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硬枝碱蓬化学成分的定性分析及生物碱含量的测定



全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
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2013年 第38卷 第01期
首次由孙宪武等[1]报道的硬枝碱蓬(Suaeda
rigida Kung et G.L.Chu)是塔里木盆地特有植物[2],
收稿日期:2012-07-27 *通讯作者
基金项目:新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室开放课题(HS201206);国家大学生创新创业训练计划项目(TDGCX201227)。
作者简介:郝海燕(1981—),山东莱西人,博士研究生,主要从事天然药物化学的研究工作。
为石竹目、藜科、碱蓬属中最高大的一年生草
本,茎直立、粗壮、木质化,基部直径可达1.5
郝海燕1,沙爱龙2*
(1.北京师范大学化学学院,北京 100875;2.塔里木大学动物科学学院,
新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室,阿拉尔 843300)
摘要:采用水及有机溶剂提取法对硬枝碱蓬的化学成分进行比较系统的定性研究,并对其总生
物碱含量进行测定。结果表明:硬枝碱蓬中含有糖、多糖或者糖苷,挥发油和油脂,生物碱,
黄酮,皂甙和甾体皂甙,酚类,鞣质和水解鞣质,氨基酸、多肽和蛋白质。不含有还原性糖。
硬枝碱蓬中总生物碱的含量为0.6816 mg/g(6.816%)。此结果为硬枝碱蓬化学成分和药理活性的
研究及新产品开发奠定一定基础。
关键词:硬枝碱蓬;化学成分;定性;生物碱
中图分类号:R 284.1 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2013)01-0244-04
The qualitative determination of chemical constituents and
alkaloids in Suaeda rigida
HAO Hai-yan1, SHA Ai-long2*
(1.College of Chemistry, Beijing Normal University, Beijing 100875; 2.College of Animal
Science, Key Laboratory of Animal Husbandry Science and Technology of Xinjiang
Production and Construction Corps, Tarim University, Alar 843300)
Abstract: Qualitative research, on the chemical composition and total alkaloid content of Suaeda
rigida were measured by water and organic solvent extraction. The results showed that the chemical
composition of Suaeda rigida contained sugar, polysaccharide or glycoside, volatile oil and fats, alkaloids,
flavonoids, saponins and steroidal saponins, phenols, tannins and hydrolysis of tannins, amino acids,
peptides and proteins, didn’t contain a reducing sugar. These results could provide an initial base for the
