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东北山梅花根总皂苷提取工艺及抗炎活性研究



全 文 :书[收稿日期] 20100809(001)
[第一作者] 盛继文,硕士,讲师,从事有机合成及天然产物化
学研究,Tel:0536-8462065,E-mail:sjwchy@ wfmc.
edu. cn
[通讯作者] * 刘冬梅,硕士,讲师,从事天然产物化学的研究,
Tel:0536-8462493,E-mail:liudongmei100163. net
东北山梅花根总皂苷提取工艺及抗炎活性研究
盛继文1,刘冬梅2* ,李耀辉1,李凤荣3
(1. 潍坊医学院医用化学教研室,山东 潍坊 261053;2. 潍坊医学院药物化学与
分析教研室,山东 潍坊 261053;3. 沈阳药科大学有机化学教研室,沈阳 110016)
[摘要] 目的:探讨东北山梅花根总皂苷最佳提取工艺,研究东北山梅花根总皂苷抗炎活性。方法:通过 L9(3
4)正交实
验设计优选东北山梅花根总皂苷最佳提取工艺;采用二甲苯致小鼠耳廓肿胀法研究东北山梅花根总皂苷抗炎活性。结果:东
北山梅花根总皂苷的最佳提取工艺为 70%乙醇回流提取 2 次,料液比 1∶ 20,提取时间 2 h;东北山梅花根总皂苷具有显著抗炎
活性。结论:本实验结果将为东北山梅花根总皂苷的进一步研究提供理论依据。
[关键词] 东北山梅花根;山梅花属;正交实验;总皂苷;提取工艺;抗炎
[中图分类号] R283. 6 [文献标识码] B [文章编号] 1005-9903(2010)16-0024-03
东北山梅花属于虎耳草科山梅花属植物,系多
年生落叶灌木,其花形酷似梅花,具有较高的观赏价
值,是一种重要的园艺植物。同时东北山梅花还具
有较高的药用价值,花、茎叶、根皮均可入药[1],是民
间广为应用的一种中草药,《浙江天目山药植志》及
《云南中药资源名录》中均有记载。前期研究表明
东北山梅花根含有豆甾醇[1]、香豆素、香兰素、挥发
油[2]及皂苷等化学成分。定性分析及光谱研究显示
皂苷类型为三萜皂苷,含量较高,初步药理实验研究
表明东北山梅花根总皂苷具有显著的镇痛活性[3]。
为提高东北山梅花根总皂苷利用率、节约天然药用
植物资源,进一步研究东北山梅花根总皂苷的生物
活性,本实验首次对东北山梅花根总皂苷提取工艺
进行了探讨,采用二甲苯致小鼠耳廓肿胀法对东北
山梅花根总皂苷抗炎活性进行了研究。
1 材料
1. 1 药材及药品 东北山梅花根采自吉林省抚松
县,由延边大学农学院张君仪高级农艺师鉴定为虎
耳 草 科 山 梅 花 属 东 北 山 梅 花 Philadelphus
schrenkiiRupr.;齐墩果酸(购自中国药品生物制品检
定所,批号 110709-200505);甲醇、香草醛、冰醋酸、
高氯酸、二甲苯等均为国产分析纯;薄层色谱硅胶
GF254、柱色谱硅胶(100 ~ 200 目,购自青岛海洋化
工厂);吲哚美辛肠溶片(临汾奇林药业有限公司,
批号 0611191),取 45 片研碎,用聚氧乙烯脱水山梨
醇单油酸酯(吐温-80)配成 2 g·L - 1的混悬液 500
mL,备用。
1. 2 仪器 超声波清洗器(KQ-250DE 型);紫外-可
见分光光度计(UV-3010 型,日本岛津);旋转蒸发器
(RE-52 型,上海亚荣生化仪器厂)。
1. 3 动物 昆明种小鼠(由沈阳药科大学实验动物
中心提供),雌雄各半,(20 ± 2)g,标准恒温横湿条
件下饲养。
1. 4 数据处理 数据用 SPSS 13. 0 软件进行处理。
2 方法与结果
2. 1 东北山梅花根总皂苷提取方法的选择及结果
2. 1. 1 总皂苷样品的制备 准确称取粉碎的东北
山梅花根干燥粉末 3 份,各 2 g,分别用索氏提取法、
回流提取法、超声提取法提取东北山梅花根总皂苷。
总皂苷提取条件及处理方法均为加入 70% 乙醇 60
mL,回流提取 3 次,每次 2 h,合并滤液,减压浓缩,
将所得浸膏加入甲醇超声溶解,定容至 10 mL。按
上述方法得到索氏提取法、回流提取法、超声提取法
提取得到的东北山梅花根总皂苷样品甲醇溶液 3
份,密封备用。
2. 1. 2 测定波长的选择 精密称取干燥至恒重的
齐墩果酸对照品 0. 01 g 置于 10 mL 量瓶中,加甲醇
溶解并定容至刻度,摇匀,得浓度为 1 g·L - 1的对照
品溶液。
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2010 年 11 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 16,No. 16
