京尼平苷的提取、分析和应用前景

京尼平苷的提取、分析和应用前景

栀子是紫草科植物。这是中国著名的中药。它对李子和肝脏都有好处。它在中国的临床治疗中得到了治疗和治疗。已有1600多年的历史。栀子分为山栀子和水栀子,主要集中分布在江西、湖南、四川等地方。栀子果实的化学成分很多,主要包括藏红花素类、栀子苷类和多元酚类,其中栀子苷的主要成分为京尼平苷。京尼平苷是一种环烯醚萜葡萄糖苷,无毒,易溶于水,主要存在栀子、杜仲和管花肉苁蓉等植物中,目前对京尼平苷的研究主要以杜仲为材料,对栀子中京尼平苷的研究和应用较少。京尼平苷的水解产物是京尼平,结构见下图。栀子作为传统中药材,在中药方剂中得到广泛应用。随着中药现代化进程,必然要求中药国际化,因而对现代中药提出了新的要求,现代中药应具有三效(高效、速效、长效)、三小(剂量小、毒性小、副作用小)、五方便(储存方便、运输方便、服用方便、携带方便和生产方便)等优点,才能达到国际市场对产品的要求。因而,在栀子或杜仲等中药现代化过程中,必然对其中的主要有效成分京尼平苷的分离提取和分析提出新的要求。此外,京尼平苷及其水解产物京尼平也在其它方面得到应用。本文对京尼平苷的分离提取、分析和应用前景几个方面进行了综述。1京尼平的分离目前从栀子干果或提取栀子黄色素后的废液中提取京尼平苷,一般采用氯仿、无水乙醇等有机溶剂在索氏提取瓶中提取,得到栀子中总的活性成分栀子苷,再用活性炭脱色,乙酸乙酯等有机溶剂脱脂,浓缩,然后再上硅胶柱分离,用一定比例的甲醇、氯仿混合液洗脱,洗脱液在丙酮中进行重结晶,过滤,得到京尼平苷晶体。一般100g栀子果中可分离得到2.0g左右京尼平苷,但栀子随产地不一样,其成分含量也不同。将分离出的京尼平苷与β-葡萄糖苷酶在乙酸缓冲液(pH=5)中,37℃水解2h,再用乙醚多次萃取,真空浓缩,重结晶,可得到京尼平。采用有机溶剂萃取、柱分离的方法提取天然产物中有效成分具有一定的局限性,其分离所得到的化合物产率较低,纯度不高,活性成分容易失活,且大量有机溶剂的使用易造成环境污染,增大了安全生产的投入,从而导致成本的提高。最近,I.HPan等对京尼平苷提取方法进行了改进,采用双水相系统从栀子中分离提取京尼平苷,该系统包括PE62(20%乙烯氧化物和80%丙烯氧化物的共聚物),KH2PO4和乙醇。在分离提取过程中,溶液中盐的浓度、PE62的浓度、乙醇的添加量和所要分离样品的量都分别影响分离效率,增加盐的浓度和减小PE62浓度都导致萃取效率增加,通过实验发现,其系统最佳条件是含5%的PE62,7.5%KH2PO4和10%的乙醇添加量的分离效果最佳,通过分离后100g栀子果实可得到近8g京尼平苷,纯度可达到77%。2京尼平苷含量的测定目前,对京尼平苷含量的检测一般采用反相高效液相色谱的方法,张丽艳等利用反相C18柱,流动相为甲醇-水-冰乙酸(28∶70∶2),在波长240nm处检测了杜仲中京尼平苷的含量,方法简单易操作,准确,重现性好,平均回收率达到99%,RSD为1.58%。随后,戚向阳等对此方法进行了改进,用不同比例的甲醇-水作为流动相,发现杜仲中三种活性成分均可分离,但在中性溶剂系统中色谱峰有拖尾现象,主要原因为它们都带有羧基或羟基,在固定相表面存在保留机制,因此通过改变流动相,同时测定了杜仲中多种有效组分的含量,方法简便,快捷,回收率和精密度都满足要求。