全 文 :武汉植物学研究 2003, 21 (6) : 526~ 530
J ourna l of W uhan B otan ica l Resea rch
肉苁蓉有效成分提取集成方法的研究
欧阳杰, 赵 兵, 王晓东, 王玉春
(中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室, 北京 100080)
摘 要: 研究了肉苁蓉 (C istanche d eserticola Y. C. M a) 中有效成分苯乙醇糖甙类化合物、甜菜碱和肉苁蓉多糖提
取的集成方法。肉苁蓉先后用甲醇和水超声破碎提取, 然后经大孔吸附树脂AB28柱和强酸型阳离子交换树脂001×
7 柱洗脱以及 Sephadex G275 凝胶柱层析, 可以分别得到苯乙醇糖甙类化合物 5213 m g、甜菜碱 12516 m g 和肉苁蓉
多糖 2415 m g, 其回收率分别为 6414%、9219% 和 5315%。该法的优点是将肉苁蓉中 3 种有效成分的提取方法集成
起来, 具有经济、高效的特点。
关键词: 肉苁蓉; 苯乙醇糖甙类化合物; 甜菜碱; 肉苁蓉多糖; 提取
中图分类号: TQ 46; Q 284. 2 文献标识码: A 文章编号: 10002470X (2003) 0620526205
An In tegra ted M ethod for the Extraction of Effective Substances from
C is tanche deser ticola
OU YAN G J ie, ZHAO B ing, W AN G X iao2Dong, W AN G Yu2Chun
(S ta te K ey L abora tory of B iochem ica l E ng ineering , Institu te of P rocess E ng ineering ,
T he Ch inese A cad emy of S ciences, Beijing 100080, Ch ina)
Abstract: A n in tegra ted m ethod fo r the ex tract ion of phenylethano id glyco sides (PeG) , beta ine
and po lysaccharide from C istanche d eserticola w as invest iga ted. Granu lar C. d eserticola w as trea2
ted w ith m ethano l and w ater under u lt rason ic w ave, and then the filt ra te w as passed th rough
m acro ret icu lar resin (AB 28) co lum n, st rong2acid ic cat ion exchange resin (001×7) co lum n and
Sephadex G275 co lum n successively. F rom w h ich 5213 m g PeG, 12516 m g beta ine and 2415 m g
C. d eserticola po lysaccharide w ere ob ta ined, and the recovery w ere 6414% , 9219% and 5315%
respect ively.
Key words: C istanche d eserticola; Phenylethano id glyco sides; Beta ine; Po lysaccharide; Ex trac2
t ion
肉苁蓉 (C istanche d eserticola Y. C. M a) 为列
当科肉苁蓉属多年生高等寄生植物, 其味甘咸微辛
酸、微温, 在《神农百草经》中列为上品, 具有补肾益
精、润肠通便和延缓衰老等功效, 被誉为“沙漠人参”。
肉苁蓉中主要的活性成分是苯乙醇糖甙类化合物
(Phenylethano id glyco sides, PeG)、肉苁蓉多糖和
