五味子属木脂素的化学研究

五味子属木脂素的化学研究

摘要:木脂素是自然界广泛存在的一类植物雌激素,是五味子属药用植物的主要生物活性成分,本文介绍了木脂素概况及五味子中木脂素的研究现状,为五味子属药用植物的木脂素类化合物开发利用提供参考。

关键词:木脂素五味子属提取工艺检测方法

五味子属植物的果实在民间广泛应用。根据产地名称有北五味子、南五味子、川五味子、五味子及云南五味子等共14种。在国内外一直被用作滋补强壮药和收敛镇咳药。五味子与人参相似,具有“适应原样”作用,能增强机体对非特异性刺激的防御能力[1],是我国67种大宗药材之一,其中的主要活性成分为木脂素。五味子大量用于医药、食品、食品加工、添加剂、化妆品等领域。

1 木脂素概述

在自然界中许多植物都含有植物雌激素,其主要包括异黄酮、香豆素和木脂素。木脂素是一类主要通过p—羟基苯乙烯单体的氧化耦合而成的、在植物中广泛分布的小分子量次生代谢产物。木脂素可分为7类:木脂素、新木脂素、降木脂素、混杂木脂素、多聚体木脂素、联苯木脂素和新异木脂素。木脂素在植物体内多呈游离态,也有与糖结合成甙存在于植物的树脂状物质中。因为从木质部和树脂中发现较早,并且分布较多,故而得名木脂素[2]。木脂素类化合物可分为两大类,

即木脂素和新木脂素。木脂素类是指C6-C3单位通过边链的β位碳连接而成的化合物。C6-C3单位不通过边链β位碳连接而形成的聚合体被归为新木脂素。

2 五味子属植物木脂素

2.1 五味子属植物中木脂素的结构

五味子属植物木脂素大多具有联苯环辛二烯结构,是一类低极性小分子化合物。国内外学者已经从五味子科植物中分离鉴定出近200种木脂素成分,从五味子属中分离得到的木脂素类单体化合物也有近40种,其中具有明显生物活性的有:五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素、五味子醇甲、五味子醇乙、五味子酯甲、五味子酯乙、五味子酯丙、五味子酯丁、安五酸、d-表加巴辛、襄五脂素[3]。

2.2 不同器官及部位对木脂素成分与含量的影响

五味子属植物根、茎、叶、果实及种子中均含有木脂素成分,但成分和含量有一定的差异。于俊林等[4]用薄层扫描方法测定了五味子不同器官木脂素类成分的含量,结果表明总木脂素含量排列次序为茎(1.614%)>果(1.415%)>根(1.193%)>叶(0.161%),茎中五味子甲素含量高达0.22%,远高于果(0.08%)、根(0.08%)、叶(0.03%)。郝书文等[5]对北五味子果梗进行薄层层析及主要有效成分的含量测定,结果表明果梗与果实有相同的化学成分,其中五味子乙素在果梗中的含量为0.4%,在果实中为1. 18%。慕芳英等[6]采用TLC法及RP-HPLC

法对五味子果实、藤茎及果柄中的五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素及五味子乙素进行鉴别及含量测定,发现五味子藤茎中的五味子醇甲含量与五味子果实中的相近,五味子乙素的含量约为五味子果实的50%,而五味子果柄中上述两种成分均较少。

2.3 不同产地、不同季节对木脂素成分和含量的影响

五味子属植物由于不同产地的生态环境所含木脂素成分及含量产生差异。宋小妹等[7]采用高效液相色谱法和紫外分光光度法测定了陕西省不同产区的南五味子种子样品的总木脂素及五味子酯甲的含量,结果表明不同产区南五味子种子样品中总木脂素的含量存在较大差异(1.78%～4.09%)。除产地外,季节的变化对五味子属植物木脂素含量也产生影响。据报道辽宁省野生五味子果实中的木脂素含量在七月底停止增加,此后,主要是果肉重量的增加,认为果实的采集最佳时期为九月中旬。

3 木脂素的提取

游离的木脂素是亲脂性的,能溶于乙醚等低极性溶剂,可用低极性有机溶剂直接提取,或用乙醇(或丙酮)提取,木脂素苷亲水性强,可以按苷类的提取方法进行提取,由于苷元分子相对较大,应采用中低极性的溶剂。具内酯结构的木脂素也可利用其溶于碱液的性质,而与其他非皂化的亲脂性成分分离,但要注意木脂素的异构化,尤其不适用于有旋

光活性的木脂素。五味子属植物木脂素提取方法主要有以下几种:

(1)冷浸法:浸提常用水、丙酮、乙醇、氯仿、石油醚、正己烷等作溶剂,该方法操作简单,实验条件要求不高,但提取耗时、耗能,溶剂浪费、有毒、易残留,而且存在提取液浓缩或提取率低等问题[8]。

(2)回流提取法:回流提取是目前天然产物提取中应用较多的方法,主要包括乙醇回流提取法和甲醇回流提取法,提取效率较冷浸法高,是五味子木脂素的传统提取方法。但存在提取温度高,时间长,过程中常发生水解、醇解、目标组分分解破坏,难以稳定产品质量的问题[9]。

(3)超声波提取法:超声波提取作为一种新型提取技术,避免了传统溶液提取中高温对目标组分的破坏。超声波具有能量和波动的双重性,利用其强烈震荡和空化作用使有效组分迅速溶解于提取液,具有提取时间短,提取率高,操作简单等优点,这对中药有效组分提取具有十分重要的意义。

(4)微波萃取:这是一种从原料中萃取目标组分的现代分离方法,将微波辐射与溶剂萃取结合起来,具有萃取时间短、能耗低、溶剂用量少、提取成本低、产率高等特点,是一种有发展潜力的新工艺,微波萃取法是一种五味子有效组分提取的有效方法。

（5）超临界CO2流体萃取法：是一种新的提取分离技术，由于具有提取效率高、省时、有效成分不被破坏、产品质量稳定、选择性好、无环境污染等优点，特别适合用来提取对热敏感、易氧化分解的

成分。因此该技术在天然产物提取等方面得到较多的应用。

(6)法多索溶剂提取:法多索溶剂是一类新型的溶剂系统,主要由1,1,1,2-四氟乙烷组成,已被用于天然产物的提取、食品和环境介质中物质的分析。

4 木脂素的分离纯化

木脂素的分离可因被提取的木脂素的性质不同而采用溶剂萃取法、分级沉淀法、重结晶等方法,进一步分离还需要依靠色谱分离法,吸附柱色谱及分配柱色谱。一些基于色谱原理的分离纯化方法(如硅胶柱层析分离经制备色谱纯化、高速逆流色谱、胶束系统等)已经开始应用于五味子木脂素的分离和纯化,多种组分已经成功分离。

5 木脂素的检测方法

木脂素的分析检测方法包括色谱法和非色谱法。色谱法包括GC 和HPLC等。色谱法的选择一方面取决于仪器的灵敏度和生物基体的复杂性,另一方面还需考虑目标化合物的存在形式和选择合适的内标物。非色谱法包括酶免疫法和荧光免疫法等。五味子属植物木脂素常用的分析检测方法有分光光度法、薄层色谱法(TLC)和高效液相色谱法(HPLC)。