全 文 :127 科技创新导报 Science and Technolo gy Innovat ion Hera ld
化 学 工 业
2011 NO.28
Sc ienc e a nd T ech no lo gy I nno va t i on Her a ld 科技创新导报
五味子属植物的果实在民间广泛应
用。根据产地名称有北五味子、南五味子、
川五味子、五味子及云南五味子等共14种。
在国内外一直被用作滋补强壮药和收敛镇
咳药。五味子与人参相似 ,具有“适应原样”
作用 ,能增强机体对非特异性刺激的防御
能力 [1],是我国67种大宗药材之一 ,其中的
主要活性成分为木脂素。五味子大量用于
医药、食品、食品加工、添加剂、化妆品等领
域。
1 木脂素概述
在自然界中许多植物都含有植物雌激
素 ,其主要包括异黄酮、香豆素和木脂素。
木脂素是一类主要通过p—羟基苯乙烯单
体的氧化耦合而成的、在植物中广泛分布
的小分子量次生代谢产物。木脂素可分为7
类 :木脂素、新木脂素、降木脂素、混杂木脂
素、多聚体木脂素、联苯木脂素和新异木脂
素。木脂素在植物体内多呈游离态 ,也有与
糖结合成甙存在于植物的树脂状物质中。
因为从木质部和树脂中发现较早 ,并且分
布较多 ,故而得名木脂素 [2]。木脂素类化合
物可分为两大类 ,即木脂素和新木脂素。木
脂素类是指C6-C3单位通过边链的β位碳
连接而成的化合物。C6-C3单位不通过边
链β位碳连接而形成的聚合体被归为新木
脂素。
2 五味子属植物木脂素
2.1五味子属植物中木脂素的结构
五味子属植物木脂素大多具有联苯环
辛二烯结构 ,是一类低极性小分子化合物。
国内外学者已经从五味子科植物中分离鉴
定出近200种木脂素成分 ,从五味子属中分
离得到的木脂素类单体化合物也有近 40
种 ,其中具有明显生物活性的有 :五味子甲
素、五味子乙素、五味子丙素、五味子醇甲、
五味子醇乙、五味子酯甲、五味子酯乙、五
味子酯丙、五味子酯丁、安五酸、d-表加巴
辛、襄五脂素 [3]。
2.2不同器官及部位对木脂素成分与含量
的影响
五味子属植物根、茎、叶、果实及种子中
均含有木脂素成分,但成分和含量有一定的
差异。于俊林等 [4]用薄层扫描方法测定了五
味子不同器官木脂素类成分的含量,结果表
明总木脂素含量排列次序为茎(1.614%)>果
(1.415%)>根(1.193%)>叶(0.161%),茎中五味
子甲素含量高达0.22%,远高于果(0.08%)、根
(0.08%)、叶(0.03%)。郝书文等[5]对北五味子果
梗进行薄层层析及主要有效成分的含量测
定,结果表明果梗与果实有相同的化学成分,
其中五味子乙素在果梗中的含量为0.4%,在
果实中为1. 18%。慕芳英等 [6]采用TLC法及
RP-HPLC法对五味子果实、藤茎及果柄中
的五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素及
五味子乙素进行鉴别及含量测定 ,发现五
味子藤茎中的五味子醇甲含量与五味子果
实中的相近 ,五味子乙素的含量约为五味
子果实的50%,而五味子果柄中上述两种成
分均较少。
2.3不同产地、不同季节对木脂素成分和
含量的影响
五味子属植物由于不同产地的生态环
境所含木脂素成分及含量产生差异。宋小妹
等 [7]采用高效液相色谱法和紫外分光光度
法测定了陕西省不同产区的南五味子种子
样品的总木脂素及五味子酯甲的含量 ,结果
表明不同产区南五味子种子样品中总木脂
素的含量存在较大差异(1.78%~4.09%)。除
产地外,季节的变化对五味子属植物木脂素
含量也产生影响。据报道辽宁省野生五味子
果实中的木脂素含量在七月底停止增加,此
后 ,主要是果肉重量的增加 ,认为果实的采
集最佳时期为九月中旬。
3 木脂素的提取
游离的木脂素是亲脂性的 ,能溶于乙
醚等低极性溶剂 ,可用低极性有机溶剂直
接提取 ,或用乙醇 (或丙酮 )提取 ,木脂素苷
亲水性强 ,可以按苷类的提取方法进行提
取 ,由于苷元分子相对较大 ,应采用中低极
性的溶剂。具内酯结构的木脂素也可利用
其溶于碱液的性质 ,而与其他非皂化的亲
脂性成分分离 ,但要注意木脂素的异构化 ,
尤其不适用于有旋光活性的木脂素。五味
