邓先清,宋明霞
厚朴果实中厚朴酚、和厚朴酚的提取工艺比较
*邓先清,宋明霞
(井冈山大学医学院,江西,吉安 343009)
测定厚朴果实中厚朴酚、和厚朴酚的含量,并对厚朴果实中酚类成分的提取方法进行探索和优化,为厚朴果实入药提供依据和参考。用醇提法、碱提法和超声辅助提取法提取厚朴果实中的酚类成分,采用薄层扫描法测定其中的厚朴酚、和厚朴酚的含量;并采用控制单一变量法优化乙醇提取工艺。厚朴果实中两种酚的含量是厚朴皮的1/4左右,提示厚朴果实具有入药的潜性;乙醇提取法的工艺优化结果显示最佳提取参数是60℃下、80%体积的乙醇提取三次(2 、1.5 、1 h)。醇提法、碱提法和超声提取法对酚类物质提取率没有显著影响,提示在选择提取方法时我们可以根据实际情况和成本来选择恰当的提取方法。
厚朴果实;厚朴酚;和厚朴酚;提取工艺
厚朴为木兰科植物,其干皮被历代草本列为常用中药材,主要用于燥湿消痰、下气除满[1]。厚朴主要活性成分为厚朴酚及和厚朴酚[2]。现在的药理研究表明,厚朴酚及和厚朴酚具有抗菌、抗氧化、抗病毒、抗癌、抗炎镇痛和抗焦虑等多种功效[3-9]。由于其广泛的生物活性,许多中成药和保健品种均使用了该原料,市场需求量很大[10]。但是由于厚朴生长周期长,一般要生长15 年以上才能伐树剥皮供药用。而且大量树木的砍伐不仅违背了生态环境的需求,也导致了许多植物资源面临濒危[11]。因此,迫切需要寻找新的用药部位来代替传统的厚朴树皮。早在《名医别录》中就有记载,厚朴或凹叶厚朴的果实或种子同样具有温中健胃、理气消食之功效,且厚朴果实是每年再生的。因此研究厚朴果实中厚朴酚及和厚朴酚的含量及其提取工艺,对综合利用厚朴药用资源、缓解厚朴药林矛盾等具有重要的意义。
供试材料为取自江西井冈山30年树龄的厚朴果实,晒干粉碎后待用。所用仪器:岛津CS-930薄层扫描仪;定量毛细管(阿拉丁试剂公司);PBQ-Ⅰ型薄层自动铺板器(重庆南岸实验电器厂);硅胶GF254(青岛海洋化工厂)。厚朴酚及和厚朴酚对照品均购自中国药品生物制品检定所,纯度99.0% 以上;其他试剂均为分析纯。
1.2.1 测定条件
1.2.1.1 薄层条件
薄层板为硅胶GF254与0.5% CMC-Na(1:3)湿法铺板(厚0.5 mm)晾干,在105 ℃活化1 h,置干燥器中备用;展开剂为环己烷-醋酸乙酯-甲醇 (12:2:1)。厚朴酚、和厚朴酚斑点在紫外灯下检视。
1.2.1.2扫描条件
采用双波长反射法锯齿形扫描,扫描波长λS= 294 nm,参比波长λR= 362 nm.
