灵芝中三萜类化合物的提取及质量控制研究

2017-11-14 10:57杨丽丽马爱群
西部论丛 2017年4期
关键词:提取灵芝质量控制

杨丽丽 马爱群

摘 要:灵芝是一种具有悠久历史的传统珍贵药材,具有极高的药用价值。其中,三萜类化合物作为灵芝主要活性物质之一,在抗HIV、抗炎、保肝、抗肿瘤等方面发挥着独特的生物活性。同时,灵芝三萜类物质也是确定灵芝相关商品质量和品质的重要指标和保证,应用前景十分可观。灵芝三萜类化合物的提取一直是人们研究的重点,其提取过程比较复杂,质量控制难度大,近年来提取技术不断提高,如何有效控制三萜类化合物质量依然是一个难题。为此,本文对灵芝中三萜类化合物提取方法进行分析,并探讨质量控制方法,为灵芝中三萜类化合物提取能够提供参考信息。

关键词:灵芝 三萜类化合物 提取 质量控制

1.前言

灵芝是名贵的药材,其化学成分主要为三萜化合物、多糖、生物碱类、核苷类等,化学成分十分复杂,为此,要提取当中三萜化合物难度比较大。三萜化合物属于次生代谢的产物,药理活性较强,具有良好的抗炎、抗肿瘤等作用,近年来,人们对灵芝中三萜类化合物的要求不断增多,但是对其提取方法及其质量控制的研究比较少,为此,本文对此进行

研究。

2.三萜类化合物结构分析及药理作用

三萜类化合物的基本核由30个碳原子组成,其结构由六个异戊二烯单位聚合而成。三萜类化合物多为四环三萜和五环三萜,少数为链状、单环、双环和三环三萜。四环三萜常见的结构类型有达玛烷型、羊毛脂烷型、葫芦烷型、甘遂烷型、环阿屯烷型;五环三萜主要包括齐墩果烷型、乌苏烷型、何伯烷型、羽扇豆烷型和木栓烷型。目前,灵芝中发现三萜类化合物近135种,灵芝三萜类化合物属于高度氧化的羊毛甾烷衍生物,它们具有高脂溶解度,存在于灵芝的中性和酸性组分中。在灵芝中三萜类化合物的结构中,它们通常含有羟基,在紫外光谱中具有多种波长的特征吸收。灵芝酸是灵芝中三萜类化合物中的一种重要活性成分。根据官能团和侧链的不同,又可分为灵芝酸、灵芝内酯、灵芝醇、赤芝酸等基本骨架。常见的灵芝酸有灵芝酸A、B、C、D等。

灵芝酸是一种三萜类化合物是1982年Kubora等首次从灵芝中分离得,综合各种报道,已经有140余种三萜化合物从灵芝中分离出来。三萜类化合物是灵芝重要的次级代谢产物,具有多种生物学活性。三萜类化合物的药理作用主要体现在以下几个方面:首先是具有抗菌、抗病毒作用。ZhangW等表明GLTA(Lanosta-7,9(11),24-trien-3-one,15;26-dihydroxy)和GLTB(GanodericacidY)与71型肠道病毒(EV71)相互作用以阻止病毒对细胞的吸附作用,从而抑制EV71感染。其作用机理为GLTA和GLTB可能与病毒的蛋白衣壳的疏水结合,阻止病毒脱壳作用,即GLTA和GLTB通过抑制病毒脱壳阻止DNA进入宿主细胞来抑制EV71病毒RNA的复制。因此GLTA和GLTB这2种灵芝酸可以用来控制和治疗EV71病毒感染。王晓玲等利用发酵的菌丝体提取灵芝酸并检测灵芝酸对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌的体外抑菌作用,结果发现灵芝酸对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长具有明显抑制作用,而对枯草芽孢杆菌的生长抑制相对较弱。其次是具有抗癌作用。RuanW等从灵芝中分离出4个组分,其中组分2、3含有萜类,组分2中主要包括灵芝酸A、B、C2、C6、D、G、H、I、K,灵芝烯酸D、K;组分3中包括灵芝酸DM、灵芝醛TR及一些未鉴定的化合物;分别用组分2、3处理结肠癌细胞发现,2个组分均具有细胞毒性,但表现出不同的细胞凋亡反应,组分2引起G2、M期阻止,组分3诱导细胞凋亡。进一步研究表明三萜化合物侧链的变化造成不同萜类化合物对细胞有不同的作用。另外,还具有其他生物活性。Liu等研究灵芝酸对5α还原酶的抑制作用发现,5α还原酶可以使睾酮转化成活性更强的二氢睾酮,二氢睾酮与中老年前列腺增生有密切关系;灵芝酸TR和灵芝酸DM相较于其他灵芝酸具有更高的5α还原酶抑制活性,该研究对以后生产无副作用的5α还原酶抑制剂具有重大的意义。

