金蓮花多糖提取純化方法及活性的研究進(jìn)展

王佳李麗麗

(1.佳木斯大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007；2.中-烏農(nóng)林技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 佳木斯 154007)

金蓮花(Trollius chinensis Bunge)為毛茛科植物以花入藥的代表，又名旱地蓮、旱金蓮、金疙瘩、金芙蓉等，為多年生草本植物，株高30～100cm，莖柔軟攀附，葉圓形似荷葉，花形近似喇叭，萼筒細(xì)長(zhǎng)，常見黃、橙、紅色[1]，世界上共有約20余種，我國(guó)約有16個(gè)種和7個(gè)變種，主要分布在河北、山西、內(nèi)蒙古以及陜西等地區(qū)[2]。

始見于《本草綱目拾遺》，曰“味滑苦，無(wú)毒，性寒；治口瘡喉腫、浮熱牙宣、耳疼目痛……明目，解嵐瘴；疔瘡，大毒諸風(fēng)”[3]。1977年版《中國(guó)藥典》(一部)開始收錄金蓮花，稱其性味“苦，微寒”，功能主治為“抗菌消炎”[4]。1999年版《中華本草(第3卷)》謂其“清熱解毒、消腫、明目”[5]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，金蓮花確有抗菌、抗炎、抗病毒等作用[6]。

現(xiàn)今對(duì)金蓮花的開發(fā)研究主要集中在黃酮類和酚酸類成分上，少見有考慮其多糖的開發(fā)與利用。研究表明，植物多糖具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗衰老、降血糖和抗凝血等作用[7，8]，且來(lái)源廣泛，毒副作用低，安全性好，無(wú)致癌作用，可作為新藥用于研發(fā)，具有較高的開發(fā)價(jià)值[9]。本文以金蓮花多糖的提取、分離純化及體外抗氧化活性等進(jìn)行文獻(xiàn)綜述，為進(jìn)一步促進(jìn)金蓮花多糖資源的合理利用和相關(guān)新藥研發(fā)提供參考。

1 提取方法

1.1 水提醇沉法

水提醇沉法[10]因其方法簡(jiǎn)單、方便、成本低、無(wú)污染，是國(guó)內(nèi)外多糖提取的最常規(guī)的方法，被廣泛熟知和應(yīng)用。劉洋等[11]采用水提醇沉法研究大興安嶺金蓮花粗多糖的提取工藝，且采用苯酚-硫酸法測(cè)定出了粗多糖的含量。并通過(guò)正交優(yōu)化確定最佳提取條件：浸提溫度80℃，浸提時(shí)間3h，料液比為1∶60，乙醇濃度85%，使多糖得率至29.63mg·g-1；白云娥等[12]采取此方法對(duì)河北及山西產(chǎn)地的金蓮花粗多糖進(jìn)行含量測(cè)定，結(jié)果顯示，河北及山西金蓮花粗多糖得率分別為10.6%，隨后計(jì)算了粗多糖中多糖的含量，結(jié)果為河北及山西產(chǎn)金蓮花粗多糖中多糖含量分別為12.8%及11.7%。

1.2 超聲波輔助提取法

隨著金蓮花多糖提取工藝的進(jìn)一步發(fā)展，水提醇沉法耗時(shí)久這方面發(fā)現(xiàn)了一些優(yōu)化方法，超聲波輔助提取法就是其中的一種，饒娜[13]對(duì)比3種方法提取金蓮花多糖，結(jié)果表明，超聲波輔助提取金蓮花多糖的提取率為0.24%，提取率較高；梁永鋒[14]利用正交試驗(yàn)法確定在超聲波輻射條件下最佳提取工藝為提取溫度80℃，料液比1∶25，超聲波輻射功率300W，超聲波輻射時(shí)間30min；此方法極大地降低了時(shí)耗，但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)超聲時(shí)間超過(guò)30min時(shí)多糖提取率有下降的現(xiàn)象。這可能是因?yàn)榕c傳統(tǒng)水提醇沉法相比，超聲輔助提取方法的使用雖然會(huì)加快細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的破壞速度，使多糖類成分更快地通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入溶劑中，但由于多糖的穩(wěn)定性較差，增加超聲波輻射時(shí)間會(huì)造成多糖變性，降低多糖提取率[15]。

1.3 酶輔助提取法

酶輔助提取法是指利用生物酶的高效性及專一性，降解細(xì)胞壁以及細(xì)胞質(zhì)中的組成物質(zhì)，從而破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，使得多糖等物質(zhì)的溶出。目前，酶輔助提取法常選用果膠酶、木瓜蛋白酶和纖維素酶等作為輔助提取酶[16]。因?yàn)槔w維素酶具有易溶解、活性較高等特點(diǎn)，劉洋等[17]用纖維素酶水解輔助提取金蓮花多糖的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，多糖得率隨加酶量的增加而增加，在加酶量為9～27U·g-1，多糖提取率上升趨勢(shì)較為明顯，隨后采取響應(yīng)面法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化結(jié)果：提取溫度55℃，提取時(shí)間102min，pH值4.15，加酶量32.23U·g-1，在此條件下的多糖提取率可達(dá)10.43%。

