闪式提取法研究糙叶五加根皮和茎的脂溶性成分

唐思琪，徐依，2，罗姣，黄浩，刘向前，李小军

（1.赣南医学院药学院国家中药现代化工程技术研究中心-客家中医药资源研究分中心；2.赣南医学院第一附属医院，江西 赣州 341000；3.湖南中医药大学药学院，湖南 长沙 410208）

闪式提取法又名组织破碎提取法，该法利用闪式提取器在适当溶剂和条件下，将植物药材组织快速破碎，通过高速振动搅拌使有效成分迅速释放，从而达到快速提取的目的。由于一次提取可以在几秒到几分钟内完成，提取速度是传统方法的百倍以上，因此称为闪式提取法［1］。该法具有室温操作、提取速度快、范围广、高效节能、设备简单、操作方便、环保等优点，适用于各种成分及大多数溶剂，已广泛应用于中草药的提取。另外，由于其提取环境为室温，特别适用于热敏性成分的提取。闪式提取法在中草药提取方面相较其他传统方法具有显著的优势［2］。

糙 叶 五 加［Acanthopanax henryi（Olive.）Harms］又名亨利五加，为五加科五加属植物，主要分布于湖南、江西、山西、四川、甘肃、浙江等地，是中国特有的植物［3］。五加皮（Acanthopanacis Cortex）作为传统中药使用历史悠久，2020版《中国药典》记载的五加皮为细柱五加（Acanthopanax gracilistylusW.W.Smith）的根皮［4］，但民间也会以糙叶五加的根皮入药，如收载于湖南省中药材地方标准的糙叶五加根皮，也称“五加皮”［5］，其性味温辛，具有祛风湿、强筋骨、化淤血、祛水消肿等功效，常用于风湿痹痛、筋骨虚软、跌打损伤、疝气腹痛、脾肾阳虚、乏力等病症［5-6］。现代药理学研究表明，糙叶五加提取物及其化学成分具有多种药理活性，如抗炎、抗神经炎、抗菌、抗脂肪蓄积、抗肿瘤、抗氧化、抗乙酰胆碱酯酶、抗丁酰胆碱酯酶及抗透明质酸酶等活性［6-13］。前期研究报道了糙叶五加主要含有萜类（单萜、二萜、三萜皂苷）、苯丙素类、咖啡酰基奎宁酸衍生物、黄酮类、木脂素类、甾体等二次代谢产物［6，14-21］，然而，对于糙叶五加的挥发性及脂溶性化学成分鲜见报道［6］。闪式提取法是近几十年发展起来的一项新型物理组织破碎提取技术，在中草药研究方面特别是在热敏性成分的研究上显示出越来越广阔的发展潜力［22］。本研究首次采用闪式提取法对糙叶五加根皮和茎中的脂溶性成分进行提取，并运用GC-MS对其进行化学组分和含量的比较分析，为进一步阐明其脂溶性部位的物质基础及开发利用糙叶五加资源提供实验依据和理论参考。

1 材料与方法

1.1 仪器与材料安捷伦7890B-7000D型气相色谱—三重四极杆质谱联用仪（美国安捷伦）；JHBE-20A闪式提取器（北京金鼐科技发展有限公司）；RE-2000A旋转蒸发仪（上海亚荣）；无水乙醇、石油醚、正己烷、二氯甲烷（分析纯，国药）。

实验样品于2021年3月份采自湖南省新化，经湖南中医药大学药学院刘向前教授鉴定为五加科五加属植物糙叶五加［Acanthopanax henryi（Olive.）Harms］的根皮和茎，标本保存于赣南医学院江西省高校天然产物研究与开发重点实验室，标本号分别为AHR202103和AHS202103。

1.2 方法

1.2.1 脂溶性成分的提取分别取自然阴干后的糙叶五加根皮和茎各100 g，粉碎至粗粉（保证药材粉末直径小于闪式提取器刀头内径），装入提取罐中，加300 mL无水乙醇浸泡12 h后，在4～5挡提取1 min，连续提取2次后合并提取液（2×300 mL），减压回收溶剂得总浸膏。总浸膏加入150 mL蒸馏水分散后用石油醚（60～90）萃取3次（3×200 mL），回收溶剂，得石油醚萃取物。取100 μL石油醚萃取物（脂溶性成分）溶于1 mL二氯甲烷中，用于GC-MS分析。

