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金银花中黄酮类化合物的提取分离纯化研究进展

2017-03-09田洋

农业科技与装备 2016年8期
关键词:金银花研究进展

摘要:金银花是常用中药材,黄酮类化合物是金银花中重要的活性物质之一。通过查阅国内相关文献,分析、归纳、总结近年来金银花中黄酮类化合物的提取分离纯化方面的研究进展,以期为金银花的进一步开发利用提供理论和技术参考。

关键词:金银花;黄酮类化合物;提取分离纯化;研究进展

中图分类号:R932 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2016)08-0066-03

金银花(Flos Lonicerae)为忍冬科植物忍冬的干燥花蕾或初开的花,具有清热解毒、凉散风热、保肝利胆等功效,是我国传统的药食同源植物。近年来,随着对金银花研究的深入,人们发现金银花中的黄酮类化合物具有较高的生物活性,如抗菌、抗病毒、增强机体免疫力、抗氧化及抗自由基、抗癌防癌和抑制脂肪酶等,并且无毒无害 。国内对金银花中黄酮类化合物的提取分离纯化进行了大量的研究。本课题在查阅收集大量文献的基础上,综述近几年来金银花中黄酮类化合物的提取分离纯化等研究进展,以期为未来的研究提供参考。

1 提取方法

1.1 溶剂提取法

溶剂提取金银花中黄酮类化合物是较为传统的提取工艺,按提取介质分为水提法和醇提法,按提取的方式分为煎煮法和回流法。其中水提法成本低、操作简单,但由于提取物中蛋白质、多糖、鞣质等杂质比较多和提取液易发霉等原因,该法不常采用。目前较为常用的是醇提回流法,与水提法相比,该法提取时要耗用大量乙醇,加大生产成本,但是提取物中水溶性的杂质少,且提取液不易发霉变质,后期处理较方便[1]。

贾霖等人[2]通过单因素试验研究了乙醇体积分数、浸提温度、浸提时间和料液比对黄酮浸提量的影响。在此基础上,选择乙醇体积分数、浸提温度和料液比进行正交试验,得到金银花中黄酮类化合物的最佳提取工艺,即采用体积分数为60%的乙醇,按照料液比1∶15(g/mL)在60 ℃下浸提4 h,最大提取率达到10.49%。沈玲玲等人[3]采用L9(34)正交试验,考察浸提剂浓度、料液比、浸提时间和操作温度等因素对金银花总黄酮提取效果的影响,结果表明,金银花中总黄酮的最佳提取工艺为:40%乙醇为提取剂,采用料液比1∶20(g/mL)在80 ℃下提取3 h,得到金银花叶中总黄酮单位浸出量为111.03 mg/g。韩娟等人[4]采用乙醇回流提取法,选择乙醇的浓度、提取液加入量、提取时间、提取次数因素进行优化,以最终提取黄酮的质量为参考指标,经优化筛选确定:使用15倍量的50%浓度乙醇,提取2次,每次提取90 min为最佳工艺提取方案,10 g金银花所得黄酮质量为0.584 6 g。

1.2 超声波辅助提取

超声波辅助提取是在水浸提的同时加超声波辅助,此法不仅可以缩短提取时间,提高提取率,同时可以避免高温对有效成分的影响[5]。

罗磊等人[6]在乙醇体积分数、提取温度、液料比和超声功率4个单因素试验的基础上,通过二次通用旋转组合设计试验优化金银花叶黄酮的超声辅助提取工艺条件,结果表明,在乙醇体积分数60%、液料比65∶1(mL/g)、提取温度46 ℃、超声功率250 W的条件下金银花叶黄酮提取率最高,可达15.67%,与模型预测值相符。吴昊[7]研究了超声—微波协同萃取金银花黄酮与绿原酸的最佳工艺条件,在单因素的基础上通过正交试验对其提取工艺条件进行了优化,结果表明:最优提取工艺条件为料液比1∶20(W/V)、微波功率300 W、乙醇浓度60%、提取时间5 min,此时金银花黄酮的得率为13.93%,绿原酸的得率为7.02%。李帅等人[8]以金银花为原料,以总黃酮得率为指标,在单因素试验的基础上分析了超声时间、超声功率、乙醇浓度、液料比4个因素对总黄酮得率影响,结果表明,最佳提取条件为超声功率900 W、提取时间40 min、料液比1∶40、乙醇体积分数80%,在此条件下金银花中黄酮得率为6.26%。