甜菜碱。其中 PeG 主要包括海胆甙、麦角甾甙、2’2乙
酰麦角甾甙和肉苁蓉甙A。这几种有效成分的药理作
用各不相同, PeG 的主要作用是调节内分泌, 促进代
谢和强壮作用以及清除自由基和抗衰老作用; 肉苁蓉
多糖可以增强机体的免疫功能; 甜菜碱具有抗脂肪肝
和抗肿瘤以及扩张外周血管和降压作用[1, 2 ]。
目前在中药有效成分的提取中, 一般都是单独
研究一种主要有效成分的提取方法, 而将多种有效
成分综合考虑, 进行集成化提取的研究较少。笔者研
究肉苁蓉中 3 种有效成分苯乙醇糖甙类化合物、肉
苁蓉多糖和甜菜碱提取的集成方法, 以达到经济、高
效的目的。
收稿日期: 2003204210, 修回日期: 2003205223。
作者简介: 欧阳杰 (1971- ) , 男, 湖南安仁人, 博士研究生, 主要从事植物细胞培养和天然产物提取研究。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 植物材料 将肉苁蓉肉质茎于烘箱中60℃
烘24 h, 用粉碎机粉碎, 过40目筛, 干燥处储存备用。
1. 1. 2 化学试剂和仪器 苯乙醇糖甙标准品由本
实验室按堵年生[3 ]的方法自制。化学试剂: Sephadex
G275 (Pharm acia 公司)、大孔吸附树脂AB 28、强酸
型阳离子交换树脂 001×7 (南开大学树脂厂) , 其它
化学试剂均为分析纯。实验仪器: 超声波细胞粉碎机
(JY9922D , 宁波新芝科器研究所)、752 分光光度计
(上海精密科学仪器厂) , 25 mL 层析柱规格为
1 cm ×45 cm。
1. 2 方法
1. 2. 1 苯乙醇糖甙类化合物的含量测定 PeG 在
332 nm 处有强吸收峰[4 ] , 由此可绘制标准曲线, 标
准曲线方程为: OD 332nm = 01008 5+ 01012 28 C 1 (C1:
苯乙醇糖甙的浓度, ΛgömL )。
将肉苁蓉提取液浓缩至膏状, 加适量水溶解, 经
乙酸乙酯脱脂后, 用正丁醇萃取。浓缩萃取液, 稠膏
再用水混悬, 通过大孔吸附树脂AB 28。先后用水和
甲醇洗脱, 收集甲醇部分, 然后稀释适当倍数, 测定
其在 332 nm 下的OD 值, 即可计算出肉苁蓉中 PeG
的提取量。
1. 2. 2 肉苁蓉多糖的含量测定 苯酚2硫酸法, 以
无水葡萄糖为对照品[5 ]。标准曲线方程为: OD 490nm =
- 01013 49 + 121513 71 C 2 (C 2: 多 糖 的 浓 度,ΛgömL )。
1. 2. 3 甜菜碱的含量测定 按比色法测定[6 ]。分别
吸取浓度为 2 m gömL 的标准甜菜碱溶液 1、2、3、
4、5 mL 于 25 mL 带塞试管中, 不足 5 mL 的用蒸馏
水补足至 5 mL。滴加 10 mL 雷氏盐 (R einecke salt)
饱和溶液, 将混合液在冰水中冷却 1 h, 然后在真空下
用玻璃砂芯漏斗过滤。用无水乙醚洗 (3×2 mL )试管
和沉淀。沉淀中的乙醚挥发干后, 用 70% 丙酮溶解并
移至 25 mL 容量瓶中, 并用其定容至 25 mL , 摇匀,
在 525 nm 处以 70% 丙酮为空白测定吸光度, 绘制标
准曲线。标准曲线方程为: OD 525nm = 01006 76 +
01045 11 C 3 (C3: 甜菜碱的浓度,m gömL )。
测定提取液中的甜菜碱时, 取5 mL 提取液到
25 mL 三角瓶中, 加蒸馏水10 mL , 调pH 110, 定容至
25 mL 容量瓶中。取5 mL 上述溶液, 按标准曲线操作。
1. 2. 4 苯乙醇糖甙和甜菜碱提取溶剂的选择 准
确称取肉苁蓉粉末各 110 g, 分别加入 60 mL 甲醇、
60 mL 乙醇和 60 mL 水, 室温下浸提, 分别于 2、4、
8、16、24、32 h 时测 PeG 和甜菜碱的提取量。
1. 2. 5 肉苁蓉有效成分提取的集成方法 将1 g肉
苁蓉粉末加 60 mL 甲醇进行超声波破碎浸提
(600 W 破碎20 m in) , 浸提液过滤后得滤液和滤渣,
