微射流提取技术在天然植物抗过敏活性成分中的应用研究※

2017-01-20周锦珂

中国药物经济学 2016年12期

黄裕周锦珂

黄裕周锦珂

目的探讨微射流提取技术在天然植物抗过敏活性成分中的应用情况。方法选用常用的10味抗过敏天然植物，以煎煮法、渗漉法、超声提取和微射流提取进行多糖及总黄酮的提取效果对比，以透明质酸酶体外抑制试验进行抗过敏效果对比。结果微射流提取法对多糖的提取率是超声提取法的1.1倍、煎煮法的1.2倍、渗漉提取法的1.5倍；对总黄酮类的提取率是超声提取法的1.1倍、煎煮法的1.1倍、渗漉提取法的2.5倍；对透明质酸酶的抑制效果是超声提取法的1.2倍、煎煮法的1.5倍、渗漉提取法的1.6倍。结论微射流提取技术在天然植物抗过敏活性成分制备应用中有着明显的技术优势。

微射流提取技术；热敏成分；天然植物；中药；抗过敏；应用研究

天然植物的提取方法有传统的煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流法、水蒸气蒸馏法等，也有现代的超临界二氧化碳萃取、超声提取、微波及微射流提取等[1]，在实际选择应用时应根据物料的特性等综合考虑。不管是选择传统方法还是新工艺，目的是使最终产品既要符合传统中医药理论，也要提高有效成分的收率和效果[2]。

目前，天然植物药抗过敏的应用研究非常广泛，不管是单方还是复方都有大量的研究资料证明其抗过敏效果显著[3-5]。然而，由于天然植物成分的复杂性，不同提取技术在抗过敏活性成分的提取应用中会有不一样的效果。笔者以煎煮法、渗漉法、超声提取和微射流提取对常见的10味抗过敏植物进行研究对比可知，在相同的溶剂体系、溶剂添加量等情况下，不同提取方法获得的活性成分含量以及抗过敏效果区别较大，具体过程及结果报道如下。

1 药材试剂

药材均购自广州南北行中药饮片有限公司；紫外分光光度计（赛默飞Genesys 10S）；电子分析天平（丹弗TP-114）；超声提取器（昆山舒美KQ-250DB）；微射流提取器（自制）；D-无水葡萄糖（中国药品生物制品检定所，批号：110833-201506）；芦丁（中国药品生物制品检定所，批号：100080-201409）；所用试剂均为分析纯。

2 试验过程

2.1 提取工艺过程[6]①煎煮提取：称取马齿苋、黄芪、苦参、甘草、金银花、防风、辛荑、野菊花、地肤子、艾叶药材细粉50 g，分别加入20倍的纯水加热提取1 h，过滤，药渣再加入10倍纯水加热提取1 h，过滤，合并两次提取液定溶至1500 ml，测定提取液中的成分含量，并进行功效分析。

②渗漉法提取：称取马齿苋、黄芪、苦参、甘草、金银花、防风、辛荑、野菊花、地肤子、艾叶药材细粉50 g，分别置φ5 cm×60 cm带砂芯的玻璃层析柱中，加入30倍纯水（分次加入），以1 BV/h流速提取，收集提取液定溶至1500 ml，测定提取液中的成分含量，并进行功效分析。

③超声提取：称取马齿苋、黄芪、苦参、甘草、金银花、防风、辛荑、野菊花、地肤子、艾叶药材细粉50 g，分别加入20倍的纯水，在60 ℃条件下，提取30 min；过滤，药渣加入10倍纯水，同前操作提取30 min，合并两次提取液定溶至1500 ml，测定提取液中的成分含量，并进行功效分析。

④微射流提取：称取马齿苋、黄芪、苦参、甘草、金银花、防风、辛荑、野菊花、地肤子、艾叶药材细粉50 g，分别加入50倍纯水搅拌，泵入微射流提取器中，在室温下以60 Hz频率、流量每分钟50 ml条件下进行提取，滤除药渣，滤液定溶至1500 ml，测定滤液中的成分含量，并进行功效分析。

2.2 成分含量分析①粗多糖分析方法：以葡萄糖为标准品，用苯酚-浓硫酸显色后在490 nm下测定含量，具体过程参考《SN/T4260-2015出口植物源食品中粗多糖的测定苯酚-硫酸法》。

②总黄酮分析方法：以芦丁为标准品，用硝酸铝显色后于350 nm下测定含量，具体过程参考《DB13/T385-1998食品总黄酮测定》。

2.3 抗过敏功效分析采用透明质酸酶体外抑制试验观察比较提取物的抗过敏效果，详细过程参考李杨等《7种中草药提取物抗过敏功效及刺激性研究》[7]。

3 结果分析

3.1 含量检测结果按2.2项下方法进行成分含量分析，结果如表1、表2所示。

表1 10味抗过敏植物不同工艺提取粗多糖的提取率(%)

表2 10味抗过敏植物不同工艺提取总黄酮的提取率(%)

从表1可以看出，各药材的粗多糖提取效果中，渗漉法提取粗多糖效果较差，煮煎法次之，但两者无明显差异，效果最好的是微射流提取法。推测是粗多糖水溶解性较好的原因，所以各种方法的提取率均较高。把上述10味药材进行总提取率相加，各提取方法按如下公式（1）进行对比计算：

