中藥材黃酮類化合物提取分離技術(shù)研究進展

潘俊英，呂英超，劉永平

（承德醫(yī)學(xué)院中藥研究所，河北承德 067000）

黃酮類化合物廣泛存在于自然界中，是一類重要的天然有機化合物，也是中藥中一類重要的有效成分。這類含有氧雜環(huán)的化合物主要存在于蕓香科、唇形科、豆科、傘形科和菊科中。黃酮類化合物的存在形式既有與糖結(jié)合成苷的，也有游離體。黃酮類化合物的生理活性多種多樣，據(jù)不完全統(tǒng)計，其主要生理活性表現(xiàn)在：治療心腦血管系統(tǒng)疾病作用；抗癌作用； 鎮(zhèn)痛、抗炎、抗病毒及提高機體免疫力的作用；對消化呼吸系統(tǒng)疾病有治療作用；抗菌作用；消除自由基、抗氧化、抗衰老等作用[1-3]。近年來，隨著天然藥物化學(xué)和藥理學(xué)研究不斷深入及分析手段突飛猛進的發(fā)展，中藥黃酮類成分已被國內(nèi)外眾多學(xué)者作為研究對象。本文針對在實踐中黃酮類化合物的較常用的提取、分離方法作如下綜述：

1 醇提技術(shù)

乙醇和甲醇是最常見的黃酮類化合物提取溶劑，高濃度的醇（如90%-95%）適于提取苷元，60%左右的醇適于提取苷類[4]。乙醇的溶解性能比較好，對中草藥細胞的穿透能力較強。李俊松等[5]對甘草中總黃酮1的提取采用此法。梁英等[6]以50%乙醇為浸提溶劑，應(yīng)用二次正交旋轉(zhuǎn)組合試驗對黃芩黃酮回流浸提法進行系統(tǒng)研究，以優(yōu)化黃芩黃酮浸提的工藝條件，為黃芩黃酮提取的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。揭金階[7]比較了75%乙醇回流、超聲、索氏提取以及水回流、水超聲5種提取方法對羅布麻葉中總黃酮類化合物的含量的影響。

2 超臨界流體萃取技術(shù)

超臨界流體技術(shù)是一種高新分離技術(shù)，以其過程簡單、無污染、選擇性好而倍受關(guān)注,尤其適用于生物資源有效成分的分離，非常符合綠色化學(xué)的發(fā)展要求。超臨界流體萃取就是利用某些溶劑在臨界值以上具有的特性來提取混合物中可溶性組分的一門新的分離技術(shù)，同傳統(tǒng)的溶劑相比，它具有顯著的產(chǎn)品回收率和純度，改進了產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗。超臨界CO2萃取，其原理是在高壓超臨界狀態(tài)下，以液態(tài)CO2作抽提溶劑進行抽提，然后減壓分離，隨著壓力下降，液態(tài)CO2不斷汽化，可分離出所要提取物的有效組分，此法具備無有機溶劑殘留、天然植物中活性成分和熱不穩(wěn)定成分不易被分解破壞等優(yōu)點。其適于提取極性低的化合物，如酯、醚、內(nèi)酯和含氧化合物易萃取，對于黃酮類化合物，由于酚羥基多，極性較大，萃取較難。對此，近年來采用在超臨界流體中加入夾帶劑的方法予以解決。童勝強等[8]采用超臨界流體CO2萃取結(jié)香花中的黃酮類成分，在夾帶劑的選擇上，采用80%乙醇作為夾帶劑能最大限度的提高黃酮類化合物的萃取率。萃取壓力、萃取時間、萃取溫度、萃取時CO2流量對提取率的影響作為最主要因素，選用4因素3水平的L9(3)正交實驗方案，優(yōu)選出萃取溫度45℃、萃取壓力25MPa、萃取時間60min、動態(tài)流量2kg/h為最佳方案。

3 超聲提取技術(shù)

