糖苷類天然產(chǎn)物的提取與分離技術(shù)

1、糖苷類天然產(chǎn)物的提取與分離技術(shù)摘要：多糖和糖昔參與體內(nèi)細(xì)胞各種生命現(xiàn)象的調(diào)節(jié)，能激活免疫細(xì)胞， 提高機(jī)體免疫功能，而對正常細(xì)胞無毒副作用。我國天然產(chǎn)物資源豐富， 對糖昔類化合物的的研究有著很好的基礎(chǔ)，本文主要綜述了糖昔的提取與 分離新技術(shù)。關(guān)鍵詞：糖昔，提取，分離* 刖言糖昔廣泛分布于植物的根、莖、葉、花和果實(shí)中。大多是帶色品體， 能溶于水，一般味苦，有些有劇毒，水解時(shí)生成糖和其他物質(zhì)。例如苦杏 仁昔(amygdalin) 水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖、苯甲醛和氫氤酸。 糖昔可用作藥物。很多中藥的有效成分就是糖昔，例如柴胡、桔梗、遠(yuǎn)志 等。我國目前生產(chǎn)的天然植物藥產(chǎn)品占國際市場的份量相對較低，這與我

2、 國提取、分離與鑒定技術(shù)落后、設(shè)備現(xiàn)代化程度低等研究條件不無關(guān)系。因此，要充分挖掘天然產(chǎn)物在藥物研究領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化， 其首要問題是解決天然產(chǎn)物中有效成分的提取與分離技術(shù)問題1。本文將就糖昔類天然產(chǎn)物最新提取與分離技術(shù)進(jìn)行綜述。1糖苷的提取1.1 般提取方法各種昔類分子中由于昔元結(jié)構(gòu)不同，所連接糖的數(shù)目種類也不一樣， 所以糖昔很難有統(tǒng)一的提取方法，因此其提取方法是有差別的，如用極性 不同的溶劑循極性從小到大次序提取，則在每一提取部分，都可能有昔的 存在。以下是最常用的提取方法。1.2兩步萃取法在菜籽粕脫毒液中硫代葡萄糖昔提取中，用70%乙醇液洗脫原料，過濾后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收乙醇，得

3、到母液。在母液中加入萃取劑，攪拌約1小時(shí)候，倒入分液漏斗中靜置2小時(shí)。放出下層溶液，取上層溶液加入蒸餾 水，攪拌1小時(shí)后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，回收萃取劑，得到糖苷水溶液。用自配萃 取劑萃取水溶液，再用硫酸鈉溶液反萃取。反萃液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至十，即得混 合糖苷?，F(xiàn)有的糖苷提取工藝需要先用醋酸鉛、醋酸鋇沉降蛋白2,3，難過慮， 并使大量糖苷流失，醋酸鉛、醋酸鋇使蛋白變性，逝去利用價(jià)值，不利于 原料的充分利用。沉降蛋白后，用 DEAE Sephadex A-225層析柱陳色素。 然后用大量0.02mol/L的酸酸毗啶溶液洗脫3，得近白色糖苷。醋酸毗啶 溶液難回收，不能重復(fù)利用，從而大大增加生產(chǎn)成本。而用兩步萃取法獲

4、得的混合糖苷為白色，且沒有經(jīng)過蛋白沉降處理， 經(jīng)檢驗(yàn)不含蛋白?？梢娫摲椒ú僮骱唵?，設(shè)備要求低，所用試劑易于回收 利用，降低了生產(chǎn)成本。1.3大孔樹脂吸附法分離大孔吸附樹脂(Marcoporous adsorption resin)4 是一種不含交換基團(tuán)、 具有大孔結(jié)構(gòu)的高分子吸附劑，于 20世紀(jì)60年代開始應(yīng)用。由于大孔吸附樹脂具有表面積大、吸附量大、選擇性好、吸附速度快、 易于解吸附、物理化學(xué)穩(wěn)定性高、再生處理簡便、使用周期長和節(jié)省費(fèi)用 等諸多優(yōu)點(diǎn)。它的吸附作用與表面吸附、表面電極或形成氫鍵等有關(guān)5。主要用來分離純化糖苷類、黃酮類、生物堿類、酚酸類、色素類、氨基酸 類等。李慶勇等對大孔樹脂分

