大黃素的研究現(xiàn)狀和展望 | 大黃素的研究現(xiàn)狀和展望 |
| 發(fā)布時(shí)間:2013-12-19 信息來(lái)源:admin 發(fā)布人:admin 點(diǎn)擊次數(shù):1820 |
摘要:目的 通過(guò)對(duì)大黃素的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,為大黃素以及其他天然活性成分的開發(fā)提供理論依據(jù)�！》椒ā〔扇�(duì)大黃素的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、提取方法、分離方法、測(cè)定方法、生物活性及研究展望等幾個(gè)方面進(jìn)行概述總結(jié),全面描述大黃素的研究狀況�！〗Y(jié)果 通過(guò)分析得出各種提取、分離和測(cè)定方法的優(yōu)缺點(diǎn)�！〗Y(jié)論 高速逆流色譜提取方法和分光光度測(cè)定方法具有廣闊發(fā)展前景。 關(guān)鍵詞:大黃素;活性成分;提取;測(cè)定;高速逆流色譜;分光光度 大黃素(Emodin)是一種羥基蒽醌的衍生物,分子式為C15H10O5。其是分布最廣泛的一種蒽醌類物質(zhì),從許多霉菌、地衣、高等植物及昆蟲中均有發(fā)現(xiàn),廣泛存在于大黃的根莖、鼠 李的樹皮和根皮、決明的種子中。 1 大黃素的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 1·1 結(jié)構(gòu) 大黃素是由八個(gè)醋酸單位生物合成而來(lái)的,結(jié)果見圖1。
1·2 物理性質(zhì) 橙色針狀晶體,熔點(diǎn)256~257℃;不溶于水,能溶于乙醇,稍溶于乙醚、氯仿、苯,溶于苛性堿水溶液、碳酸鈉溶液或氨溶液中并顯櫻紅色。 1·3 酸性 從它的結(jié)構(gòu)可以看出,在1、8α位上有兩個(gè)酚羥基,在β位3上有一個(gè)羥基。因此分子表現(xiàn)出一定的酸性。但是由于α-OH與=O基形成穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵而使其酸性減弱,而其也具有一個(gè)β-OH,所以大黃素可以溶于Na2CO3溶液和氫氧化鈉溶液。 1·4 顏色反應(yīng) 當(dāng)?shù)渭影彼驂A液時(shí),其顏色加深,呈現(xiàn)微紅色,這與形成共軛體系的酚羥基和羰基有關(guān)。由于大黃素兩個(gè)環(huán)上各有一個(gè)α-OH,所以當(dāng)其與MgAc2溶液反應(yīng)時(shí)呈現(xiàn)橙紅或者粉紅色。大黃素與濃硫酸反應(yīng)呈紅色。 2 提取方法 總體而言,游離蒽醌的提取方法主要有兩種:有機(jī)溶劑提取法和酸堿提取法。有機(jī)溶劑提取法可采用氯仿、苯等有機(jī)溶劑直接進(jìn)行提取,提取液在濃縮過(guò)程中有時(shí)會(huì)有結(jié)晶析出。也可用甲醇或者乙醇進(jìn)行抽提,提取液濃縮后再用不同的溶劑進(jìn)行分配或用不同pH值的水溶液進(jìn)行萃取而達(dá)到初步分離的目的。由于蒽醌衍生物大多數(shù)含有酚羥基或羧基,在植物體內(nèi)與鈉、鉀、鈣、鎂等金屬離子結(jié)合,以鹽的形式存在,所以在提取時(shí)可用酸使之完全游離出來(lái),然后再進(jìn)行提取。酸堿提取法是因?yàn)榻^大部分的天然蒽醌例如大黃素等都有羥基,所以含有酚羥基的蒽醌類化合物也可以直接用堿溶液進(jìn)行抽提,再用酸使之沉淀的方法進(jìn)行提取。 2·1 高速逆流色譜 袁黎明等[3]利用高速逆流色譜對(duì)傳統(tǒng)中藥大黃中的蒽醌類活性成分進(jìn)行制備性分離研究,兩相溶劑分離系統(tǒng)采用氯仿:甲醇:水=4:3·8:2,并對(duì)制備物進(jìn)行薄層色譜分析,檢驗(yàn)其中的大黃素,證實(shí)了其中的蒽醌類成分,充分說(shuō)明了該方法的有效性和實(shí)用性。 在含有蒽醌類的植物如大黃中,其有效活性成分的極性分布范圍廣,最初的提取大多數(shù)采用乙醇,因?yàn)榇碱惥哂休^好的溶解性能。在色譜系統(tǒng)中固定相和移動(dòng)相要同時(shí)選擇。