1.2.2 GC-MS测试条件GC条件：色谱柱为DB-5MS石英毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），程序升温初温为60℃，保持4 min，以10℃·min-1的速率升至180℃，保持5 min，再以5℃·min-1升温至250℃，保持5 min，进样口温度为250℃，载气为氦气，柱前压为72 kPa，进样量1 μL，流速1.2 mL·min-1。

MS条件：离子源为EI，离子源温度230℃，电子能量70 eV，接口温度270℃，溶剂延迟时间为3 min，扫描质量范围为60～600 amu。检索普库为NIST17.L质谱数据库，并与标准谱图对照，鉴定各组分峰。

2 结果

依据糙叶五加不同部位脂溶性成分总离子流色谱图，采用NIST17.L质谱计算机数据系统进行检索，对质谱相似度＞70%的化合物进行收集整理，以鉴定化合物，运用面积归一法计算得到不同化学成分占总体的相对百分含量。糙叶五加根皮和茎的脂溶性化学成分种类和含量均存在一定的差异，从其根皮和茎的脂溶性成分中共鉴定出68个化合物，其中根皮和茎中分别鉴定出47和24种脂溶性化学成分，分别占总量的78.86%和91.87%。闪式提取糙叶五加根皮和茎脂溶性成分的总离子流色谱图、化学成分及其含量详见图1～2和表1。

表1 闪式提取糙叶五加根皮和茎脂溶性成分的组成和相对含量

图1 闪式提取糙叶五加根皮脂溶性成分的总离子流色谱图

图2 闪式提取糙叶五加茎脂溶性成分的总离子流色谱图

续表1闪式提取糙叶五加根皮和茎脂溶性成分的组成和相对含量

续表1闪式提取糙叶五加根皮和茎脂溶性成分的组成和相对含量

续表1闪式提取糙叶五加根皮和茎脂溶性成分的组成和相对含量

续表1闪式提取糙叶五加根皮和茎脂溶性成分的组成和相对含量

续表1闪式提取糙叶五加根皮和茎脂溶性成分的组成和相对含量

续表1闪式提取糙叶五加根皮和茎脂溶性成分的组成和相对含量

3 讨论

本实验首次通过GC-MS联用技术对闪式提取法提取的糙叶五加根皮和茎的脂溶性化学成分进行分析研究，结果显示，糙叶五加根皮脂溶性成分的主要种类为倍半萜及其含氧衍生物（45.84%）、长链脂肪酸及其酯类（23.37%）以及少量的小分子酚类（3.19%）、长链多不饱和烯烃（1.36%）、酚酸酯类（0.88%）、长链脂肪醛（0.6%）、甾体类（0.11%）、烷烃类（0.1%）；其茎中主要含有倍半萜及其含氧衍生物（39.37%）、长链烷烃（30.2%）、小分子酚类（8.05%）、长链脂肪醇（7.35%）及少量的脂肪酸（4.48%）、酚 酸 酯 类（1.71%）、长 链 脂 肪 醛（0.71%）。其中，糙叶五加根皮中含量＞5%的主要脂溶性成分为9-Octadecenoic acid，（E）-（7.2%）、9，12-Octadecadienoic acid（Z，Z）-（6.9%）、Naphthalene，1，2，3，4，4a，5，6，8a-octahydro-7-methyl-4-methylene-1-（1-methylethyl）-，（1.alpha.，4a.beta.，8a.alpha.）-（6.74%）、trans-Sesquisabinene hydrate（5.63%）、Linoleic acid ethyl ester（亚油酸乙酯，5.01%）；其茎中含量＞5%的主要脂溶性成分为Pentacosane（正二十五烷，27.75%）、Naphthalene，decahydro-4a-methyl-1-methylene-7-（1-methylethenyl）-，［4aR-（4a.alpha.，7.alpha.，8a.beta.）］-（12.63%）、2，6，10-Dodecatrien-1-ol，3，7，11-trimethyl-，acetate，（E，E）-（12.39%）、1-Hexadecanol（7.35%）、2-Isopropenyl-4a，8-dimethyl-1，2，3，4，4a，5，6，8a-octahydronaphthalene（7.33%）；根皮和茎中共检测鉴定出3种共有成分，分别为Pentadecanal-（根皮：0.33%；茎：0.36%）、Benzenepropanoic acid，3，5-bis（1，1-dimethylethyl）-4-hydroxy-，ethyl ester（根皮：3.19%；茎：8.05%）、Phthalic acid，butyl hept-4-yl ester（根皮：0.88%；茎：1.71%）。结果表明闪式提取法提取的糙叶五加根皮和茎的脂溶性化学成分种类和含量均存在一定的差异，建议在药用时注意区分，对于它们的药理活性评价有待进一步进行。

