甘薯、豆尾属植物化学特征分析

摘要

Croton caudatus Geiseler在印度东北部地区被广泛用于治疗人类的几种疾病。本研究旨在探讨其药用的植物化学基础。采用标准工艺，在石油醚、氯仿、乙醇和水中依次提取巴豆成熟叶的干粉。乙醇和水浸提叶片的提取值分别为4.14%和5.9%，而干燥叶片导致水分损失20%，酸含量约为6.35%，水溶性灰分含量约为5.95%。采用标准方案对巴豆叶尾的氯仿、乙醇和水提取物进行了定性植物化学分析。采用薄层色谱法(TLC)对三种提取物进行分析。定性植物化学分析表明，巴豆叶中含有生物碱、植物甾醇、皂苷、黄酮、酚类化合物和萜类化合物。然而，单宁的缺失很明显。薄层色谱分析表明，在众多溶剂体系中，不同的薄层色谱点的不同Rf值表明存在不同的化学成分。本研究表明，巴豆尾的药用价值在于其含有生物碱、植物甾醇、皂苷、黄酮、酚类化合物和萜类化合物等不同代谢产物，这些代谢产物具有不同的药用价值。

关键字

巴豆caudatus，生物碱，植物甾醇，皂苷，薄巴苷，心脏苷和类黄酮。

简介

最早使用植物作为药物的书面记录可以在古老的印度教经文《梨俱吠陀》中找到，它可以追溯到公元前3500年到公元前1800年。其他主要的经典文本详细描述了700多种草药及其在医疗保健中的不同药物形式，包括阿达瓦韦达(公元前1200年)，查拉克·萨姆希塔(公元前1000- 500年)和舒鲁特·萨姆希塔(公元前1000- 500年)[1］．已知最早的用草药来治疗各种疾病的书面医学处方大约有四千年的历史，可以在苏美尔人的泥板上找到[2］．在那个时代，曼德拉草被用来止痛，姜黄被用来凝血，菊苣的根被用来治疗胆囊疾病，生大蒜则被用来治疗循环系统疾病。

世卫组织在本世纪头十年承认替代和补充医学系统为人类保健方法之一时，替代和补充医学的使用受到了刺激[3.］．由于越来越多的人认识到天然产品比合成药物毒性更小，没有任何已知的副作用，因此草药在世界范围内越来越受欢迎，这可能是由于它们的生物起源。19世纪初，人们认识到在现代医学中使用植物作为药物来源，从而从鸦片中分离出吗啡[4］．从那时起，一些化合物已从天然或植物产品中分离出来用于人类保健[5］．从药用植物中分离和鉴定药理活性化合物一直持续到今天，以期寻找更好的无毒药物并治疗人类的各种健康疾病。这导致了应用最先进的技术来标准化草药和分离可作为分析标记的生物活性分子。从植物中发现药物的成功主要导致了抗癌和抗菌剂的开发[5］．

Croton caudatus Geiseler (family大戟科)传统上被用于治疗几种人类健康疾病。在亚洲的许多地方，它被用作治疗发烧和扭伤的膏药。它也被用于治疗肝病。巴豆根具有泻药作用，其根、茎或叶因毒性低，可单独使用，甚至整株用作药用[6］．Croton caudatus在东南亚相当广泛，在斯里兰卡、不丹、婆罗洲、缅甸、印缅地区、爪哇、老挝、马来西亚、尼泊尔、巴基斯坦、菲律宾、新加坡、苏门答腊、泰国和越南都有发现。曼尼普尔邦和米佐拉姆邦的Chin-Kuki居民长期以来一直使用Croton尾状Geiseler进行保健。它被用作傣族传统药物，其茎叶被用于治疗疟疾、高烧、惊厥、风湿性关节炎和麻木[7］．芪味克藤子丸是中国傣族治疗疼痛和胃病的著名方剂，是芪味克藤子丸的成分之一[8］．这些叶子被涂在受伤的牛溃烂的伤口上，以防止蛆虫。在Hmar语中，它被称为“Ranlung damdawi”(Ranlung=蠕虫，damdawi=药物)，在曼尼普尔语中称为“Yong Khullokpi and Khagilaikoi”，在Thadou-Kuki语中称为“Ganthan lou”。Chawilen先生首先在曼尼普尔邦Churachandpur区的Saikot对自己进行了叶子汁/提取物的口服试验，因此在他之后也被称为“Chawilen damdawi(药物)”，传统上被称为“kamm - sabut”。它通常生长在泥炭沼泽，落叶和茂密的常绿森林。有时，它生长在河流或溪流的边缘地区。由于其在印度这一地区作为传统药物广泛使用，本研究旨在研究体外培养的巴豆尾中存在的植物化学物质。