但在测定栀子中京尼平苷的含量稍微有点不同,T.RTsai等利用RP-C18柱测定栀子中京尼平苷的含量,流动相为乙腈-甲醇-磷酸二氢钠(5∶15∶80),检测波长为240nm,方法回收率达到97%,RSD在9%以内,线性范围宽。目前,用高效液相色谱法大都只能测定其中的京尼平苷含量,不能同时检测栀子中所有的三类成分,徐燕等通过采用梯度洗脱、多波长下同时检测了栀子中的三类成分,提高了效率,且其精确度和准确度都能达到要求,其方法在今后的中药现代化中具有很好的应用前景。天然产物中活性成分的测定目前大都采用高效液相色谱的方法,该方法是国内外专家公认的较准确的测定方法,但由于仪器价格昂贵,一般实验室无条件购买和使用。邓勇等利用京尼平苷与对二氨基苯甲醛在强酸条件下加热反应显色,然后在波长594nm条件下用分光光度计测定吸光度,该方法所需仪器简单,灵敏度较高,但测定工作不及时进行时,产生聚沉现象,主要原因为在强酸条件下京尼平苷不稳定,干扰测定结果,且不能分离植物中共存的京尼平苷和京尼平苷酸,使得结果偏高。随后,董娟娥等对上述方法进行了改进,用乙酸代替盐酸,消除了聚沉现象,吸光度在2h内保持不变,测定结果较准确,可成为一般企业产品简易检测方法。测定京尼平苷除采用上述方法外,一般在实验室还采用薄层色谱分离--分光光度法测定和硫酸铜--分光光度法测定。但前者每次都需制备一定数量的薄层色谱板,薄层板的好坏直接影响到测定结果准确与否,受人为操作因素影响太大,且薄层板的硅胶对京尼平苷有一定的吸附作用,不能完全洗脱,造成结果偏低和不准确;后者采用活性炭脱色后,滤液需在冰箱中过夜,耗时较长,不适合企业快速检测分析,且测定结果偏低。3治疗冠心病等疾病治疗京尼平苷最早作为栀子果实的一种有效成分,用作治疗胆结石等疾病。随着对其研究的深入,目前已在医药、生物检测、农业和生物医学技术等方面得到广泛应用。3.1京尼平苷对患者血栓形成和血小板增长的作用在《本草纲目》中明确记载栀子果实具有保肝利胆作用,这点已经得到肯定。通过现代仪器对其成分进行分析,人们对其中发挥主要作用的有效成分是京尼平苷还是藏红花素,一直争论不休,众说不一。朱振家等通过对比京尼平苷和藏红花素对大鼠胆汁分泌量影响的实验,结果表明,京尼平苷可显著增大胆汁分泌量,降低胆汁内胆固醇含量,具有明显的利胆作用,随后他们又研究了京尼平苷对地鼠胆固醇结石形成的影响,发现京尼平苷能抑制胆固醇结石的聚集,降低胆囊结石的形成和因摄取高热量食物而造成的胆固醇升高。随着年龄的增长,蛋白质尤其是胶原蛋白的合成速度减慢,角质层更新也随着减慢,因而,在现代医学中,一般认为衰老主要与蛋白质代谢密切有关。《本草纲目》中记载杜仲具有抗衰老等作用,赵辉等译注报道杜仲叶具有抑制衰老的功效,经分析杜仲叶起主要作用的有效成分是京尼平苷酸,它能有效促进胶原蛋白合成,防止衰老。尽管很早就使用和报道了栀子果实具有消炎和抗肿瘤的疗效,但其中起主要作用的有效成分和作用机理并不清楚。Suzuki等对此进行了探索,他们研究了京尼平苷和京尼平对血栓形成和血小板凝聚的影响。在活体内,京尼平苷和京尼平能延长因光化学引起的肿瘤诱变时间;在体外,京尼平苷和京尼平都引起了胶原蛋白变性,但没有发现血小板凝聚现象。