超聲提取技術(shù)的基本原理主要是利用超聲波的空化作用加速植物有效成分的浸出、提取。朱小霞等[9]用超聲波提取樹莓葉中的黃酮類物質(zhì)時，以提取時間、提取溫度、乙醇濃度與料液比為四因素，設(shè)計正交試驗，選出提取時間為50min，提取溫度為60℃，乙醇質(zhì)量分數(shù)為60%，料液比為1：25，此條件下總黃酮物質(zhì)的得率最高。馮宗帥等[10]采用超聲輔助提取青錢柳葉總黃酮，采用單因素試驗考察溶劑體積分數(shù)、超聲處理時間、超聲功率和液料比對青錢柳葉總黃酮提取率的影響，再依據(jù)單因素試驗的結(jié)果確定因素水平范圍，采用二次回歸旋轉(zhuǎn)法組合設(shè)計，共進行36次試驗加以優(yōu)選。隋婧等[11]利用超聲波輔助技術(shù),獲得最大限度提取青蒿中總黃酮的新工藝。用正交設(shè)計理論，結(jié)合分光光度法、優(yōu)化超聲波輔助醇提法提取青蒿總黃酮工藝中的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。楊洪武等[12]對黃連花中黃酮類化合物提取采用水浴與超聲兩種方法比較，影響黃酮類物質(zhì)提取的主要條件基本相同，但超聲條件下提取效果優(yōu)于水浴。王麗婷等[13]對金銀花葉中黃酮類物質(zhì)的提取工藝采用了超聲波法。

4 微波提取技術(shù)

近年來，微波法因促進反應(yīng)的高效性和強選擇性，以及操作簡便、副產(chǎn)物少、產(chǎn)率高、產(chǎn)物易提純等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于物質(zhì)的提取和有機合成、酯化等反應(yīng)。微波萃取技術(shù)原理是物料吸收微波能后，通過偶極子旋轉(zhuǎn)和離子傳導(dǎo)兩種方式同時加熱，加劇了體系中分子的碰撞頻率，使分子容易從藥材內(nèi)部擴散到萃取溶劑中，大大縮短了加熱時間，提高了萃取效率。高麗威等[14]用微波萃取法提取紫心甘薯總黃酮，研究探討了紫心甘薯黃酮類化合物微波提取的最佳條件。實驗中采用的是微波萃取儀，如果適當改進應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)，能有效降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益，而且生產(chǎn)流程簡單，安全可靠。

5 酶法提取技術(shù)

提取植物有效成分的過程中，當存在于細胞原生質(zhì)體中的有效成分向提取介質(zhì)擴散時，必須克服細胞壁及細胞間質(zhì)的雙重阻力。選用適當?shù)拿缸饔糜谒幱弥参锊牧?，如纖維素酶、果膠酶等，可使細胞壁及細胞間質(zhì)中的纖維素、果膠質(zhì)等降解，破壞細胞壁的致密結(jié)構(gòu)，減小細胞壁、細胞間質(zhì)等傳質(zhì)屏障對有效成分從胞內(nèi)向提取介質(zhì)擴散的傳質(zhì)阻力。歐陽娜娜等[15]利用酶解與溶劑聯(lián)合提取銀杏葉中黃酮類化合物?？蒲腥藛T對酶解原理和作用進行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)纖維素酶能使細胞壁疏松、破裂，減小傳質(zhì)阻力，促使黃酮類化合物向溶劑主體擴散，從而完成提取傳質(zhì)過程，提高提取效率。該課題研究了緩沖液pH值、酶解濃度、酶解溫度、酶解時間等因素對得率的影響，優(yōu)選出酶解預(yù)處理與溶劑提取相結(jié)合的最佳工藝條件，結(jié)果得出酶通常在45-55℃下活性最好，溫度過低酶活性降低，溫度過高卻使酶蛋白變性失活，喪失催化能力。

6 溶劑萃取技術(shù)