5、離刺五加中有效成分丁香苷的最佳工藝進(jìn)行考 察時(shí)發(fā)現(xiàn)，刺五加用水作溶劑進(jìn)行超聲提取、濃縮，按照丁香苷與十樹脂 質(zhì)量比0.021的量，向濃縮液中加入樹脂，攪拌 1 h，平衡1 h，離心，濾 出樹脂裝柱，用含20%乙醇的二氯甲烷混合溶劑洗脫，將洗脫液凍干，此 種方法獲得丁香苷的提取工藝最好。1.4超聲提取技術(shù)超聲提取技術(shù)6是將超聲波產(chǎn)生的空化、振動、粉碎、攪拌等綜合效 應(yīng)應(yīng)用到天然產(chǎn)物成分提取工藝中，實(shí)現(xiàn)擊破細(xì)胞壁，高效、快速提取細(xì) 胞內(nèi)容物的過程7,8。高強(qiáng)度的超聲波則會抑制酶的活性，甚至使酶失活 9。例如，皂苷是存在于植物中的一類結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的苷類化合物，常用水 加熱提取或用有機(jī)溶劑浸漬提取，耗時(shí)

6、長，提取效率低。Jianyong wu等10 用超聲提取技術(shù)提取人參皂苷，比常規(guī)提取方法快3倍，提取效率高，更易于純化，并且由于其提取溫度低，所得的人參皂苷的活性也較常規(guī)方法 高。1.5纖維素酶輔助提取纖維素酶具有極高的活性和高度專一性，可在常溫、常壓和溫和的酸 堿條件下，高效地進(jìn)行催化反應(yīng)11,12。例如，甜菊葉在高溫蒸煮過程中 會產(chǎn)生多種類型的雜質(zhì)13，如蛋白質(zhì)、果膠、鞣質(zhì)等，會影響甜菊糖苷 的析出，并給分離帶來困難。纖維素酶可以破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，從而可以使 葉片中的甜菊糖苷在較低的溫度下溶于溶劑中14,15。2糖苷的分離技術(shù)2.1超臨界流體色譜超臨界流體萃取(Supercritical F

7、luid Extrac tion，SCFE)16，是隨著 科技的發(fā)展，近代化工分離中出現(xiàn)的一種新興技術(shù)，也是目前國際上較為 先進(jìn)的一種物理萃取技術(shù)，近年來，在許多工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用。它 是以高壓、高密度的超臨界流體(Supercritical Fluid，SCF)為溶劑17，從 液體或固體中溶解所需的組分，然后采用升溫、降壓、吸收(吸附)等手段將溶劑與所萃取的組分分離，最終得到所需純組分的操作。超臨界流體色譜兼?zhèn)淞藲庀嗌V和液相色譜的特點(diǎn)，更是氣相色譜和 液相色譜的重要補(bǔ)充，超臨界流體色譜既可分析氣相色譜不適宜的高沸點(diǎn)、 低揮發(fā)性、熱不穩(wěn)定的樣品，同時(shí)具有比高效液相色譜更快的分析速度和 條

8、件。劉志敏等18采用超臨界流體色譜分離并測定了銀杏葉提取物水解后 的三個(gè)苷元(槲皮素、山奈酚、異鼠李素)的含量。以苯基柱為固定相，二 氧化碳、乙醇、磷酸(90: 9.98 : 0.02，v/v )為流動相，在壓力 25.0MPa , 溫度50.0 C,流動相流速1.00mL/min的條件下，三個(gè)黃酮苷元獲得良好分 離。2.2高速逆流色譜分離高速逆流色譜技術(shù)(high speed counter currentchromatography , HSCCC)19首創(chuàng)于20世紀(jì)80年代初，是美國Ito教授發(fā)明的一種新穎的 分析分離技術(shù)。它是一種不用任何固態(tài)支撐體或載體的液液分配層析法， 能夠完全排除