氯仿/甲醇/水具有上下兩相大約相等且平衡時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn),是目前應(yīng)用較多的溶劑分離系統(tǒng)之一。此溶劑體系中,氯仿和水分別成為兩相,甲醇在兩者中皆有分布。當(dāng)甲醇增加時(shí),一方面減少水相的極性,同時(shí)也增加了氯仿的極性,達(dá)到同時(shí)改變待分離成分在兩相中分配的目的。 結(jié)果表明:該方法能在短時(shí)間(3h)里,1次制備性地分離復(fù)雜的樣品還是鮮見的。同時(shí)也將高速逆流色譜推廣應(yīng)用到植物化學(xué)領(lǐng)域,為植物中活性成分的提取和開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 2·2 滲漉提取法 趙文萍等以大黃素含量為考察指標(biāo),采用L9(34)正交試驗(yàn)法進(jìn)行了大黃提取工藝的篩選。結(jié)果表明乙醇的濃度、乙醇的用量以及浸潤(rùn)時(shí)間3因素對(duì)大黃總蒽醌的 提取都有顯著影響。結(jié)果表明:在用8倍量55%乙醇,浸泡12h,滲漉時(shí)間9h的條件下進(jìn)行大黃滲漉提取時(shí)大黃素含量最高。同時(shí)也證明了滲漉提取是制備大黃素的可取方法之一。但是這次試驗(yàn)僅僅以大黃素含量為指標(biāo),對(duì)大黃的滲漉條件進(jìn)行了探討,但是對(duì)于其他成分的影響沒(méi)有作進(jìn)一步的研究。 2·3 煎煮提取法 辛志偉等以大黃素含量為指標(biāo),選用L9(34)進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選烏三顆粒劑中水溶性成分的提取工藝,綜合考察了影響水溶性成分煎煮提取的四個(gè)因素:浸泡時(shí)間、加水量、煎煮時(shí)間和煎煮次數(shù)。得出了這樣的結(jié)論:加生藥材的10倍量水,浸泡60min,煎煮3次,每次煎煮60min,合并煎液,濾過(guò)。減壓濃縮后,使煎液的相對(duì)密度達(dá)到1·10(60℃熱測(cè))。濃縮液噴霧干燥干膏粉加糊精制粒,濕顆粒于80℃干燥即得。 其根據(jù)何首烏等藥物的成分確定采用水煎煮法來(lái)提取的,這種提取工藝為該種制劑的制備打下了很好的基礎(chǔ)。但是對(duì)于那些含有醇溶性和揮發(fā)性油的藥物不適用。 2·4 堿提酸沉法 陳瓊?cè)A等綜合研究中藥大黃XXXI·大黃蒽醌衍生物的系統(tǒng)分離改進(jìn)方法。其采用大黃小碎片加到20%硫酸溶液和氯仿的混合液中,在水浴中回流以水解,提取。仿提取液相繼以5%碳酸氫鉀溶液,5%氫氧化鉀溶液提取。提取液分別以鹽酸酸化,即可分離得到大黃酸、大黃素、蘆薈大黃素、大黃酚和大黃素甲醚混合物的黃色沉淀物,再經(jīng)過(guò)結(jié)晶 即得較純的產(chǎn)品。(在此提取過(guò)程中用5%碳酸氫鉀溶液分離大黃酸時(shí),有時(shí)會(huì)混入部分大黃素,量少時(shí)結(jié)晶即可;量大時(shí)利用它們的溶解度不同進(jìn)行分離,如以冰醋酸結(jié)晶時(shí),大黃酸溶解度較低。在以5%碳酸鈉溶液提取大黃素時(shí),也會(huì)混入一定量的蘆薈大黃素,可以將沉淀溶于氯仿中靜置過(guò)夜,其中蘆薈大黃素難溶于氯仿)。 結(jié)果表明:此方法步驟簡(jiǎn)單,可以達(dá)到系統(tǒng)分離的目的,可以應(yīng)用于實(shí)際的生產(chǎn)中。但是在分離大黃酸、大黃素和大黃酚等提取物時(shí),卻很難得到純品。 3 分離方法 3·1 pH梯度萃取法 利用天然蒽醌呈現(xiàn)的酸性不同這一特性,用不同堿度的水溶液進(jìn)行萃取,可以達(dá)到分離的目的。一般先將材料用有機(jī)溶劑(氯仿、乙醚等)提取,然后用不同pH的堿溶液進(jìn)行萃取,通常用的堿溶液為5%碳酸氫鈉、5%碳酸鈉、1%和5%氫氧化鈉溶液,但是大黃素僅可用5%碳酸鈉、1%和5%氫氧化鈉溶液。溶于堿溶液的蒽醌(如大黃素、大黃酸等),再分別進(jìn)行酸化使之析出,再用有機(jī)溶劑萃取。有機(jī)溶劑層經(jīng)水洗、干燥后,蒸干即得粗蒽醌,然后進(jìn)行重結(jié)晶精制。 