滤液减压浓缩至膏状, 用10 mL 水混悬后过大孔吸
附树脂 (AB 28) 柱, 先用水洗脱, 然后再用甲醇洗脱。
将含有PeG的甲醇洗脱液集中, 减压浓缩后即得苯
乙醇糖总甙。将水洗脱液 (20 mL ) 和滤渣合并在一
起, 再加40 mL 蒸馏水, 再次进行超声波破碎浸提
(600 W 破碎20 m in) , 过滤。滤液 (共60 mL )过强酸
型阳离子交换树脂 (001×7) 柱, 先用40 mL 蒸馏水
洗脱, 再用60 mL 的2 mo löL HC l洗脱。将含有甜菜
碱的HC l 洗脱液集中, 再减压浓缩干燥可得到甜菜
碱盐酸盐。水洗脱液经Sevag法除蛋白, 活性炭脱色后
加乙醇沉淀, 沉淀物即为肉苁蓉粗多糖。粗多糖用
10 mL 水溶解后, 过Sephadex G275凝胶柱层析, 用蒸
馏水洗脱, 收集含多糖的洗脱液, 即为肉苁蓉多糖。
2 结果与讨论
2. 1 不同溶剂对苯乙醇糖甙和甜菜碱提取的影响
不同溶剂对苯乙醇糖甙和甜菜碱提取的影响结
果如图 1 和图 2 所示。甲醇对肉苁蓉中 PeG 的提取
率远高于乙醇和水。甲醇在室温下浸提 8 h 后, 肉苁
蓉中的 PeG 的提取量为 6715 m gög; 水对甜菜碱的
提取效果明显好于甲醇, 8 h 后测得甜菜碱的提取
量 13018 m g, 而甲醇浸提甜菜碱的提取量为
9918 m g, 甲醇的提取量为水提取的 7613%。因此
在提取肉苁蓉中PeG时以甲醇作提取溶剂, 而提取
图 1 甲醇、乙醇和水对肉苁蓉中
苯乙醇糖甙提取的影响
F ig11 Extraction of PeG from C. d eserticola w ith
m ethano l, ethano l and w ater
725 第 6 期 欧阳杰等: 肉苁蓉有效成分提取集成方法的研究
图 2 甲醇和水对肉苁蓉中甜菜碱提取的影响
F ig12 Extraction of beta ine from C. d eserticola
w ith m ethano l and w ater
甜菜碱时以水作为提取溶剂。
2. 2 苯乙醇糖甙类化合物的提取
2. 2. 1 超声破碎浸提法提取肉苁蓉中的苯乙醇糖甙
类化合物 称取肉苁蓉粉末 110 g, 加甲醇 60 mL , 在
室温下以超声功率为 600 W 提取 20 m in。将提取液
抽滤, 将滤渣风干; 滤液于 80℃减压蒸馏至稠膏状。
2. 2. 2 大孔吸附树脂AB 28 的洗脱曲线 将稠膏
加 10 mL 蒸馏水混悬。将混悬液加于 25 mL 大孔吸
附树脂 (AB 28) 柱的顶端, 先用 20 mL 蒸馏水洗脱,
再用 20 mL 甲醇洗脱, 最后再用 50 mL 蒸馏水洗
脱, 控制流速 015 mL öm in。每管装 5 mL。由于甜菜
碱在甲醇中有一定的溶解性, 而多糖在甲醇中难溶
解, 因此分别测各洗脱管中的 PeG 和甜菜碱含量,
并作洗脱曲线, 其结果如图 3 所示。
图 3 大孔吸附树脂AB-8 的洗脱曲线
F ig13 D ilu tion curve of m acro ret icu lar resin AB 28
由图 3 的洗脱曲线可见, 大孔吸附树脂对甜菜
碱无吸附作用, 而对 PeG 可以很好地吸附。甜菜碱
和 PeG 的洗脱峰可以很好地分开, 甜菜碱出现在水
洗脱液中, 集中在第 5~ 8 管, 共含甜菜碱 95 m g。
PeG 出现在甲醇洗脱液中, 集中在第 10~ 13 管。将
10~ 13 管的洗脱液减压浓缩至膏状, 于 60℃烘
24 h, 即可得到 PeG 固体粉末 5213 m g。由索氏抽提
法 (85℃, 8 h ) 测得 PeG 的含量为 8112 m gög 肉苁
蓉, 因此 PeG 的回收率为 6414%。
2. 3 甜菜碱的提取
2. 3. 1 超声破碎浸提法提取肉苁蓉中的多糖和甜
菜碱 在 212. 1 的第一步提取过程中, 甲醇并没有
将肉苁蓉中的甜菜碱全部提取出来, 因此我们将大
孔吸附树脂洗脱液中含甜菜碱的水洗脱液作为后续
提取甜菜碱和肉苁蓉多糖的溶剂。将 2. 2. 1 中的肉
苁蓉滤渣, 加入大孔吸附树脂水洗脱液中含甜菜碱