材料与方法

实验

收集巴豆尾，并分析其乙醇提取物中各种植物化学物质的存在，如下所述

收集和提取

Croton caudatus Geiseler(大戟科)成熟和未感染的叶片采集于干旱季节，采自曼尼普尔邦Churachandpur区Saikot。这种植物是由印度英帕尔曼尼普尔大学的著名分类学家库马尔·辛格教授鉴定的，并得到了印度西隆植物调查的进一步认证。将清洗干净和未感染的叶片铺在不锈钢托盘中，并在清洁卫生的条件下，在室温下阴凉干燥，以避免昆虫、动物、真菌和外来陆地物质进入。允许排风和自由空气流通。干燥的叶子在室温下用研磨机磨成粉。在索氏仪中依次用石油醚、氯仿、乙醇和水提取100 g叶粉样品[9］．然后将提取物在减压下浓缩至干燥，并在-80°C保存，直到进一步使用。所得收率约为26%。

含水率测定:

对药物中挥发性物质(即从药物中干燥的水)的量的测定是对似乎含有水作为唯一挥发性成分的物质干燥后的损失的测量。将巴豆叶粉末状称量，置于去皮蒸发皿中(未预烘干)，105Ë (C)烘干5小时，再次称量。水分含量以百分比计算，参考初始重量。含水率计算公式为:-

水分含量=

其中Pw=预称重样品

Fw=干燥样品的最终重量

W=样品总重量

灰值:测定了包括总灰分和酸不溶灰分在内的灰分值，以估计药物中无机盐的总量。采用两种不同的测定总灰分和酸不溶性灰分的方法测定了植物材料点火后残留灰分。

总灰分:该方法测量点火后剩余物质的总量，包括来自植物组织本身的“生理灰分”和粘附在植物表面的外来物质(如沙子和土壤)的残留物“非生理灰分”。

过程:在事先点燃和去皮的坩埚中精确地称出两克地面风干的巴豆尾。这种材料被均匀地铺成一层，并通过逐渐增加温度至500-600°C来点燃，直到它变成白色，表明不含碳。坩埚冷却并称重。总灰分百分比按下式计算。

Pw=预称重坩埚在哪里

Fw=含灰坩埚的最终重量

W=植物粉末的总重量

酸性不溶灰分:将总灰分煮沸后得到的残渣用盐酸稀释，然后点燃。燃烧后剩余的不溶性物质被测量为二氧化硅的存在。

过程:在含有总灰分的坩埚中加入25毫升盐酸，盖上手表玻璃，用文火煮5分钟，然后向坩埚中加入5毫升热水。将不溶性物质收集在无灰滤纸上，用热水冲洗，直到滤液变中性。将含有不溶性物质的滤纸转移到原来的坩埚中，在热板上干燥并点燃。坩埚在合适的干燥器中冷却30分钟，并立即称量残渣。酸不溶灰分的量以风干物料的mg/g为单位，按公式计算:-

其中Pwb=含总灰分的坩埚的最终重量

Fwa=含酸不溶灰分的坩埚的最终重量

W=植物粉末的总重量。

萃取值:这些是用来确定所使用的溶剂(包括酒精和水)中可溶物质的量。计算乙醇和水溶性浸出物的含量，并以此为标准。

醇溶性萃取物测定:

过程:将5克风干的粗粉状物质在100毫升酒精中浸泡24小时，前6小时经常摇晃，然后静置18小时，然后迅速过滤，避免溶剂损失，25毫升滤液在105Ë (C)下蒸发至干燥，在一个磨过的平底浅盘中称重。参照风干物料计算醇溶性萃取物的百分比。