1.3 微波辅助提取

微波辅助提取是在水浸提的同时加入微波,与传统的水浸提法相比,微波辅助提取具有选择性高、操作时间短、溶剂消耗小、有效成分收率高的特点。

李菁等人[9]以总黄酮含量为考察指标,在单因素试验基础上,采用L9(34)正交试验法,对料液比、微波功率、提取温度、提取时间等条件进行优化,筛选出微波辅助提取的最佳工艺条件为:料液比1∶10、微波功率500 W、提取温度50 ℃、提取时间20 min。高岐[10]利用微波快速提取金银花中黄酮类化合物,采用正交试验优化试验条件,考察微波提取时间、微波功率和料液比3个因素对金银花中黄酮类化合物提取的影响,确定了微波法提取金银花中黄酮类化合物最佳的工艺条件。与传统的回流法进行比较,该法具有提取效率高、时间短、操作方便及便于推广普及等优点,亦可借鉴于其他样品的提取分析。

1.4 酶辅助提取

谢威等人[11]采用单因素试验考察了酶种类和加入量、搅拌速度、提取温度、金银花叶粉末粒度、提取时间等因素对黄酮提取率的影响,采用正交试验获得在复合酶存在下提取金银花叶中黄酮的最佳试验条件,并用常规动力学模型进行验证。结果表明,复合酶的加入有利于金银花叶中黄酮的提取,其最佳条件为80 ℃、纤维素酶和果胶酶各0.06 g、搅拌速度800

r/min、提取时间40 min。当提取温度低于353 K,常规提取受动力学控制;若提取温度高于353 K,则过程将不再受动力学控制。

1.5 其他提取方法

除了以上常用的提取方法外,也有很多研究采用了其他提取技术,如超临界二氧化碳提取、β-环糊精辅助提取、双水相体系协同超声提取、超高压法提取等[12-15],均取得了较好的提取效果。

2 纯化方法

目前,关于金银花中黄酮类化合物分离纯化的研究较少,在已有研究中,大都采用大孔树脂柱色谱进行分离纯化。

2.1 大孔树脂柱色谱法

徐清萍等人[16]考察了XAD-16,AB-8,D101,HP-20,NKA-9,HZ841和聚酰胺7种树脂对金银花黄酮的动、静态吸附解吸情况,结果表明,采用NKA-9分离后金银花总黄酮的含量最高,达到70.05 g/100 mg;其次为HZ841,分离后黄酮含量达到58.35 g/100 mg。从吸附量和解吸率考虑,XAD-16具有较好的效果,静态饱和吸附量为31.16 mg/g树脂,解吸率87.78%;动态饱和吸附量为20.71 mg/g树脂,解吸率100.00%。经XAD-16分离后的黄酮含量达到57.34 g/100 mg。陈莉华等人[17]从金银花叶茎藤中提取总黄酮,并用D-101大孔吸附树脂进行纯化,结果表明,D-101树脂对金银花叶茎藤总黄酮分离纯化的最佳工艺参数为:上样液黄酮浓度0.538 mg/mL,静置吸附时间80 min,料液比1∶5(g/mL),pH值2,流速2 mL/min,以60 mL 75%的乙醇溶液洗脱,黄酮解吸率为94.50%,纯化后黄酮纯度为84.5%,是粗提液黄酮含量(16.8%)的5倍。王丽婷等人[18]以产品得率、黄酮得率和黄酮含量为指标考察最佳工艺条件,结果表明,黄酮粗品拌料与大孔树脂质量比为1∶6,装入柱径与柱长比为1∶6的层析柱中,用2倍柱体积的蒸馏水冲洗,再用70%乙醇以最大流速洗脱,收集2~8倍柱体积的洗脱液,浓缩后得到黄酮产品,得率为4.40%,含量可达91.7%。