progressive study on chemical constituents and pharmacological effects of Suaeda rigida.
Key words: Suaeda rigida; chemical constituents; qualitative; alkaloids
硬枝碱蓬化学成分的定性分析及
生物碱含量的测定
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2013.01.015
食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 提取物与应用
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2013年 第38卷 第01期
cm,褐色至灰褐色,稍平滑,多分枝;叶条形,
半圆柱状,长1~1.5 cm,宽1.5~2 mm,近平伸,
先端急尖或微钝,基部渐狭;团伞花序具密集的
多数花,腋生,花两性兼有雌性;果皮膜质,疏
松包覆种子,种子直立,歪卵形,极凸,红褐色
至黑色,长约1.1 mm,宽约0.9 mm,表面有微网
纹,有光泽,周边钝圆,无胚乳,种子含丰富油
脂。硬枝碱蓬抗干旱、耐盐碱、生物量大、生活
力强,常见于农田边、胡杨林下或荒地,主产于
阿克苏-巴楚一线地区。当地居民常采集硬枝碱蓬
嫩叶以作野菜食用。
目前,对碱蓬属内的碱蓬(Suaeda g lanca
Bunge)和盐地碱蓬(Suaeda salsa L.Pall)已有大量的
研究报道,但关于硬枝碱蓬的研究鲜有报道,仅
见适生区及伴生植物[3]、适盐性与土壤养分[4]、叶
的解剖学[5]、群落物种组成和多样性[6]的报道。
已有研究表明,碱蓬属植物含有多糖、黄酮类、
维生素、微量元素等化学成分,但有关硬枝碱蓬
化学成分的研究目前尚未见报道。本研究拟用水
及有机溶剂提取法对硬枝碱蓬的化学成分进行比
较系统的定性研究,并对其总生物碱含量进行测
定,以期为后续对其化学成分的分离鉴定和药理
作用研究奠定理论基础。
1 材料和方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 试验材料 硬枝碱蓬:农一师十六团,经
塔里木大学植物学教研室杨赵平老师鉴定;盐酸
小檗碱对照品:中国药品生物制品检定所;浓硫
酸、浓盐酸、浓氨水、氢氧化钠、硫酸铜、茚
三酮、酒石酸钾钠、氯化汞、碘、碘化钾、硝
酸铋、95%乙醇、甲醇、Na2SO4、三氯化铁、镁
粉、α-萘酚试剂、邻苯二甲酸氢钾、溴麝香草酚
蓝、醋酸铅、明胶、氯化钠、冰醋酸、氯仿及乙
醚等试剂:分析纯。
1.1.2 仪器 RE-52AA旋转蒸发器:上海亚荣生
化仪器厂;DHG-9123A型电热恒温鼓风干燥箱:
上海恒科科技有限公司;中草药粉碎机:北京市
永光明医疗仪器厂;精密电子天平:上海精科天
平;智能数显恒温水浴锅:江苏永光明医疗仪器
厂;SHB-111循环水式多用真空泵:郑州长城科
工贸有限公司;pH测试仪;低速台式离心机:上
海安亭科学仪器厂;723型可见分光光度计:上海
光谱仪器有限公司;UV-2450紫外分光光度计:
日本岛津公司。
1.2 试验方法
1.2.1 化学成分分析提取液的制备
1.2.1.1 硬枝碱蓬粉末的制备 将采集的硬枝碱
蓬植株阴干后,经中草药粉碎机粉碎,过20目
筛备用。
1.2.1.2 水提取液的制备 称取硬枝碱蓬粉末2 g,
加入20 mL水,室温浸泡过夜,滤取10 mL滤液供
检试氨基酸、多肽和蛋白质;余液及残渣在60 ℃
水浴中温浸0.5 h抽滤,滤液供检测单糖、多糖、
皂甙、甙类、酚类、有机酸、鞣质等成分。
1.2.1.3 乙醇提取液的制备 称取硬枝碱蓬粉末5
g,加50 mL 95%乙醇,85 ℃水浴中回流15 min,
过滤滤液浓缩至1/2。一部分供检测黄酮、蒽醌、
香豆素、强心甙、萜类、内酯、甾体化合物等;
另一部分继续浓缩至糖浆状物以2% HCl 10 mL溶
解成酸液,加入5% NH3·H2O至中性,水浴蒸干
后加入3 mL 5% H2SO4溶解残渣,过滤滤液,供检
测生物碱等。
