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酸枣仁油提取及其抗氧化活性研究现状

2018-03-28范建凤赵二劳

山东化工 2018年12期
关键词:酸枣仁石油醚超临界

刘 乐,范建凤,赵二劳

(忻州师范学院 化学系,山西 忻州 034000)

酸枣仁(Semen Ziziphi Spinosae)为鼠李科植物酸枣(Ziziphus jujube Mill.)的干燥成熟种子,为卫生部颁布的第1批药食两用资源[1]。酸枣仁为常用中药,史载于《神农本草经》,被列为上品,具有养心补肝、宁心安神、生津敛汗等功效,是治疗心肝血虚之心悸、失眠的要药[2]。研究表明,酸枣仁中主要含有脂肪酸、三萜、生物碱以及黄酮类化合物等的成分,其中,脂肪酸类(酸枣仁油)提取率可高达30%以上[3-4],而酸枣仁油具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎等作用,尤其在安眠镇静方面有显著作用[5]。源于此,有关酸枣仁油的研究日渐增多,受到越来越多的关注。本文综述国内酸枣仁油的提取及其抗氧化活性,为酸枣仁油的进一步研究提供参考。

1  酸枣仁油提取方法

1.1 溶剂提取法

溶剂提取是酸枣仁油最基本的提取方法,采用的溶剂主要有石油醚、环乙烷等对油脂溶解度较高的有机溶剂。吴修利等[6]以石油醚为溶剂,采取索氏提取法提取酸枣仁油,通过正交设计试验,优化得到最佳提取条件为:料液比为1∶27(g/mL),温度60℃,提取时间5h。该工艺条件下,酸枣仁油提取率为32.99%。陶冶等[7]研究确定的酸枣仁油索氏提取工艺为:以石油醚为提取剂,在料液比1∶40(g/mL),温度80℃,提取时间7h的条件下,酸枣仁油得率为28.02%。王力川等[8]也研究了酸枣仁中油的索氏提取,在料液比1∶120(g/mL),石油醚回流提取4h的条件下,酸枣仁油提取率可达39.03%。陆晶晶等[9]则以环乙烷为提取剂,研究了酸枣仁油的索氏提取,确定的工艺条件为:料液比为1∶5(g/mL),95℃下提取5h。该工艺条件下,酸枣仁油提取率为20.48%。另外,白鹤龙等[4]研究了酸枣仁油的石油醚回流提取,工艺条件为:料液比为1∶10(g/mL),90℃下回流提取1.0h。该工艺下酸枣仁油提取率为15.26%。虽然由于酸枣仁品种、产地的不同,含油量会有一定差异,不便比较各种提取工艺的优劣,但也不难发现,溶剂提取法提取时间相对较长,效率不高。

1.2 超声辅助提取法

超声辅助提取法主要是利用超声波在提取溶媒中产生的空化效应和机械作用等,一方面可有效破碎原料细胞壁,使有效成分呈游离状态并溶入提取溶媒中,另一方面可加速提取溶媒的分子运动,使提取溶媒和有效成分快速接触、溶合,从而提高提取率[10]。张雪等[10]研究了酸枣仁油的超声辅助提取,采用正交试验优化的工艺条件为:以石油醚为溶剂,料液比1∶15(g/mL),提取时间60min,提取次数2次。王力川等[8]确定的工艺条件为:石油醚为提取剂,料液比1∶10(g/mL),超声波功率160W,温度40℃,提取时间15min。该工艺条件下,酸枣仁油提取率可达39.25%。陶冶等[7]也研究了酸枣仁油的超声辅助石油醚提取,确定的工艺条件为:料液比1∶2.5(g/mL),超声提取1.0h。该工艺条件下,酸枣仁油提取率为24.45%。超声辅助提取具有时间短、效率高的特点,但因超声波对环境的污染及超声工艺放大的问题尚未解决,现仅限于实验室研究。

1.3 微波辅助提取法

微波辅助提取是利用不同结构的物质吸收微波能的差异,使原料细胞内物质被选择性加热,瞬间产生高压导致细胞破裂,利于有效成分溶出,达到提高提取率[11]。赵文杰等[12]研究了酸枣仁油的微波辅助提取,采用单因素结合正交试验的方法考察了提取时间、提取温度和料液比对酸枣仁油提取率的影响,优化了提取工艺。得到影响提取率的因素大小顺序为:料液比>提取温度>提取时间。优化的最佳提取工艺条件为:正己烷为提取剂,料液比1∶6(g/mL),微波功率700W,提取温度40℃,提取时间5min。该条件下,酸枣仁油提取率为27.86%。王力川等[8]也研究了酸枣仁油的微波辅助提取,确定的工艺:石油醚为提取剂,在料液比1∶4(g/mL),微波功率550W条件下进行3次间歇微波辐射,每次100s。该工艺条件下,酸枣仁油提取率可达39.51%。陆晶晶等[9]则研究了酸枣仁油的微波辅助环己烷提取,确定的提取条件为:料液比1∶5(g/mL),微波功率,480W,间歇辐射200s(分5次辐射,每次40s)。该条件下酸枣仁油提取得率为20.61%。显见,与溶剂提取法相比,微波辅助提取酸枣仁油可降低溶剂用量,大大缩短提取时间,降低提取成本,具有省时、高效、节能等优点,有必要深入研究。

