均購自中國藥品生物制品檢定所,純度99.0% 以上;其他試劑均為分析純。
1.2.1 測(cè)定條件
1.2.1.1 薄層條件
薄層板為硅膠GF254與0.5% CMC-Na(1:3)濕法鋪板(厚0.5 mm)晾干,在105 ℃活化1 h,置干燥器中備用;展開劑為環(huán)己烷-醋酸乙酯-甲醇 (12:2:1)。厚樸酚、和厚樸酚斑點(diǎn)在紫外燈下檢視。
1.2.1.2掃描條件
采用雙波長反射法鋸齒形掃描,掃描波長λS= 294 nm,參比波長λR= 362 nm.
1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
分別將厚樸酚標(biāo)準(zhǔn)液3,4,5,6,8,10 μL點(diǎn)于同一薄層板上,飽和,展開,晾開,顯色后掃描,以峰面積積分值(Y)對(duì)點(diǎn)樣量(X,μg)作直線回歸,求得回歸方程為Y=1175.4X + 24.118,r = 0.998。同法求得和厚樸酚的回歸方程Y= Y=1544.1X - 5.0662,r = 0.999。
結(jié)果表明:兩組分在1~5 μg范圍內(nèi)與面積積分值呈良好的線性關(guān)系。
1.2.3 乙醇提取法
取厚樸果實(shí)粉末各5 g,用60%乙醇在60 ℃下提取3次(50 mL*3),提取時(shí)間分別為2、1.5、1 h。分別合并提取液并濃縮成浸膏,用甲醇定容。取樣,甲醇稀釋5倍后用CS-9301pc薄層掃描儀測(cè)定厚樸酚、和厚樸酚含量。同條件下測(cè)定了厚樸皮中的厚樸酚、和厚樸酚含量,并進(jìn)行比較。
由于乙醇提取法在厚樸的酚類提取中是最常見的,因此我們對(duì)該方法進(jìn)行了深入研究。通過單因素試驗(yàn)研究乙醇濃度、提取溫度、提取次數(shù)對(duì)厚樸酚、和厚樸酚提取率的影響,確定較顯著的影響因素和最佳的提取工藝參數(shù)。(1)乙醇濃度對(duì)厚樸酚、和厚樸酚提取率的影響試驗(yàn)設(shè)40%、60%、80% 3 個(gè)水平;(2)提取溫度對(duì)厚樸酚、和厚樸酚的提取率的影響試驗(yàn)設(shè)40、60、80攝氏度3 個(gè)水平;(3)提取次數(shù)對(duì)厚樸酚、和厚樸酚的提取率的影響試驗(yàn)設(shè)2次(2 h和1.5 h)、3次(2、1.5和1 h)、4次 (2、1.5、1 h和1 h)3個(gè)水平。
1.2.4 堿液提取法
取果實(shí)粉末5 g,用 1%NaOH溶液回流提取2次(50 mL*2,每次1 h)。合并提取液后加6 N鹽酸調(diào)ph至2.5,用氯仿萃?。?0 mL*3),合并氯仿層濃縮得浸膏,用甲醇溶解定容。取樣,甲醇稀釋5倍后用CS-9301pc薄層掃描儀測(cè)定厚樸酚、和厚樸酚含量。
1.2.5 超聲提取法
取果實(shí)粉末5 g,用60%的乙醇在60 ℃下超聲提取2次(50 mL*2,每次1 h)。合并提取液并濃縮成浸膏,用甲醇定容。取樣,甲醇稀釋5倍后用CS-9301 pc薄層掃描儀測(cè)定厚樸酚、和厚樸酚含量。
首先通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)[12],基于厚樸皮中的酚類提取常用工藝(60 % 乙醇在60 ℃下提取3次),同一條件下對(duì)厚樸皮和厚樸果實(shí)中的酚類成分含量進(jìn)行了測(cè)定。測(cè)定結(jié)果顯示:皮中的厚樸酚、和厚樸酚得率分別為30.870 mg/g和21.229 mg/g;果實(shí)中的厚樸酚、和厚樸酚得率分別為7.796mg/g和5.040mg/g。厚樸果實(shí)中的酚類物質(zhì)含量大約是厚樸皮中的1/4,由于果實(shí)是每年可再生資源,因而其具有替代厚樸皮入藥的潛能。
為了進(jìn)一步確定乙醇提取厚樸果實(shí)中酚類成分的最佳提取參數(shù),采用單因素試驗(yàn)法分別考察了乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取溫度和提取次數(shù)對(duì)提取率的影響。
圖1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)提取率的影響
由圖1可知,當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)從40 % 增加到60 %時(shí),厚樸酚、和厚樸酚以及總酚的提取得率隨之增加;60 % 乙醇提取厚樸酚、和厚樸酚得率分別為7.796 mg/g 和5.04 mg/g;當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)增大到80 %時(shí),厚樸酚、和厚樸酚以及總酚的提取得率反而下降??梢娂訜崽崛『駱惴宇悤r(shí)60 %的乙醇體積分?jǐn)?shù)較為適宜。由于厚樸酚、和厚樸酚易溶于有機(jī)溶劑,因而故隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加其得率明顯增加,但乙醇體積分?jǐn)?shù)過高時(shí),可能影響了溶劑對(duì)藥材的滲透作用,從而降低了提取得率。
圖2 溫度對(duì)提取率的影響
隨后測(cè)定了不同提取溫度下厚樸酚、和厚樸酚的提取效率,結(jié)果如圖2 所示,溫度對(duì)厚樸果實(shí)中厚樸酚、和厚樸酚的提取率也有著明顯影響,當(dāng)溫度為60 ℃時(shí),提取得率最高。對(duì)于大都數(shù)天然產(chǎn)物的有效成分來說,隨著提取溫度的升高,提取效率都會(huì)增加。但對(duì)于一些性質(zhì)不太穩(wěn)定的成分來說,當(dāng)溫度升高到一定值時(shí),由于其分解,變質(zhì)等影響,會(huì)導(dǎo)致其提取得率降低。厚樸酚、和厚樸酚兩個(gè)化合物中都含有烯鍵和酚羥基,容易發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng),因而提取溫度不能太高。本實(shí)驗(yàn)中60 ℃下的提取,總酚得率最高。
圖3 提取次數(shù)對(duì)提取率的影響
在確定了乙醇提取的體積分?jǐn)?shù)、提取溫度后,還測(cè)定了不同提取次數(shù)下厚樸酚、和厚樸酚的提取效率,以確定最佳的提取次數(shù),保證在盡可能取得最大得率的前提下,降低提取的次數(shù)節(jié)約提取成本。如圖3 所示,隨著提取次數(shù)的增加,厚樸酚、和厚樸酚的含量也隨之提高,提取3 次時(shí),酚類基本提取完全。提取4次的得率與3次相比沒有明顯變化,因而綜合考慮認(rèn)為提取3次較為適宜。
