肉豆蔻的分析研究进展
黄盼
(1广西中医药大学,广西 南宁 530200)
摘要:综合近五年来关于肉豆蔻的分析研究,详细叙述了肉豆蔻的鉴别、化学成分、工艺、含量测定、药理的分析研究方法,为肉豆蔻的进一步研究分析提供参考。
关键词:肉豆蔻;挥发油;含量测定;鉴别
Progress in Analysis of Nutmeg
Huang Pan
(Guangxi University of traditional Chinese medicine,Nanning 530001,China)
Abstract: Based on the analysis of nutmeg in the past five years, the identification, chemical composition, process, content determination and pharmacological analysis methods of nutmeg are described in detail, which provides a reference for further research and analysis of nutmeg.
Key words: nutmeg; volatile oil; content determination; identification
肉豆蔻为肉豆蔻科植物肉豆蔻Myristica fragrans Houtt.的干燥种仁。辛,温。归脾、胃、大肠经。富油性,挥发油含量很多。气香浓烈,味辛。有温中行气,涩肠止泻的功效。用于脾胃虚寒,久泻不止,脘腹胀痛,食少呕吐[1]。还可作调味品、工业用油原料等。常用3~10g。置阴凉干燥处储藏,防蛀。
肉豆蔻首载于《本草拾遗》,又叫肉果、玉果。肉豆蔻原产于马鲁古群岛中部,现主产于东南亚[2],我国广西、广东、云南等地也有种植,研究发现肉豆蔻可能在魏晋南北朝时期就已传入中国[3]。
1品种鉴别
1.1性状鉴别
肉豆蔻呈卵圆形或椭圆形,长2~3cm,直径1.5~2.5cm。表面灰棕色或灰黄色,有时外被白粉(石灰粉末)。全体有浅色纵行沟纹和不规则网状沟纹。种脐位于宽端,呈浅色圆形突起,合点呈暗凹陷。种脊呈纵沟状,连接两端。质坚,断面显棕黄色相杂的大理石花纹,宽端可见干燥皱缩的胚,富油性。气香浓烈,味辛[1]。
长形肉豆蔻[4],作为肉豆蔻的易混品种,其特征与肉豆蔻大部分相似,但是它来源于肉豆蔻科植物肉豆蔻属一种除去假种皮及种皮的种仁,较肉豆蔻稍长一点,纵切面宽端可见干燥皱缩的胚,因此容易和肉豆蔻混淆,鉴别起来就有点难了。
1.2薄层鉴别
取粉末2g,加石油醚(60~90℃)10ml,超声处理30分钟,滤过,取滤液作为供试品溶液,另取肉豆蔻对照药材2g,同法制成对照药材溶液。照薄层色谱法(通则0502)试验,吸取上述两种溶液各5µl,分别点于同一高效硅胶G预制薄层板上,以石油醚(60~90℃)-乙酸乙酯(9:1)为展开剂,展开缸中预饱和15分钟,展开,取出,晾干,喷以5%香草醛硫酸溶液,在105℃加热至斑点显色清晰。供试品色谱中,在与对照药材色谱相应的位置上,显相同颜色的斑点[1]。
目前中药对照提取物已被中国药典2015年版收载了丁香罗勒油等27种。中国食品药品检定研究院已发放的其他对照提取物还有13种:三七茎叶皂苷、人参茎叶皂苷、金龙胆草提取物、荆芥油、生姜油、莪术油、鱼腥草油、小茴香油、紫苏油、肉桂油、烈香杜鹃油、月见草油、薏苡仁油[5],但是并未有肉豆蔻的提取物。杨志业[6]等通过对不同的药材、各个工艺的研究、稳定性这三个因素进行研究,研制肉豆蔻薄层用对照提取物,并应用于肉豆蔻药材、二十五味松石丸、四神丸等药品标准中的薄层色谱鉴别,其薄层效果与对照药材基本一致。
