百合助眠活性组分的筛选和分析
2017-12-14胡超群徐德平
胡超群,徐德平
(江南大学 食品学院,江苏 无锡 214122)
百合助眠活性组分的筛选和分析
胡超群,徐德平*
(江南大学 食品学院,江苏 无锡 214122)
对百合助眠的活性组分进行筛选并对有效成分进行分析。用直接睡眠实验和延长戊巴比妥钠睡眠时间实验对百合助眠作用的有效成分进行研究;用大孔树脂、MCI等方法分离具有助眠作用的有效成分;用核磁共振对有效成分进行结构鉴定。百合的正丁醇提取物能显著增加小鼠睡眠率、睡眠时间,促进小鼠更快进入睡眠。经分离,得到的主要物质结构为(25R)-3β,17α-二羟基-5α-螺甾烷-6-酮-3-O-α-L-鼠李糖基-(1→2)-β-D-葡萄糖苷和(25R)-3β-羟基-5α-螺甾烷-6-酮-3-O-α-L-鼠李糖基-(1→2)-β-D-葡萄糖苷。百合的正丁醇提取物具有显著助眠作用,其中具有助眠作用的主要物质为甾体皂苷。
百合;助眠;有效成分
百合作为常用中草药,最早收录于《神农本草经》。在我国,百合的食用和药用历史非常悠久,早在唐朝就开始了百合的食用、药用和种植。近年来,国内有不少关于百合助眠作用的报道,特别是李卫民等[1]、胡焕萍等[2]通过百合对戊巴比妥钠小鼠睡眠时间影响的实验,证明了百合具有较好的镇静、催眠作用,但这些报道普遍缺乏对百合有效成分具体结构的研究。因此,作者拟对百合不同提取物的助眠作用进行研究,进一步明确百合助眠作用的有效成分,并对其进行结构鉴定,研究百合助眠作用的构效关系,为百合进一步开发提供实验依据。
1 实验材料
1.1 供试品
百合:宜兴市售产品。
1.2 实验试剂
戊巴比妥钠:上海将来实业股份有限公司产品。
1.3 实验仪器
核磁共振仪 (Brucker Avance 500):德国Brucker公司产品。
1.4 实验动物
清洁级昆明小鼠:18~22 g[3],上海斯莱克实验动物有限公司,动物许可证号:SCXK(沪)2012-0002。
2 实验方法
2.1 制备提取物
2.1.1 百合提取物的制备 将8 kg新鲜百合捣碎,放入提取罐,按料液质量体积比1 g∶5 mL加入体积分数70%的乙醇,于45℃下提取5~6 h,过滤取清液,残渣按上述方法重复提取两次。合并3次提取的清液浓缩至无乙醇,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取并浓缩,得到百合的石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物和萃取剩余相。用水提取剩余残渣,50℃提取5~6 h,过滤取清液浓缩,得到百合的水提物,将上述不同提取物冷冻保存备用。
2.1.2 酸枣仁提取物的制备 按照文献[4]中所述方法制备酸枣仁提取物。
2.2 百合活性成分的粗分离
将实验确定的百合具有助眠作用的活性成分提取物用AB-8型大孔树脂柱进行分离,用体积分数为50%、70%和95%的乙醇洗脱,分别得到50%乙醇洗脱物(1)、70%乙醇洗脱物(2)和95%乙醇洗脱物(3)3个部分,浓缩并冷冻保存备用。
2.3 百合活性成分的进一步分离
大孔树脂粗分离后经实验确定具有活性成分的主要部分用 MCI柱(D 5 cm×100 cm)、ODS 柱(D 4 cm×100 cm)分离其中的单体物质。
2.4 百合助眠作用实验
2.4.1 直接睡眠实验 取小鼠200只,体质量18~22 g,随机分成10组,每组20只,♀♂各半,分别灌胃给药。灌胃剂量分别为:百合石油醚萃取物(A组)1 g/kg;百合乙酸乙酯萃取物(B组)1 g/kg;百合正丁醇萃取物(C组)1 g/kg;百合萃取剩余相(D组)1 g/kg;百合水提物(E组)1 g/kg;百合大孔树脂体积分数50%乙醇洗脱物(C1组)1 g/kg;百合大孔树脂体积分数70%乙醇洗脱物(C2组)1 g/kg;百合大孔树脂体积分数95%乙醇洗脱物(C3组)1 g/kg;阳性对照组给酸枣仁提取物1 g/kg;空白对照组给等量生理盐水。每天1次,连续给药1周。1周后用监控摄像观察并记录:灌胃30 min后各组小鼠的睡眠率[4];灌胃结束后12 h内各组小鼠的睡眠时间。
