灵芝

电子学刊灵芝三萜的研究进展

发布时间:2020/10/28 18:34:41   点击数:

灵芝三萜的研究进展

亓小妮*

摘要灵芝三萜类化合物(Ganodermalucidumtriterpenes,GLTs)是灵芝药用活性成分的重要组成部分,然而,由于提取和纯化技术的复杂性,目前高纯度的灵芝三萜类化合物难以制备,仍处在实验室研究的阶段。以下综述简要概述了灵芝三萜类化合物的纯化方法,结构和药理活性,为今后对灵芝的研究提供参考。关键词灵芝三萜化合物;提取工艺;分离纯化;结构;药理活性灵芝(Ganodermalucidum)是担子菌纲、多孔菌科、灵芝属真菌,是一种富含多糖、三萜类化合物的传统药用真菌[1]。其中灵芝三萜具有抗肿瘤、保肝护肝、抗炎等活性并应用于临床疾病治疗,而且灵芝三萜含量是评估灵芝质量的关键。本文重点对灵芝三萜类化合物提纯工艺、化学结构及药理活性的国内外研究现状进行综述,旨在为灵芝三萜化合物的研究和应用提供依据。

No.1

灵芝三萜化合物的提取方法

灵芝三萜的常规提取方法得率较低,主要原因是由于灵芝细胞壁结构复杂,导致其酸碱耐性高,进而阻碍了灵芝三萜化合物药理活性研究的开展。因此,如何提高灵芝三萜类化合物的得率,是亟待解决的问题。

表1灵芝三萜提取方法的优劣比较

1.1传统有机溶剂提取方法

郑士彬等[3]采用响应面法研究了灵芝三萜回流提取的最佳提取工艺,在最佳条件下进行验证实验,灵芝三萜的提取率为6.91mg/g。Ruan等[4]通过响应面法设计优化灵芝三萜的提取条件,其中参比三萜类灵芝酸H的产率从0.88增加到2.09mg/g。传统有机溶剂提取法,提取相对更加简单,适合大量提取,但消耗溶剂较多,费用高。

1.2超声波辅助提取法

胡琼方等[5]采用超声波辅助法,通过Box-Benhnken设计研究得出灵芝三萜的最佳提取工艺,在最优工艺条件下进行3次验证试验,测得三萜化合物平均得率为0.mg/g。Oludemi等[6]通过响应面法,对热和超声辅助提取技术(HAE和UAE)进行优化比较。在最有条件下:78.9min,90.℃和62.5%乙醇(HAE)和40min,.W和89.5%乙醇(UAE),超声辅助提取技术最为有效,其提取率为4.9±0.6%,三萜类化合物含量为.6±21.1mg/g。同时研究表明使用UAE技术可以显著提高三萜类化合物得率。总之,相较于传统提取方法,其节省溶剂,能源消耗少,同时三萜化合物得率更高。

1.3超临界CO2流体提取法

华正根等[7]用高压超临界CO2提取灵芝三萜和甾醇成分,研究表明,高压超临界CO2提取工艺最优条件下其提取的灵芝三萜含量为1.35%,高于乙醇回流提取法提取的灵芝三萜含量。采用高压超临界CO2提取法,灵芝三萜含量提高了46.7%。Zhang等[8]比较使用高压超临界CO2提取法和使用乙醇提取获得的三萜得率,前者含有更高百分比和更多数量的三萜。并对其体外抗肿瘤作用进行了研究,超临界CO2流体提取物在μg/mL时对LNCaP,K和HepG2肿瘤细胞增殖的抑制率分别为78.37%,87.09%和78.85%,均高于乙醇提取物的抑制作用。因此,超临界CO2可作为新一代的绿色提取溶剂具有环保、高效、安全等诸多优点,可以替代乙醇等传统有机溶剂,在灵芝三萜化合物提取方面有着广泛的应用前景。

1.4微波辅助提取法

卢彦芳等[9]设计微波连续抽提的方法,并与其他传统提取方法进行比较,发现微波连续抽提和常规的微波提取分别需要14.5min和10min即可达到灵芝三萜类成分的最大提取量,所需要时间远低于其他常规非微波提取方,同时其提取产物纯度远高于其他提取方法所得。Chen等[10]首次通过微波辅助法提取灵芝三萜,与传统溶剂提取法(2.58%)、加热回流提取法(2.22%)、超临界CO2提取法(1.52%)和超声波提取法(1.72%)做对比,并提出了最优方案。总之,微波提取三萜化合物所需时间短,三萜的得率高,提高了提取效率。