綜合單因素試驗(yàn)法的結(jié)果,可以得出(在本實(shí)驗(yàn)條件下)乙醇提取法提取厚樸果實(shí)中厚樸酚、和厚樸酚的最佳工藝是:60 ℃、60 %乙醇回流3次(2、1.5、1 h)。
由于厚樸酚、和厚樸酚分子中含有酚羥基,因而可以使用堿性水溶液進(jìn)行提取。酚性成分與堿成鹽后溶解在水溶液中,然后通過加酸使其游離出來。由于厚樸果實(shí)中含有一些較多的油脂類物質(zhì),使得加酸后析出的酚類還帶有其他粘稠的雜質(zhì),無法直接通過抽濾的方式得到粗品。最后采用氯仿萃取得到總酚,再進(jìn)行厚樸酚、和厚樸酚的含量測(cè)定。測(cè)定結(jié)果厚樸酚的得率為5.662 mg/g;和厚樸酚得率為3.3 4 mg/g。
近年來超聲提取法較多應(yīng)用于各種有效成分的輔助提取。本實(shí)驗(yàn)嘗試了應(yīng)用該方法進(jìn)行厚樸果實(shí)中酚類成分的提取。結(jié)果顯示厚樸酚的得率為5.645 mg/g;和厚樸酚得率為3.636 mg/g。
為了更好的分析各種提取方法的提取得率,我們將乙醇提取法、堿液提取法和超聲提取法3種方法在類似條件下的提取率進(jìn)行了比較(提取次數(shù)均為兩次)。如圖4所示,3種方法的提取率相差不大。
圖4 乙醇提取法、堿液提取法和超聲提取法的酚類提取率比較
本研究采用了雙波長薄層掃描法來進(jìn)行含量測(cè)定。近年來,由于高效液相及氣相色譜的廣泛使用使得薄層方法已經(jīng)應(yīng)用的越來越少了。但由于其測(cè)定速度快、檢測(cè)范圍廣、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn),使得它并不是完全可以由HPLC代替掉。薄層法中的展開劑的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)和色譜的完整性也是HPLC所不具備的優(yōu)勢(shì)[15]。本研究應(yīng)用薄層法,除了方便性的特點(diǎn)外,含量的比較性研究不需要太高的準(zhǔn)確性,也是主要原因之一。而且,雙波長掃描法相比于傳統(tǒng)薄層掃描,消除了由于薄層厚度局部不均所引起的基線波動(dòng)、由被展開斑點(diǎn)不規(guī)則形狀所引起的測(cè)量誤差以及薄板背景污染的影響,進(jìn)一步提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度[16]。
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Comparative Study of Different Extraction Techniques for Extraction of Magnolol and Honokiol from fruits of Magnolia officinalis
*DENG Xian-qing,SONG Ming-xia
(School of Medicine, Jinggangshan University, Ji’an, Jiangxi 343009, China)
:To determine the content of Magnolol and Honokiol from fruits of, and optimize the methods of extraction for Magnolol and Honokiol from fruits of.:Alcohol-reflux extraction, alkali extraction and ultrasonic-assisted extraction were compared for extraction of magnolol and honokiol from fruits of, in which alcohol-reflux extraction were optimized by single factor test. The content of magnolol and honokiol was determined using TLC scanning method.:The content of Magnolol and Honokiol in fruits of Magnolia officinal is a quarter of that in bark of, which indicated that the fruits ofcan be used as medicine. The optimal parameters in the alcohol-reflux extraction in our study is: temperature 60oC, 80% alcohol (v/v), three times of extraction (2, 1.5, 1 h).: Alcohol-reflux extraction, alkali extraction and ultrasonic-assisted extraction have the similar extraction efficiency, which suggested that we can choose the proper extraction method depend on situation.
fruits of; magnolol; honokiol; extraction technology
R284. 2
A
10.3969/j.issn.1674-8085.2014.06.018
1674-8085(2014)06-0084-04
2014-08-12;
2014-10-08
國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目子項(xiàng)目(2012BAC11B02-6)
*鄧先清(1984-),男,湖南衡陽人,講師,博士,主要從事藥物化學(xué)專業(yè)研究(E-mail:dengxianqing1121@126.com);
宋明霞(1983-),女,山西介休人,講師,博士,主要從事藥物化學(xué)專業(yè)研究(E-mail:freexiaoxiao83@aliyun.com).