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栀子中栀子苷提取工艺研究进展

2018-12-10王金丹

农业科技与装备 2018年1期
关键词:提取工艺栀子

王金丹

摘要:综述栀子中栀子苷提取工艺研究进展,探讨溶剂提取法、超声提取法、减压提取法、闪式提取法、半仿生提取法、半仿生-纤维素酶提取法的特点和成果,为进一步开展栀子相关研究提供参考。

关键词:栀子;栀子苷;提取工艺

中图分类号:R284.2 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2018)01-0062-02

栀子(Gardeniae Fructus)是茜草科植物栀子的干燥成熟果料,具有泻火除烦、清热利尿、凉血解毒等功效,可治疗湿热黄疸、目赤肿痛、淋证湿痛等症,是传统的药食两用植物。现代研究表明,栀子苷是栀子的主要成分之一,为环烯醚萜苷类化合物。在不同的條件下发酵,栀子苷可以制成天然食用着色剂栀子蓝和栀子红。国内对栀子苷的提取工艺进行了大量研究,在查阅收集大量文献的基础上,综述栀子苷提取工艺研究进展,旨在为栀子进一步研究提供参考依据。

1 栀子苷的提取方法

1.1 溶剂提取法

溶剂提取是较为传统的栀子苷提取工艺,常用的提取介质有水、醇、碱水等,常用的提取方式有煎煮、回流提取、反萃取等。

蒲艳春等采用水提法提取栀子苷,并用正交设计法优选最佳试验条件,确定各因素对栀子苷的影响顺序为:提取次数>提取时间>溶剂用量。

田桦等采用正交试验对栀子苷的提取工艺进行研究,选用高效液相色谱法测定提取物中的栀子苷含量,利用方差分析确定栀子最佳提取工艺。最佳提取工艺为:乙醇浓度80%,加醇量10倍,提取时间1.5 h,提取2次,在此工艺下测得栀子苷的平均含量为6.1854%。

张越通过单因素试验和正交试验优化胆碱-组氨酸(ChOH-His)离子液体水溶液提取栀子粉中栀子苷的条件,结果表明,在胆碱-组氨酸(ChOH-His)离子液体水溶液浓度为1.5%、料液比1︰20 g/mL、提取温度120 ℃、提取时间1.5 h的条件下,栀子苷的收率达19.53%,比50%乙醇提取的收率(14.54%)高34.3%。

为克服栀子苷传统分离方法的缺点,唐新宗等采用聚乙二醇(PEG)反萃取法从栀子果提取液中分离栀子苷,将富含栀子苷的浸膏溶解在正丁醇中,再用极性较大的PEG水溶液为萃取剂反萃取,正丁醇溶液过活性碳柱和浓缩后获得栀子苷。反萃取法条件为:PEG-6000的质量浓度为5%,萃取3次。在此工艺条件下,栀子苷得率为24.1%,纯度为91.9%。

1.2 超声提取法

超声波辅助提取是在水浸提的同时加超声波辅助,不仅缩短提取时间和提高提取率,同时避免高温对有效成分的影响。

吴亚超等以绿原酸含量和栀子苷含量为响应值,在单因素试验的基础上根据中心组合试验(Box-Benhnken)原理,采用3因素3水平的响应面分析法拟合试验因素与响应值的多元二次方程,并对各个因素的显著性及交互作用进行分析。用Design-Expert 8.0.6软件得到的栀子超声提取工艺条件为:液料比42.67 mL/g、甲醇浓度56.89%、超声时间15.67 min。在此条件下,绿原酸含量为27.38 mg/g,栀子苷含量为48.47 mg/g,与模型预测值相近,相对偏差分别为0.60%和1.16%,说明响应面优化所得的栀子提取工艺可靠可行。

黄弦等优化栀子超声提取工艺,对甲醇体积分数、超声强度、液料比、提取温度、提取时间进行单因素试验,通过对栀子中栀子苷、西红花苷-I、西红花苷-II提取率综合评分,用响应面分析法确定最佳工艺条件为:甲醇体积分数88.8%,提取温度72 ℃,提取时间36 min,超声强度70%,液料比50∶1。在此提取条件下,考察指标的综合评分为97.35%。

1.3 减压提取法

减压回流提取法是在传统回流提取法的基础上增加减压装置,通过减力调控实现低温负压状态提取,防止热敏性成分因高温长时间煎煮而被破坏,降低淀粉、黏液质等杂质成分的提取量。此法有利于后续制剂工艺研究,还可减少药物服用量。