9、固體載體導(dǎo)致的不可逆吸附和對樣品的玷污、失活、變性等 影響，能實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜混合物中各組分的高純度制備量分離。其分離原理是 在內(nèi)徑約1.6mm的細(xì)管繞成的螺旋管柱里，互不相溶的兩相溶劑能在重力 場的作用下形成分段狀態(tài)。恒流泵輸送載著樣品的流動相穿過固定相，在 螺旋管的高速轉(zhuǎn)動下，兩相就會沿螺旋管縱向分開，由于不同的物質(zhì)在兩 相中具有不同的分配系數(shù)，在柱中的移動速度也不同，從而使樣品得到有 效的分離20。竇德強(qiáng)等21運(yùn)用高速逆流色譜法從人參莖葉總皂苷中一次分離得到 人參皂苷Re與Rg1各25 mg和18 mg。所選用溶劑系統(tǒng)為乙酸乙酯-正丁 醇-水(4: 1: 5)的上相為流動相，流動相流速為1.5

10、 mL/min。試驗(yàn)表明本方法不僅重現(xiàn)性好，而且方法簡單易行。2.3離子交換樹脂分離離子交換樹脂22其質(zhì)量可靠，費(fèi)用??；分離操作簡便，采用小型離 子交換柱即可進(jìn)行分離，分離速度快；不使用有毒有害的有機(jī)萃取劑及溶 劑，環(huán)境污染??；離子交換樹脂性能穩(wěn)定，可再生反復(fù)使用23。因其諸多優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、環(huán)境保護(hù)等許 多領(lǐng)域。利用離子交換樹脂進(jìn)行交換、吸附、絡(luò)合，從而達(dá)到分離、提純、 富集等效果。因此數(shù)十年來離子交換樹脂的研究與應(yīng)用受到人們的極大關(guān) 注。黃酮類、生物堿類、有機(jī)酸、糖苷類化合物等分離純化均可使用離子 交換樹脂。如氨基糖苷類抗生素，紅霉素、鏈霉素、卡那霉素，在

11、中性或 弱酸性條件下以陽離子形式存在，可以用陽離子交換樹脂分離提純。3結(jié)束語天然產(chǎn)物是一個(gè)非常復(fù)雜的體系，如何從復(fù)雜的天然產(chǎn)物中提取和分 離出有效成分，是當(dāng)前加快天然產(chǎn)物現(xiàn)代化進(jìn)程的一個(gè)重要問題。提取分 離手段與天然產(chǎn)物的研究進(jìn)展息息相關(guān)，在過去，由于提取分離手段和技術(shù) 的落后，我國在天然產(chǎn)物研究領(lǐng)域面臨了不少困難，這無疑阻礙了我國天 然藥物研究的的進(jìn)展。與傳統(tǒng)分離方法相比，新的分離提純技術(shù)已有了突 破性進(jìn)展，但在具體應(yīng)用中仍有許多不足之處，如：靈敏度低、檢測限低、 重現(xiàn)性較差、線性范圍窄、適用范圍窄等。今后在發(fā)展新方法的同時(shí)也要 重視對傳統(tǒng)方法的改進(jìn)，將多種方法聯(lián)合起來、取長補(bǔ)短乃是未來發(fā)展

12、之 方向，新分離技術(shù)不斷應(yīng)用到天然產(chǎn)物活性成分提取和純化中，顯示了廣 闊的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)秦為輝，陳新，張長春，尚晏嬰.提取與分離新技術(shù)在天然產(chǎn)物研 究中的應(yīng)用.武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,27(2): 19-22Zhou JL(周錦蘭)，Yu KC(俞開潮).Purification and antitum or activity of major glucosinolates separated form Brassica leraced Rapesee Chin J Appl Chem(應(yīng)用化學(xué))，2005,22: 1075-1078Yuan LF(袁麗鳳)，Guo WQ(郭偉強(qiáng))，W

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