3.灵芝中三萜化合物提取方法及质量控制

3.1常规溶剂提取法

灵芝三萜类化合物结构相似,难溶于水,易溶于有机溶剂,不稳定,难以分离纯化。甲醇、乙醇、氯仿或乙酸乙酯等有机溶剂通常在室温或高温下回流。不同溶剂、浓度和提取环境对提取效果有明显影响。杨德等人探讨了乙醇浓度与灵芝中三種萜类化合物的提取率之间的关系,发现乙醇浓度与灵芝提取物的灵芝三萜类化合物呈正相关。采用侯敏娜等方法对灵芝三萜类化合物的最佳提取方法进行了探讨。最佳提取工艺为5倍95%乙醇回流提取3次,每次1.5h,总三萜类含量9.07%。FatmawatiS.等在在室温下用氯仿提取灵芝提取物3次,浸泡24h,提取液经碱提取,再用氯仿提取,得到三萜酸提取物,提取率为1.99%。

3.2微波辅助提取法

微波萃取技术是近年来发展起来的一种新的萃取技术。具有选择性高、耗时少、能耗低、排放少等优点。这是一种创新的天然产物提取技术。该技术利用由微波技术产生的高频电磁波穿透外层结构,迅速到达内部结构,使组织内的温度和压力迅速增加,导致细胞破裂和游离。有效成分的流动。卢艳芳等设计了微波连续提取方法,并与其它传统提取方法进行了比较。结果表明,微波连续提取和常规微波提取分别需要14.5分钟和10分钟,达到灵芝三萜类化合物的最大提取量,而其它非微波提取方法需要几十分钟甚至几百分钟,微波连续萃取产物的纯度明显高于其它方法。

3.3超声辅助提取法

灵芝子实体或孢子粉中提取三萜类化合物后,由于其结构的影响,溶剂回流提取法需要较长时间,超声波处理破坏灵芝致密结构,将提取时间缩短一半以上。目前已得到广泛应用。KeypourS.等和LiuY.L.等采用超声波辅助提取,以氯仿为提取溶剂,提取液过滤后浓缩得三萜类浸膏,其提取率在1%-1.5%。黄晓巧等人研究了灵芝三萜类成分超声提取的最佳条件,发现最佳提取工艺是加40倍量甲醇,超声提取3次,每次30min。

3.4超临界萃取法

超临界CO2萃取是一种集萃取分离为一体的新技术。与传统的化学溶剂萃取相比,该工艺不仅工艺简单、能耗低、不易被活性成分破坏,而且无污染、无化学溶剂消耗和残留。它被称为绿色萃取分离技术。高宇杰等人尝试用超临界CO2萃取法从灵芝中提取三萜类化合物。通过正交试验确定了最佳提取条件:萃取压力为30MPa,提取温度为40摄氏度,分离温度为56摄氏度。在此条件下,灵芝三萜类化合物的得率为38.14g/kg。贾晓斌等人比较了超临界CO2流体萃取和乙醇回流提取的优缺点。结果表明,这两种方法得到的三萜类化合物的色谱峰相似,灵芝三萜类和灵芝酸B的含量相近,而固体物质含量高于乙醇回流法。

4.结束语

灵芝三萜类化合物的药理作用很强,其药理作用已经得到人们的广泛认可,但它在灵芝中的含量低,而灵芝结构坚硬、紧密。采用回流提取等传统提取条件,提取时间长,溶剂用量大,三萜类化合物的提取率低。近年来,随着超声波和超临界流体萃取技术的发展,从灵芝中提取三萜类化合物的提取取得了很大的突破,但是,每一种提取方法都具有其特点,在提取时需要根据实际情况选择适合的提取方式,关于灵芝三萜类化合物的提取依然值得进一步研究。

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