子属植物木脂素提取方法主要有以下几
种 :
(1)冷浸法 :浸提常用水、丙酮、乙醇、氯
仿、石油醚、正己烷等作溶剂 ,该方法操作
简单 ,实验条件要求不高 ,但提取耗时、耗
能 ,溶剂浪费、有毒、易残留 ,而且存在提取
液浓缩或提取率低等问题 [8]。
(2)回流提取法 :回流提取是目前天然
产物提取中应用较多的方法 ,主要包括乙
醇回流提取法和甲醇回流提取法 ,提取效
率较冷浸法高 ,是五味子木脂素的传统提
取方法。但存在提取温度高 ,时间长 ,过程
中常发生水解、醇解、目标组分分解破坏 ,
难以稳定产品质量的问题 [9]。
(3)超声波提取法 :超声波提取作为一
种新型提取技术 ,避免了传统溶液提取中
高温对目标组分的破坏。超声波具有能量
和波动的双重性 ,利用其强烈震荡和空化
作用使有效组分迅速溶解于提取液 ,具有
提取时间短 ,提取率高 ,操作简单等优点 ,
这对中药有效组分提取具有十分重要的意
义。
(4)微波萃取 :这是一种从原料中萃取
目标组分的现代分离方法 ,将微波辐射与
溶剂萃取结合起来 ,具有萃取时间短、能耗
低、溶剂用量少、提取成本低、产率高等特
点 ,是一种有发展潜力的新工艺 ,微波萃取
法是一种五味子有效组分提取的有效方
法。
(5)超临界CO
2
流体萃取法:是一种新
的提取分离技术,由于具有提取效率高、省
时、有效成分不被破坏、产品质量稳定、选
择性好、无环境污染等优点,特别适合用来
提取对热敏感、易氧化分解的成分。因此该
技术在天然产物提取等方面得到较多的应
用。
(6)法多索溶剂提取 :法多索溶剂是一
类新型的溶剂系统 ,主要由 1,1,1 ,2-四氟
乙烷组成 ,已被用于天然产物的提取、食品
和环境介质中物质的分析。
4 木脂素的分离纯化
木脂素的分离可因被提取的木脂素的
性质不同而采用溶剂萃取法、分级沉淀法、
重结晶等方法 ,进一步分离还需要依靠色
谱分离法 ,吸附柱色谱及分配柱色谱。一些
基于色谱原理的分离纯化方法 (如硅胶柱
层析分离经制备色谱纯化、高速逆流色谱、
胶束系统等 )已经开始应用于五味子木脂
素的分离和纯化 ,多种组分已经成功分离。
5 木脂素的检测方法
木脂素的分析检测方法包括色谱法和
非色谱法。色谱法包括GC和HPLC等。色谱
法的选择一方面取决于仪器的灵敏度和生
物基体的复杂性 ,另一方面还需考虑目标
化合物的存在形式和选择合适的内标物。
非色谱法包括酶免疫法和荧光免疫法等。
五味子属植物木脂素常用的分析检测方法
有分光光度法、薄层色谱法(TLC)和高效液
相色谱法 (HPLC)。
(1)分光光度法 :五味子木脂素都含有
共轭双键 ,在紫外区有特征吸收 ,可采用紫
外分光光度法分析 ,也可以加入显色剂显
色后用可见分光光度法测定。分光光度法
的优点是分析速度快、成本低 ,适用于木脂
素提取工艺研究 ,但专属性不强 ,准确度不
够高。
(2)薄层色谱法 :由于薄层色谱的快速、
简便与实效性 ,广泛应用于中草药品种鉴
别和成分分析、中成药鉴别和质量标准研
究等。应用薄层扫描即薄层色谱与紫外分
光光度或荧光光度分析联用 ,可进行各种
药物的定量分析。
五味子属木脂素的化学研究
罗钟桓
(哈尔滨华德学院 哈尔滨 150025)
摘 要:木脂素是自然界广泛存在的一类植物雌激素,是五味子属药用植物的主要生物活性成分,本文介绍了木脂素概况及五味子中木脂
素的研究现状,为五味子属药用植物的木脂素类化合物开发利用提供参考。
关键词:木脂素 五味子属 提取工艺 检测方法
中图分类号 : Q 5 文献标识码 : A 文章编号:1674-098X(2011 )10(a)-0127-02
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提供高水平的防护和抗腐蚀性。
3.7皮革
防机械磨损性能较好。厚皮可防热 ,外
层镀铝后可防高温及热辐射。喷涂革耐磨、
防污。
3.8布
一般用途手套。使用者手指灵活 ,接触
感良好。加厚的可用于防热、防寒。可防中、
低等机械磨损。点珠类的布手套耐磨、防
滑 ,可抓握湿滑物体。
表1和表2列出了各种材质手套的优缺
点以及防化性能 ,可以作为选择手套的参
考。
4 手套选择与使用中的注意事项