1.5酶辅助提取法

刘晓艳等[11]采用酶辅助提取法,通过响应面法设计研究灵芝三萜类的最佳提取工艺,在最优提取条件下,总三萜提取得率为0.99%。丁霄霄[12]等研究复合酶提取灵芝总三萜的工艺条件。在最优酶解提取条件下灵芝三萜的得率为1.29%±0.04%。酶辅助提取法提取灵芝三萜反应条件温和,提取效率高。

No.2

灵芝三萜化合物的分离纯化方法

目前对灵芝提取物中三萜类化合物的分离纯化方法,主要是通过层析法首先进行富集纯化,后结合液相制备色谱达到提纯的目的。

2.1吸附色谱法

Fatmawati等[13]将灵芝三萜化合物浸膏经硅胶柱色谱富集纯化,洗脱纯化后得到灵芝酸Df单体。Cheng等[14]通过乙醇回流法提取灵芝三萜,经萃取得到三萜类粗提物,后由硅胶和SephadexLH-20富集纯化,利用氯仿-甲醇和石油醚-氯仿-甲醇进行洗脱,最终将所得各组分经液相制备柱进一步纯化得到6种新型灵芝三萜类化合物。

2.2大孔吸附树脂法

段晓颖等[15]通过对灵芝总三萜提取与精制工艺的优选发现非极性或弱极性树脂对灵芝三萜的吸附率和比吸附量均较大,且HPD-纯化效果最优。Li等[16]利用ADS-8树脂将灵芝酸Mk和灵芝酸T的含量从粗提物中的45至22mg/g增加至最终产物中的和mg/g,回收率分别为90.1%和72.2%。这些结果表明,ADS-8树脂层析可以作为从灵芝菌丝体中获得灵芝酸的有用方法。

2.3高效液相色谱法

Yang等[17]首次报道了电喷雾电离质谱法过程中灵芝三萜化合物离子键断裂现象及其在断裂过程中的规律,并应用于灵芝中三萜类化合物的分析。根据高效液相色谱峰的串联质谱,共鉴定或初步表征了32种三萜化合物,其中包括6种新化合物。Xin等[18]高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(MS)和高效液相色谱-质谱/质谱法分别用于鉴定和量化从不同来源的灵芝中获得的主要三萜类化合物。

2.4高速逆流色谱法

朱忠敏等[19]将灵芝酸提取物经过弱极性溶剂分离得到高淳的的两中灵芝酸化合物,其纯度分别为90%和85%。Feng等[20]通过再循环高速逆流色谱(HSCCC)纯化粗样品,分离出灵芝酸S,灵芝酸T和灵芝酸B,从mg粗制样品中分离出16.4mg纯度为90.4%的灵芝B。采用HSCCC的循环洗脱模式,得到纯度分别为97.8%和83.0%的25.7mg灵芝酸T和3.7mg灵芝酸S。

No.3

灵芝三萜类新化合物

灵芝一般分为灵芝醇类和灵芝酸类,前者是由于灵芝烯基上的羟基,后者是由于侧链上的羧基。这些灵芝三萜类化合物是羊毛甾烷的高氧化衍生物,即环A/B、环B/C、环C/D、环10b-CH3、环13b-CH3、环14a-CH3、环17b的反式构型。此外,取代始终发生在母核的C-3、7、11、12、15、22、23、24和25个位置,大多数灵芝三萜含有30或27个碳原子,少数有24个[21,22]。近五年来发现多种新的灵芝三萜类化合物,其中筛选得出11种具有明显药理活性的三萜化合物(表2)

图1.11种三萜化合物结构式

表2.11种新三萜化合物

No.4

药理活性

4.1抗肿瘤活性

灵芝三萜具有较广泛的抗肿瘤活性,现已知灵芝酸在黑色素瘤、乳腺癌、脑膜瘤和前列腺癌治疗中具有一定的作用,目前正在进行淋巴瘤治疗的临床前试验[27]。灵芝三萜通过下调细胞周期蛋白D1和PKC活性的抑制,导致细胞周期阻滞,并激活caspase级联反应,通过线粒体依赖通路促使癌细胞凋亡[28]。Feng等[29]发现通过抑制Wnt共受体LRP6的磷酸化来阻断Wnt/β-连环蛋白信号传导。在MDA-MB-和4T1乳腺癌细胞系中,灵芝三萜显着降低LRP6的磷酸化水平并抑制Wnt3a介导的Axin2的表达。同时灵芝三萜可以抑制Wnt介导的乳腺癌细胞的过度增殖和MDA-MB-细胞迁移。研究结果证明,灵芝三萜通过抑制Wnt/β-连环蛋白信号抑制乳腺癌细胞的生长和迁移,表明灵芝三萜可能是乳腺癌的潜在天然抑制剂。