其中，Tm为微射流提取试验中10味药材的提取率总和；Tf为煎煮/渗漉/超声提取试验中10味药材的提取率总和。经公式（1）计算可知，微射流提取法对多糖的提取率是超声提取法的1.1倍、煎煮法的1.2倍、渗漉提取法的1.5倍。用SPSS 19.0统计软件进行方差分析，微射流提取结果与其他方法均有显著性差异。

从表2可知，各药材的总黄酮提取效果中，渗漉法提取效果最差，煮煎法次之，效果最好的是微射流提取，用SPSS 19.0统计软件进行方差分析，微射流提取结果与其他方法均有显著性差异；渗漉法与其他方法也存在显著性差异。主要原因是总黄酮在热水及醇溶液中溶解性较大，所以渗漉法提取率显著性低。把上述10味药材按公式（1）进行提取效果分析对比可知，微射流提取法对总黄酮类的提取率是超声提取法的1.1倍、煎煮法的1.1倍、渗漉提取法的2.5倍。3.2 抗过敏功效结果取上述各工艺提取后的药材透明澄清液，按2.3项下方法进行透明质酸酶抑制试验，结果见表3及图1。

表3 10味抗过敏植物不同工艺的提取物透明质酸酶抑制率(%)

图1 10味抗过敏植物不同工艺的提取物透明质酸酶抑制率比较图

在透明质酸酶体外抑制试验中，微射流提取液效果较其他3种方法要好。4种方法中效果较差的煎煮法有4味药材，渗漉法有6味药材，均与微射流提取技术制备获得的提取液有显著性差异。从表3可以看出，传统煎煮法对热敏感活性成分有一定破坏，从而导致抗过敏效果降低。比如苦参，在加热情况下其活性成分苦参碱易分解成去氢苦参碱和氧化苦参碱[8]；甘草在加热情况下，甘草苷和甘草酸含量均有不同程度下降[9]。地肤子药材抗过敏体外实验效果与现有报道[10]有一定出入，估计是提取溶剂原因，本实验为保持统一性，皆以水为溶媒进行提取，而地肤子抗敏成分为水较难溶解的皂苷，推断这是透明质酸酶抑制出现无效的原因。

将上述10味药材进行总抑制率相加后按公式（1）进行比较计算可知，微射流提取法对透明质酸酶的抑制效果是超声提取法的1.2倍、煎煮法的1.5倍、渗漉提取法的1.6倍。

4 讨论

从实验可知，微射流技术相对于传统加热法的提取率差别不是非常明显（多糖为1.2倍，总黄酮为1.1倍），但透明质酸酶抑制效果却非常显著（1.5倍），主要原因是天然植物抗过敏成分多样性及复杂性，存在大量的热敏活性成分，由于热敏成分的存在，在生产制造过程中易受到环境温度的影响而发生氧化分解等结构的变化[11]，从而降低了抗过敏效果。所以，选择合适的制备技术保护其热敏活性成分是保证功效的关键。

微射流提取技术是络捷公司的专利技术[12-13]，它是利用微射流发生器对物料进行低温物理破壁提取。由于有三组相互啮合、方向不同的微射流发生器物料会往不同方向高速运动，从而使细胞发生碰撞破裂，进而导致细胞内物质向溶媒介质释放、扩散和溶解，最终达到高效提取的效果。由于细胞壁是在极短时间内（0.1 s）物理破碎以及在室温及以下条件进行，所以热敏感成分不易产生物理化学变化，最大限度地保持了成分的稳定、保证了功效的可靠。所以，微射流提取技术具有提取时间短、提取效率高、热敏活性成分最大限度保留等特点，适于工业化生产，为中药提取现代化提供了一种新的方法和手段，特别对于热敏感性中药活性成分的推广应用提供一种解决方案。

[1] 夏委.中药有效成分提取方法研究进展[J].中国药业,2016,25(9): 94-97.

[2] 刘明言,王帮臣.用于中药提取的新技术进展[J].中草药,2010, 41(2):169-175.

[3] 王化龙,李振虎,徐砚通.中药治疗过敏性疾病的药理作用研究进展[J].中草药,2015,46(10):1542-1555.

[4] 刘学仁,邓佑芳,吕亚新.天然化合物抗过敏作用的研究进展[J].中药新药与临床药理,2011,22(1):123-127.

[5] 范金波,陈历水,冯叙桥.抗过敏功能活性成分研究进展[J].食品工业科技,2013,21(34):361-365.

[6] 黄裕,周锦珂.低温高压差提取抗过敏中药复方的工艺研究[J].中国药物经济学,2016,11(1):10-12.

[7] 李杨,董银卯,孟宏,等.7种中草药提取物抗过敏功效及刺激性研究[J].中国实验方剂学杂志,2013,19(4):191-194.

[8] 梅明,伍振峰,韩丽,等.苦参中生物碱类成分的稳定性及减压提取工艺研究[J].现代中药研究与实践,2015,29(1):48-51.

[9] 张敏,王梦月,刘雅茜,等.炮制对甘草中主要苷类成分质量分数及其煎出量的影响[J].中草药,2011,42(7):1305-1308.

[10] 刘建萍.地肤子皂苷及抗过敏作用的研究[D].湖南:湖南农业大学,2007.

[11] 刘小红,刘建群.中药热敏活性成分研究进展[J].亚太传统医药, 2014,10(20):37-40.

[12] 周锦珂,郑伟东,郑伟军,等.一种集成连续微射流低温提取及澄清生产系统[P].中国专利:ZL201520197931.5,2015-09-30.