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苎麻根的生药学鉴定研究

2021-03-28彭连共陈珏

中外医疗 2021年23期
关键词:核磁苎麻薄层

彭连共,陈珏

1.厦门市中医院药剂科,福建厦门361009;2.漳州片仔癀药业有限公司,福建漳州363099

苎麻是纤维作物的一种,起源于中国,在国际上有“中国草”之称。苎麻根是苎麻的干燥根和根茎,1977年收录于我们国家的一版药典中。苎麻根药具有悠久的历史,对于跌扑瘀血、创伤出血、安胎等具有较好的疗效,在我国民间也常用来治疗蛇虫伤口、肝炎等疾病,只是当下对确切的抗乙肝病毒与抗肝纤维的具体原理与作用机理仍属空白。当代对苎麻根的研究中发现其有效组成成分中含有有机酸、黄酮、三萜酸等,所以其药理扩展到了止血、抑菌、抗病毒等功效。我们国家富含大量的苎麻资源,但真正被开发与利用的很少。因此,为加强对苎麻根的开发与运用,从而提高对苎麻的基础性研究。文章通过描述苎麻根的形态、性状、截面、粉末显微、薄层色谱、结构进行详细的研究与鉴定,为苎麻根的生药学鉴定提供参考资料。

1 材料与仪器

1.1 仪器

①光学显微镜配套显微成像系统(型号:OLYMPUS BX51&DP73);②薄层点样仪(型号:CAMAGLINOMAT5);③自动轮转切片机(型号:LEICA RM 2235);④电子分析天平 (型号:METTLER TO-LEDO MS204S);⑤超声仪(型号:KUDOS SK250LHC);⑥烘箱(型号:THERMO OGH60);⑦核磁共振波谱仪 (型号:Bruker AM.400 MHz)。

1.2 材料

该次实验药材使用的是采集自3个不同地方的苎麻根。经过食品药品检测中心检测确定该次实验的苎麻根属于荨麻科的苎麻经过干燥后的根与茎。还包括硅胶G预制板、MN板与Merck板、超纯水(使用水)、乙醇、分析纯(试剂)等材料。

2 方法与结果

2.1 植物形态

苎麻是一种体型在0.5~2 m多年生宿根性灌木植物。苎麻根茎呈现青褐色;茎叶呈现阔卵形,长达7~15 cm,宽至5~12 cm,且其叶片丛生、密被茂盛;植物端部逐渐呈现尖状形,而基底则呈浑圆形,边缘位置呈锯齿形;茎叶上表面呈绿色,略显粗糙,下表面呈白色密被,叶面含有3条基础脉。苎麻植物的叶柄长达2~10 cm,有2个托叶,其背面富含毛被。该植物的花瓣呈圆锥形,花序旁生,且不分雌雄;雄性苎麻花序一般处于其雌性花序下;雄性苎麻花朵较小,不含有花梗,每朵花共计4片花瓣;雌性苎麻花朵茂盛而呈现球形,花被呈现管状,每朵花含1个花柱,宿存。苎麻的果实显小,呈现出球状,其表面光滑,根茎部向内突缩而呈现出细柄状。苎麻花期时间在每年8~10月份。

2.2 性状鉴别

苎麻根茎呈现出略弯曲而形状规则的圆柱形,其表皮呈灰棕色而带有皱纹、细孔、疣状突起和根须。苎麻根质地较硬,不会轻易折断,其横截面呈纤维性,外表皮呈棕色,枝木呈淡棕色,部分枝木间含有一些同心环纹,其中部为髓或空。苎麻根部位置呈现轻微的纺锤形,略显膨大,根表部呈现灰棕色,也有皱纹和皮孔,横截面带有粉性,气味较淡,并具有粘性[1]。

2.3 显微鉴别

2.3.1 根茎横截面 苎麻根木栓层含有大量的数列细胞,其外侧容易破碎。苎麻根的皮层含有大概十几列的薄壁细胞,其中柱鞘部位的纤维壁非常厚,且细胞的胞腔较小;苎麻根的韧皮位置较窄,其纤维呈现单个或多个状态,并结成明显的环。苎麻根的木质位置宽为2~10列细胞,组成成分中含有草酸钙方晶体;细胞导管呈单个散开或者多个纵向排列的形式。苎麻根薄壁细胞里含有较多的淀粉粒,其成为是草酸钙簇晶体。

2.3.2 显微下的粉末 苎麻根的粉末呈黄棕色,淀粉颗粒较多,其形状有球形、椭圆、卵圆这三种,其直径范围在8~20 μm内,整体呈现脐点点状模型;苎麻根的复粒则是由2~3分粒构成。细胞中的草酸钙簇晶体较多,大小为10~25 μm,以单个分散形式在或穿插在薄壁细胞中而存在。草酸钙方晶体类型很少,分泌物存在于分泌道细胞中而呈红棕色,其纤维体现为多束形,细胞壁较厚。