Nov.,2010
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2010.16.023
取齐墩果酸对照品溶液 0. 04 mL,2. 1. 1 项下任
一样品溶液 0. 5 mL,分别放入 10 mL 比色管中,挥
干溶剂,各加入新鲜配制的 5%香草醛-冰醋酸溶液
0. 2 mL,高氯酸 0. 8 mL,加盖,摇匀,于 60 ℃水浴中
加热 15 min,取出,冷水中放置 5 min,室温放置 10
min,然后加入冰醋酸 5 mL,摇匀,室温静置 10 min
后,利用 UV-3010 型紫外-可见分光光度计在 400 ~
700 nm 波长下扫描,根据扫描吸收光谱确定最大吸
收峰波长。
扫描结果显示齐墩果酸对照品和样品溶液在
558 nm 波长处均有最大吸收,因此选择 558 nm 波
长作为测定波长。
2. 1. 3 线性关系考察 吸取齐墩果酸对照品溶液
0,0. 01,0. 02,0. 04,0. 06,0. 08,0. 1 mL,分别置 10
mL 比色管中,挥干溶剂,各加入新鲜配制的 5% 香
草醛-冰醋酸溶液 0. 2 mL,高氯酸 0. 8 mL,加盖,摇
匀,于 60 ℃水浴中加热 15 min,取出,冷水中放置 5
min,室温放置 10 min,然后加入冰醋酸 5 mL,摇匀,
再室温放置 10 min,以 0 mL 齐墩果酸对照品溶液为
空白,558 nm 波长处比色,测定系列齐墩果酸对照
品溶液吸光度值。以吸光度对齐墩果酸浓度进行线
性回归,得回归方程 Y = 0. 016 8X - 0. 037 1,r =
0. 998 6。线性范围 1. 67 ~ 16. 7 mg·L - 1。
2. 1. 4 不同提取方法结果 取 2. 1. 1 项下利用不
同提取方法制备的东北山梅花根甲醇溶液各 0. 5
mL,按照 2. 1. 3 项下方法,于 558 nm 波长处比色测
定吸光度值,通过回归方程分别计算东北山梅花根
总皂苷含量,比较不同提取方法得到的东北山梅花
根总皂苷产率,结果不同提取方法皂苷产率分别为
1. 13% (索氏提取法),1. 64% (回 流 提 取 法),
0. 82%(超声提取法)。
由表 1 可以看出,在相同提取条件下,回流提取
法提取率最高,超声提取法提取率最低。乙醇作为
提取溶剂价格低廉,在提取过程中无发泡现象,故选
择乙醇作为提取溶剂。
2. 2 正交试验 为进一步寻找回流提取法的最佳
实验条件,对乙醇浓度、料液比、提取时间及提取次
数进行 4 因素 3 水平正交试验,因素水平见表 1。按
照 L9(3
4)表条件进行实验,共 9 组实验,每组 2 次平
行实验,以总皂苷含量为指标,具体操作如下:取 2 g
东北山梅花根干燥粉末,按照 L9(3
4)表条件操作得
东北山梅花根乙醇提取物,浓缩至干,得固体提取物
浸膏,甲醇超声溶解,定容至 10 mL,准确吸取 0. 5
mL,置 10 mL 比色管中,挥干溶剂,按照线性关系考
察项下方法,于 558 nm 波长处比色测定吸光度值,
通过回归方程分别计算东北山梅花根总皂苷含量,
确定最佳提取条件,正交试验结果见表 2,方差分析
结果见表 3。
表 1 因素水平
水平
A B C D
醇浓度 /% 料液比 /倍 提取时间 / h 提取次数
1 60 10 1 1
2 70 15 1. 5 2
3 80 20 2 3
表 2 正交试验结果
No. 浸膏质量 / g 总皂苷质量分数 /%
1 0. 065 2 0. 814
2 0. 073 5 1. 162
3 0. 086 8 1. 384
4 0. 097 7 1. 746
5 0. 092 1 1. 637
6 0. 108 6 2. 099
7 0. 082 3 1. 232
8 0. 088 1 1. 327
9 0. 084 7 1. 285
表 3 方差分析
方差来源 偏差平方和 F 比 P
A 0. 824 824. 000 > 0. 01
B 0. 164 164. 000 > 0. 01
C 0. 001 1. 000
D 0. 122 122. 000 > 0. 01
误差 0. 001
注:α = 0. 01,F = 99. 000,n = 2
正交实验方差分析表明,影响东北山梅花根总
皂苷提取率的因素依次为:醇浓度、料液比、提取次
数、提取时间,A,B,D 因素对实验均有显著影响,C
因素对考察指标无显著性影响,最佳提取工艺组合
为 A2B3C3D2,即在粉碎的干燥东北山梅花根中加入
