海菖蒲化学成分研究进展

杨 欢 陈 文 王湘君 温 涛 赵智晨 杜长臻

①海南热带海洋学院海洋科学与技术学院 ②海南热带海洋学院理学院 ③海南热带海洋学院水产与生命学院

随着我国对海洋资源的开发利用，海菖蒲作为一种海洋药物也引起许多科研工作者的关注。本文分别对目前国内海菖蒲粗多糖提取工艺、氨基酸提取工艺和海菖蒲其他化学成分的研究进行收集整理，统计了多种海菖蒲粗多糖和氨基酸提取工艺的实验最佳参数，希望对后续海菖蒲化学成分的研究提供帮助；其中梁智渊等通过对海菖蒲粗多糖提取物的分析处理得出了海菖蒲多糖的组分和比例，此外梁智渊和王方两人都对海菖蒲化学成分进行研究并分别从海菖蒲中提取到了多种化学物，填充了目前对海菖蒲化学成分研究的空白。

海菖蒲作为一种单子叶海洋植物，它包含的多种化学成分具有抗氧化、抗肿瘤和抗衰老等生物活性，因此海菖蒲作为海洋植物在新药物研发方面具有十分可观的前景；自然生长的海菖蒲多分布在高压高盐的区域，生存环境独特，我国海菖蒲植物资源主要分布在海南和广东两省。近年来发现海菖蒲的浸提液对有害赤潮藻具有抑制作用，进一步体现了海菖蒲化学成分研究的必要性。目前国内对海菖蒲所含化学成分研究正处于初级阶段，主要对海菖蒲多糖和氨基酸的提取和检测工艺进行了较为细致的研究。本文通过汇总对海菖蒲化学成分研究工艺的实验方法，希望对后续对海菖蒲化学成分的研究提供支持。

1 海菖蒲化学成分研究综述

1.1 海菖蒲化学成分的研究现状

随着我国深海探索技术技术的不断发展，我们对海洋动植物的认识也变得更加完善。近年来我国对海洋资源的开发力度大大提升，海洋药物的开发研究也因此备受重视，海菖蒲因其含有的多种化学成分和独特的生存环境吸引了众多科研人员的注意；根据现有资料研究得出在海菖蒲内包含多种化学成分具有抗氧化、抗肿瘤和抗衰老等多种生物活性，海菖蒲所具有的多种生物活性使其在药用领域有着巨大的潜力[3-5]。目前对海菖蒲的化学成分研究多集中在多糖和氨基酸两方面，对海菖蒲化学成分的研究主要有：饶梧丙等使用有机溶剂甲醇对海菖蒲多糖进行提取、温佳慧等用索式提取法对海菖蒲多糖进行提取、张顺琦等提出了使用PDF结合酶法提取海菖蒲多糖的方法、刘思惠等进行了海菖蒲氨基酸碱提测定工艺的研究，此外梁智渊和王方两人对海菖蒲的化学成分进行了较为细致的研究工作[6-10]。目前对海菖蒲化学成分提取研究较少，对海菖蒲不同化学成分的提取和分析的种类也十分有限。

1.2 海菖蒲多糖提取的研究综述

多糖作为海菖蒲主要化学成分之一，近年来被许多学者关注。目前对海菖蒲多糖提取工艺的研究中饶梧丙等使用有机溶剂甲醇提取海菖蒲粗多糖，实验采用单因素变量法，在控制其他变量不变的同时探究海菖蒲萃取时间和多糖提取量的关系，并且结合紫外分光光度计测量不同浓度海菖蒲粗多糖提取液的吸光度，从而得出最佳提取时间2.5 h，粗多糖最大提取量为0.0317 g。在490 nm的波长下测得的数据如表1所示。

表1

张顺琦等使用有机溶剂乙醇对海菖蒲进行粗多糖提取，实验采用单因素变量法，控制其他变量不变探究不同浓度的乙醇溶液对粗多糖提取率的影响，结合紫外分光光度法测量粗多糖提取液的吸光度值，绘制乙醇体积分数-吸光度曲线和葡萄糖标准曲线。实验得到乙醇的最佳提取浓度为0.9，粗多糖的最佳提取量为1.29 mg/g。在490 nm波长下测得的具体数据如表2所示。