2.4.2 延长戊巴比妥钠睡眠时间实验 取小鼠200只,体质量18~22 g,随机分成10组,每组20只,♀♂各半,分别灌胃给药,灌胃剂量、频率和时间同直接睡眠实验。最后一次灌胃结束30 min后,腹腔注射戊巴比妥钠70 mg/kg,准确观察并记录给药时间和小鼠翻正反射消失时间[2,9]。
2.4.3 数据处理及统计分析 数据用SPSS23.0软件进行方差分析,测定其显著差异性。
3 实验结果
3.1 百合不同提取物助眠作用
百合不同提取物对小鼠睡眠率影响见表1,对小鼠睡眠时间和延长戊巴比妥钠睡眠时间影响见表2。
由表1可得出:在百合不同提取物中,C组的小鼠睡眠率最高,达到了80%,最接近阳性对照组90%的睡眠率。表2结果表明:直接睡眠实验中,与空白对照组比较,B、C、D和阳性对照组均具有极显著性差异;与阳性对照组比较,C组无极显著性差异;延长戊巴比妥钠小鼠睡眠实验中,与空白对照组比较,B、C、D和阳性对照组均具有极显著性差异;与阳性对照组比较,只有C组无极显著性差异。
综合表1表2的结果可以得出:B、C和D组均具有一定助眠作用,但C组助眠效果远好于B、D组,分析认为B、D组与C组的成分有交叉,因此百合具有助眠作用的有效成分主要在C组,即正丁醇提取物中。
表1 百合不同提取物对小鼠睡眠率的影响Table 1 Effect of different Lily extracts on the sleep rate of mice
表2 百合不同提取物对小鼠睡眠时间及延长戊巴比妥钠睡眠时间的影响Table 2 Effect of different Lily extracts on sleep time and prolonged pentobarbital sleep time of mice
3.2 大孔树脂不同分离部分的助眠作用
大孔树脂的不同分离部分对小鼠睡眠率的影响见表3,对小鼠睡眠时间和延长戊巴比妥钠睡眠时间的影响见表4。
表3 大孔树脂不同分离部分对小鼠睡眠率的影响Table 3 Effect of different macroporous resin separation section on the sleep rate of mice
表4 大孔树脂不同分离部分对小鼠睡眠时间及延长戊巴比妥钠睡眠时间的影响Table 4 Effect of different macroporous resin separation section on sleep time and prolonged pentobarbital sleep time of mice
由表3可得出:百合的不同分离部分中,C2组的小鼠睡眠率最高,为95%。表4结果表明:直接睡眠时间实验中,与空白对照组比较,C1、C2和阳性对照组有显著差异;与阳性对照组比较,C2组无显著差异。延长戊巴比妥钠小鼠睡眠时间实验中,与空白对照组比较,C1、C2、C3和阳性对照组均有显著性差异;与阳性对照组比较,只有C2组无显著性差异。
综合表3表4结果可知:C2组助眠效果最好。因此百合具有助眠作用的主要活性成分在C2组即正丁醇提取物经大孔树脂用70%乙醇洗脱分离部分。
3.3 C2组功效成分的分析
从C2组分中分离得到A、B、C 3个单体成分。
3.3.1 A物质分析 化合物A为白色无定形粉末,易溶于甲醇、乙醇等溶剂,体积分数10%浓硫酸乙醇溶液显紫红色,Liebermann-Burchard反应则显墨绿色,Molish反应成阳性。表明该化合物为甾体皂苷类化合物,其13C-NMR(DMSO-d6,125 MHz)见表 5。
表5 化合物A、B的13C-NMR数据Table 5 13C-NMR date of compound A and B
结合其理化性质和13C-NMR解析,并参照文献[5,11]中的报道, 化合物 A 为:(25R)-3β,17α-二羟基-5α-螺甾烷-6-酮-3-O-α-L-鼠李糖基-(1→2)-β-D-葡萄糖苷,其结构见图1。
图1 化合物A、B的结构Fig.1 Structure of compound A and B
3.3.2 B物质分析 化合物B为白色无定形粉末,易溶于甲醇、乙醇等溶剂,体积分数10%浓硫酸乙醇溶液显紫红色,Liebermann-Burchard反应则显墨绿色,Molish反应成阳性,表明该化合物为甾体皂苷类化合物,其13C-NMR(DMSO-d6,125 MHz)见表 5。
