贺晓龙 邵青 姚尧 王延峰 张昊
摘 要 阐述了百合中提取皂甙的意义,对百合中皂甙的化学结构、性质、提取和应用领域进行了简单的评述,概括了百合皂甙提取的研究的现状,对百合皂苷各种提取工艺进行了概述,并比较了不同的提取方法,为百合中皂甙的应用前景提供思路。
关键词 百合;皂甙;提取方法
中图分类号:TQ28 文献标志码:A 文章编号:1673-890X(2015)09-122-02
百合是百合科百合属的总称,多年生草本球科植物,鳞茎卵形或圆锥形,花色红艳。百合的分布比较广泛,在我国的东北地区、河北、河南、山西、山东、甘肃、陕西、内蒙等省(自治区);在俄罗斯、蒙古以及朝鲜等地也有分布[1]。研究表明,百合中的甙类、生物碱、酚酸甘油酯以及多糖等的活性成分的药用价值较高,蛋白质、磷脂及矿质元素含量也比较丰富。而皂甙能抑制血清中的脂类氧化,抑制过氧化脂质的生成,降低血清中胆固醇的含量,抑制过氧化脂质对肝脏的损伤,防止动脉硬化等对人体的新陈代谢起着重要的作用[2]。
目前,国内针对百合展开的皂甙提取分离也常见于各类期刊中。在此仅归纳总结百合皂甙的结构和提取的常用方法。
1 百合皂甙的结构研究和含量测定
1.1 结构研究
百合中皂甙主要主要是甾体皂甙,也含有三萜皂甙,而国内主要集中在甾体皂甙方面的研究。侯秀云[3]等对浙江产百合的化学成分进行了研究,分离得到2个新化合物,分别鉴定为26-O-β-D-吡喃葡萄糖3β,26-二羟基-5-胆甾烯-l6,22-二氧3-O-α-L-吡喃鼠李糖-(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖苷(IV)和26-O-β-D-吡喃葡萄糖3β,26-二羟基胆甾烷-l6,22-二氧-3-O-L-吡喃鼠李糖-(1→2)-D-吡喃葡萄糖苷(V),β-谷甾醇(I)、胡萝卜苷(Ⅱ)和正丁基-β-D-吡喃果糖苷(III)。吉宏武[4]等以卷丹鳞茎作为原料,通过光谱与高效液相色谱等手段鉴定百合中的皂苷共有两种:一种为含有薯蓣皂苷元与三个糖基的甾体皂苷;另一种为含有提果皂苷元与三个糖基的甾体皂苷。吴晓斌[5]等研究了龙山百合中的皂苷,发现百合皂苷与薯蓣皂苷具有相同的薯蓣皂苷元,百合总皂苷提取物对自由基的清除作用要比人参皂苷强。杨秀伟等对卷丹中的两种甾体皂苷进行了分离、鉴定,得出麦冬皂苷D(ophipogonin D),结构为薯蓣皂苷元-3-O-{O-α-L-鼠李糖基-(1→2)-O-[α-L-阿拉伯糖基(1→3)]-β-D-葡萄糖苷},另一种为薯蓣皂苷元-3-O-{O-α-L-鼠李糖基-(1→2)-O-[β-D-木糖基(1→3)]-β-D-葡萄糖苷}。
1.2 含量测定
百合皂甙在不同植物的含量不尽相同,相同植物的不同位置也有含量差别,主要的差别来自于提取方法的选择,这里仅以龙产区百合皂甙的含量(3.48 mg/g)作为参考值。
2 百合皂甙的提取与分离
2.1 传统方法提取
2.1.1 浸渍法提取
在常温或者低热(<80 ℃)条件下用适当的容积浸渍药材一溶出其中成分的方法。而后将浸液进行处理,得到皂甙粗品。但本法提取率比较低,需要特别注意的是当水为溶剂时,其提取液易于发霉变质,须注意加入适当的防腐剂。
2.1.2 渗漉法提取
不断向粉碎的百合种添加新鲜浸出容积,使其渗过百合,从渗漉同下端出口流出浸出液。但该方法消耗溶剂量大、费时长、操作比较麻烦。
2.1.3 煎煮法提取
在百合中加入水后加热煮沸,将皂甙提取出来。此法简便,但是只为一个粗提的方法。
2.1.4 回流提取法
回流提取为传统方法中最为常用的方法,目前也是应用最为广泛的一种提取方法。
吴晓斌[6]等利用回流提取发提取百合皂苷并优化除了在70 ℃下用80%乙醇溶液,固液比例为1:6,提取时间为3 h,提取次数为3次的优化提取方案,用AB-8大孔吸附树脂进行分离,用乙醚-丙酮分步沉淀后得到纯度较高的百合皂苷,通过TCL薄层层析检测和红外光谱对其结构进行了初步鉴定,检测出百合皂苷与薯蓣皂苷有相同的薯蓣皂苷元。
2.2 微波提取法