4.2保肝护肝活性

Oluba[30]研究发现灵芝萜类化合物具有保护肝脏免受伯氏疟原虫诱导损伤的作用。这表现在用灵芝提取物处理的伯氏疟原虫感染的小鼠中血清AST和ALT活性的显着降低。此外,用提取物处理的小鼠的相对肝脏,肾脏,脾脏和脑重量与用氯喹处理的小鼠获得的相比没有差异。同样,Peng等[26]研究报道了灵芝三萜类化合物4具有显著抑制由HSC-T6诱导的TGF-β的增殖活性,研究表明其具有抗肝纤维化作用。在一项以42名健康受试者为研究对象的研究中,Chiu等[31]证实了灵芝的抗氧化和保肝作用。Liu等[24]从茶病灵芝中提取分离的三萜类成分中有6类在细胞学试验中表现出了护肝作用,防止HL-细胞被DL-半乳糖胺诱导而产生细胞损伤。

4.3降血压活性

Rajasekaran等[32]报道称灵芝提取物在抗癌药物阿霉素诱导的心脏毒性实验中发挥了重要作用,通过降低自由基的产生或通过提高谷胱甘肽含量和不同的抗氧化酶水平清除自由基。Daskayadikmen等[33]通过灵芝酸F利用率,进一步说明灵芝酸F具有抑制致癌作用和巴尔病毒激活血管紧张转换酶(ACE)抑制作用。目前,合成血管紧张素转换酶抑制剂已广泛应用于临床高血压的防治。由于与合成药物有关的副作用和毒性,食品科学家和药物研究人员寻求天然药物资源。因此,基于灵芝酸F具有较高的血管紧张素自吸能力,迫切需要进一步深入的临床研究和产品开发。

4.4降血脂活性

Zhang等[25]分离和鉴定了8种新化合物和11种已知化合物。研究了这些化合物对HMG-CoA还原酶的抑制活性。其中新化合物GanoleucoinT(1),Y(7)和Z(8)被证实具有强大的HMG-CoA还原酶抑制活性,为开发抗高脂血症药物提供了新的领先化合物。Hu等[34]研究了灵芝55%乙醇提取物(GL55)对高脂饮食(HFD)诱导的高脂血症和肠道微生物群调节的影响。研究表明GL55富含三萜类化合物,可以抑制肝脏脂肪变性,显著减轻HFD喂养大鼠的血脂异常。同时,GL55处理调节参与脂质和葡萄糖代谢的mRNA和蛋白质表达水平。

4.5抗炎活性

灵芝三萜通过抑制多种炎症介质的产生而诱导细胞周期阻滞。这些结果表明,灵芝三萜可以作为一种抗炎、抗增殖的药物使用[35]。Hasnat等[36]通过免疫荧光法发现,灵芝三萜可抑制结肠炎小鼠的NF-kB通路;而通过免疫组织化学着色法发现了COX-2和IL-1β的表达,最后的动物学实验表明,这类灵芝的三萜类提取物可以显著缓解结肠炎小鼠的病情。Yang等[37]发现,从灵芝中提取的羊毛甾烷三萜类化合物对LPS激活的BV-2小胶质细胞表现出显著的抗炎活性,同时有大量证据表明抑制促炎介质(如NO)和小胶质细胞中神经炎症反应的进一步抑,制可以减轻这些神经退行性疾病如帕金森氏症和阿尔茨海默病的严重程度或延缓其进展。

4.6抗艾滋病活性

艾滋病毒是一种高度传染性的病毒,能导致后天的免疫机能丧失,影响着全世界数百万人,目前艾滋病毒的治疗方法主要是减缓艾滋病的发展[38]。研究表明,灵芝酸具有抗HIV-1蛋白酶活性,可作为一种有效的抗HIV药物。灵芝酸O和灵芝酸内酯,可以抑制DNA聚合酶-αβ,HIV-1逆转录酶和其他化合物的活性。灵芝醇F和灵芝甘露醇对HIV-1有较强的抑制作用。灵芝酸B和灵芝醇B对HIV-1蛋白酶也有较强的抑制作用[39,40]。

展望

本文系统地综述了从灵芝子实体、菌丝体和孢子粉中提取分离三萜类化合物有效物理技术及其药理作用。这些物理技术,可以大大提高提取收率,降低能耗和溶剂消耗,提高提取物的质量。然而,一些提取工艺比较复杂,可能会对该成分的生物活性产生负面影响。因此,在未来的工作中,除了

转载请注明:http://www.laowos.com/lztz/43533.html

------分隔线----------------------------

热点文章

  • 没有热点文章

推荐文章

  • 没有推荐文章