灵芝中三萜类化合物的研究进展

1、第卷第期年月齐鲁工业大学学报JOURNAL OF QILU UNIVERSITY OF TECHNOLOGYVol No Dec 收稿日期：作者简介：周晓（），女，山东省泰安市人，齐鲁工业大学食品与生物工程学院在读研究生，研究方向：食品资源开发倡通讯作者：王成忠，男，教授，硕士生导师；研究方向：食品资源开发；E mail ：wchzhong com 文章编号：（）灵芝中三萜类化合物的研究进展周晓，王成忠倡，李双，唐晓璇，王晓华（齐鲁工业大学食品与生物工程学院，山东济南）摘要：灵芝作为我国历史悠久的传统珍贵药材，有着极其不菲的药用价值。其中，三萜类化合物，作为灵芝中的主要活性物质之一，在抗HIV

2、 、抗炎、保肝护肝、抗肿瘤等方面发挥了其特有的生物活性；同时，灵芝三萜类化合物也是鉴定灵芝相关商品质量及品质的重要指标和保证，其应用前景非常可观。本文主要就近年来灵芝中三萜类化合物的提取、检测分析和药理活性等方面的研究现状及进展进行归纳总结。关键词：灵芝三萜；提取方法；检测分析；生物活性中图分类号：TS 文献标识码：AResearch progress of ganoderma lucidum triterpenesZHOU Xiao ，WANG Cheng zhong 倡，LI Shuang ，TANG Xiao Xuan ，WANG Xiao hua（School of Food and

3、Bioengineering ，Qilu University of Technology ，Jinan ，China ）Abstract ：Ganoderma lucidum is a famous medicinal mushroom that has been used as a traditionalmedicine for a long time in China The triterpenes ，a major group of constituents in this mushroom ，can be regarded as clinical drugs for the prev

4、ention and treatment of HIV ，arthritis ，hepatopathy ，and cancer Triterpenes from Ganoderma lucidum is a key point for products to have reliable quality guarantees Therefore ，it is very significant to go a further research on the function and extraction method of ganoderma lucidum triterpenes This ar

5、ticle mainly explains the ganoderma lucidum triterpenes on the fields of extraction ，functional composition tests and biological activity Key words ：ganoderma lucidum triterpenes ；extraction ；composition ；biological activity 灵芝（Ganoderma lucidum ）又名灵芝草、仙草、瑞草，始载于枟神农本草经枠，属灵芝属，多孔菌科真菌，包括赤芝Ganoderma luci

6、dum （leyss ex Fr ）和紫芝Ganoderma sinense 的干燥子实体。灵芝自古就被人们视为一种滋补强壮、扶正固本的名贵中药，主要分布在中国、朝鲜、韩国等亚洲国家，年版的中国药典首次承认了灵芝的药用价值。科学研究表明，灵芝中含有多糖、三萜、生物碱、核苷、呋喃类衍生物、多肽氨基酸、甾醇类、油脂类、有机锗等化学成分。目前，已被开发的灵芝产品主要有灵芝孢子粉、灵芝孢子油、灵芝多糖等，而灵芝三萜相关产品却在市面上较为罕见。萜类化合物作为灵芝的苦味成分，其广泛的药理活性越来越受到研究者的青睐。因此具有极为广阔的开发前景。灵芝中三萜类化合物的结构三萜类化合物的基本母核是由个碳原子组成（

7、图），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、环齐鲁工业大学学报第卷阿屯烷型；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。灵芝三萜类化合物于年首次被Kubota等人从赤芝子实体中分离获得。目前，已近种三萜被发现存在于灵芝中。灵芝三萜类化合物属于高度氧化的羊毛甾烷衍生物，有较高的脂溶性，且存在于灵芝的中性组分和酸性组分中。在灵芝三萜类化合物结构中，一般都含有羟基，且在紫外光谱中呈现多个波长的特征吸收。其中，灵芝酸作为灵芝三萜类化合物中重要的活