1.2.2 标准曲线绘制
分别将厚朴酚标准液3,4,5,6,8,10 μL点于同一薄层板上,饱和,展开,晾开,显色后扫描,以峰面积积分值(Y)对点样量(X,μg)作直线回归,求得回归方程为Y=1175.4X + 24.118,r = 0.998。同法求得和厚朴酚的回归方程Y= Y=1544.1X - 5.0662,r = 0.999。
结果表明:两组分在1~5 μg范围内与面积积分值呈良好的线性关系。
1.2.3 乙醇提取法
取厚朴果实粉末各5 g,用60%乙醇在60 ℃下提取3次(50 mL*3),提取时间分别为2、1.5、1 h。分别合并提取液并浓缩成浸膏,用甲醇定容。取样,甲醇稀释5倍后用CS-9301pc薄层扫描仪测定厚朴酚、和厚朴酚含量。同条件下测定了厚朴皮中的厚朴酚、和厚朴酚含量,并进行比较。
由于乙醇提取法在厚朴的酚类提取中是最常见的,因此我们对该方法进行了深入研究。通过单因素试验研究乙醇浓度、提取温度、提取次数对厚朴酚、和厚朴酚提取率的影响,确定较显著的影响因素和最佳的提取工艺参数。(1)乙醇浓度对厚朴酚、和厚朴酚提取率的影响试验设40%、60%、80% 3 个水平;(2)提取温度对厚朴酚、和厚朴酚的提取率的影响试验设40、60、80摄氏度3 个水平;(3)提取次数对厚朴酚、和厚朴酚的提取率的影响试验设2次(2 h和1.5 h)、3次(2、1.5和1 h)、4次 (2、1.5、1 h和1 h)3个水平。
1.2.4 碱液提取法
取果实粉末5 g,用 1%NaOH溶液回流提取2次(50 mL*2,每次1 h)。合并提取液后加6 N盐酸调ph至2.5,用氯仿萃取(30 mL*3),合并氯仿层浓缩得浸膏,用甲醇溶解定容。取样,甲醇稀释5倍后用CS-9301pc薄层扫描仪测定厚朴酚、和厚朴酚含量。
1.2.5 超声提取法
取果实粉末5 g,用60%的乙醇在60 ℃下超声提取2次(50 mL*2,每次1 h)。合并提取液并浓缩成浸膏,用甲醇定容。取样,甲醇稀释5倍后用CS-9301 pc薄层扫描仪测定厚朴酚、和厚朴酚含量。
首先通过查阅相关文献[12],基于厚朴皮中的酚类提取常用工艺(60 % 乙醇在60 ℃下提取3次),同一条件下对厚朴皮和厚朴果实中的酚类成分含量进行了测定。测定结果显示:皮中的厚朴酚、和厚朴酚得率分别为30.870 mg/g和21.229 mg/g;果实中的厚朴酚、和厚朴酚得率分别为7.796mg/g和5.040mg/g。厚朴果实中的酚类物质含量大约是厚朴皮中的1/4,由于果实是每年可再生资源,因而其具有替代厚朴皮入药的潜能。
为了进一步确定乙醇提取厚朴果实中酚类成分的最佳提取参数,采用单因素试验法分别考察了乙醇体积分数、提取温度和提取次数对提取率的影响。
图1 乙醇体积分数对提取率的影响
由图1可知,当乙醇体积分数从40 % 增加到60 %时,厚朴酚、和厚朴酚以及总酚的提取得率随之增加;60 % 乙醇提取厚朴酚、和厚朴酚得率分别为7.796 mg/g 和5.04 mg/g;当乙醇体积分数增大到80 %时,厚朴酚、和厚朴酚以及总酚的提取得率反而下降。可见加热提取厚朴酚类时60 %的乙醇体积分数较为适宜。由于厚朴酚、和厚朴酚易溶于有机溶剂,因而故随着乙醇体积分数的增加其得率明显增加,但乙醇体积分数过高时,可能影响了溶剂对药材的渗透作用,从而降低了提取得率。
图2 温度对提取率的影响
随后测定了不同提取温度下厚朴酚、和厚朴酚的提取效率,结果如图2 所示,温度对厚朴果实中厚朴酚、和厚朴酚的提取率也有着明显影响,当温度为60 ℃时,提取得率最高。对于大都数天然产物的有效成分来说,随着提取温度的升高,提取效率都会增加。但对于一些性质不太稳定的成分来说,当温度升高到一定值时,由于其分解,变质等影响,会导致其提取得率降低。厚朴酚、和厚朴酚两个化合物中都含有烯键和酚羟基,容易发生加成反应和氧化反应,因而提取温度不能太高。本实验中60 ℃下的提取,总酚得率最高。
图3 提取次数对提取率的影响
在确定了乙醇提取的体积分数、提取温度后,还测定了不同提取次数下厚朴酚、和厚朴酚的提取效率,以确定最佳的提取次数,保证在尽可能取得最大得率的前提下,降低提取的次数节约提取成本。如图3 所示,随着提取次数的增加,厚朴酚、和厚朴酚的含量也随之提高,提取3 次时,酚类基本提取完全。提取4次的得率与3次相比没有明显变化,因而综合考虑认为提取3次较为适宜。
综合单因素试验法的结果,可以得出(在本实验条件下)乙醇提取法提取厚朴果实中厚朴酚、和厚朴酚的最佳工艺是:60 ℃、60 %乙醇回流3次(2、1.5、1 h)。
由于厚朴酚、和厚朴酚分子中含有酚羟基,因而可以使用碱性水溶液进行提取。酚性成分与碱成盐后溶解在水溶液中,然后通过加酸使其游离出来。由于厚朴果实中含有一些较多的油脂类物质,使得加酸后析出的酚类还带有其他粘稠的杂质,无法直接通过抽滤的方式得到粗品。最后采用氯仿萃取得到总酚,再进行厚朴酚、和厚朴酚的含量测定。测定结果厚朴酚的得率为5.662 mg/g;和厚朴酚得率为3.3 4 mg/g。
