木脂素生物学特性及分离提取研究进展

2016-03-27曲宏悦张彦龙黑龙江大学

食品安全导刊 2016年15期

□ 曲宏悦张彦龙黑龙江大学

木脂素生物学特性及分离提取研究进展

□ 曲宏悦张彦龙黑龙江大学

木脂素类化合物是一类天然酚类化合物，具有优良的生物学活性，广泛应用于医药、食品等方面。近几年木脂素类化合物合成与分离受到人们的关注。本文阐述了木脂素的结构、理化性质、生物活性以及提取方法的研究进展。

20世纪70年代，医学家意外地发现了木脂素的存在，从此，针对木脂素这种物质的功能性研究，在学术界引发了一阵热潮。木脂素是一种化合物，来源于植物，所产生的作用与人体分泌的雌激素极其相似。因此，医学家就把它归在植物雌激素的范畴里。经过研究，科学家发现，木脂素具有很多有益的功能，比如：预防癌症、延缓衰老等。随着科技进步，人们得以借助先进的科技手段，对木脂素进行提取分离。

近年来，许多现代化手段被应用于五味子木脂素的提取分离上。本文主要根据近年来的文献报道和自身工作研究对木脂素的生物学特性及提取分离进行分析。

木脂素的生物学特性

木脂素的结构及代谢

北五味子中，木脂素的活性最强。通常情况下，可以将木脂素分为5个大类，即联苯环辛二烯类、二苯骈呋喃联苯环辛二烯类、2，5-二芳基四氢呋喃类、4-芳基四氢萘类、2，3-二甲基- 1，4-二芳基丁烷类。在此基础上，可以根据其具体的结构，将这5个大类进一步地细分。比如：第一大类可以分为R型和S型，有时也包括椅型和船型。由上述可知，木脂素的结构是比较复杂多变的。通常情况下，科学家是借助光谱技术，才能看到木脂素的上述特征的，有时，还需要借助X射线来观察结构更加复杂的木脂素。通常情况下，木脂素是独立于别的物质的，偶尔会与糖发生融合。经观察得知，木脂素以白色晶体状态存在，也正因其固体晶体的形态，它的挥发功能几乎为零。

木脂素的生理活性及应用

木脂素对治疗疾病益处很多，它不仅能保护肝脏器官，还能有效预防癌症，帮助人体抵抗艾滋病毒的入侵、抑制醛糖等。木脂素不仅有益于人体健康，还能帮助治疗人体疾病，甚至美容养颜。

木脂素的分离提取

溶剂提取法

通常情况下，要根据提取物的具体特点来决定即将调制的萃取溶剂成分和剂量。在具体的调制过程中，还需要充分考虑这二者之间的关系，一定确保二者的密度不能相同，这样二者不会融在一起，木脂素就会被提取出来。经过多次反复试验，笔者发现，通常情况下，木脂素在低极性溶剂是比较容易发生溶解的，因此，在对木脂素提取时，是需要这些低极性溶剂的。将提取过程重复多次，可以减少杂质。周玲等用响应面分析法优化五味子木脂素的萃取工艺，最优条件为萃取时间16 min，萃取温度41℃，搅拌速 520r/min，其萃取率达 92.75%。

微波提取法

微波辅助提取法，就是指科学家在萃取的过程中，借助微波来辅助提取的一种方法。科学家发现，使用这种方法后，不仅提取物的品质优良，杂质稀少，而且还省时省力，有事半功倍的效果。采用微波辅助提取法时，科学家不必借助热力，因而实现了对整个提取过程的控制，且不会对提取的成分造成二次破坏。除此之外，微波辅助提取法同时适用于多种溶剂种类，且能保证以最少的溶剂获得最优的提取效果。微波辅助提取法，对环境造成的负担也是比较小的，由于溶剂的可回收，微波辅助提取法能将实验产生的污染降到最低。由于微波辅助提取法的上述优点，目前在多个药材提取的领域已开始逐渐应用。黄天辉等以五味子为研究指标，通过正交试验，对微波辅助法萃取五味子木脂素的工艺进行了系统研究，且与回流法作了比较。结果表明，微波辅助法最佳工艺条件是称量粒径为80目的五味子，按照料液比12∶1加入80%乙醇作提取溶剂，以850 W的功率微波辐射萃取35 min，该法的提取率明显优于回流法。

超声波提取法

超声波提取法是一种借助于超声波提取木脂素的方法。在超声波的作用下，空间内会发生速度极高、影响极强烈的某种效应，也包括明显的机械效应和热效应。超声波通过其所产生的机械效应，有力地刺激了溶剂中各个分子，使之运动起来，从而使溶剂能更强力地进入构成药物的细胞中去。同时，在超声波强有力的作用下，药物的细胞壁发生瞬间破碎，从而更有利于木脂素成分的高效提取。在超声波的作用下，木脂素的提取率不但高，而且其所用的时长也比较短。由于超声波本身就能产生比较大的能效力，无需热力的辅助，所以不会对提取的成分造成二次破坏。正是因为超声波的提取方法的优越特性，近年来，已被许多医学者、科学家、研究学者用来进行特定药物的提取。Hai Zhang等采用超声波法，对我国10个不同产地的北五味子作了研究，以五味子醇甲、乙素、醇乙、酯甲、甲素、丙素等6种木脂素作为研究指标，考察了3种不同的溶剂（甲醇、乙醇、50%的甲醇）对提取率的影响，结果表明，甲醇是最佳溶剂，且30 min效果最佳。