1.2.1.4 乙醚提取液的制备 取5 g硬枝碱蓬粉末,
加50 mL乙醚,水浴回流20 min,过滤。滤液浓缩
至5 mL,检测挥发油。
1.2.1.5 甲醇提取液的制备 乙醚处理后的样品,
用20 mL甲醇水浴回流10 min,趁热过滤,供检测
黄酮甙、蒽醌甙、强心甙和香豆精甙等。
1.2.2 定性试验检测方法 Fehling反应:热水提
液酸水解后,加入新制碱性酒石酸铜上层清液;
Tollen’s反应:热水提液加入新制碱性酒石酸铜,
沸水浴;Molish反应:1 mL热水提液加入2滴
5%α-萘酚摇匀后加入0.5 mL浓硫酸;油斑试
验:将1 mL乙醚提取液置于表面皿,挥干后看
是否有油迹样斑点,若有,烘烤时是否挥发;
丙烯醛试验:2 mL乙醚提取液置于表面皿,挥
干后残渣加2粒Na2SO4,加热;碘化铋钾试验:
1 mL乙醇提取液加入2滴改良碘化铋钾试剂;碘
化汞钾试验:1 mL乙醇提取液加入2滴碘化汞钾
试剂;碘-碘化钾试验:1 mL乙醇提取液加入2
滴碘-碘化钾试剂;盐酸-镁粉试验:1 mL乙醇
提取液加入5滴浓盐酸,加入少量镁粉,沸水浴5
min;醋酸铅沉淀反应:2 mL水提液滴加饱和醋
酸铅溶液,若出现沉淀,继续滴加至无沉淀后离
心,取上清液加入碱式醋酸铅溶液;泡沫试验:
2 mL热水提液加塞振摇10 min;氯仿-浓硫酸试
验:取2份2 mL热水提液,一份加1 mL氯仿,另
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一份加1 mL浓硫酸;酸碱泡沫试验:取2份1 mL
热水提液,一份加入2 mL 5% HCl,另一份加入
等量等浓度的NaOH,将2试管塞紧振摇1 min;三
氯化铁试验:1 mL热水提液加入2滴 FeCl3(1%乙
醇溶液);氯化钠白明胶试验:1 mL热水提液加入
2滴(10%NaCl+10%白明胶)试剂;醋酸铅试验:2
mL热水提液加入3滴醋酸,摇匀后加入5滴醋酸铅
溶液;酸致沉淀试验:1 mL水提液加入1% H2SO4
溶液;双缩脲反应:1 mL水提液加入2滴 10%
NaOH,边摇匀边加入5 d 0.5% H2SO4;茚三酮试
验:1 mL水提液加入2滴0.2%茚三酮,摇匀,沸水
浴5 min,冷却。
1.2.3 硬枝碱蓬总生物碱的提取 准确称取硬枝碱
蓬粉末200 g,过40目筛,加入5% HCl酸化,于1
L圆底烧瓶中加适量95%乙醇,约85 ℃水浴回流2
h,过滤,收集滤液(残渣重复提取3次),合并提取
液,旋蒸浓缩至糊状,抽滤,滤渣于50 ℃真空干
燥,将干燥物溶解于50 mL蒸馏水,加入5% NaOH
调节pH约10,以20 mL氯仿萃取3次(30 min/次),
合并萃取液,将萃取液蒸馏,回收氯仿,剩余浓
溶液转移至小烧杯中,放在水浴上加热,尽量除
去氯仿后置于75 ℃的烘箱中烘干,得黄褐色总生
物碱浸膏,备用。
1.2.4 供试液及对照液的制备 将所得总生物碱浸
膏移入10 mL量瓶中,加氯仿至刻度,摇匀。精
密称取盐酸小檗碱对照品5 mg于25 mL量瓶中,加
pH5.0苯二甲酸氢钾-氢氧化钠缓冲溶液溶解并稀
释至刻度,摇匀。
1.2.5 标准曲线的绘制 精密吸取盐酸小檗碱对照
品溶液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL分别置于分液
漏斗中,各加氯仿至25 mL,再加pH5.0的苯二甲
酸氢钾-氢氧化钠缓冲溶液2 mL及0.1001 mol/L的
溴麝香草酚蓝溶液2 mL,强力振摇5 min,静置20
min,分取氯仿层于已加入0.125 g无水硫酸钠(105
℃干燥4 h)的干燥25 mL量瓶中,密塞,摇匀。以
缓冲液做空白对照。在410 nm处测定吸光度。得
直线回归方程为:A=0.048+0.040C(r=0.9995),在
2.0~10.6 mg/L浓度范围内浓度与吸光度有良好的
线性关系。
1.2.6 硬枝碱蓬总生物碱含量的测定 精密吸取供
试液2 mL,如1.2.5所示方法操作,在410 nm处测
定吸光度,据直线回归方程计算硬枝碱蓬总生物
碱含量。
2 检测结果
2.1 硬枝碱蓬化学成分定性检测结果