20 倍药材质量、浓度为 70%的乙醇,加热回流提取 2
次,提取时间 2 h。
2. 3 抗炎作用
2. 3. 1 总皂苷样品的制备 取东北山梅花根干燥
粉末 2 kg,按最佳提取工艺加入 20 倍药材质量 70%
乙醇,加热回流提取 2 次,提取时间 2 h,过滤,合并
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中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 16,No. 16
Nov.,2010
滤液,减压浓缩,得淡黄色固体膏状物。将固体膏状
物用蒸馏水超声溶解,依次用乙醚、正丁醇萃取。将
正丁醇萃取物减压浓缩,加入甲醇溶解,硅胶柱层析
色谱上精制,薄层色谱跟踪检测。石油醚-乙酸乙酯
梯度洗脱(1∶ 10 ~ 1∶ 1),至无流份,改用 80%乙醇洗
脱。合并醋酐-硫酸反应呈阳性组分,减压浓缩至
干,得东北山梅花根总皂苷。
取总皂苷 0. 1 g,甲醇超声溶解,定容至 10 mL,
移取总皂苷甲醇溶液 0. 5 mL,按照线性关系考察项
下方法,于 558 nm 波长处比色测定吸光度,通过回
归方程计算总皂苷纯度为 64. 23%。另取总皂苷
5. 0 g,蒸馏水超声溶解并定容至 500 mL,备用。
2. 3. 2 二甲苯致小鼠耳廓肿胀试验 选取昆明种
小鼠 50 只,随机分成 5 组,雌雄各半,每组 10 只。
分别按表 5 剂量 ig 总皂苷样品溶液,对照组 ig 等量
0. 9%生理盐水,阳性组按表 5 剂量 ig 吲哚美辛(2
g·L - 1)。连续给药 3 d,末次给药后 1 h 用移液枪在
小鼠左耳前后两面各均匀涂抹 0. 04 mL 二甲苯致
炎,右耳对照,致炎后 2 h 颈椎脱臼处死小鼠,沿耳
廓基线剪下两耳,用 9 mm 打孔器分别在两耳相同
部位打下圆耳片,称重,以两耳片质量之差为肿胀
度,并计算肿胀抑制率,肿胀抑制率 = (对照组平均
肿胀度 - 给药组平均肿胀度)/对照组平均肿胀
度 × 100%。利用 SPSS 13. 0 软件进行数据处理,作
组间配对 t 检验,见表 4。
表 4 总皂苷抗炎试验(珋x ± s,n = 10)
组别 剂量 /mg·kg - 1 两耳质量差 /mg 抑制率 /%
对照 - 2. 88 ± 0. 16 -
吲哚美辛 20 1. 58 ± 0. 322) 45. 14
总皂苷 20 2. 21 ± 0. 231) 23. 26
40 1. 79 ± 0. 262) 37. 85
60 1. 61 ± 0. 152) 44. 10
注:与对照组比较,1)P < 0. 05,2)P < 0. 01。
由表 4 可知,东北山梅花根总皂苷在高、中、低
3 个剂量下均有显著抗炎活性,给药剂量为 60 mg·
kg - 1时对由二甲苯引起的小鼠耳廓肿胀抑制率与阳
性给药组相当,且明显存在剂量依赖关系。
3 讨论
前期实验利用人参皂苷 Rb1 为对照品测定东北
山梅花根总皂苷的含量,测定过程中利用石油醚、乙
醚等溶剂依次萃取东北山梅花根总浸膏、柱色谱精
制总皂苷,致总皂苷部分损失,含量比本实验优化提
取工艺测定结果低。本实验以齐墩果酸为对照品,
通过 L9(3
4)正交实验设计,优化东北山梅花根总皂
苷的提取工艺,验证实验产率 2. 21%,结果令人满
意,为东北山梅花根总皂苷的提取提供了便捷、高效
的途径。初步抗炎实验表明东北山梅花根总皂苷具
有显著抗炎活性,能显著抑制由二甲苯引起的小鼠
耳廓肿胀(P < 0. 01 或 P < 0. 05)。
皂苷是一类具有显著抗炎活性的化合物,人们
已经发现几十种植物中含有抗炎作用的皂苷化合
物,如人参皂苷、桔梗皂苷、大豆皂苷等。目前,临床
使用的抗炎药物多具有严重的副作用,开发具有抗
炎作用的天然植物皂苷并进一步以其为先导化合物
开发天然抗炎药物日益受到人们的重视。东北山梅
花作为一类富含皂苷的药用植物,值得深入研究。
[参考文献]
[1] 盛继文,刘冬梅,李翠花,等 . 东北山梅花根化学成分
的研究[J].齐鲁药事,2007,26(6):365.
[2] 张庆镐,韩荣弼,刘冬梅,等 . 东北山梅花根化学成分
的研究[J].辽宁中医杂志,2007,34(11):1616.
[3] 刘冬梅,盛继文,韩慧蓉,等 .东北山梅花根总皂苷的含
量测定及镇痛活性研究[J]. 中国实验方剂学杂志,
2010,16(4):147.
[责任编辑 邹晓翠]
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