1.3显微鉴别
外层外胚乳组织,由10余列扁平皱缩细胞组成,内含棕色物,偶见小方晶,错入组织有小维管束,暗棕色的外胚乳深入于浅黄色的内胚乳中,形成大理石样花纹,内含多数油细胞。内胚乳细胞壁薄,类圆形,充满淀粉粒、脂肪油及糊粉粒,内有疏散的浅黄色细胞。淀粉粒多为单粒,直径10~20µm,少数为2~6分粒组成的复粒,直径25~30µm,脐点明显。以碘液染色,甘油装置立即观察,可见在众多蓝黑色淀粉粒中杂有较大的糊粉粒。以水合氯醛装置观察,可见脂肪油常呈块片状、鳞片状,加热即成油滴状。赵梦中等[7]研究发现肉豆蔻油滴极多,有的析出针簇状或羽毛状结晶[1]。
1.4其他方法
2-烷基环丁酮(2-ACBs)作为一种独特的放射性产品,经常被用于食物的鉴别。Leung等[8]采用液相色谱-电喷雾电离串联质谱法分析得到了肉豆蔻中含有2-十二烷基环丁酮(2-DCB)和2-十四烷基环丁酮(2-TCB)。因此也可以通过此方法进行鉴定,但相对来说成本较高,采用度不是很高。
2化学成分
由于肉豆蔻是种仁,所以其含有挥发油、脂肪油、苯丙素及木脂素等主要成分。其中,含有挥发油8%~15%、脂肪油25%~46%、肉豆蔻醚(myristicin)约4%、淀粉23%~32%、蛋白质及少量的蔗糖、多聚木糖、戊聚糖、色素、果胶及一种皂苷[9]。
Lima等[10]研究得到了肉豆蔻挥发油中的24种化合物,其中主要成分是萜烯-4-醇(14.95%)和香桧烯(13.07%)和γ-松油烯(11.22%)。唐裕芳等[11]从商品肉豆蔻挥发油中共分离鉴定出31种化学成分,主要有苯、醇、酯、烷烃、萜烯、苯酚类物质,主要含有肉豆蔻醚(35.84%)、4-松油醇(19.36%)、细辛脑(11.19%)、2-甲氧基-3-(2-丙烯基)-苯酚(5.32%)、4,11,11-三甲基-8-亚甲基-双环[7.2.0]-4-十一烷烯(3.94%)、对甲氧基苯丙烯(3.5%)、1,2-二甲氧基-3-(2-丙烯基)-苯(3.42%)、桉叶油素(2.87%)、α-松油醇(2.15%)等物质。
季霄等[12]采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱和制备型HPLC等方法从肉豆蔻75%醇提物中分离得到18个化合物,分别为香草酸、紫铆因、(2R)-3-(3′,4′,5′-三甲氧基苯基)-1,2-丙二醇、硫磺菊素、3-甲氧基-4,5-亚甲二氧基肉桂酸、7,3′,4′-三羟基黄酮、7-羟基色原酮、verrucosin、(+)-赤-(7S,8R)-Δ8′-7-羟基-3,4,3′,5′-四甲氧基-8-氧代-4′-新木脂素、(-)-赤-(7R,8S)-Δ8′-7-乙酰基-3,4,3′,5′-四甲氧基-8-氧代-4′-新木脂素、nectandrin B、(-)-(7S,7′R,8S,8′R)-4,4′-二羟基-3,5,3′-三甲氧基-7,7′-环氧木脂素、fragransin B3、fragransin B1、(-)-enantiomer、(-)-赤-(7R,8S)-Δ8′-7-羟基-3,4,5,3′,5′-五甲氧基-8-氧代-4′-新木脂素、(+)-赤-(7S,8R)-Δ8′-7,4-二羟基-3,5,3′,5′-四甲氧基-8-氧代-4′-新木脂素、(+)-5-甲氧基脱氢二异丁香酚;其中化合物紫铆因、硫磺菊素、3-甲氧基-4,5-亚甲二氧基肉桂酸、7,3′,4′-三羟基黄酮、7-羟基色原酮为从肉豆蔻属植物中首次分离得到,香草酸为从该植物中首次分离得到。
3工艺研究
3.1成分提取工艺