3·2 色譜分離法 對(duì)蒽醌類混合物的進(jìn)一步分離一般采用柱色譜分離法。由于氧化鋁對(duì)羥基蒽醌的吸附能力太強(qiáng),所以一般不采用。常用的吸附劑有磷酸氫鈣、硅膠和聚酰胺粉等,以硅膠為多。 3·2·1 碳酸氫鈣色譜法 將蒽醌混合物溶于氯仿、丙酮等有機(jī)溶劑,然后拌在少量的磷酸氫鈣上,曬干后,加在預(yù)先裝好的磷酸氫鈣柱(干裝)上,用苯、氯仿等有機(jī)溶劑展開、洗脫。磷酸氫鈣的pH值不同,其吸附能力就不同。因此,須要預(yù)先用磷酸調(diào)節(jié)到所需要的酸度。 3·2·2 硅膠色譜法 硅膠是最常用的吸附劑之一,通常也在硅膠中加入少量草酸或檸檬酸,來(lái)抑制蒽醌的解離。洗脫劑常采用苯、乙酸乙酯和甲醇,以及它們的混合溶劑。 3·2·3 聚酰胺色譜法 聚酰胺通常對(duì)羥基蒽醌的分離效果較好。 3·2·4 聚酰胺和葡聚糖凝膠色譜法 對(duì)于蒽醌苷,一般采用聚酰胺和葡聚糖凝膠色譜法進(jìn)行分離。聚酰胺色譜是利用蒽醌的羥基與聚酰胺形成的氫鍵的強(qiáng)弱程度差異來(lái)進(jìn)行分離的。 4 測(cè)定方法 測(cè)定方法有極譜法、紫外分光光度法、紙層析-分光光度法、薄層層析-分光光度法、比色法、高效液相色譜法、毛細(xì)管電泳法、紙色譜法、熒光法等。 4·1 高效液相色譜法 趙仁邦利用高效液相色譜法準(zhǔn)確測(cè)定了何首烏中大黃酸、大黃素、大黃素甲醚的含量。其采用70%甲醇超聲提取濃縮后,用氯仿萃取分離出游離和結(jié)合型的蒽醌,得到定量用試液。在439nm檢測(cè)波長(zhǎng)下,以甲醇:異丙醇:水=80:10:10(磷酸調(diào)節(jié)pH為3·0)為流動(dòng)相,C18為固定相,采用HPLC法測(cè)定各種成分的含量。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,該方法較傳統(tǒng)的比色法等精密度更高,結(jié)果更準(zhǔn)確可靠,產(chǎn)品的回收率高。 4·2 分光光度法 孫小梅等對(duì)大黃素的分光光度測(cè)定及其應(yīng)用進(jìn)行了研究。結(jié)果證明了光度法成相容易,分相迅速,操作簡(jiǎn)便,鹽用量低,無(wú)毒性并且能得到高純度的產(chǎn)品—大黃素,實(shí)際應(yīng)用前景廣闊。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),大黃素在NaOH溶液中的平衡是可逆的,溶液中pH的變化,導(dǎo)致共軛環(huán)上-OH的離解。當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí),大黃素結(jié)構(gòu)中蒽醌上3個(gè)羥基完全質(zhì)子化,加上共軛環(huán)上有甲基的推電子作用,共軛體系內(nèi)電子云流動(dòng)增加。電子躍遷所需能量降低,吸收光譜紅移,而且最大吸收波長(zhǎng)穩(wěn)定在530nm。當(dāng)提高酸度,-O-得質(zhì)子,溶液又恢復(fù)至黃色,反應(yīng)前后,大黃素結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化。根據(jù)這一原理建立了一種光度分析大黃素的新方法—Tween80-(NH4)2SO4液-固萃取體系。 4·3 高效薄層光密度法 庫(kù)爾班江[11]在硅膠高效薄層色譜板上利用高效薄層光密度法測(cè)定了牛黃解毒丸中大黃素的含量。其經(jīng)過(guò)硅膠薄層層析在展開劑甲苯—乙酸乙酯—甲酸(15:2:1)下,可以使大黃素斑點(diǎn)清晰完整,與其他成分的斑點(diǎn)分辨顯著,并且在甲醇—氯仿(1:1)混合溶劑中得到游離的大黃素。結(jié)果證明該方法具有簡(jiǎn)便、快速,重現(xiàn)性好,回收率高,高效薄層色板板間誤差小,精密度高,測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點(diǎn)。 4·4 反相高效液相色譜法 張丹等利用反相高效液相色譜法測(cè)定了大黃藥材中游離及結(jié)合型蒽醌類衍生物的含量。 