水溶性萃取物的测定

过程:将5克粗粉状的风干材料在100毫升氯仿水(0.1%)中浸泡24小时，经常摇晃直到6小时，然后再静置18小时。然后快速过滤，注意避免蒸发损失溶剂，25 ml滤液在105Ë (C)下蒸发至干燥，并称重。参考风干物料计算水溶性浸出物的百分比。所有的测试都是一式三份。

植物化学的筛选:使用下面描述的标准程序对不同提取物进行了各种植物化学成分的筛选。

生物碱:取0.5 g提取物溶于10 ml酸化酒精中，煮沸后过滤，向5 ml滤液中加入2 ml稀氨，然后加入5 ml氯仿。轻轻摇晃混合物以提取生物碱碱。用10ml乙酸进一步提取氯仿层，并将其分成两部分。一部分与Mayer试剂混合，另一部分与Draggendorff试剂混合。乳白色(梅耶尔试剂)或红褐色沉淀物(Draggendorff试剂)的形成表明生物碱的存在[10，11］．同样，在另外两个试管中加入Hager 's和Wagner 's试剂，黄色和棕色沉淀物的出现表明巴豆叶尾乙醇提取物中存在生物碱。

丹宁酸

将约0.5 g干燥的粉状样品放入20毫升水中在试管中煮沸并过滤。在滤液中加入几滴0.1%的氯化铁。棕绿色或蓝黑色的形成表明单宁酸的存在[10，11］．

Phlobatannins

巴豆尾的水提物用1%的盐酸水煮，红色沉淀物的沉积表明了黄巴丹素的存在[10，11］．

皂苷

通常将2 g粉状样品与20 ml蒸馏水在水浴中煮沸10分钟，并在热和冷却时过滤，然后进行以下测试:

起泡:将3毫升滤液用蒸馏水稀释至10毫升，用力摇晃2分钟。相当稳定的泡沫的形成表明滤液中存在皂苷。

乳化:将3ml以上滤液加入7ml蒸馏水稀释至10ml，与3滴橄榄油混合，用力摇晃几分钟。形成相当稳定的乳液表明皂苷的存在[10-12］．

类黄酮

使用三种不同的方法测定了所有提取物中黄酮类化合物的存在[10，11，13］．将5毫升稀氨溶液添加到每种提取物的部分水滤液中，然后加入浓缩的H₂所以₄．在每种提取物中出现黄色(站立后消失)表明存在类黄酮。

在每个滤液的一部分中加入几滴1%的铝溶液。黄色表示黄酮的存在。

将每种植物粉末的一部分用10毫升乙酸乙酯在蒸汽浴中加热3分钟。对混合物进行过滤，将4毫升滤液与1毫升稀氨溶液摇匀。黄色表示黄酮的存在。

类固醇

通过在0.5 g乙醇提取物中加入2 ml乙酸酐来测定类固醇的存在巴豆caudatus接着加入2毫升硫酸。有些样本的颜色由紫色变为蓝色或绿色，表明含有类固醇[10，11］．

萜类化合物

用0.5 ml乙酸酐和0.5 ml氯仿处理4毫克植物提取物，然后缓慢加入浓硫酸。红紫色或蓝色的发展表明存在萜类化合物[10，11］．

萨尔科夫斯基检验:每种提取物5毫升与2毫升氯仿混合，并小心地覆盖3毫升浓硫酸。界面处红褐色沉淀物的形成表明萜类化合物的存在[10］．

心脏糖苷(凯勒-基拉尼试验)

通常每种提取物取5ml，用含一滴氯化铁溶液的冰醋酸2ml处理，下面再加浓硫酸1ml。界面处出现的棕色环表明脱氧糖的存在，这是心肌内酯的一个特征[10，11］．

植物化学物质的定量测定

生物碱:取巴豆叶粉5 g称入250 ml烧杯，加入10%乙酸乙醇200 ml。将烧瓶盖上盖子，静置4小时并过滤。滤液在水浴中浓缩至原始体积的四分之一，并逐滴加入浓缩的氢氧化铵，直至完全沉淀。让整个溶液沉淀，收集沉淀物，用稀氢氧化铵洗涤，过滤。残渣中含有生物碱，经过干燥和称重[10］．

类黄酮:取巴豆叶粉10 g，室温下用80%甲醇水溶液100 ml反复提取。整个溶液用Whatman 42号滤纸(125 mm)过滤。随后将滤液转移到坩埚中，在水浴中蒸发至干燥，并称[14］．