袁子民等[13]采用正交实验法提取肉豆蔻中的总木脂素,提取工艺最佳的是:用90%乙醇提取2次,第1次加入10倍量,第2次加入8倍量,每次提取1.5 h。
吴梅等[14]研究二十味肉豆蔻丸质量控制方法时得到肉豆蔻含量的最佳提取工艺为40 m L无水乙醇、超声40 min进行提取。
马卫俊等[15]用正交实验法优选出肉豆蔻中安五脂素的提取工艺,以乙醇浓度、固液比、提取时间、提取次数为考察因素,得出其最佳提取工艺为用12倍量的95%的乙醇60 min回流提取2次。
3.2出油率提取工艺
杨中民等[16]采用正交实验,以出油率为指标,得到了肉豆蔻的亚临界萃取最佳萃取条件及参数为:原料粉碎度40目,萃取温度50℃,萃取次数5次,萃取时间60 min,肉豆蔻出油率可达36.87%。
3.4其他工艺
胡娜等[17]用机械压榨法制备肉豆蔻霜,采用压榨次数和温度为考察因素,以制霜前后脂肪油、挥发油、总木脂素、去氢二异丁香酚的含量为指标,对比传统法与机械压榨法制霜工艺对肉豆蔻中化学成分的影响。得出优选的机械压榨制霜工艺为压榨温度80~90℃,压榨2次,出油率达30.8%。与生品相比,机械制霜后大部分成分含量均降低,但与传统压榨后含量基本一致。
4含量测定
2015版药典以去氢二异丁香酚作为肉豆蔻中的测定指标,同时去氢二异丁香酚为肉豆蔻的活性成分,因此去氢二异丁香酚是研究肉豆蔻的首测成分。
4.1高效液相法
王文静等[18]以高效液相色谱法测定肉豆蔻八味胶囊中去氢二异丁香酚的含量,色谱柱为Phenomen Kromasil C18(4.6 mm×250 mm,5μm);流动相为甲醇-水(67:33);检测波长为274 nm;流速为1 m L·min-1;柱温为30℃。去氢二异丁香酚在70.40704.0 ng与峰面积积分值呈良好的线性关系,回归方程为y=1.366×104x-2.513×104(r2=0.999 9),低、中、高浓度平均加样回收率为97.2%、98.1%、99.1%,RSD为0.82%、0.48%、0.66%(n=3)。巴桑卓嘎等[19]采用高效液相色谱法测定肉豆蔻醚的含量,色谱柱为Comatex C18柱(250 mm×4.6 mm,5μm),流动相为甲醇-水(60∶40),检测波长为276 nm,柱温35℃,体积流量为1.0 mL/min。结果肉豆蔻醚质量浓度在0.104 4~1.044 g/L范围内与峰面积线性关系良好(r2=0.999 2),平均回收率为101.46%,RSD为1.94%(n=6)。刘欢等[20]以高效液相色谱法同时测定肉豆蔻麸煨前后肉豆蔻去氢二异丁香酚的含量,色谱柱为Diamonsil C18(250 mm×4.6 mm,5μm),流动相为甲醇-水梯度洗脱,检测波长270 nm,柱温25℃,流速1.0 mL·min-1。去氢二异丁香酚在3.0~18.0μg·mL-1范围内线性关系良好,r2=0.9998,平均回收率为97.11%(n=6),RSD为2.17%。杨巧虹等[21]采用反相高效液相色谱法测定去氢二异丁香酚的含量,色谱柱为Comatex C18,流动相为甲醇-水(68∶32,V/V),流速为1.0 ml/min,检测波长为276 nm,柱温为30℃,进样量为10μL。去氢二异丁香酚进样量在0.0368~0.184 0μg范围内与峰面积呈良好线性关系(r2=0.999 7);精密度、稳定性、重复性试验的RSD均≤2.84%;平均加样回收率为101.39%,RSD为1.42%(n=6)。
4.2气相色谱法-质谱法联用