用水或不同濃度的醇提得到的浸出物成分復(fù)雜，往往不能析出黃酮類化合物。需用不同極性溶劑相繼萃取，能使苷與苷元分離（或使極性苷元與非極性苷元分離）。鐘勝佳等[16]對油松松針中的黃酮類成分的提取，采用等體積的石油醚、氯仿、乙酸乙酯、水飽和正丁醇萃取的分離方法。鄭巖等[17]在雞血藤黃酮類化合物的研究中，將雞血藤藤莖粗粉10kg，提取后依次用石油醚，醋酸乙酯和正丁醇萃取，得95%乙醇提取物的石油醚萃取物30g，醋酸乙酯萃取物400g，正丁醇萃取物84g，70%乙醇提取物的醋酸乙酯萃取物17g，正丁醇萃取物346g。陳婷婷等[18]選用有機溶劑提取法，通過單因素及正交試驗確定了綠豆皮中黃酮類化合物的最佳提取工藝。

7 聚酰胺技術(shù)

聚酰胺對黃酮類化合物有很好的分離效果，且其容量比較大，適合于制備性分離。聚酰胺色譜的分離機理，一般認為是“氫鍵吸附”，即聚酰胺的吸附作用是通過其酰胺羰基與黃酮類化合物分子上的酚羥基形成氫鍵締合而產(chǎn)生的，其吸附強度主要取決于黃酮類化合物分子上的酚羥基的數(shù)目與位置，及溶劑與黃酮類化合物或與聚酰胺之間形成氫鍵締合能力的大小。溶劑分子與聚酰胺或黃酮類化合物形成氫鍵締合能力越強，則聚酰胺對黃酮類化合物的吸附作用將越弱。李俊松等[19]采用聚酰胺吸附法純化甘草總黃酮，其純度達45%，總黃酮收率達90%。

8 大孔吸附樹脂技術(shù)

近年來，大孔吸附樹脂已廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物中黃酮類化合物的分離純化。大孔吸附樹脂是由聚合單體和交聯(lián)劑、致孔劑、分散劑等添加劑經(jīng)聚合反應(yīng)制備而成的一類有機高聚物吸附劑。從吸附性能來說,它具有理化性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于酸、堿及有機溶劑，不受無機物影響等眾多優(yōu)點，因而近幾年在天然產(chǎn)物的分離純化中被廣泛應(yīng)用。丁彩麗等[20]采用6種大孔吸附樹脂，比較其對款冬花總黃酮的吸附量、解吸率及吸附動力學(xué)特性，篩選出較優(yōu)的款冬花黃酮吸附樹脂。陸英等[21]用大孔樹脂分離純化鼠曲草中黃酮類化合物。鄧亞寧等[22]用D-101型大孔吸附樹脂分離純化鬼針草總黃酮。游本剛等[23]采用大孔吸附樹脂對珍珠菜總黃酮的分離純化工藝進行研究。王婷婷等[24]研究了AB-8和H103兩種大孔吸附樹脂對豐城雞血藤總黃酮的吸附特性，篩選出適合豐城雞血藤總黃酮分離純化的樹脂，并對其進行了動態(tài)吸附特性研究。

9 固相萃取技術(shù)

固相萃?。╯olid-phase）是一種利用高效、高選擇性的固定相對液態(tài)或溶解后的固態(tài)樣品進行萃取、富集、濃縮、凈化及相轉(zhuǎn)換等樣品處理的簡便、經(jīng)濟、快速的新方法。該方法操作簡單，所需樣品體積較少，顯著減少溶劑的用量，樣品不易被污染，且固相萃取柱（SPE柱）能夠再生，從而成為分析實驗中常用的既快速又靈活的一種樣品前處理方法。黃麗婕等[25]研究建立了用固相萃取法純化羅漢果樣品液后直接進行HPLC測定的方法。該黃酮類化合物是中草藥的重要活性成分之一，其提取分離方法多而雜。

本文僅對在實踐中應(yīng)用廣泛的提取分離方法做一綜述。隨著科技的不斷發(fā)展，將會涌現(xiàn)出更多方便、有效的方法，在具體的實驗和生產(chǎn)工藝中，應(yīng)根據(jù)實驗和生產(chǎn)的目的及條件來選擇最佳的提取分離途徑。

[1]譚秦莉，劉冬，李玉寶，等.總黃酮化合物藥理作用研究進展[J].安徽中醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2009,28(3)：62-64.