结合其理化性质和13C-NMR解析,参照文献[5,11]中的报道,化合物 B 为:(25R)-3β-羟基-5α-螺甾烷-6-酮-3-O-α-L-鼠李糖基-(1→2)-β-D-葡萄糖苷,其结构见图1。
3.3.3 C物质分析 化合物C为油状液体,易溶于甲醇、乙醇等溶剂,不溶于水,通过分析其理化性质和核磁共振碳谱,化合物C为:亚麻酸甘油二酯。
4 结语
百合既有食用价值又有药用价值,在清心安神、改善睡眠方面有其独到作用。我国作为百合属植物的原产大国,拥有极其丰富的种质资源,但对于百合的开发尚不完全,因此百合具有巨大的开发潜力。
研究结果表明,百合的正丁醇提取物具有较好的助眠作用,经过进一步分离得到3个化合物,其中两个为甾体皂苷,一个为甘油二酯,其中甘油二酯不具有活性。通过王旭峰等[6]、陈百泉等[7]、马进杰等[8]的研究,表明酸枣仁中具有助眠作用的物质为四环三萜类皂苷,通过Wang T等[10]的研究,表明百合中具有助眠作用的物质也为皂苷,因此可以确定:百合中具有助眠作用的物质为皂苷类化合物且这类皂苷为甾体皂苷。
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Screening and Analyzing of the Hypnotic Active Ingredients of Lilium lancifolium Thunb
HU Chaoqun,XU Deping*
(School of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)
To screen and analyze the hypnotic active ingredients of Lilium lancifolium Thunb.Methods:Direct sleep experiment and prolonged pentobarbital sleeping time experiment are used to study the hypnotic active ingredients of Lilium lancifolium Thunb.The hypnotic active ingredients are separated by separation column like macroporous resin column and MCI column.Magnetic resonance imaging(MRI) is used to identify the structure of active ingredients.The n-butanol extract of Lilium lancifolium Thunb can increase the rate and time of sleep,accelerate the sleep of mice.By separating,the main structure ofthe active ingredients are (25R)-3β,17α-dihydroxy-5αspirostan-6-one-3-O-α-L-Rhamnopyranosyl- (1→2)-β-D-glucopyranoside and(25R)-3β-hydroxy-5α-spirostan-6-one-3-O-zα-L-Rhamnopyranosyl- (1 →2)-β-D-glucopyranoside.The n-butanol extract of Lilium lancifolium Thunb has significant hypnotic effect and the structure of its main ingredients are saponins.
Lilium lancifolium Thunb,hypnotize,active ingredients
R 284.2
A
1673—1689(2017)10—1096—05
2015-09-30
*通信作者:徐德平(1965—),男,安徽宣城人,工学博士,副教授,主要从事天然产物化学研究。E-mail:xdp1219@sina.com
胡超群,徐德平.百合助眠活性组分的筛选和分析[J].食品与生物技术学报,2017,36(10):1096-1100.