8、性成分，根据官能团和侧链的差异，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。图1常见灵芝三萜母核结构灵芝三萜类化合物的提取方法灵芝子实体结构坚硬、致密，使用传统的方法对其进行提取效率过低，而难以开展药理学、药效学和毒理学等方面的深入研究。因此，有效提高灵芝三萜类化合物的提取率，具有非常重要的理论和实践意义。灵芝三萜提取方法的优劣如表所示。表1灵芝三萜提取方法的优劣比较提取方法优点缺点传统方法提取率高，操作简单耗时，溶剂用量大超声波辅助提取效率高，时间短，能耗低对提取瓶的放置要求高，小规模生产，噪音污染微波辅助降低萃取时间，减少溶剂用量，安全无污染不

9、适用于热敏物质超临界萃取效率高，无残留，节约能耗，适用光敏和热敏性物质工业化生产困难传统有机溶剂提取方法灵芝三萜类化合物的结构特性，决定了其难溶于水、易溶于有机溶剂的特点。一般常选用乙醇、甲醇、氯仿等有机溶剂在常温或高温下进行浸提或回流粗提。提取的效果取决于溶剂的选取、时间、温度等因素，通过优化试验，得到最佳提取工艺参数。Iksoo L等将灵芝子实体经甲醇进行回流提取，所得粗提物用水混匀后，反复经氯仿和正己烷萃取，最终所得灵芝三萜的提取率为。许海燕等通过正交试验方法，确定了灵芝三萜最佳提取工艺为倍乙醇进行回流提取，总共提取次，每次h，经紫外分光光度法，测得灵芝中总三萜化合物的含量为。通过研究发

10、现，传统有机溶剂浸提灵芝三萜类化合物的含量偏低，且耗时较长。超声波辅助提取超声波是指频率在Hz范围内的声波，经超声波处理能产生强烈的空化效应及搅动作用，增加溶剂的渗透力，从而大大提高有效成分的提取率。黄书铭等在传统提取方法上，以超声波循环处理作为辅助手段，有效减少了各种溶剂的用量及提取时间，使灵芝三萜类物质的提取率提高了。在黑灵芝三萜提取的研究中，弓晓峰等在相同的提取时间内对比传统提取法和超声波提取法，发现超声法的提取率（）要高于传统方法的提取率（）。以超声波为辅助提取方法，不仅节约溶剂用量，缩短了提取时间，温度条件要求不高，还提高了提取的效率。微波辅助提取近年来，微波辅助提取技术作为一种新兴

11、的天然产物提取技术，具有耗时少、能耗低、高选择性、排污量少等优点而被广泛采用。微波是波长介于远红外与超短波之间的高频电磁波，高频电磁波能穿透灵芝致密的外层结构而迅速到达内部，选择性加热萃取体系中的某些组分，使其内部的温度和压力迅速上升，从而导致细胞破裂，使被萃取物质从萃取体系进入到微波吸收相对较差的萃取剂中，从而达到提取目的。Chen等人首次采用微波技术提取灵芝中的总三萜。与传统溶剂萃取法、加热回流提取法、超临界CO萃取法和超声波提取法做对比，提出了最优方案：提取温度、时间为min、液料比为mLg、微波功率W、总三萜提取率为。总之，微波提取可以极大的减少提取时间，节约溶剂用量，且在微波辐射下不

12、易引起反应产物的改变，对环境的污染少。 第期周晓，等：灵芝中三萜类化合物的研究进展超临界流体萃取法目前，由于灵芝三萜结构的复杂性，其提取仍然面临着诸多方面的限制，尤其是采用传统有机溶剂提取法提取所获效率较低。Hsu等提出了一种以超临界CO为提取溶剂的新方法。CO作为安全、无毒、廉价的超临界流体，在压力的微小变化下能改变溶解能力而不引起相变。另外，CO的超临界处于低温状态下，可有效地防止热敏性灵芝三萜类成分发生反应。超临界流体萃取的基本原理是利用压力和温度来影响超临界流体的溶解能力，在超临界的状态下，将不同成分的物质萃取出来，再通过减压将超临界流体变为普通气体，被萃取物自动析出，从而达到分离提取