2.2 聚酰胺柱色谱法

郝凤霞等人[19]采用乙醇超声波法提取、聚酰胺柱层析法分离的方法对金银花中的绿原酸和黄酮进行提取分离,结果表明,聚酰胺柱层析法分离、梯度洗脱得到绿原酸、水溶性黄酮和脂溶性黄酮3种不同产品A,B,C,其中,产品B总黄酮含量为95.0%,得率为1.12%;槲皮素和木犀草素存在于产品C中,含量分别为7.5%和16.9%,可进行二次柱色谱,逐步提高木犀草素含量。

3 结语

金银花是一类传统的中药材,具有较高的药用价值和保健价值,而黄酮类化合物又是金银花中的有效成分,所以开展黄酮类化合物的提取、分离纯化等方面的研究,对于金银花资源的进一步开发利用具有重要的意义。

参考文献

[1] 田洋.金银花中绿原酸提取纯化工艺研究进展[J].农业科技与装备,2016(7):55-57.

[2] 贾霖,黄国清,肖军霞.金银花中黄酮类化合物的提取工艺[J].食品研究与开发,2013(9):41-43.

[3] 沈玲玲,胡志军,王志良.金银花中总黄酮的提取及其消除自由基的研究[J].时珍国医国药,2011,22(5):1 169-1 171.

[4] 韩娟,李德山.金银花中黄酮类物质最佳提取工艺的研究[J].黑龙江科技信息,2012(20):7.

[5] 田洋.黄芪甲苷提取纯化工艺研究进展[J].农业科技与装备,2015(10):42-43.(下转第71页)

(上接第67页)

[6] 罗磊,张冰洁,朱文学.响应面试验优化超声辅助提取金银花叶黄酮工艺及其抗氧化活性[J].食品科学,2016,37(6):13-19.

[7] 吴昊.超声波—微波协同萃取金银花与绿原酸的工艺研究[J].化学工程与装备,2015(12):45-49.

[8] 李帅,田园.超声辅助提取金银花中黄酮类物质的研究[J].饲料与畜牧,2015(8):40-43.

[9] 李菁,侯飞燕,李荣东,等.金银花中总黄酮微波辅助提取工艺优化及其含量动态变化[J].中南药学,2014(1):32-36.

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[11] 谢威,王丹,廖恒康.复合酶辅助提取金银花叶中黄酮工艺和动力学研究[J].湖北农业科学,2013,52(16):3 943-3 946.

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[16] 徐清萍,朱广存.大孔树脂分离金银花黄酮的研究[J].食品工程,2008(4):35-37.

[17] 王丽婷,王丽娟.大孔树脂分离纯化金银花叶中的总黄酮[J].华西药学杂志,2010,25(5):321-324.

[18] 陈莉华,肖斌,贺诚志.大孔吸附树脂对金银花叶茎藤总黄酮的吸附性能[J].天然产物研究与开发,2013,25(3):383-387.

[19] 郝凤霞,杨敏丽.金银花中绿原酸和黄酮的同时提取分离工艺研究[J].食品科学,2009,30(20):211-214.

Abstract: Flos Lonicerae is a common Chinese medicinal material, and flavonoids compounds is considered as one of the important active ingredient in Flos Lonicerae. By referring to concerning documentations in China we analyzed, concluded and summarized the research progress on extraction separation and purification of flavonoids compounds in Flos Lonicerae in recent years, so as to provide theoretical and technical reference for the further research on Flos Lonicerae.

Key words: Flos Lonicerae; flavonoids compounds; extraction separation and purification; research progress

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