鱼腥草总黄酮提取工艺研究进展
2018-01-16田洋
田 洋
(本溪化学工业学校,辽宁 本溪 117004)
鱼腥草(Houttuynia Cordata)是三白草科多年生草本植物,其味辛、性微寒,具有清热解毒、利尿消肿等功效,是传统的药食兼用天然植物。现代研究表明,黄酮类化合物是鱼腥草的主要活性成分之一,具有降血压、降血脂、利尿通便、抗菌消炎、抗氧化等功效。国内对鱼腥草总黄酮提取工艺进行了大量研究。综述近几年鱼腥草总黄酮的提取工艺研究进展,旨在为鱼腥草黄酮提取提供技术参考。
1 鱼腥草总黄酮提取方法
1.1 溶剂提取法
采用溶剂提取鱼腥草总黄酮是较为传统的方法,常用的溶剂是乙醇,常用的方法有常温提取、加热提取和索氏回流提取等。
阎红等以鱼腥草为原料进行总黄酮提取,筛选优化最佳工艺条件,并对其进行抑菌作用研究,确定最佳条件为:提取温度80℃,料液比1∶10,乙醇体积分数60%,提取时间90 min,提取率1.868%。
伍晓春利用响应面分析法对鱼腥草中黄酮的提取工艺进行优化,在单因素试验的基础上选取试验因素与水平,根据中心组合试验设计原理分析各个因素的显著性和交互作用。确定鱼腥草黄酮提取的最佳工艺条件为:乙醇浓度70%,提取时间52 min,料液比1∶26,鱼腥草黄酮含量 15.58 μg/mg。
张素林等在单因素试验的基础上,以总黄酮含量提取率为指标,筛选最佳提取条件,再以验证试验确定最佳条件。结果表明,鱼腥草总黄酮的最佳提取条件为:料液比1∶35,以50%乙醇溶液为提取剂、80℃的水浴中萃取 2.0 h,总黄酮得率为 0.369 mg/g。
黄小蕾采用改良流体萃取法提取鱼腥草中黄酮类化合物,优选最佳提取工艺,并进行含量测定。结果显示,在乙醇浓度50%,溶液流量1.8 mL/min的条件下,温度70℃,萃取时间27 min的条件下,萃取率为3.15%,总黄酮含量为 24.0%,其中芦丁、金丝桃苷、槲皮苷、 槲皮素的萃取率分别为 0.35,1.52,1.70,0.50 mg/g。
蒋海明等以乙醇为溶剂,采用索氏回流法提取鱼腥草全草中的黄酮,优化提取温度、乙醇体积分数、提取时间、固液比等提取条件。确定最佳提取条件为:提取温度100℃、乙醇体积分数80%、提取时间4 h、固液比 1∶30(m/V,g∶mL),在此条件下的黄酮提取率为12.59%。
楼颖等以乙醇为溶剂,采用索氏回流法提取鱼腥草叶中的黄酮类化合物,并采用分光光度法测定黄酮含量。以80%的乙醇水溶液为溶剂,固液比为1∶40,提取温度80℃,回流提取时间3 h,在此工艺条件下进行试验,黄酮提取率可达90%以上。
1.2 超声波辅助法
超声波辅助提取是在水浸提的同时加超声波辅助,此法不仅能缩短提取时间,提高提取率,同时避免高温对有效成分的影响。
杨文婷等以黄酮含量为检测指标,考察乙醇浓度、液固比和提取时间对超声提取鱼腥草黄酮得率的影响,在单因素试验的基础上,通过Box-Behnken响应面分析法进行三因素三水平的试验设计。结果表明:提取鱼腥草黄酮的最佳工艺为乙醇浓度74.67%,超声时间 69.88 min,液固比 20.20∶1(mL/g),预测鱼腥草黄酮得率为2.654%,实际得率为2.663%,说明该模型合理有效。
李湘等通过单因素和正交试验对鱼腥草根总黄酮的超声波辅助提取工艺进行优化,结果表明:在超声功率 200 W 下,按固液比 1∶60(g/m L)加入 60%乙醇,于55℃下提取35 min,总黄酮提取率达2.00%。
高天曙等探讨鱼腥草总黄酮提取的最佳方法时,采用水提法、乙醇浸提法、超声波法提取鱼腥草的总黄酮,对3种提取液进行定性鉴定,利用紫外可见分光光度计测定黄酮含量。同时对影响超声波法提取鱼腥草中总黄酮的多个因子进行正交试验,以确定最佳提取工艺。结果表明:采用超声波法提取鱼腥草总黄酮较佳,其最佳提取条件为料液比 1∶10、乙醇浓度50%、提取时间40 min、功率250W。