13、的目的。张洁等采用超临界CO提取灵芝子实体中的三萜化合物，并与传统甲醇提取方法做比较，通过HPLC检测，观察到两者的色谱图具有相似的峰形，说明超临界CO可作为新一代的绿色萃取溶剂以替代甲醇等有机溶剂，具有环保、高效、安全等诸多优点，在天然产物提取方面有着广泛的应用前景。灵芝三萜类化合物的检测分析灵芝三萜类化合物的化学显色鉴别（表）表2灵芝三萜常用化学显色鉴别方法反应名称试剂显色结果Salkowski反应氯仿、浓硫酸氯仿层呈绿色荧光，硫酸层呈红色或蓝色LiebermanBurchard反应浓硫酸醋酐黄红紫蓝褪色Kahlenberg反应五氯化锑滤纸点样，喷显色剂干燥后加热，显蓝色，灰蓝色，灰紫色R

14、osenHeimer反应三氯乙酸乙醇液滤纸点样，喷显色剂干燥后加热，猩红色逐渐变为紫色Tschugaeff反应冰醋酸、乙酰氯、氯化锌加热呈紫红色、淡红色紫外分光光度法紫外分光光度法现被广泛用于不同灵芝中总三萜含量的测定，通常以三萜类化合物熊果酸或齐敦果酸为对照品，经冰醋酸香草醛和高氯酸显色，进行比色定量，该方法操作简便，但易受杂质干扰、准确性差。黄书铭等在紫外分光光度法的基础上建立了一种快速检测和定量灵芝三萜的方法。将灵芝三萜单体标准品溶于饱和的NaHCO溶液，用紫外分光光度计扫描其最大吸收峰为nm，依据浓度与吸光度的线性关系制作标准曲线，从而测定碱提层提取物种灵芝三萜化合物的含量。该方法不仅

15、操作简单而且准确性高、误差小。液质联用技术液质联用（HPLCMS）即液相色谱质谱联用技术，它以液相色谱作为分离系统，质谱为检测系统。可应用于灵芝三萜类化合物的成分分析检测，具有灵敏度高、专属性强、分析时间短、特异性强、分析范围广、低耗样量等优点。利用液质联用技术可以在没有标准品的情况下对提取物进行结构分析和纯度鉴定。Yang等采用液相电喷雾质谱联用技术，应用紫外光谱分析及质谱分析，从赤灵芝中分析到了个已知三萜及种新成分，为灵芝的指纹图谱的建立奠定了一定的实验基础。毛细管电泳毛细管电泳是以毛细管为分离通道，在高压电场的作用下，依据被分离组分间浓度差异实现分离的一种技术。按毛细管内分离介质和分离原

16、理不同，可分为毛细管区带电泳、毛细管等速电泳、毛细管凝胶电泳、毛细管等电聚焦、毛细管胶束电动色谱、毛细管电色谱。近年来，毛细管电泳迅速成为一种极为有效的分析技术，具有分辨率高和快速等优点。Na Ding等首次利用毛细管电泳法对灵芝中的三萜成分进行分离，通过实验分析，检测波长在nm，kV电压下进样s分别分离到了种三萜酸：灵芝酸S，灵芝酸T，灵芝酸Me和灵芝酸Mk。灵芝三萜类化合物的生物活性抗菌作用灵芝三萜类化合物对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌及真菌都，有一定的抑制作用。刘高强等对灵芝菌体中的三萜物质进行了抑菌研究，结果发现，赤芝发酵菌体中的三萜类化合物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌及青霉