的水洗脱液 (5~ 8 管)共 20 mL , 再加入 40 mL 蒸馏
水, 在室温下以超声功率为 600 W 提取 20 m in。过
滤, 取滤液 60 mL。滤液中含肉苁蓉多糖和甜菜碱。
2. 3. 2 强酸性阳离子交换树脂提取的工艺参数
将 213. 1 中的滤液 60 mL 过 25 mL 强酸型离子交
换树脂 (001×7) 柱, 先以 40 mL 蒸馏水洗脱, 再以
60 mL 2 mo löL HC l 进行洗脱, 洗脱流速为 015
mL öm in。从以蒸馏水洗脱时开始接收洗脱液, 每管
6 mL , 洗脱曲线如图 4 所示。将甜菜碱含量较多的
洗脱管 5~ 12 管集中, 减压浓缩干燥后可得甜菜碱
固体 12516 m g。由索氏抽提法 (100℃, 8 h) 测得甜
菜碱的含量为13512 m gög肉苁蓉, 因此甜菜碱的回
收率为 9219%。
图 4 强酸性阳离子交换树脂对甜菜碱的洗脱曲线
F ig14 D ilu tion curve of strong2acidic
cation exchange resin
2. 4 肉苁蓉多糖的提取
2. 4. 1 肉苁蓉粗多糖的提取 测定 21312 中经过
强酸型阳离子交换树脂的 60 mL 滤液, 其多糖含量
为 4313 m g。用 Sevag 法除蛋白, 然后在除去蛋白质
的多糖溶液中加入 5% 的活性碳, 振荡, 静置 10 m in
825 武 汉 植 物 学 研 究 第 21 卷
后过滤。在滤液中加入 180 mL 的 95% 乙醇, 4℃下
静置 24 h, 3 000 röm in 离心 15 m in, 收集沉淀, 烘干
后得肉苁蓉粗多糖 3318 m g。
2. 4. 2 肉苁蓉多糖的精制 将 21411 得到的粗多
糖溶液用 10 mL 水溶解, 过 Sephadex G275 凝胶柱
层析, 以 60 mL 蒸馏水洗脱, 流速为 015 mL öm in,
每管 5 mL , 洗脱曲线如图 5 所示。将肉苁蓉多糖洗
脱峰3~ 6 管集中, 减压浓缩干燥后可得肉苁蓉多糖
2415 m g。由索氏抽提法 (100℃, 8 h)测得肉苁蓉多
糖的含量为 4518 m gög, 因此多糖的回收率为
5315%。
肉苁蓉中有效成分苯乙醇糖甙、甜菜碱和肉苁蓉
多糖的集成提取方法如图 6 所示。经过集成提取, 可
图 5 Sephadex G-75 凝胶柱层析洗脱曲线
F ig15 D ilu tion curve of Sephadex G275
图 6 肉苁蓉有效成分提取的集成路线图
F ig. 6 Pathw ay of the in tegrated ex traction of effective substances from C. d eserticola
925 第 6 期 欧阳杰等: 肉苁蓉有效成分提取集成方法的研究
以从 1 g 肉苁蓉中分离到 5213 m g 苯乙醇糖甙类化
合物、12516 m g 甜菜碱和 2415 m g 肉苁蓉多糖, 其
回收率分别为 6414%、9219% 和 5315%。
参考文献:
[ 1 ] 李琳琳, 王晓雯, 王雪飞, 等. 肉苁蓉总苷的抗脂质过
氧化作用及抗辐射作用 [J ]. 中国中药杂志, 1997,
22 (6) : 364 367.
[ 2 ] 薛德钧, 章明, 吴小红, 等. 肉苁蓉抗衰老活性成分的
研究[J ]. 中国中药杂志, 1995, 20 (11) : 687 689.
[ 3 ] 堵年生, 王泓, 易杨华. 肉苁蓉中苯乙醇甙类化合物
的分离和鉴定 [J ]. 天然产物研究与开发, 1993, 5
(4) : 5 8.
[ 4 ] 堵年生, 刘峻岭. 大孔吸附树脂——紫外分光光度法
测定肉苁蓉苯乙醇糖甙类的含量[J ]. 天然产物研究
与开发, 1993, 5 (3) : 30 33.
[ 5 ] 张惟杰. 复合多糖生化研究技术[M ]. 上海: 上海科
技出版社, 1995. 6 7.
[ 6 ] 李优琴, 高家骅, 周维仁, 等. 比色法测定合成甜菜碱
的含量[J ]. 江苏农业学报, 1999, 15 (2) : 127 128.
035 武 汉 植 物 学 研 究 第 21 卷