2.4 薄层色谱鉴别

通过2号筛来选择苎麻根的粉末,再加入剂量为20 mL的二氯甲烷,实施超声处理30 min,得到过滤后的苎麻根粉末。再将得到的滤液蒸干处理,剩余的残渣中加入剂量为2 mL的甲醇溶液进行溶解,制作成供试品溶液。此外,选择剂量为2 g的苎麻根,采用同样的方法制备苎麻根溶液。再采取薄层色谱实验法,分别取剂量为10 μl的先前制得的两种溶液,将其点在共同的硅胶G薄层板上面,并以3:1的正己烷与丙酮的比例将其进行展开,再取出,并进行晾干处理。再喷洒上含量为10%的硫酸乙醇溶液,并于105°C的环境温度进行加热处理,使得薄层板上的斑点显示得更加清晰。实验结果显示为供试品色谱呈现在用于对照的药材色谱位置上,并且斑点显示出一样的颜色。

2.5 高效液相色谱法鉴别

2.5.1 色谱条件 剂量为5 μm的Agilent Zorbax、4.6 mm×250 mm的SB-C18;乙腈流动相,将其记为A;含量为0.1%的磷酸溶液,将其记为B;将含量为6%的A溶液进行0~10 min的梯度洗脱;将含量在6%~27%的A溶液进行10~35 min地梯度洗脱;将含量为27%~55%的A溶液进行35~50 min的梯度洗脱,其洗脱流速为1 mL/min;柱温环境在30°С。还包括二极管阵列检测器[2]。

2.5.2 制备对照品溶液 通过精密仪器来称量绿原酸的对照品,并联合甲醇来制备每1毫升体积中含量为80 g的溶液。

2.5.3 制备供试品溶液 通过3号筛来选择含量为1.5 g的样品粉末,并采取精密仪器进行称定,将其置于平底烧瓶里,加入占比为50%的体积为25 mL的甲醇溶液。称其重量后再进行30 min的水浴回流,然后放冷,再将缺失的重量进行补足,再摇匀、过滤,从而制得滤液。

查询有关苎麻根的组成成分的研究资料与文献之后,根据前面介绍的色谱条件来对苎麻根的有效组成成分进行分离,如黄酮、酚酸、蒽醌类等多种成分。然后根据对照品的保留时间、供试品紫外吸收光谱来对其色谱图中的四大有效成分(绿原酸、金丝桃苷、槲皮苷和儿茶素)进行定性。除绿原酸,另外的3种成分的含量非常低,最终通过绿原酸来鉴别苎麻根的特征峰值[3]。

2.6 结构鉴别

2.6.1 提取与分离 选择重量为10 kg的苎麻根,并采取占比为95%乙醇的10倍生药量溶液对其实施浸泡。再加热回流进行3 h的提取、过滤,将所得滤渣进行10倍生药量的占比为70%的乙醇进行2次提取,依然是同前处理并进行3 h过滤。将所得的提取液进行合并(3次),得到浸膏进行回收。采取溶剂法、色谱法将其粗分离,对浸膏稀释于溶解后离心处理。再将上清液进行洗脱(水洗脱、40%乙醇洗脱、70%乙醇洗脱、95%乙醇洗脱)。得到的沉淀物质采取氯仿与乙酸乙酯来萃取,通过常压色谱柱对其实施分离与纯化,分别得到化合物7(水洗部分)、化合物5与6(40%的乙醇洗脱)、化合物2与4(70%的乙醇洗脱)、化合物1、3与8(氯仿部分)。

2.6.2 化合物鉴别 ①鉴别化合物1(橙黄色晶体),采用醋酸镁粉与其进行反应,其结果显示为阳性,推测出为蒽醌类型的化合物。具体的核磁数据为:1H-NMR(400 MHz,CD30D)o:7.59(lH,s,4-H),7.20(lH,d,J=2.4 Hz,5-H),7.11(lH,s,2-H),6.58(lH,d,J=2.4 Hz,7-H),2.44(3 H,s,3-CH3);13 C-NMR(150 MHz,Acetone)8:190.83(C-9),181.27(C-10),165.52(C-6),162.39(C-1),165.52(C-8),148.65(C-3),136.73(C-lOa),133.34(C-4a),107.97(C-7),108.78(C-5),109.55(C-8a),113.57(C-9a),120.59(C-4),124.04(C-2),21.07(3-CH3)。经过对照,化合物1是大黄素。

②鉴别化合物2(棕色粉末),具体的核磁数据为:1H-NMR(400 MHz,CD30D)B:7.56(lH,s,4-H),7.40(lH,cl,J=2.4 Hz,5-H),7.14(1H,d,J=2.4 Hz,2-H),7.11(lH,s,7-H),2.43(3H,s,3-CH3),5.06(1 H,d,J=7.6 Hz,1'-H)。经过对照,化合物2是大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷[4]。

