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沙蓬中皂苷类活性成分分析

2020-09-15钱斯日古楞王红英李茂林

中成药 2020年8期
关键词:生物碱皂苷黄酮

张 宇 钱斯日古楞 王红英 王 迪 李茂林 徐 同

(大连工业大学生物工程学院, 辽宁大连116034)

沙蓬Agriophyllum squarrosum(L.) Moq.,别名吉刺儿(蒙古语)、沙米或蒺藜梗,属于藜科,沙蓬属草本植物。其茎直立,坚硬,浅绿色,表面具不明显的条稜。叶由基部分枝,无叶柄,披针形、披针状条形或条形。其穗状花序紧密,卵圆状或椭圆状,无梗,花被片膜质。果实卵圆形或椭圆形,种子近圆9 形,表面光滑,有时具浅褐色的斑点。沙蓬主要分布在俄罗斯、蒙古以及我国青海、西藏、陕西、山西、新疆、内蒙古、宁夏、甘肃等省区,多生长于沙丘和流动沙丘的背风坡上[1]。沙蓬味苦、涩,性平,具有祛疫、消渴、清热、解毒、利尿等功效,我国少数民族将其入药居多,民间也有用于治疗糖尿病[2]。有报道称,沙蓬含有丰富的生物碱、黄酮和皂苷等活性物质,且是其主要药效成分[3⁃5]。内蒙古沙漠地区生长有大量的沙蓬,起到固沙、治沙作用。本研究采用比色法和薄层层析法,对沙蓬中皂苷、黄酮、生物碱等主要药效成分进行定量分析,以期为其加以扩大应开发提供参考;同时对其蛋白质、糖类、脂肪等成分含有量进行标定,以期有利于设计沙蓬药效成分的分离和纯化工艺。

1 材料

WFJ7200 型可见分光光度计(尤尼柯上海仪器有限公司);DR⁃200B 型酶标仪 (德朗生物科技有限公司);K9860 型凯氏定氮仪(山东海能科学仪器有限公司);XN⁃21 型蛋白质消化炉(河南信诺仪器设备有限公司);薄层层析板GF254(青岛基亿达硅胶试剂有限公司);AB⁃8 树脂、D280 树脂(天津市光复精细化工研究所)。Rg3标准品(色谱纯,上海江莱生物科技有限公司);芦丁(色谱纯,萨恩化学技术有限公司);其他试剂均为分析纯。沙蓬,地上全植物,内蒙古库伦旗沙漠地区生长,由内蒙古民族大学乌力吉教授提供并鉴定为正品,使用前粉碎成50目的粉末。

2 方法与结果

2.1 沙蓬活性成分含有量测定

2.1.1 总黄酮 采用碱性条件下的NaNO2⁃Al (NO3)3⁃NaOH 显色法[6⁃7],以芦丁为标准物(标准液质量浓度为0.23 mg/mL),得回归方程为Y=4.279X-0.002 3 (r=0.992 1)。计算得沙蓬地上部分干物质的总黄酮含有量为10.74 mg/g。实验采集地沙蓬地上部分中含有丰富的黄酮类,占其干重的1.07%。

2.1.2 总生物碱 采用酸碱滴定法[8],利用氨水水解,并使用乙醚⁃氯仿(3 ∶1) 混合液提取,加H2SO4酸化NaOH滴定后,按植物生物碱平均分子量850 g/mol 计算,沙蓬干燥地上部分中的总生物碱含有量为0.055 g/g。因此实验采集地沙蓬地上部分中含有较丰富的生物碱类,总生物碱占其干重的5.50%。

2.1.3 总皂苷 采用香草醛比色法[9],以Rg3为标准物(标准液质量浓度为0.2 mg/mL),回归方程为Y=0.169 6X+0.001 4 (r=0.990 3)。计算得沙蓬地上部分干物质的总皂苷含有量为31.01 mg/g。实验采集地沙蓬地上部分含有丰富的皂苷类,总皂苷含有量达3.10%。

实验将沙蓬提取物用石油醚萃取脱脂、正丁醇萃取处理后上AB⁃8 柱脱糖、D280 柱脱色得到的沙蓬总皂苷为微黄色无定型粉末。利用薄层层析法分析结果见图1,其在硅胶板上展开后显示明显的4 个紫红色斑点,且其中2 个条带较宽,颜色也深,表明皂苷的2 个单体含有量较高,有进一步研究和开发价值。