1.4 超临界流体萃取法

超临界流体萃取是利用超临界流体为萃取溶剂的萃取分离、富集方法,这种方法具有选择性强、绿色环保、产品纯度高、萃取剂便宜、无毒、易回收、可低温处理等优点[13]。白鹤龙等[5]研究了超临界CO2萃取酸枣仁油,由响应面分析法优化的最佳萃取条件为:酸枣仁样品粉末粒度40目、萃取温度40℃、系统压力为395bar、动态萃取时间2.5h、在此条件下,酸枣仁油的提取率为19.55%。刘砚墨等[14]通过单因素结合正交试验的方法研究了酸枣仁油超临界CO2萃取,得到各因素影响萃取率程度依次是粉末粒度>萃取压力>萃取时间>萃取温度,优化的最佳工艺条件为:酸枣仁粉末粒度0.32mm,萃取时间100min,萃取温度45℃,萃取压力30MPa。该工艺条件下,酸枣仁油萃取率为31.1%。而贡济宇等[15]通过正交试验优化的超临界CO2萃取最佳工艺为:萃取压力30MPa,萃取温度35℃,分离Ⅰ压力12MPa,分离Ⅰ温度45℃;分离Ⅱ压力6MPa,分离Ⅱ温度50℃。该工艺下酸枣仁油平均收率为36.54%。另外,钟广华等[16]研究了压力、温度和夹带剂对超临界CO2萃取酸枣仁油提取率的影响,得出夹带剂加入对萃取率影响最大,提取条件不同,油的化学成分基本相同,含量有所差异,其它工艺条件相同(萃取压力20MPa,萃取温度45℃)时,加入适量乙醇夹带剂,酸枣仁油萃取率(15.6%)比不加夹带剂(13.44%)可提高2.16%。可见,超临界CO2萃取酸枣仁油是一种绿色环保的食品药品提取技术,具有良好的应用前景。

1.5 亚临界萃取法

亚临界萃取技术是一种新型萃取与分离技术,它是依据相似相溶原理,以亚临界状态存在的萃取剂为溶媒,利用其传质速度快和溶解能力高的特点,萃取目标组分并分离[17]。彭凯迪等[18]研究了酸枣仁油的亚临界丁烷提取,在单因素试验的基础上,采用响应面法优化了提取工艺。结果表明,提取时间、提取温度及提取次数对酸枣仁油的提取率都具有极显著的影响,3个因素对酸枣仁油提取率影响大小依次为:提取次数>提取时间>提取温度。优化的最佳提取工艺为:酸枣仁粒度80目、提取时间40min、提取温度45℃、提取次数3次。此工艺条件下酸枣仁油提取率为26.77%。陶冶等[7]也研究了亚临界丁烷萃取酸枣仁油,在提取温度45℃,提取时间40min的条件下,酸枣仁油的提取率为26.73%。亚临界萃取酸枣仁油具有耗能低,提取率高,生产成本远低于超临界萃取,适于工业化生产等优点,且整个萃取和分离过程都在低温下进行,能够最大限度地保护所提成分的活性,萃取剂也容易与产品分离[17]。

2  酸枣仁油抗氧化活性

目前,国内有关酸枣仁油抗氧化活性的研究不多,仅有文献2篇。张雪等[19]以羟基自由基、超氧自由基清除能力、抗蛋白质糖基化反应及D-半乳糖氧化模型小鼠血液和肝脏中的MDA含量和GSH-Px活力的影响为指标,常用抗氧化剂VE为阳性对照,研究了酸枣仁油的体内外抗氧化活性。体外实验表明,酸枣仁油清除羟基自由基的能力低于VE,总抗氧化能力与VE相当,而清除DPPH自由基、超氧阴离子自由基能力和抗脂质过氧化能力都优于VE,说明酸枣仁油具有明显的体外抗氧化作用。体内实验表明,酸枣仁油可以显著降低D-半乳糖氧化模型小鼠血、肝脏中的MDA含量,显著提高GSH-Px活力,说明酸枣仁油具有良好的体内抗氧化作用,是一种有效的抗氧化剂。陆晶晶等[9]以过氧化值为指标,比较研究了不同方法提取的酸枣仁油对猪油的抗氧化性,结果表明,溶剂提取、微波辅助提取和超临界CO2萃取的酸枣仁油均均能抑制猪油的氧化,抗氧化活性相差不大。

3 小结

目前,国内对酸枣仁油的提取及抗氧化活性进行了一定的研究,也取得了一定成果,但总体而言,研究还不够系统,还不够深入,离酸枣仁油实际开发应用的需要还有一定距离。因此,需加大研究力度,创新酸枣仁油提取工艺,特别要加强对酸枣仁油功能活性的研究,搞清酸枣仁油构效关系,使酸枣仁油在促进人类健康中发挥积极作用。

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