表2

温佳惠等以无水乙醇作为提取溶剂，选取温度作为单因素变量，选取索氏提取器对海菖蒲进行粗多糖提取，通过紫外分光光度计测定提取液的吸光度，计算多糖含量从而确定提取海菖蒲多糖的最佳温度。实验在控制提取温度为70 ℃时得到无水乙醇提取海菖蒲粗多糖的最佳提取时间为2 h，最大提取率为1.911%，在研究设定的时间范围内多糖提取率的变化范围在0.915%～1.938%之间。实验得到的时间和提取率的曲线如图1所示。

图1

张顺琦等拟采用PDF结合酶法提取海菖蒲多糖，结合高压脉冲电场技术和传统酶解法提取海菖蒲多糖，综合两种技术的优点，对影响海菖蒲粗多糖提取率的因素进行单变量考察，并采液料比例等因素的影响，最终得到最佳的工艺参数。

梁智渊使用直接水提法对海菖蒲进行多糖提取，并且使用Sevag法出去提取液中的蛋白质，减少对海菖蒲多糖研究的干扰。实验通过测定标准D-半乳糖标准曲线，按照标准曲线的比色操作测定多糖样品的吸光光度，通过标准曲线计算海菖蒲的总多糖含量。实验直接提取到粗多糖3.35 g，实验提取率为3.35%。实验通过单糖衍生化（糖腈乙酸酯衍生法）使多糖转化为糖腈乙酸酯衍生衍生物，实验使用GC-MS对转化产物进行分析，进而测定标准单糖的保留时间。最终实验得到海菖蒲的多糖种类组成和含量百分比如表3所示。

表3

1.3 海菖蒲氨基酸测定研究综述

由于海菖蒲含有的氨基酸具有对营养物质的代谢和体内机制运作的调控作用，因此海菖蒲所包含的氨基酸成分具有重要的研究价值。目前对海菖蒲氨基酸的研究还处于初级阶段，研究资料稀少具有广泛的发展空间。

温佳慧等使用加热碱提法提取海菖蒲体内的氨基酸成分，使用紫外分光光度法在氨基酸的最大紫外吸收波长570 nm处检测提取物中的氨基酸浓度,并绘制氨基酸标准曲线得出线性方程对提取物中的氨基酸浓度进行计算。实验过程中碱解时间为1.5 h，碱解温度为70 ℃，液料比设置为1:30后每次增加十毫升至第五组实验。实验得出海菖蒲氨基酸提取的最佳液料比为1:40，氨基酸最佳提取量为0.150 mg/ml。实验中在波长为570 nm时使用紫外分光光度计测得的液料比与提取率的具体数据如表4所示。

表4

1.4 海菖蒲其他化学成分的研究

王小兵使用硅胶柱色谱、薄层色谱和高效液相色谱等技术对海菖蒲的化学成分进行了较为全面的分离分析，实验最终得到十个化合物，经过鉴定得到的化合物名称如下：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) 和对羟基苯甲酸 (10)，并且分离提纯的编号为1和3-8的化合物是首次在该植物中提取到的；王小兵鉴定出的海菖蒲化学成分极大的丰富了我们对海菖蒲化学成分的研究空白，并且也证实了海菖蒲还具有继续开发利用的巨大潜力。

梁智渊在对海菖蒲样品进行分析后一共得到了十个化合物，其中成功鉴定出的八个化合物的名称分别为木犀草素（EⅡ-1）、金圣草素（EⅡ-2）、2-（2,5-二羟基苯基）-色满-3,5,7-三醇（EⅡ-3）、豆甾醇-3-β-D-吡喃葡萄糖苷（EⅡ-4）、对羟基苯甲酸（EⅡ-5）,1-甲基-3羟甲基哌啶（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）。在鉴定过程中梁智渊使用了薄层层析、硅胶柱层析等分离技术并结合传统的萃取和重结晶等方法，实验结果可信度较高。鉴定出的八个化合物都是梁智渊首次从海菖蒲中提取出来的，极大的填充了我们对海菖蒲化学成分研究的空白。

2 结论

海菖蒲作为一种海洋植物，所含有的多糖、氨基酸等多种化学成分对人体具有抗衰老、抗癌等医用特性，这也说明海菖蒲在医药方面具有十分巨大的科研潜力和经济价值。海菖蒲作为一种海洋药物，在我国目前海洋资源开发得大趋势下会有十分广阔的应用前景。本文总结了目前对海菖蒲所含有的化学成分的研究，并且对海菖蒲粗多糖提取和氨基酸得提取技术有着较为详细得介绍，希望能够帮助到后续海菖蒲的研究利用。