天然倍半萜类化合物在医药行业有着重要的作用，其药理活性丰富多样，包括抗炎、抗肿瘤、保护神经系统、保护胃肠道、保肝、抗菌和抗病毒、降血糖等活性［23-24］。糙叶五加根皮和茎脂溶性成分中含有丰富的倍半萜类化合物，比如根皮和茎中的杜松烷型倍半萜具有多种重要的药理活性，如抗菌、抗炎、降血糖、抗肿瘤等［24］，具有深度开发的价值。另外，有研究报道，根皮中的倍半萜成分trans-Sesquisabinene hydrate具有一定的抗金黄色葡萄球菌的活性［25］；茎中的链状倍半萜2，6，10-Dodecatrien-1-ol，3，7，11-trimethyl-，acetate，（E，E）-具有抗氧化的活性［26］。

同时，糙叶五加根皮脂溶性成分中含有较多的不饱和脂肪酸，具有重要的医药功效，如亚油酸［9，12-Octadecadienoic acid（Z，Z）-］具有降低血脂、软化血管、降低血压、促进微循环的作用，可预防或减少心血管病的发病率，特别是对高血压、高血脂、心绞痛、冠心病、动脉粥样硬化、老年性肥胖症等的防治极为有利，能起到防止人体血清胆固醇在血管壁的沉积，有“血管清道夫”的美誉，具有防治动脉粥样硬化及心血管疾病的保健效果［27］；亚油酸乙酯（Linoleic acid ethyl ester）也具有降低血液中胆固醇和血脂的作用，主要用作制药原料，防治动脉粥样硬化症［27］。同时，研究报道，亚油酸乙酯对HepG2细胞具有较明显的保护作用，表明其具有潜在的护肝活性［28］。糙叶五加茎中的9（E），11（E）-Conjugated linoleic acid［9（E），11（E）-共轭亚油酸］具有多种生物活性，如能影响免疫功能并具有预防肥胖、糖尿病和动脉粥样硬化的作用，同时还具有抑制肿瘤的作用，如具有延缓皮肤癌、促进人乳腺癌和前列腺癌细胞的凋亡等作用。其抑制肿瘤的作用机制包括调节类二十烷酸的代谢影响癌细胞凋亡（内质途径），作为配体激活过氧化物酶体增殖剂激活受体γ（PPARγ）调节细胞的分化和代谢（核途径），以及诱导癌细胞产生内质网应激途径调节细胞代谢［29］。另外，研究报道，共轭亚油酸对丙烯醛诱导的雄性大鼠脑线粒体功能具有保护作用［30］，对WM793黑色素瘤细胞也具有抑制作用［31］。

糙叶五加根皮中还发现了角鲨烯（Squalene），它是一种无毒性的海洋生物活性物质，是一种高度不饱和烯烃类化合物，具有提高体内超氧化物歧化酶活性、抗肿瘤、抗衰老等多种功能［32］。研究表明，角鲨烯还有耐缺氧、促进皮肤健康、用于化妆品的保湿剂和抗氧化剂及自由基清除剂的作用，另外，角鲨烯也可用作高级香皂的高脂剂、食品机械设备中的润滑剂、杀虫剂、衣物护理剂、铅笔芯稳定剂等［33］。同时，角鲨烯还是植物体内合成甾体和三萜类二次代谢产物的重要前体物质，这也为前期研究从该植物中报道的甾体和三萜化合物提供了佐证［4，13］。其茎中发现的1-Hexadecanol（正十六烷醇）可用于制造香料、化妆品、洗涤剂、增塑剂等，适用于各类化妆品中，作为基质，特别适合于膏霜及乳液；在医药中，可直接用于W/O乳化剂膏体、软膏基质，也可用于消泡剂、水土保温剂、成色剂、气相色谱固定液等［34］。本研究进一步丰富了中国特产五加科五加属植物糙叶五加脂溶性成分的研究内容，为对其进行深入化学成分和药理活性研究提供了参考依据，也为糙叶五加的质量评价提供了实验依据和理论参考。