海菖蒲化學成分研究進展

楊 歡 陳 文 王湘君 溫 濤 趙智晨 杜長臻

①海南熱帶海洋學院海洋科學與技術(shù)學院 ②海南熱帶海洋學院理學院 ③海南熱帶海洋學院水產(chǎn)與生命學院

隨著我國對海洋資源的開發(fā)利用，海菖蒲作為一種海洋藥物也引起許多科研工作者的關(guān)注。本文分別對目前國內(nèi)海菖蒲粗多糖提取工藝、氨基酸提取工藝和海菖蒲其他化學成分的研究進行收集整理，統(tǒng)計了多種海菖蒲粗多糖和氨基酸提取工藝的實驗最佳參數(shù)，希望對后續(xù)海菖蒲化學成分的研究提供幫助；其中梁智淵等通過對海菖蒲粗多糖提取物的分析處理得出了海菖蒲多糖的組分和比例，此外梁智淵和王方兩人都對海菖蒲化學成分進行研究并分別從海菖蒲中提取到了多種化學物，填充了目前對海菖蒲化學成分研究的空白。

海菖蒲作為一種單子葉海洋植物，它包含的多種化學成分具有抗氧化、抗腫瘤和抗衰老等生物活性，因此海菖蒲作為海洋植物在新藥物研發(fā)方面具有十分可觀的前景；自然生長的海菖蒲多分布在高壓高鹽的區(qū)域，生存環(huán)境獨特，我國海菖蒲植物資源主要分布在海南和廣東兩省。近年來發(fā)現(xiàn)海菖蒲的浸提液對有害赤潮藻具有抑制作用，進一步體現(xiàn)了海菖蒲化學成分研究的必要性。目前國內(nèi)對海菖蒲所含化學成分研究正處于初級階段，主要對海菖蒲多糖和氨基酸的提取和檢測工藝進行了較為細致的研究。本文通過匯總對海菖蒲化學成分研究工藝的實驗方法，希望對后續(xù)對海菖蒲化學成分的研究提供支持。

1 海菖蒲化學成分研究綜述

1.1 海菖蒲化學成分的研究現(xiàn)狀

隨著我國深海探索技術(shù)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們對海洋動植物的認識也變得更加完善。近年來我國對海洋資源的開發(fā)力度大大提升，海洋藥物的開發(fā)研究也因此備受重視，海菖蒲因其含有的多種化學成分和獨特的生存環(huán)境吸引了眾多科研人員的注意；根據(jù)現(xiàn)有資料研究得出在海菖蒲內(nèi)包含多種化學成分具有抗氧化、抗腫瘤和抗衰老等多種生物活性，海菖蒲所具有的多種生物活性使其在藥用領(lǐng)域有著巨大的潛力[3-5]。目前對海菖蒲的化學成分研究多集中在多糖和氨基酸兩方面，對海菖蒲化學成分的研究主要有：饒梧丙等使用有機溶劑甲醇對海菖蒲多糖進行提取、溫佳慧等用索式提取法對海菖蒲多糖進行提取、張順琦等提出了使用PDF結(jié)合酶法提取海菖蒲多糖的方法、劉思惠等進行了海菖蒲氨基酸堿提測定工藝的研究，此外梁智淵和王方兩人對海菖蒲的化學成分進行了較為細致的研究工作[6-10]。目前對海菖蒲化學成分提取研究較少，對海菖蒲不同化學成分的提取和分析的種類也十分有限。

1.2 海菖蒲多糖提取的研究綜述

多糖作為海菖蒲主要化學成分之一，近年來被許多學者關(guān)注。目前對海菖蒲多糖提取工藝的研究中饒梧丙等使用有機溶劑甲醇提取海菖蒲粗多糖，實驗采用單因素變量法，在控制其他變量不變的同時探究海菖蒲萃取時間和多糖提取量的關(guān)系，并且結(jié)合紫外分光光度計測量不同濃度海菖蒲粗多糖提取液的吸光度，從而得出最佳提取時間2.5 h，粗多糖最大提取量為0.0317 g。在490 nm的波長下測得的數(shù)據(jù)如表1所示。

表1

張順琦等使用有機溶劑乙醇對海菖蒲進行粗多糖提取，實驗采用單因素變量法，控制其他變量不變探究不同濃度的乙醇溶液對粗多糖提取率的影響，結(jié)合紫外分光光度法測量粗多糖提取液的吸光度值，繪制乙醇體積分數(shù)-吸光度曲線和葡萄糖標準曲線。實驗得到乙醇的最佳提取濃度為0.9，粗多糖的最佳提取量為1.29 mg/g。在490 nm波長下測得的具體數(shù)據(jù)如表2所示。

表2

溫佳惠等以無水乙醇作為提取溶劑，選取溫度作為單因素變量，選取索氏提取器對海菖蒲進行粗多糖提取，通過紫外分光光度計測定提取液的吸光度，計算多糖含量從而確定提取海菖蒲多糖的最佳溫度。實驗在控制提取溫度為70 ℃時得到無水乙醇提取海菖蒲粗多糖的最佳提取時間為2 h，最大提取率為1.911%，在研究設定的時間范圍內(nèi)多糖提取率的變化范圍在0.915%～1.938%之間。實驗得到的時間和提取率的曲線如圖1所示。