因而可以肯定地说,京尼平苷能抑制血小板凝聚,具有抗肿瘤的作用。与此同时,人们对京尼平苷及京尼平的其它药用方面也做了大量的研究,例如在日本,M.Yamazaki等研究发现京尼平能防治因Amyloid蛋白质引起的神经毒性。3.2栀子蓝色素的提取目前在食品工业越来越要求使用天然食用色素,但在众多的天然色素中,作为三原色的红、黄、蓝,蓝色素品种较少,稳定性较差,因而研究天然蓝色素成为急需解决的一项课题。一般具有商业价值的天然蓝色素大都从栀子中获得,即用栀子中提取的京尼平苷进行水解,水解物同伯氨基酸反应生成栀子蓝色素,但这种蓝色素在酸性环境中不能稳定存在,因而在应用上存在一定的局限性。K.Koga等对上述方法进行了改进,他们利用京尼平同牛磺酸反应合成了性能稳定的蓝色素,可广泛用作食品和药物的着色剂。但用来水解京尼平苷的β-葡萄糖苷酶价格昂贵,成本高。随后,孙力军等采用微生物发酵和酶促反应分开的方法,得到色泽鲜明的栀子蓝色素。在制备过程中,栀子中的藏红花素对栀子蓝色素造成一定的影响,使栀子蓝色素染色的制品发暗,因而必须对栀子有效成分进行分离,提纯京尼平苷。此外,所选的氨基酸种类对色泽的影响也很大,结果表明,只有Leu、Arg和Phe三种氨基酸形成色素最佳,呈美丽的蓝色。最近,C.GCui等利用这种合成的蓝色素与β-羟基三羧酸、有机磷等化合物混合,得到一种有效的飞虫诱捕剂,能在多种天气条件下使用,制备过程简单。京尼平除用作食用色素外,还可用作显色剂测定氨基酸的含量。通常氨基酸的测定常采用比色法,通过水合茚三酮与氨基酸反应显色,在分光光度计下测定,但这种方法存在以下不足,一是显色时间短,摩尔吸光系数受酸、盐等多种物质的影响,如加入低浓度的金属离子Cu2+,Fe3+至显色系统中,吸光值分别降低50%和98%;二是专一性差,水合茚三酮能和所有含氨基官能团的化合物显色,并不局限于氨基酸,从而干扰测定;三是水合茚三酮有毒,对人体易造成危害,能引起多种疾病,因而改进氨基酸的测定方法势在必行。S.WLee等利用栀子中提取的京尼平苷水解为京尼平,建立了一种新的氨基酸的测定方法。京尼平与氨基酸反应呈蓝色,与水合茚三酮显色系统相比,摩尔吸光系数最大增大了14倍,灵敏度更高,且系统受杂质影响较小,加入低浓度的金属离子Cu2+,Fe3+,吸光度基本不变。LIchen等利用京尼平苷与口腔中的放线菌作用产生绿色化合物,建立了测定口腔放线菌的检测方法。这种方法专一性强,检测限低,最低可检测到每ml104个放线菌细胞。3.3促进农业生产我国人多地少,如何有效利用现有耕地面积,进行农作物增产增效一直是个热点课题。京尼平苷具有很强的生理活性,能促进植物生根和农作物增产。张伯熙等利用京尼平苷制成一系列新型复方增产剂,先后对小麦、棉花、黄瓜等农作物进行实验,增产效果明显,平均增产30%左右,且使用安全方便,其降解产物无毒副作用,因而受到日益关注。3.4交联剂的生物活性随着生物医学技术的不断发展进步,异种生物组织、各种生物假体和替代物也逐渐应用到临床医学中,用于各种疾病的治疗,但这些生物假体无一例外地需要交联处理。传统的交联剂主要是一些非生物物质,如甲醛、戊二醛、环氧化物等,其细胞毒性大,生物相容性差,容易产生钙化现象。京尼平作为一种新的生物材料交联剂,能形成稳定的交联制品,具有细胞毒性小,生物相容性好,不发生钙化现