表1 硬枝碱蓬化学成分定性检测结果
检测项目 试验方法 反应现象 反应结果 结论
糖、多
糖、还原
性糖
Fehling反应 出现砖红色沉淀 + 含有糖、多
糖或者糖
苷,无还原
性糖
Tollen’s
反应 澄清溶液 -
挥发油和
油脂
Molish反应 出现紫色环 +
含有挥发油
和油脂
油斑试验
挥干后有油迹样斑
点,烘烤时油迹
减少并有异味
+
丙烯醛
试验
产生较浓白色
刺激性气味气体 +
生物碱
碘化铋钾
试验 立刻砖红色沉淀 +
含有生物碱碘化汞钾试验 浅黄色沉淀 +
碘-碘化钾
试验 棕色沉淀 +
黄酮
盐酸-镁粉
试验 呈淡红色 +
含有黄酮
醋酸铅
沉淀反应
出现黄色沉淀。离
心后上清液滴加再
次沉淀。振摇产生
大量泡沫,
+
皂甙
泡沫试验
10 min泡沫不消失
加氯仿出现红褐
色,加浓硫酸出现
绿色荧光
+
含有皂甙和
甾体皂甙氯仿-浓硫
酸试验
碱管泡沫高2倍
呈墨绿色
出现白色沉淀
+
酸碱泡沫
试验 呈墨绿色 +
酚类
三氯化铁
试验 白色浑浊 + 含有酚类
氯化钠白
明胶试验 产生絮状沉淀 +
鞣质
三氯化铁
试验 出现混浊 +
含有鞣质和
水解鞣质
氯化钠白
明胶试验 棕红色 +
醋酸铅
试验 紫蓝色 +
氨基酸、
多肽、蛋
白质
酸致沉淀
试验 +
含有氨基
酸、多肽和
蛋白质
双缩脲
反应 +
茚三酮
试验 +
注:“+”表示阳性反应;“-”表示阴性反应。
由表1可知,硬枝碱蓬中含有糖、多糖或者糖
苷,挥发油和油脂,生物碱,黄酮,皂甙和甾体
皂甙,酚类,鞣质和水解鞣质,氨基酸、多肽和
蛋白质。不含有还原性糖。
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2.2 硬枝碱蓬总生物碱含量的测定结果
结果表明,硬枝碱蓬中总生物碱的含量为
0.6816 mg/g(6.816%)。
3 讨论与结论
对每一种化学成分的定性分析都有多种方
法,应尽可能做全这些试验,如果几种方法鉴定
的结果均呈阳性或阴性,则可判定含有或不含有
这一化学成分。因此,定性分析只能初步鉴定植
物的主要化学成分,不能作为进一步提取、分
离、纯化的主要指标,它只能在某种程度上发挥
一定作用。本研究通过水及有机溶剂提取法对硬
枝碱蓬的化学成分进行比较系统的定性研究,同
时对其总生物碱含量进行测定,结果表明:硬枝
碱蓬中含有糖、多糖或者糖苷,挥发油和油脂,
生物碱,黄酮,皂甙和甾体皂甙,酚类,鞣质和
水解鞣质,氨基酸、多肽和蛋白质。不含有还原
性糖。由此得知硬枝碱蓬含有多种活性物质,这
些物质具有多种药理功能。硬枝碱蓬是值得深入
研究、开发利用的抗干旱、耐盐碱植物。硬枝碱
蓬中总生物碱的含量为0.6816 mg/g(6.816%),所测
硬枝碱蓬为6月末正处于生长期的植株,其总生物
碱含量是否随着生长期的变化而不同,有待于进
一步的研究。本试验为后续研究该植物的活性成
分及其提取分离方法的选用和试验用原料的用量
奠定了基础。
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按上述最佳条件进行实验,得到总皂甙得率
为3.68%。采用山茱萸2 kg,按上述最佳条件进行
放大实验,总皂甙得率亦为3.68%。
3 结论
(1)超高压耦合酶解技术提取山茱萸总皂甙的
最佳工艺条件是采用400 MPa压力处理3 min,然
后加入纤维素酶达到浓度1 mg/mL;温度55 ℃、
pH4.5下酶解120 min,该条件下山茱萸总皂甙的得
率达到3.68%。
(2)超高压耦合酶解技术提取山茱萸总皂甙提
取效率高,是一种提取山茱萸总皂甙的新方法。
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表3 方差分析结果
因素 偏差平方和 自由度 F/F0.05 显著性
A 0.177 2 3.540 显著
B 0.017 2 0.340 不显著
C 0.001 2 0.020 不显著
D 0.005 2 0.100 不显著
误差 0.20 8
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