徐杨斌等[22]采用气相色谱-飞行时间质谱法(GC-TOF/MS)对不同产地肉豆蔻油的挥发性成分进行分析研究,发现英国、中国云南和印尼三个产地的肉豆蔻油中的挥发性成分在组成和含量上较为相似,三者的主要成分为肉豆蔻醚、α-蒎烯、桧烯、β-蒎烯、α-松油烯、4-松油醇、γ-松油烯、柠檬烯等化合物。
4.3紫外分光光度法
袁子民等[23]在总木脂素的含量测定中采用紫外分光光度法,以去氢二异丁香酚为对照品,测定波长275 nm。去氢二异丁香酚质量浓度在1.5~9.0 mg·L-1与吸光度呈良好线性关系,r2=0.9998,平均回收率97.6%(n=6),RSD 1.2%。
5.药理作用
5.1抗菌、抗癌、抗氧化、镇痛作用
研究表明,肉豆蔻提取物对菌类具有明显的抑制及杀灭作用,其种仁、种皮、果实等具有良好的抗氧化活性,研究发现其对癌细胞具有明显的抑制作用。Kumari等[24]在对下呼吸道病原体(鲍氏不动杆菌)的抗菌研究中发现,肉豆蔻中的次生代谢产物是抗菌活性中的必要成分。Adiani等[25]发现肉豆蔻挥发油中主要的抗氧化成分有榄香素、4-松油醇、肉豆蔻醚、反式-桧萜。Kim等[26]研究表明,肉豆蔻水提取液能抑制LDH的活性。在HT29结肠癌实验中,肉豆蔻水提液能抑制HT29结肠癌细胞的生长。此外,在小鼠移植瘤模型实验中,肉豆蔻水提液能明显抑制小鼠肺癌细胞的生长。宗伟英等[27]以黄嘌呤氧化酶(XOD)抑制效果为考察指标,建立小鼠高尿酸血症模型,检测肉豆蔻活性部位降尿酸作用。结果发现肉豆蔻醇提物可以抑制XOD和TNF-α,IC50分别为8.8、19.3μg·m L-1,并且可以显著降低高尿酸血症小鼠的尿酸水平。
5.2保肝作用
Song等[28]发现,从肉豆蔻种子中提取出的木酯素nectandrin B,能通过细胞外调节蛋白激酶ERK磷酰化和依赖AMPK(AMP依赖的蛋白激酶)抑制糖原合成酶激酶-3(GSK-3β)活性,从而激活Nrf2/ARE通道,保护肝脏细胞的过氧化伤害。
Shamkuwar等[29]研究发现,肉豆蔻水提物能5.3抗痉挛作用
够对抗部分原因导致的肠道痉挛。实验显示,分别用乙酰胆碱、烟碱、组胺诱导豚鼠的离体回肠收缩,肉豆蔻水提物进行治疗,发现肉豆蔻水提物能够松弛豚鼠的离体回肠,减缓乙酰胆碱和组胺诱导的收缩,但是对烟碱所诱发的肠收缩无效。
5.4对中枢神经以及心血管系统的作用
肉豆蔻挥发油对小鼠行为绝望模型具有明显的抗抑郁作用,其抗抑郁机制可能与提高小鼠脑内5-HT的含量有关;并且对慢性不可预知应激模型大鼠具有明显的抗抑郁作用,其抗抑郁机制可能与提高大鼠脑内5-HT、DA的含量有关,也可能与降低大鼠脑内单胺氧化酶的活性有关[30]。
肉豆蔻醇溶液提取物能显著增加甲状腺素浓度,减少血清铁含量及总铁结合力。长期服用能显著促进小鼠红细胞和血小板的生成。对铁蛋白、白细胞无影响,肝酶活性、尿素氮、血肌酐浓度在实验阶段并没有增加。结果表明,肉豆蔻醇溶液提取物有望作为贫血、血小板缺乏、甲状腺功能减退等疾病的治疗药,并且对肝肾无副作用[31]。
5.5其他作用
Hassanen等[32]发现,肉豆蔻和肉豆蔻挥发油能显著降低小鼠血糖水平,改善病变组织、心、肝、肾的高血脂症状。Oseni等[33]发现,肉豆蔻水提取物能缓解溴酸钾对肾脏的毒性,起到对肾脏的保护作用。
6.讨论
目前国内外关于肉豆蔻的研究比较多,大多集中在其化学成分,挥发油成分、药理等方面的研究。本文主要集中在近五年以来肉豆蔻的研究前沿,对肉豆蔻的鉴别、化学成分、含量测定、提取工艺、药理等进行思考研究,发现提取工艺和有关药理等方面目前研究较少,可以从其他角度进行深入研究,加强对肉豆蔻的分析研究,具有很重要的研究意义。
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