③鉴别化合物3(金黄色晶体),具体的核磁数据为:1H-NMR(400 MHz,CDCl3)8:12.31(lH,s,1-0H),12.11(lH,s,8-0H),7.63(lH,s,5-H),7.37(1H,d,]=2.0 Hz,4-H),7.082(lH,s,7-H),6.69(lH,d,J=2.0 Hz,2-H),2.45(3H,s,3-CH3),3.94(3H,s,6-OCH3)。经过对照,化合物3是大黄素甲醚。

④鉴别化合物4(白色粉末),具体的核磁数据为:1H-NMR(400 MHz,CD30D)B:7.34(2H,d,]=8.4 Hz,2'-H,6'-H),6.74(2H,d,J=8.4 Hz,3'-H,5'-H),7.00(1 H,d,J=16.0 Hz,{3-H),6.82(1H,d,J=16.0 Hz,a-H),6.76(1H,hr s,2-H),6.59(1H,hr s,6-H),6.43(lH,t,]=2.4 Hz,4-H),4.87(1H,d,]=7.2 Hz,1"-H)。经过对照,化合物4是白藜芦醇苷。

⑤鉴别化合物5(白色粉末),具体的核磁数据为:1H-NMR(400 MHz,CD30D)B:6.84(1H,d,J=1.6 Hz,2'-H),6.77(lH,dd,J=8.4,2.8 Hz,6'-H),6.73(lH,d,J=2.0 Hz,5'-H),5.93(lH,d,J=2.4 Hz,8-H),5.86(lH,d,J=2.4 Hz,6-H),4.56(lH,cl,J=7.6 Hz,2-H),3.97(IH,m,3-H),2.85(lH,dd,1=16.0,5.6 Hz,4-H),2.SO(lH,dd,1=16.0,5.6 Hz,4-H)。经过对照,化合物5是儿茶素。

⑥鉴别化合物6(白色粉末),具体的核磁数据为:1H-NMR(400 MHz,CD30D)8:6.98(1H,d,J=0.8 Hz,2'-H),6.80(lH,d,J=8.4 Hz,5'-H),6.78(1H,dd,J=8.4,3.6 Hz,6'-H),5.94(1H,d,]=2.0 Hz,8-H),5.92(1H,d,]=2.0 Hz,6-H),4.54(1 H,hr s,2-H),4.18(lH,m,3-H),2.86(lH,dd,J=16.8,2.8 Hz,4-H)。

⑦鉴别化合物7(白色晶体),经过测试,该物质易溶于水,且难溶于有机溶剂,对其灼烧后不呈现灰化。经过对照,化合物7是硝酸钾。

⑧鉴别化合物8(无色晶体),经过对照,该化合物是 β-谷甾醇[5]。

3 讨论

该文采用薄层色谱鉴别法来对苎麻根的生药学进行研究,实现了较好的分离效果,具有明显的斑点。该次实验研究,通过实施不同的提取剂(30~60°С环境下的石油醚、二氯甲烷和甲醇),采取不同的提取方法,分别在不同的时间进行提取,从而确定出苎麻根样品进行处理前所选用的方法[6-8]。采用不同的薄层板(硅胶G预制板、MN板与Merck板)、不同的点样量(2、5、8、10 μl)。运用不同地展开试剂(3:1比例的正己烷与丙酮);(9:1:2:0.2)环己烷、乙酸乙酯、丙酮与甲醇;(环境温度是30~60°С)石油醚;(15:5:1)的甲酸乙酯与甲酸等,分别在不同环境温度(15~22°С)、不同湿度(30%~65%)条件下进行相关的研究,从而改进了薄层色谱的条件[9-10]。通过多种色谱技术来对苎麻根进行分离,通过数据及化学方法鉴定出苎麻根的结构,得到了8种苎麻根的组成成分,并且其中的3~7种成分属于初次分离得到鉴别的化学成分。实验结果显示,该次实验方法较好,将供试品溶液进行冷置后,观察其稳定性,该供试品溶液1 d内稳定,且点样、斑点均显示清晰。

苎麻根在全球有120多种,而我们国家就有31种,分布在东北、河北、西南与华南地区,而12种变种荨麻根则主要分布在云贵川地区和广西、广大。在苎麻根的产量方面,我们国家就占据90%以上,只是虽然资源丰富,但被真正开发与利用的却很少,限制在对苎麻根药物的偏方使用方面,而被制成有效药物的屈指可数[11-12]。因此,该文通过对苎麻根的性状、根截面、显微下的粉末、薄层色谱鉴别、提取与分离、结构鉴别来对苎麻根进行全面研究。相比以往对荨麻根的鉴别试验中,由于变种、产地等外界因素以及荨麻根自身组成成分而未能充分鉴别,该次实验完善对苎麻根的生药学鉴定方法,为其药材鉴别、质量评估提供了参考依据。对于荨麻根根茎与根的关系、不同种类的苎麻根植物在组成成分上的不同、不同环境下生产的苎麻根的异同的对比需要进一步研究。

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