其采用的色譜條件為:色譜柱Hypersil C18柱(250mm*4·6mmi·d·,10μm),流動(dòng)相為甲醇-乙腈-水(3:5:2,磷酸調(diào)pH2·8),流速為1·0ml/min,柱溫為25℃,檢測(cè)波長(zhǎng)為225nm。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明此種方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確,可以用于大黃藥材及其制劑的質(zhì)量評(píng)定。但是對(duì)于其他的藥材是否適用,還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。 5 生物活性 5·1 抑制胰酶作用 大黃素能抑制胰酶的分泌,對(duì)于急性胰腺炎發(fā)病有關(guān)的5種胰酶具有明顯的抑制作用。 5·2 抑菌、抗炎及免疫調(diào)節(jié)作用 大黃素抗菌譜廣,抗菌活性強(qiáng),對(duì)肺炎雙球菌、鏈球菌、白喉?xiàng)U菌、枯草桿菌、炭疽桿菌、痢疾桿菌、傷寒桿菌、綠膿桿菌、霍亂弧菌及多種常見的致病性真菌均有較強(qiáng)的抗菌作用,并具有抗炎活性。大黃素還能抑制人腎小球系膜細(xì)胞1L-1β、1l-6及TNL-Α的生成。 5·3 抗氧化及清除氧自由基 大黃素還具有清除氧自由基的作用。大黃素對(duì)大鼠的腦勻漿脂質(zhì)過(guò)氧化引起的極微弱化學(xué)發(fā)光均有猝滅作用,構(gòu)效關(guān)系提示大黃素臨位與中位羥基取代是該類物質(zhì)抗氧化所必需的。 5·4 腎保護(hù)作用 有學(xué)者探討了大黃素對(duì)狼瘡性腎炎(LN)腎間質(zhì)成纖維細(xì)胞增殖、凋亡的影響。結(jié)果證實(shí)大黃素能有效地抑制人腎成纖維細(xì)胞的分裂增殖和促其凋亡的作用,從而達(dá)到減輕LN腎間質(zhì)纖維化病變,改善LN的預(yù)后。Liu等通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)的方法證實(shí)大黃素能抑制人狼瘡性腎炎纖維母細(xì)胞的增殖,通過(guò)上調(diào)纖維母細(xì)胞c-myc基因表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞凋亡,認(rèn)為大黃素有助于改善狼瘡性腎炎患者的預(yù)后。Ning等用細(xì)胞培養(yǎng)的方法證實(shí),大黃素是通過(guò)抑制DNA合酶及延緩細(xì)胞周期來(lái)抑制人腎纖維母細(xì)胞增殖,為臨床應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。曾有學(xué)者利用大黃牡蠣煎來(lái)治療慢性腎功能衰竭22例,有3例出現(xiàn)顯著療效;有14例出現(xiàn)好轉(zhuǎn);另有5例無(wú)效。臨床與實(shí)驗(yàn)研究表明,大黃及大黃各種復(fù)方制劑治療慢性腎功能衰竭(CFR)療效肯定。機(jī)制涉及多個(gè)環(huán)節(jié)包括改善氮質(zhì)血癥、抑制腎臟代償性肥大和高代謝狀態(tài)等。作為長(zhǎng)期理想的治療CFR藥物的前景十分廣闊,藥理及臨床試驗(yàn)表明大黃素有望成為一種治療慢性腎衰竭的治療新藥。 5·5 對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的作用 大黃素對(duì)多種血管有舒張作用,能抑制5-羥基胺對(duì)血管的收縮作用,協(xié)同乙酰膽堿的舒張作用,其舒張作用與自由基或氫過(guò)氧化及cGMP增加有關(guān)。大黃素還可抑制血小板聚集,改善微循環(huán),降低血液濃度。 5·6 其他作用 大黃素尚有瀉下、利膽、抗癌、抗腫瘤及治療急性胰腺炎大鼠等作用。 6 研究展望 隨著對(duì)大黃素的進(jìn)一步研究,大黃素良好的提取分離、測(cè)定及其臨床應(yīng)用前景將逐漸顯露。對(duì)于大黃素這種用途廣泛的天然有效成分,其開發(fā)具有廣闊的實(shí)際應(yīng)用發(fā)展前景;這些方法也必將促進(jìn)植物活性成分的開發(fā)和傳統(tǒng)中草藥的現(xiàn)代化研究�！ � |