[2]朱海揚，曾慧蘭.黃酮類化合物藥理作用的研究進展[J].山東醫(yī)藥,2009，49（17）：114-115.

[3]華輝，郭勇.黃酮類化合物藥理研究進展[J].廣東藥學(xué)，1999，9（4）：9-12.

[4]肖崇厚.中藥化學(xué)[M].上海：科學(xué)技術(shù)出版社，1997.279.

[5]李俊松，徐德生，馮 怡，等.甘草中黃酮的純化方法和含量測定[J].中成藥，2007，29（7）：997-1000.

[6]梁英，韓魯佳，任成才，等.黃芩黃酮浸提工藝優(yōu)化研究[J].中成藥，2008，30（7）：1068-1070.

[7]揭金階.羅布麻葉總黃酮類化合物的提取及含量測定[J].中國醫(yī)院藥學(xué)雜志，2006，26（12）：1490-1491.

[8]童勝強，顏繼忠，馬笑笑，等.超臨界流體CO2萃取結(jié)香花中的黃酮類成分[J].中藥材，2009，32（2）：296-298.

[9]朱小霞，楊文俠.樹莓葉黃酮類物質(zhì)超聲波提取工藝及抗氧化性的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2009，46（1）：74-77.

[10]馮宗帥，吳彩娥，方升佐，等.青錢柳葉總黃酮超聲輔助提取工藝優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2009，40（2）：130-134.

[11]隋婧，王伯初，余正文.栽培青蒿中總黃酮提取工藝[J].生物加工過程，2009，7（1）：74-77.

[12]楊洪武，王麗君，王志剛，等.黃連花中黃酮類化合物提取方法的研究[J].中國民族民間醫(yī)藥，2008，27（7）：49.

[13]王麗婷，趙堂，楊敏麗.金銀花葉中黃酮類物質(zhì)的提取工藝[J].華西藥學(xué)雜志雜志，2006，21（6）：520-523.

[14]高麗威，李向榮.微波萃取法提取紫心甘薯總黃酮及其抗氧化活性研究[J].浙江大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版)，2009，36（5）：571-574.

[15]歐陽娜娜，李湘洲，羅正.酶解—溶劑聯(lián)合提取銀杏黃酮的工藝研究[J].中藥材，2009，32（2）：279-283.

[16]鐘勝佳，高巖，袁久志，等.油松松針中黃酮類成分的分離與鑒定[J].沈陽藥科大學(xué)學(xué)報，2009，26（11）：889-892.

[17]鄭巖，劉樺，白焱晶，等.雞血藤黃酮類化合物的研究[J].中國中藥雜志，2008，33（2）：152-154.

[18]陳婷婷，徐娟，趙瑤，等.綠豆皮中黃酮類化合物提取工藝[J].生物加工過程，2008，6（1）：60-64.

[19]李俊松，徐德生，馮 怡，等.甘草中黃酮的純化方法和含量測定[J].中成藥，2007，29（7）：997-1000.

[20]丁彩麗，吳鳴建，丁紅營，等.大孔吸附樹脂對款冬花總黃酮的吸附分離特性[J].化學(xué)研究，2009，20（1）：74-76.

[21]陸英，李潔，邱文敏，等.大孔樹脂分離純化鼠曲草中黃酮類化合物研究[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2009，35（5）：497-500.

[22]鄧亞寧，謝蓉蓉，杜瑞杰，等.大孔吸附樹月旨分離純化鬼針草總黃酮的研究[J].中國藥物與臨床，2008，8（2）：143-144.

[23]游本剛，唐麗華，徐向毅，等.大孔吸附樹脂分離純化珍珠菜總黃酮的研究[J].中草藥，2007，38（9）：1337-1340.

[24]王婷婷，曹樹穩(wěn)，余燕影，等.大孔吸附樹脂吸附分離豐城雞血藤總黃酮的研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2008，20（3）：477-481.

[25]黃麗婕，蘇小建，何星存，等.固相萃取-高效液相色譜法快速測定羅漢果甜甙V的含量[J].食品研究與開發(fā)，2008，29（10）：84-87.