17、、黑霉均有明显的抑制作用，且最小抑菌浓度分别为，（mgmL）。抗HIV和HIV蛋白酶研究表明，从赤芝与紫芝中提取分离得到三萜类物质，对HIV病毒、HIV蛋白酶均有一定的抑制作用。赤芝中的灵芝酮三醇和灵芝醇F均可抑制由HIV诱导的MT细胞的细胞毒性效应。在抗HIV蛋白酶实验中，赤芝中的灵芝酸B和灵齐鲁工业大学学报第卷芝醇B对HIV蛋白酶的活性有较强的抑制作用，从紫芝中分离到的灵芝酸GS、羟基赤芝酸N、（）二羟基赤芝酸N和灵芝醇F对HIV蛋白酶的活性也有一定的抑制作用，IC在molL。，关于对三萜类化合物抑制HIV作用机制的大量研究，猜测其作用机制可能与以下因素有关：阻止逆转录；抑制HIV蛋白酶活

18、性；阻断病毒吸附或膜的结合；抑制病毒分化成熟。其他活性三萜类成分灵芝酸T对人体的各种癌细胞具有抑制作用，主要通过影响癌细胞株中蛋白的表达，使线粒体的膜电位降低，相关功能发生紊乱继而引发级联反应，介导细胞凋亡；另外灵芝三萜具有保肝作用，能使变性、坏死的肝脏细胞得到明显的改善和恢复。展望近年来，灵芝三萜类成分的研究越来越引起国内外研究者的关注，国内研究者主要重点关注灵芝总三萜的提取及含量测定，而对于灵芝中三萜类成分的纯化、药理作用研究则多见于国外报道，主要原因是灵芝三萜化合物的标准对照品价格昂贵。目前，灵芝三萜类成分在药理作用机制、质量控制方面尚缺少全面、深入、系统的研究，所以今后应对灵芝的药效成

19、分进行更深入和系统的探索，着重阐明灵芝三萜的药理作用机制及其质量控制方法，开拓研究灵芝三萜的生物活性范围，进一步为保健食品、药品的研究和生产提供科学依据，为灵芝资源的开发利用打下坚实的基础。参考文献：冯道俊灵芝的化学成分、功效及药理作用J特种经济动植物，：庾石山三萜化学M北京：化学工业出版社，Kubota T，Asaka Y，Miura I，et alStructures of ganoderic acid A and B，two new lanostane type bitter triterpenes from Ganoderma lucidum（Fr）KarstJHelvetica Ch

20、imica Acta，（）：高建莉，禹志领，李绍平，等灵芝三萜类成分研究进展J中国食用菌，：马友龙，张学成，祁海燕，等灵芝酸的研究进展J河北医学，（）：Iksoo L，Jungju S，Jinpyo K，et alLanostane triterpenes from the fruiting bodies of Ganoderma lucidum and their inhibitory effectson adipocyte differentiation inTLCellsJJournal of Natural Products，：许海燕，侯敏娜，刘剑灵芝总三萜提取工艺研究J陕西中医学院学

21、报，（）：黄书铭，杨新林，张自强，等超声循环提取灵芝中三萜类化合物的研究J中草药，（）：弓晓峰，谢明勇，陈奕黑灵芝中三萜及其皂苷类化合物总量的光度测定J天然产物研究与开发，（）：蒉霄云，何晋，浙王静，等微波提取灵芝中三萜类化合物的研究J中国食品学报，（）：Chen Y，Xie M Y，Gong X FMicrowaveassisted extraction used for the isolation of total triterpenoid saponins from Ganoderma atrumJJournal of Food Engineering，（）：Hsu R C，Lin B

22、H，Chen C WThe study of supercritical carbon dioxide extraction for Ganoderma lucidumJIndustrial and Engineering Chemistry Research，（）：张洁，段继诚，梁振，等超临界流体萃取高效液相色谱离线联用分析灵芝中三萜类化合物J分析化学，（）：黄书铭，杨新林，黄健，等紫外分光光度法快速测定灵芝样品中三萜类化合物的含量J北京理工大学学报，（）：Yang M，Wang X M，Guan S H，et alAnalysis of triterpenoids in Ganoderma lucidum using liquid chromatography coupled withelectrospray ionization mass spectrometryJJournal o