手套选择的合适与否 ,使用的正确与
否 ,都直接关系到手的健康。在选择与使用
过程中要注意以下几点 [4]。
表2 各种材质手套防化性能表
(3)高效液相色谱法 :HPLC具有分离效
能高、分析速度快、选择性高和检测灵敏度
高等优点 ,是目前五味子属植物木脂素最
重要的一种分析方法。由于五味子木脂素
大多挥发性差 ,反相高效液相色谱法 (RP-
HPLC)将成为五味子木脂素定量分析的首
选方法。
6 结语
木脂素类化合物是天然有机化合物 ,
对人体无毒副作用 ,具有广泛的生物活性 ,
具有潜在的多种生理、药理学作用 ,主要包
括抗肿瘤作用 ,抗病毒、抗菌消炎作用 ,保
护肝脏和抗氧化作用。近年来 ,许多木脂素
化合物具有抗HIV活性已经被研究并被证
实 ,如内南五味子12种木脂素中就有7种具
有抗HIV病毒性能 [10]。还有一些木脂素类也
具有对乙型肝炎抗原具有不同程度的对抗
作用。对木脂素类化合物的研究将对人类
具有重大的意义。
五味子属药用植物在我国资源丰富 ,
五味子木脂素有广阔的开发利用前景。但
五味子木脂素成分复杂 ,研究深度还不够 ,
特别是在药理及构效关系上还存在许多有
待探明的作用机制和有待统一的认识。五
味子木脂素是五味子属植物次生的代谢产
物 ,本身具有内在的不稳定性 ,其成分及含
量的变异广泛 ,不同产地、不同种类的五味
子木脂素成分及含量均有较大的差异。这
种差异除了环境因子的影响外 ,还可能有
遗传变异因素的影响。五味子为著名传统
中药 ,在临床上得到广泛的应用 ,但由于类
型广、结构变化大、立体异构多 ,其结构与
合成研究仍然受到有机化学家的重视。继
续深入研究五味子科植物的成分及活性 ,
对阐明五味子在传统中医应用中的功效具
有重要的意义。
五味子木脂素的提取和测定方法较
多 ,它们具有各自的特点和一定的适用范
围 ,为木脂素的定性、定量及质量控制提供
了非常有价值的参考。由于对超临界CO
2
流
体萃取过程的热力学和动力学机理缺乏足
够的认识 ,萃取工艺条件主要靠摸索 ,费
时、费力。以后的研究工作要加强超临界
CO
2
流体技术的基础理论研究 ,预测和建立
有关超临界萃取过程的热力学和动力学模
型 ,为五味子木脂素的最佳提取工艺设计
提供理论依据。五味子木脂素的分析和测
定方法中目前应用最多的是高效液相色谱
法。通过大量的研究 ,建立了比较完善的五
味子木脂素成分和含量的高效液相色谱分
析测定方法。随着药物分析技术的不断发
展 ,高效液相色谱与质谱联用 (HPLC-MS)
技术作为一种理想的简单、快速的分析方
法越来越受到重视。
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NG,XIE LAN,et al . Anti-AIDS Age
nts-X X VI,structure-activiy correlat
ions of gomisin-Grelates anti HIV lig
nans from Kadsura interior and of re
lates syntheticanalogs[J].Bioorg Med C
hem,1 997 ,5 (8 ) : 1715 .
1)选用的手套要具有足够的防护作用;
2)使用前 ,尤其是一次性手套 ,要检查
手套有无小孔或破损、磨蚀的地方 ,尤其是
指缝 ;
3)使用中不要将污染的手套任意丢放;
4)摘取手套一定要注意正确的方法 ,防
止将手套上沾染的有害物质接触到皮肤和
衣服上 ,造成二次污染 ;
5)不要共用手套 ,共用手套容易造成交
叉感染 ;
6)戴手套前要洗净双手 ,摘掉手套后要
洗净双乎 ,并擦点护手霜以补充天然的保
护油脂 ;
7)戴手套前要治愈或罩住伤口 ,阻止细
菌和化学物质进人血液 ;
8)不要忽略任何皮肤红斑或痛痒、皮炎
等皮肤病 ,如果手部出现干燥、刺痒、气泡
等 ,要及时请医生诊治。
5 结语
实验室工作人员了解了防护手套的类
型、用途及材质 ,可以在工作中根据实际情
况选择合适的手套 ,从而对手进行有效的
防护。
参考文献
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