薄层色谱分析:薄层色谱是一种简单快速的技术，可以确定溶液中存在的组分的数量，并有助于找到合适的溶剂进行柱层析分离，以及监测反应过程。乙醇提取物被发现在许多TLC板(默克印度，加尔各答)在1毫米直径以上的板的底部，并放置到不同的流动相。根据所使用的溶剂体系，允许萃取物在吸附剂(固定)相上移动。几种极性增加的溶剂组合被评估为TLC流动相，以确定不同提取物中存在的化合物的数量巴豆caudatus．以正己烷(n HX):乙酸乙酯(EtOAc)(7:3)、正己烷:乙酸乙酯(9:1)、苯(C₆H₆):丙酮(我₂CO)(9.5:0.5)，氯仿(CHCl_3.:甲醇(MeOH)(3:2)，二氯甲烷(DCM):甲醇(MeOH)(8:2)，二氯甲烷(DCM)/甲醇(MeOH)(9:1):氯仿:甲醇:乙酸(3:1.5:0.5)，氯仿:乙酸乙酯(9:1)，石油醚:乙酸乙酯(3:2)，甲苯:氯仿(3:2)。测量一个化合物移动的距离被认为是Rf值。在每一种情况下，斑点都在紫外光下观察。

结果

本文介绍了巴豆科植物化学分析的结果表1 - 5而且数字1 - 4．

表1:干燥鲜叶时损失的百分比巴豆caudatus．

表2:干燥叶粉的理化参数巴豆caudatus．

表3:产各种提取物的干叶粉巴豆caudatus．

表4:巴豆叶的植物化学分析结果。

表5:药材中生物碱和类黄酮含量的定量测定巴豆caudatus．

萃取的价值观

25公斤的巴豆叶干燥后得到20公斤的干叶，重量的减少是由于其含水量损失了约20% (表1）.

巴豆干叶水分含量为9.6%;总灰分11.65%;6.3%酸不溶性灰分;5.95%水不溶灰分。巴豆叶中乙醇溶物含量为4.144%，水溶性为14.856% (表2）.

提取10公斤干叶粉后，分别得到676克氯仿提取物、750克乙醇提取物和800克水提取物(表3）.

植物化学的分析

对巴豆粕不同提取物的初步植物化学筛选表明，巴豆粕中含有生物碱、植物甾醇、皂苷、黄酮、酚类化合物和萜类化合物，而单宁则完全不存在(表4而且图1）.

化学成分的定量分析表明，巴豆尾中生物碱含量为0.136%±0.1，黄酮类化合物含量为0.32% (表5）.

对巴豆尾的各种提取物的评估表明，存在不同的植物化学成分，这由TLC板上不同数量的斑点和它们在许多溶剂体系中行进的不同距离(Rf值)所表明。巴豆粕各提取物的薄层色谱图谱(图2 - 4）.

讨论

植物能够合成各种复杂的分子来提供营养、对抗压力、防御以及作为新陈代谢的副产物。这些分子对于治疗各种人类疾病是有用的。植物的植物化学分析在药物开发和新药发现的组合化学中起着重要作用。不同的植物化学物质或药效团的存在使植物成为治疗各种人类疾病的重要药物来源。这些植物通常含有多种植物化学物质，包括生物碱、单宁、黄酮类化合物和其他多酚类化合物，服用后对人体产生一定的生理生化作用[15］．

自人类历史出现以来，含有生物碱的植物在治疗人类疾病方面发挥了关键作用。从植物中提取的生物碱在现代医学中已被用于治疗癌症。巴豆尾中生物碱含量为0.14%，其传统用于治疗癌症可能是由于生物碱的存在。生物碱具有多种药用活性，一些植物来源的生物碱，包括长春花生物碱、taxens、鬼臼毒素、喜树碱等，在现代医学中被用于治疗人类的不同癌症[16，17］．其他生物碱如可卡因和吗啡被用作局部麻醉剂、兴奋剂和止痛药[18，19］．同样，咖啡因、尼古丁和抗疟药奎宁也可作为兴奋剂[20.-22］．