图1 沙蓬总皂苷薄层层析图

2.2 沙蓬其他成分含有量测定 沙蓬可溶性蛋白、可溶性糖、脂肪等成分对皂苷、生物碱、黄酮类的提取分离,有阻碍作用。其可溶性蛋白、可溶性糖、脂肪含有量的确定,有利于设计主要药效成分分离工艺流程。

2.2.1 总蛋白 测定采用凯氏定氮法[10],沙蓬的干燥粉末经消化与滴定后测得的平均含氮量为1.38%,平均蛋白含有量为8.62%。

2.2.2 可溶性蛋白 采用考马斯亮蓝比色法[11],以牛血清蛋白为标准物(标准液质量浓度为1.00 mg/mL),得回归方程为Y=4.669 3X+0.004 3 (r=0.980 7)。计算得沙蓬地上部分干物质可溶性蛋白含有量为0.063 mg/g,占0.063‰。表明沙蓬植物地上部分中可溶性蛋白含有量很少,该特性将大大降低其皂苷等活性成分提取分离的难度。

2.2.3 可溶性糖 采用苯酚⁃浓硫酸法比色法[12],以恒定质量的葡萄糖为标准物(标准液质量浓度为0.04 mg/mL),得回归方程为Y=37.087X+0.122 8 (r=0.992 6)。计算得样品中可溶性糖含有量为0.032 mg/g,占0.032‰。结果表明,沙蓬地上部分可溶性糖含有量很低,也有利于皂苷等活性成分的提取分离。

2.2.4 脂肪 采用碱水解法[13],沙蓬的干燥粉末经浓氨水水解,石油醚提取和干燥称定质量后,计算得到沙蓬地上部分干物质的总脂肪含有量为0.006 7 g/g,平均脂肪含有量为6.73‰。结果表明,沙蓬地上部分中脂肪含有量较可溶性蛋白与可溶性糖稍高,对其活性成分提取分离时的重点是去除脂肪。

3 讨论与结论

本研究采用比色法、薄层层析等快速、便捷方法,对内蒙古库伦旗沙漠地区生长的沙蓬地上部分的皂苷、黄酮、生物碱等进行定量分析,得到皂苷、黄酮、生物碱含有量分别为3.10%、1.07%、5.50%。经薄层层析检测,沙蓬总皂苷中含4 种以上皂苷单体。沙蓬活性成分皂苷类、黄酮类、生物碱含有量较高,有进一步开发和研究价值。实验测得的可溶性蛋白、可溶性糖和脂肪的含有量均较低,对传统运用乙醇提取皂苷、黄酮、生物碱的影响较低,有利于进一步提取和开发,可简化其活性成分的分离纯化工序。实验中测得的沙蓬实际的可溶性蛋白、可溶性糖和脂肪含有量较低,对沙蓬有效成分的提取干扰较小;皂苷、黄酮、生物碱常作为某些常用药品以及部分稀有药品的有效成分[14⁃18],3 种成分的含有量均较高。

沙蓬在我国分布广,在华北、东北、西北以及河南省和西藏自治区等省(区) 均有生长,其中在内蒙古自治区除呼伦贝尔盟林区和农区外,全区几乎均有分布。沙蓬是一种极为耐寒、耐旱的沙漠地区常见固沙植物,是亚洲大陆干旱⁃半干旱地区各种类型的流动、半流动及固定沙地上的一个广布物种,来源十分广泛。据在鄂尔多斯地区观察,沙蓬在4 月下旬至5 月上旬种子开始萌发出土,直至10 月初为蜡熟期,此后植株开始枯黄死亡,生长期130 d 左右,根系生长快且发达,有利于在流沙上定居。沙蓬虽然在春、冬季枝叶枯萎,但仍能在地表留存,可适应干旱少雨的环境,遇雨后能出现大量的新生幼苗[19]。沙蓬本身对生长环境要求较低,从播种到收获时间短,几乎不需要人工管理,大大减少了生产成本,且其对沙漠化地形有一定的固定作用。因此沙蓬的广泛种植可对区域性荒漠化有很好的治理作用,在宁夏部分地区也有种植沙蓬用来治理沙漠化[20]。

沙蓬含有皂苷、黄酮、生物碱等重要活性成分,有很好的药用开发价值;同时其对生长环境要求极低,可降低人工管理成本,又有很好的固沙、治沙和改善环境的作用,因此有很好的推广应用前景。

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