圖1

張順琦等擬采用PDF結(jié)合酶法提取海菖蒲多糖，結(jié)合高壓脈沖電場技術(shù)和傳統(tǒng)酶解法提取海菖蒲多糖，綜合兩種技術(shù)的優(yōu)點，對影響海菖蒲粗多糖提取率的因素進行單變量考察，并采液料比例等因素的影響，最終得到最佳的工藝參數(shù)。

梁智淵使用直接水提法對海菖蒲進行多糖提取，并且使用Sevag法出去提取液中的蛋白質(zhì)，減少對海菖蒲多糖研究的干擾。實驗通過測定標準D-半乳糖標準曲線，按照標準曲線的比色操作測定多糖樣品的吸光光度，通過標準曲線計算海菖蒲的總多糖含量。實驗直接提取到粗多糖3.35 g，實驗提取率為3.35%。實驗通過單糖衍生化（糖腈乙酸酯衍生法）使多糖轉(zhuǎn)化為糖腈乙酸酯衍生衍生物，實驗使用GC-MS對轉(zhuǎn)化產(chǎn)物進行分析，進而測定標準單糖的保留時間。最終實驗得到海菖蒲的多糖種類組成和含量百分比如表3所示。

表3

1.3 海菖蒲氨基酸測定研究綜述

由于海菖蒲含有的氨基酸具有對營養(yǎng)物質(zhì)的代謝和體內(nèi)機制運作的調(diào)控作用，因此海菖蒲所包含的氨基酸成分具有重要的研究價值。目前對海菖蒲氨基酸的研究還處于初級階段，研究資料稀少具有廣泛的發(fā)展空間。

溫佳慧等使用加熱堿提法提取海菖蒲體內(nèi)的氨基酸成分，使用紫外分光光度法在氨基酸的最大紫外吸收波長570 nm處檢測提取物中的氨基酸濃度,并繪制氨基酸標準曲線得出線性方程對提取物中的氨基酸濃度進行計算。實驗過程中堿解時間為1.5 h，堿解溫度為70 ℃，液料比設置為1:30后每次增加十毫升至第五組實驗。實驗得出海菖蒲氨基酸提取的最佳液料比為1:40，氨基酸最佳提取量為0.150 mg/ml。實驗中在波長為570 nm時使用紫外分光光度計測得的液料比與提取率的具體數(shù)據(jù)如表4所示。

表4

1.4 海菖蒲其他化學成分的研究

王小兵使用硅膠柱色譜、薄層色譜和高效液相色譜等技術(shù)對海菖蒲的化學成分進行了較為全面的分離分析，實驗最終得到十個化合物，經(jīng)過鑒定得到的化合物名稱如下：1-(3-乙基苯基) -1,2-乙二醇(1)、luteolin 3′-O-β-D-glucuronide (2)、1-(4-ethylphenyl) -1,2-ethanediol (3)、(+) -isololiolide (4)、apo-9′-fucoxanthinone (5)、dehydrovomifoliol (6)、(-) -loliolide(7)、十八烷酸 (8)、木犀草素 (9) 和對羥基苯甲酸 (10)，并且分離提純的編號為1和3-8的化合物是首次在該植物中提取到的；王小兵鑒定出的海菖蒲化學成分極大的豐富了我們對海菖蒲化學成分的研究空白，并且也證實了海菖蒲還具有繼續(xù)開發(fā)利用的巨大潛力。

梁智淵在對海菖蒲樣品進行分析后一共得到了十個化合物，其中成功鑒定出的八個化合物的名稱分別為木犀草素（EⅡ-1）、金圣草素（EⅡ-2）、2-（2,5-二羥基苯基）-色滿-3,5,7-三醇（EⅡ-3）、豆甾醇-3-β-D-吡喃葡萄糖苷（EⅡ-4）、對羥基苯甲酸（EⅡ-5）,1-甲基-3羥甲基哌啶（EⅡ-5）、木犀草素-7-O-葡萄糖醛酸（EⅢ-1）、金圣草素-7-O-葡萄糖醛酸（EⅢ-2）。在鑒定過程中梁智淵使用了薄層層析、硅膠柱層析等分離技術(shù)并結(jié)合傳統(tǒng)的萃取和重結(jié)晶等方法，實驗結(jié)果可信度較高。鑒定出的八個化合物都是梁智淵首次從海菖蒲中提取出來的，極大的填充了我們對海菖蒲化學成分研究的空白。

2 結(jié)論

海菖蒲作為一種海洋植物，所含有的多糖、氨基酸等多種化學成分對人體具有抗衰老、抗癌等醫(yī)用特性，這也說明海菖蒲在醫(yī)藥方面具有十分巨大的科研潛力和經(jīng)濟價值。海菖蒲作為一種海洋藥物，在我國目前海洋資源開發(fā)得大趨勢下會有十分廣闊的應用前景。本文總結(jié)了目前對海菖蒲所含有的化學成分的研究，并且對海菖蒲粗多糖提取和氨基酸得提取技術(shù)有著較為詳細得介紹，希望能夠幫助到后續(xù)海菖蒲的研究利用。