杜丙源,梁红宝,陈小荣,齐长鹏,宁停波,宫海蕊
(山东新时代药业有限公司,山东 临沂 273400)
山茱萸是山茱萸科(Cornaceae)植物山茱萸Cornus officinalisSieb. et Zucc的成熟干燥果肉,是我国传统珍稀药材和常用名贵中药,有涩精、敛汗、补肝肾[1]、降血糖[2]等功效,研究表明,山茱萸还可增强免疫力[3]、抗肿瘤[4]。山茱萸主要有效成分为马钱苷。马钱苷为环烯醚萜苷类成分[5],有降血糖、抗氧化[6]作用;吴云皓等[7]发现马钱苷能改善糖基化终产物(AGE)诱导的肾小球足细胞损伤;赵文望等[8]发现马钱苷和莫诺苷通过促进Bcl-2蛋白表达,抑制Bax蛋白表达和Caspase-3酶活性以抑制心肌细胞凋亡;党文军等[9]发现其对黑色素瘤细胞有抑制作用。马钱苷元为马钱苷脱去一分子葡萄糖后得到的淡黄色油状物,极性比马钱苷小,易溶于水、乙醇等溶剂,目前国内外对其报道很少。本实验初步探讨了马钱苷的Smith降解工艺,分离和确证水解产物,并研究水解产物抗炎活性,期望筛选活性更好的化合物,为进一步研究开发马钱苷及其衍生物提供科学依据。
Ultimate3000高效液相色谱仪(Thermo Fisher Scientific);Rotavapor R3旋转蒸发仪(Buchi);ME204型电子天平(Mettler Toledo),马钱苷原料(含量90 %,西安昊轩);马钱苷元对照品(成都曼思特),吲哚美辛组(西安迪赛生物药业),HPD450树脂(河北宝恩树脂),乙腈为色谱纯,高碘酸钠,硼氢化钠,甘油,盐酸均为国产分析纯。
色谱柱:Phenomenex C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相:乙腈-水(13:87);柱温:30 ℃;检测波长240 nm;流速1 ml/min;进样量:10 μl。
2.1.1 氧化反应 称取马钱苷10 g,加入10 %乙醇2000 ml溶解,在室温条件下,加入30 g高碘酸钠避光反应6 h;加入50 ml甘油终止反应,浓缩至无醇味,用等体积正丁醇萃取3次,合并萃取液,浓缩备用。
2.1.2 还原反应 将2.1.1中的氧化产物用1 L 50 %乙醇溶解,加10 g硼氢化钠,避光反应2 h,调pH至中性,备用。
2.1.3 水解反应 将2.1.2得到的还原产物加入500 ml水,其他反应参数酸度、温度、反应时间按表1,表2设计进行筛选,反应结束后,调pH至中性,浓缩至无醇味,浓缩液中加入等体积乙酸乙酯萃取3次,合并萃取液,浓缩即得粗品。
表1 水解实验影响因素及水平
表2 水解实验正交实验分组及结果
2.1.4 精制纯化 取上述粗品用5倍纯化水溶解后,按物料比1:10用HPD450树脂上样吸附,然后按水,20 %,40 %,60 %乙醇依次进行3倍柱体积洗脱,收集40 %乙醇洗脱液,浓缩至无醇味;浓缩液加入10 mg活性碳进行吸附除杂,过滤后浓缩得淡黄色油状物,经HPLC检测油状物色谱纯度>98 %。
2.1.5 结果分析 由表3可见,影响水解工艺马钱苷元纯度的因素影响程度B>C>A,其中影响最显著的为水解温度,而盐酸的酸度和反应时间影响不显著;但是反应时间越长,反应产物最后的得率越高。综合考虑生产成本和环保因素,得出最优试验条件为A1B3C2,重复此水解工艺3批,得3批纯度为 91.08 %,92.09 %,91.74 %,RSD=0.51 %,产率均达80 %以上。
表3 正交实验数据方差直观分析
2.2.1 颜色反应 取已煮熟鸡蛋蛋清2 g,向蛋清滴加上述油状物水溶液2滴,静置2 h,观察可见,滴加上述油状物水溶液处变蓝色,表明此油状物为环烯醚萜类化合物苷元[10]。
2.2.2 ESI-MS分析
图1 油状物ESI-MS分析图
由图1可见,油状物的相对分子质量为228.1[M-H]+,而马钱苷元的相对分子质量为228.24,两者相同。
2.2.3 HPLC-UV分析
图2 对照品与油状物HPLC-UV分析图
由图2可见,经Smith降解最后得到的油状物与马钱苷元对照品出峰时间一致。
综合上述3种方法分析可见,此淡黄色油状物即为马钱苷元。
采用小鼠耳肿胀法[11]研究马钱苷元抗炎活性。取雄性小鼠50只,随机分成5组,即生理盐水空白组、吲哚美辛组及马钱苷元高、中、低剂量组,分别按1.0,3.0,1.0,0.3 mg/kg配成水溶液灌胃;各组每日给药1次,连续给药3 d;最后一次给药后1 h,将二甲苯50 μl涂于小鼠右耳正反两面,致炎后30 min,脱臼处死小鼠;用内径6 mm直径打孔器在小鼠左、右耳相同部位打孔,取下耳片,用电子天平称重,计算左右耳重量差异及计算抑制率,结果见表4。
表4 马钱苷元对小鼠耳部肿胀的影响(n=10,x±s)
由表4可见,吲哚美辛对二甲苯所致小鼠耳肿的具有明显抑制作用,马钱苷元各剂量组也有不同程度的抑制作用,尤以高剂量组最明显;中剂量抗炎活性略低于高剂量的活性。
在酸性或碱性条件下,酯基易水解断裂,马钱苷具有酯基结构,因此制备马钱苷元时如直接采用酸水解或碱水解,副产物较多,甚至得不到马钱苷元。本实验经Smith降解可反应得到马钱苷元,Smith降解可有效保护酯基结构在反应过程中不易破坏,副产物少,易纯化处理,可用于大规模生产,为马钱苷元的生产提供了一种参考方法。
另外,利用二甲苯作为致炎因子,直观可见造模一侧的鼠耳有明显肿胀,质量明显大于未造模的一侧,表明本次造模成功。结果表明,不同剂量的马钱苷元均有抗炎活性,但是剂量不同,抗炎效果有差异,尤以高剂量的效果最佳,最接近阳性对照吲哚美辛组的效果。