皂苷是存在于多种植物中的一类三萜化合物，主要由苷元组成，称为皂苷元或皂苷元，与一个或多个糖基共价连接。本研究证实了巴豆粕中皂苷的存在。植物生产皂苷主要是作为抵御病原体和食草动物的防御武器，它们被认为具有不同的生物活性，包括杀真菌、杀虫、化感作用和杀软体动物[23-25］．皂苷还被发现具有免疫佐剂、抗菌、抗真菌、抗病毒、抗原虫、抗氧化、抗癌、免疫刺激、降糖、溶血和膜渗透活性[26-30.］．在培养的细胞系中，皂苷已被发现通过抑制细胞周期和诱导细胞凋亡来抑制血管生成和发挥抗癌活性[31］．使用巴豆caudatus作为一种治疗某些疾病的药物，其声称的抗癌效果可能是由于皂苷的存在。

黄酮含量为0.32%，表明巴豆尾中含有丰富的黄酮，传统上认为其具有抗癌和伤口愈合活性可能是由于黄酮的存在。这一论点得到了早期观察的支持，这些观察报告了黄酮类化合物具有抗菌、抗真菌、抗癌、止腹泻、抗炎症、抗血栓形成、抗骨质疏松、抗病毒和放射性防护活性[32-39］．黄酮(包括黄酮和黄烷醇)已被报道作为抗氧化剂[32，40］．黄酮类化合物还作用于与炎症反应的起始和维持密切相关的酶系统。黄酮有抑制乙酰转移酶(AT)和磷脂酶A2 (PL2)活性的报道[41-43］．黄酮可延缓血小板功能和EC粘附蛋白的基因表达[44．45］．黄酮类化合物已被报道可以预防动脉粥样硬化的发展[46，47］．上述黄酮类化合物的所有活性都支持黄酮类化合物的药用活性巴豆cadautus．

植物甾醇是巴豆尾的主要成分之一，传统上用于缓解人类疼痛。据报道，植物甾醇具有抗肿瘤、抗炎和缓解疼痛的活性[48-50]支持传统使用巴豆尾来缓解疼痛。植物甾醇的降糖、降胆固醇和激素类活性已在人体中得到报道[51-52］．在现代临床研究中，类固醇已被用作抗炎和镇痛剂[53］．植物甾醇还被发现对肥胖和动脉粥样硬化有积极作用[54，55］．

证实了心脏糖苷的存在巴豆caudatus表明其在人类中作为抗癌剂的传统用途可能是由于心脏糖苷的存在，因为早在1967年就发现心脏糖苷具有抗癌作用。最近的研究表明，心脏糖苷对HT29、HCT116和CC2结肠癌细胞系具有细胞毒作用[56］．同样，心脏糖苷也显示出对多种癌症的活性，包括乳腺癌、前列腺癌、黑素瘤、胰腺癌和肺癌，以及白血病、成神经细胞瘤和肾腺癌[57］．除了治疗癌症外，心脏糖苷还被用于治疗心脏疾病，如心力衰竭和心房心律失常[57]，它们通过抑制Na+/K+- atp酶起作用。临床试验表明，在乳腺癌、结直肠癌、头颈癌和肝细胞癌患者的队列中，心脏糖苷、地高辛联合化疗对总生存期有积极影响[58］．

传统上,巴豆caudatus被毛盖氏菌曾被用于治疗疟疾、高烧、惊厥、风湿性关节炎和麻木[7］．叶子也被用来杀死猪和牛身上的疮虫[59］．对该物种化学成分的进一步研究现在导致分离出一种新的黄酮1，以及9种已知的黄酮[60］．各种植物化学物质的存在，包括生物碱，植物甾醇，皂苷，黄酮，酚类化合物和萜类化合物，可能是负责各种药用活性巴豆caudatus传统上，它被用来治疗几种健康疾病。

对巴豆蔻尾的各种提取物进行植物化学分析和薄层色谱分析，发现其含有生物碱、植物甾醇、皂苷、黄酮、酚类化合物和萜类化合物，这种植物的药用活性可能是由于这些植物化学物质中的一种或多种存在，也可能是由于所有这些药效团的共同作用。

确认

作者感谢大学教育资助委员会资助的F.4-3/2007号(BSR)/11- 116/2008号(BSR)，以及F.4-10/2010号(BSR)和生物技术部资助的F.4-10/2010号。BT/60/NE/TBP/2011)，印度政府，新德里开展这项研究。

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