近年来超声提取法较多应用于各种有效成分的辅助提取。本实验尝试了应用该方法进行厚朴果实中酚类成分的提取。结果显示厚朴酚的得率为5.645 mg/g;和厚朴酚得率为3.636 mg/g。
为了更好的分析各种提取方法的提取得率,我们将乙醇提取法、碱液提取法和超声提取法3种方法在类似条件下的提取率进行了比较(提取次数均为两次)。如图4所示,3种方法的提取率相差不大。
图4 乙醇提取法、碱液提取法和超声提取法的酚类提取率比较
本研究采用了双波长薄层扫描法来进行含量测定。近年来,由于高效液相及气相色谱的广泛使用使得薄层方法已经应用的越来越少了。但由于其测定速度快、检测范围广、操作简便等特点,使得它并不是完全可以由HPLC代替掉。薄层法中的展开剂的创造性设计和色谱的完整性也是HPLC所不具备的优势[15]。本研究应用薄层法,除了方便性的特点外,含量的比较性研究不需要太高的准确性,也是主要原因之一。而且,双波长扫描法相比于传统薄层扫描,消除了由于薄层厚度局部不均所引起的基线波动、由被展开斑点不规则形状所引起的测量误差以及薄板背景污染的影响,进一步提高了测量的准确度[16]。
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Comparative Study of Different Extraction Techniques for Extraction of Magnolol and Honokiol from fruits of Magnolia officinalis
*DENG Xian-qing,SONG Ming-xia
(School of Medicine, Jinggangshan University, Ji’an, Jiangxi 343009, China)
:To determine the content of Magnolol and Honokiol from fruits of, and optimize the methods of extraction for Magnolol and Honokiol from fruits of.:Alcohol-reflux extraction, alkali extraction and ultrasonic-assisted extraction were compared for extraction of magnolol and honokiol from fruits of, in which alcohol-reflux extraction were optimized by single factor test. The content of magnolol and honokiol was determined using TLC scanning method.:The content of Magnolol and Honokiol in fruits of Magnolia officinal is a quarter of that in bark of, which indicated that the fruits ofcan be used as medicine. The optimal parameters in the alcohol-reflux extraction in our study is: temperature 60oC, 80% alcohol (v/v), three times of extraction (2, 1.5, 1 h).: Alcohol-reflux extraction, alkali extraction and ultrasonic-assisted extraction have the similar extraction efficiency, which suggested that we can choose the proper extraction method depend on situation.
fruits of; magnolol; honokiol; extraction technology
R284. 2
A
10.3969/j.issn.1674-8085.2014.06.018
1674-8085(2014)06-0084-04
2014-08-12;
2014-10-08
国家科技支撑计划项目子项目(2012BAC11B02-6)
*邓先清(1984-),男,湖南衡阳人,讲师,博士,主要从事药物化学专业研究(E-mail:dengxianqing1121@126.com);
宋明霞(1983-),女,山西介休人,讲师,博士,主要从事药物化学专业研究(E-mail:freexiaoxiao83@aliyun.com).