近年来,微波法是利用微波能来提高萃取效率的一种新技术,该法以萃取效率高、提取时间短、设备简单以及溶剂消耗低、污染小等优点而受到不同领域科研研究人员的重视。微波辅助提取具有选择性大、提取率高、容易控温、溶剂消耗低、设备尺寸小、加热快速以及产品的污染少等一系列的优点。
在植物皂甙的分离提取中,微波辅助法是一种较为新型的方法如王建辉等使用微波法提取皂苷的方法与以往常用乙醇浸提法相比较,微波提取法可缩短80%的时间,并且可提前高提取率41.56%。
易克传等使用微波法提取皂甙优化提取工艺得到了,料液比为1 g∶25 mL,微波处理时间为11 min,微波功率为400 W等参数,总皂苷的提取率为7.59%。其提取方法符合国家节能减排的政策,与建设环境保护型与能源节约型社会的需求相吻合引起了研究者们的重视并应用在多个领域。但有关微波法提取百合皂甙的文献则鲜有报道。
2.3 超声波提取
超声提取技术是利用超声波产生的强烈的振动、强烈的空化效应、高的加速度及搅拌等作用,加速了总皂甙进入溶剂的速率。超声波产生的次级效应,也能加快提取成分的扩散与释放,充分与溶剂混合。节约了提取溶剂、缩短了提取时间,有利于对有效成分进行保护。
2.4 超临界流体萃取法
超临界流体萃取又叫浓气萃取、气体萃取。由于二氧化碳不燃烧且无毒,与大部分物质不发生化学反应,价格比较适中,是常用的超临界流体。
实粱卫文[7]等人用超临界二氧化碳流体萃取提取出的百合总皂甙与溶剂提取总皂苷组分与含量相一致性,此方法分离效率高,准确测定了知母总皂苷元约90%的成分。但是此法需要较高的仪器以及操作性,目前还属于较为新型的提取方法。
3 展望
随着科技的不断发展,人们的生活水平在不断的提高,药物制剂也越来越多,人们对药物制剂中的保健品、化妆品、抗癌、抗炎药物的依赖性也越来越强。而皂甙具有降血脂、抗氧化、抗动脉粥样硬化、免疫调节、抗菌抗病毒等作用,它是一类具有多种生理功能的活性物质,是值得开发与综合利用的集功能疗效性食品添加剂、饲料添加剂及营养保健品。随着皂苷提取分离技术的进一步完善,对于皂甙的综合研究将成为天然药物化学中较为重要的领域。
全世界范围内对皂甙的需求量是呈逐年增长的态势,皂甙为国内外甾体激素医药工业提供紧缺原料,市场需求量很大,经济效益好,有持续发展的广阔前景。百合皂甙的提取工艺来看主要分为两大类:传统方法提取和新方法提取。传统方法提取研究透彻,提取率比较高,但是会浪费大量的试剂,污染环境。新方法提取节省时间,污染少,但是应用范围比较小,提取率相对比较低。
关于百合中皂甙的提取在将来的研究中应包括以下几个方面:选取百合科的植物很关键,同时对于皂甙主要存在的部位以及哪个季节收获时含量最高应该注意;针对百合皂甙的提取方法上比较单一,应该加大研究,要充分利用应用先进仪器以及新的方法分析其化学成分,提高皂苷的提取率,使之在生产能得到广泛应用;对于百合皂甙中皂苷元的成分分析目前的研究还比较欠缺,百合皂甙及其抗菌素联用与联合应用等对动物生产性能、内分泌学、免疫学等方面的影响及机制尚须研究。
参考文献
[1]杨青杰.细叶百合与生产相关的生物学特性研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2013.11.
[2]杨林莎,孙艳红,方晓艳.中药百合的研究进展[J].河南中医药学刊,2000,17(1):74-76.
[3]侯秀云,陈发奎.百合化学成分的分离和结构鉴定[J].药学学报,1998,33(12):923.
[4]吉宏武,丁胃霖,陶冠军.液相色谱一电喷雾电离质谱与电子轰击质谱联用筛选百合中的甾体皂甙[J].色谱,2001,19(5):403.
[5]吴晓斌,任风莲,邱昌桂,等.百合皂苷的提取、纯化及其鉴定[J].广州化学,2005,30(2):36.
[6]吴晓斌,任风莲,邱昌桂,等.百合皂苷的提取、纯化及其对羟自由基的清除作用[J].天然产物研究与开发,2005,17(6):777.
[7] 粱卫文,赵邦爱,杨淑华,等.不同方法提取的知母总皂苷元气相一质谱分析[J] .中草药,2002,33(12) :1073-1101.
(责任编辑:赵中正)