1.3 微波辅助提取法
微波辅助提取是在水浸提的同时加入微波。与乙醇提取法相比,其具有选择性强、操作时间短、溶剂消耗小、有效成分收率高的特点。
何洁等以70%乙醇为提取剂,在料液比1∶30的条件下,比较索氏提取法、超声波辅助提取法与微波辅助提取法的总黄酮提取率,并测定鱼腥草总黄酮的还原能力、总抗氧化能力、清除羟基自由基与超氧阴离子自由基的能力。结果表明,3种提取方法的提取率分别为 3.97%、2.22%和 5.25%;鱼腥草总黄酮的抗氧化活性与总黄酮浓度呈良好的量效关系,其清除羟基自由基与超氧阴离子自由基的能力强于山葡萄籽多酚提取物和VC。
叶春等采用微波辅助提取鱼腥草叶中的总黄酮,在单因素试验的基础上,用正交试验进行工艺参数优化。优化后的工艺条件为:乙醇浓度50%,固液比1∶50,预浸泡30 min,微波作用时间30 s,微波功率540 W,总黄酮的提取率可达95%以上。与传统乙醇提取法相比,微波辅助提取可使每次提取时间由3 h缩短为 30.5 min,提取率从 92.14%增加到 95.93%。
1.4 双水相萃取提取法
双水相萃取是指两种高聚物或高聚物与某种高价无机盐溶于水并静止一段时间后形成不相容的上下两相,其中两相都含有大量的水分,这一两相体系称作双水相体系。该法具有分离条件温和、操作简单、可连续操作、易于放大和不使用(或少使用)有机溶剂等优点,目前已广泛应用于蛋白质、酶、氨基酸和天然产物中有效成分的分离纯化。
杨靖等利用聚乙二醇(PEG)-硫酸铵双水相体系对鱼腥草总黄酮进行萃取分离,通过单因素试验分别考察PEG分子量、两相质量比、萃取温度、萃取pH对鱼腥草中总黄酮分离提取的影响,并用正交试验优化萃取工艺。 鱼腥草总黄酮在以 PEG800∶(NH4)2SO4=2.0∶2.0 为双水相体系、萃取 pH 3.0、水浴温度 50 ℃的条件下,萃取率高达98.96%。
1.5 复合酶提取法
酶解法提取鱼腥草总黄酮主要利用酶解使鱼腥草结构变得松散,降低与原料的结合力。
黄德娜等采用响应面法优化复合酶提取工艺条件,在对提取时间、酶用量、提取温度、pH、料液比5个影响因素进行单因素试验的基础上,以黄酮提取率为响应值,采用Box-Behnken中心组合设计方法建立回归模型;利用软件Desing Expert V8.0.6作响应面分析,得出理论最佳工艺参数。对理论参数进行调整后得到的最优工艺参数为:提取温度55.0℃,pH 5.5,料液比 1∶60 g/mL, 酶用量 100 μL, 提取时间 150 min,该条件下的黄酮类化合物提取率为 35.207±1.56 mg/g。
段文录等研究纤维素酶法提取鱼腥草总黄酮的工艺条件,鱼腥草原料经纤维素酶预处理后浸提,总黄酮得率可达到8.182%,酶解最佳条件为:料液中酶质量浓度 0.2 mg/mL,酶解温度 45 ℃,酶解 pH 5.0,酶解时间90 min。
1.6 乙醇-硫酸铵双水相联合提取法
郝红英等为优化超声波辅助的乙醇-硫酸铵双水相联合提取鱼腥草总黄酮的工艺,通过单因素试验确定影响总黄酮提取率的各因素水平,采用正交试验了解各因素组合的影响程度。结果表明,各因素的影响排序为乙醇浓度〉提取温度〉提取时间〉料液比;最佳提取条件为脱脂鱼腥草粉末2.0 g、乙醇用量32.50%(质量分数)、硫酸铵用量 16.00%(质量分数)、料液比1 g∶20 mL、超声波频率300 W、超声波处理温度70℃、超声波处理时间50 min,在此条件下的鱼腥草总黄酮提取率为2.97%。
2 结语
鱼腥草是一类药食两用的传统天然植物,具有一定的药用价值和保健作用,而黄酮类成分是鱼腥草的有效成分之一。因此,开展鱼腥草总黄酮类提取工艺研究,对于鱼腥草资源的进一步开发利用具有重要意义。