2 分離純化方法

經(jīng)過(guò)初步提取得到的多糖多為粗多糖，含有較多雜質(zhì)，需要進(jìn)一步分離出脂類、色素、蛋白質(zhì)及一些低聚糖苷類物質(zhì)等雜質(zhì)，純化多糖。目前，關(guān)于多糖的分離純化常用方法有Sevage法、大孔樹脂吸附層析法和凝膠層析法[18]。饒娜等[19]依次選用石油醚、丙酮和80%乙醇熱處理原料以除去脂類、色素等物質(zhì)；隨后使用AB-8大孔吸附樹脂(預(yù)處理)純化，進(jìn)行粗多糖脫色、脫蛋白處理；并對(duì)得到精制金蓮花多糖上DEAE-52柱進(jìn)行洗脫，收集含量高的多糖洗脫液，濃縮、冷凍干燥得到不同級(jí)分的金蓮花多糖。截止目前，關(guān)于金蓮花多糖的研究較少，筆者暫未見金蓮花多糖的分離純化采取其他方法。

3 體外抗氧化活性

植物多糖作為具有多種生物活性的天然產(chǎn)物，由于高效、低毒已成為抗氧化活性領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[20]。Zhang等[21]發(fā)現(xiàn)了金蓮花莖中的多糖與黃酮在保濕活性和抗氧化活性方面具有協(xié)同作用，結(jié)果表明，質(zhì)量比(w/w)為7∶3(黃酮與多糖)的混合物表現(xiàn)出較好的保濕性(73.08±2.4%)和清除效果，OH自由基(85.46±0.52%)。同時(shí)，質(zhì)量比(w/w)為3∶7(黃酮與多糖)的混合物對(duì)DPPH自由基(44.10±0.81%)和降低容量具有更好的清除效果，具有在食品工業(yè)中作為食用薄膜或可食用包裝材料的潛力。王書華等[9]探究了其試驗(yàn)得到純化的金蓮花多糖1對(duì)·OH、·O-2等的清除作用。結(jié)果表明，在一定濃度范圍內(nèi)對(duì)·OH有一定的清除作用，且隨著濃度增加，對(duì)·OH的清除率上升；但對(duì)·O-2沒有清除作用，相反還會(huì)誘導(dǎo)·O-2的產(chǎn)生。這與文獻(xiàn)報(bào)道的一些植物多糖具有清除·O-2的作用有所不同[22]，其具體原因還需進(jìn)一步分析研究。

4 現(xiàn)代藥理活性

Guo等[23]從金蓮花的干花中分離出17種新的labdane-di萜類糖苷A-Q(1-17)，通過(guò)全面的光譜分析，ECD計(jì)算和單晶X射線衍射分析證實(shí)了它們的結(jié)構(gòu)，并在體外評(píng)估了所有化合物(1-17)的RAW 264.7巨噬細(xì)胞中脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的NO產(chǎn)生的抑制活性。其中，化合物6、化合物7、化合物11和化合物1對(duì)NO產(chǎn)生表現(xiàn)出顯著的抑制活性，IC值范圍為6.0±1.14～4.0±2.3μM。此外，化合物6、化合物7、化合物11和化合物2均下調(diào)LPS介導(dǎo)的RAW 1.264細(xì)胞中iNOS、COX-7和IL-<>β的mRNA表達(dá)。Feng等[24]從金蓮花中分離出了一種未被描述的糖苷trochinenol A(1)，通過(guò)肉湯微稀釋和NF-κB報(bào)告基因測(cè)定研究，此化合物1對(duì)金黃色葡萄球菌表現(xiàn)了出明顯的效果，MIC值為6.25μg·mL-1。此外，其還對(duì)TNFα誘導(dǎo)的NF-κB途徑的激活顯示出中等效果。

5 展望

經(jīng)文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有對(duì)金蓮花多糖的研究以提取方法的研究報(bào)道較多，近年來(lái)采取了很多新興方法并取得了較好的效果，但對(duì)提取物分離純化方面大多還是集中在大孔樹脂、硅膠色譜柱這種較為傳統(tǒng)的方法上，可以嘗試使用現(xiàn)代分離純化方法如超濾、微濾等膜分離技術(shù)、凝膠色譜技術(shù)、聚酚胺樹脂、高壓液相色譜制備、逆流分配色譜技術(shù)等。目前對(duì)金蓮花藥理活性方面的研究大多都集中在其主要活性成分黃酮類化合物上，其次是酚酸類，對(duì)于多糖的研究報(bào)道甚少，而植物多糖來(lái)源廣泛，安全性好，毒副作用低，無(wú)致癌作用，具有較高的開發(fā)價(jià)值。藥用植物起到一定活性作用主要是由于植物的一些次生代謝產(chǎn)物，只研究其主要成分不能完整準(zhǔn)確地表明該藥用植物的相關(guān)藥理價(jià)值，且我國(guó)金蓮花種類豐富，來(lái)源分布較廣，較為復(fù)雜的地理?xiàng)l件因素可能對(duì)其活性成分的含量及相關(guān)藥效呈現(xiàn)出多樣性，故今后可以加強(qiáng)這些方面的研究，進(jìn)一步促進(jìn)金蓮花多糖資源的合理利用與相關(guān)新藥研發(fā)，對(duì)中藥資源的開發(fā)利用和現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及相關(guān)地質(zhì)資源的研究提供參考，擴(kuò)大金蓮花的應(yīng)用范圍。