伍振峰等考察栀子水提液中的栀子苷、西红花苷I的稳定性,并优选栀子的减压提取工艺参数。以栀子苷、西红花苷I含量及浸膏得率为因变量,提取温度、提取时间、料液比为自变量,利用Box-Behnken设计-效应面法优选提取工艺条件。获得的最佳提取工艺参数为:提取温度45 ℃,提取时间60 min,料液比1∶14;栀子苷质量分数3.51%,西红花苷I质量分数1.21%,浸膏得率28.24%,RSD分别为1.44%,2.21%,0.96%,各因变量与预测值偏差较小。

1.4 闪式提取法

闪式提取技术依靠高速机械剪切力和超动分子渗透技术,数秒钟内把植物的根、茎、叶、花、果实等物料破碎至细微颗粒,并使有效成分迅速达到组织内外平衡,通过过滤达到提取之目的。闪式提取能最大限度地保留植物的有效成分,不会受热破坏有效成分,溶剂用量小,提取时间短,效率高。

卢岚英等考察闪式提取与回流提取对栀子提取工艺的影响。以栀子苷含量和出膏率作为考察指标,采用HPLC法考察闪式提取和回流提取对栀子提取工艺的影响,以Agilent C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)为色谱柱,乙腈:水(15∶85)为流动相,流速1 mL/min,检测波长238 nm,闪式提取的栀子苷含量和出膏率均高于回流法提取。

王玥等以栀子苷提取率为指标,采用正交试验考察闪式提取的影响因素,并与文献报道的方法进行比较,确定闪式提取法的最佳工艺是:以水为溶剂,用量为20倍,提取时间1.5 min,电压120 V。

1.5 半仿生提取法

半仿生提取法模仿口服给药在胃肠道的转运过程,采用选定的pH水溶液提取药材中的“活性混合体”。此法既重视单体成分控制制剂质量,又能体现中药混合物成分的整体作用,以及多成份、多靶点的特点。

叶方等以栀子苷得率、总环烯醚萜得率和干浸膏收率为指标,采用均匀设计优选栀子半仿生提取工艺条件。通过试验获取的优化条件为:三煎用水的pH依次为2.0,6.5,9.0;煎煮时间依次为2.0,1.0,1.0 h。

1.6 半仿生-纤维素酶提取法

半仿生-纤维素酶酶解法是将纤维素酶酶解预处理与醇提法相合,提取液经过滤、浓缩制成制剂,是为经消化道给药的中药试剂设计的提取工艺。

杨光义等以栀子苷、总环烯醚萜、干浸膏收率为指标,比较水提法、水提-纤维素酶酶解法、水提-果胶酶酶解法、水提-纤维素-果胶酶酶解法、半仿生提取法、半仿生-纤维素酶酶解法、半仿生-果胶酶酶解法、半仿生-纤维素-果胶酶酶解法的优劣,确定半仿生-纤维素酶酶解法的综合评价指标最优,其最佳提取工艺为:水解酶用量2 mg/g,酶解时间2 h,酶解pH 6.5,料液比1︰18。

2 结语

栀子是一类药食两用的天然植物,具有药用价值和保健价值,而栀子苷类是其有效成分之一。开展栀子中栀子苷提取工艺研究,对栀子资源的进一步开发利用具有重要意义。

参考文献

[1] 张越,李霞,董新荣.胆碱-组氨酸离子液体提取栀子苷的方法[J].广州化工,2017,45(19):68-72.

[2] 吴亚超,赵万顺,张文生,等.栀子中栀子苷和绿原酸的提取工艺研究[J].天然产物研究与开发,2016(6):910-915.

[3] 伍振峰,王雅琪,杨明,等.栀子中效应成分的稳定性考察及减压提取工艺优选[J].中国实验方剂学杂志,2014,20(6):10-14.

[4] 叶方,刘襄艳,杨光仪,等.均匀设计法优选栀子半仿生提取工艺条件[J].中国药师,2015(1):46-48.

[5] 杨光义,刘襄艳,叶方,等.杜婷栀子有效成分不同提取方法比较研究[J].现代中药研究与实践,2015(3):46-49.

[6] 杨光义,刘襄艳,叶方,等.正交试验设计优选栀子有效成分半仿生-纤维素酶提取工艺现代[J].中药研究与实践,2015(5):49-52.

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