銀杏葉總黃酮提取分離技術(shù)研究進(jìn)展

廉慧杰 田 靜 木卡旦斯·依明 田國政?

（湖北民族學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 恩施 445000）

通常把具有C6-C3-C6碳骨架結(jié)構(gòu)的一類物質(zhì)稱為類黃酮化合物，基本母核為2-苯基色原酮（如圖1所示），普遍存在于各種植物體內(nèi)，根、莖、葉均有分布，植物的種類不同其含量是不同的。

圖1 黃酮類化合物的基本結(jié)構(gòu)式

在黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)中連接著各種不同的官能團，包括甲基、酚羥基、甲氧基、異戊烯基等。在代謝合成的過程中與葡萄糖、槐糖、龍膽糖等糖類物質(zhì)結(jié)合生成黃酮類、碴耳酮類、花色素苷類等化合物。隨著自由基生命科學(xué)進(jìn)一步發(fā)展，具備強抗氧化和消除自由基作用的黃酮類化合物引起了人們的研究興趣。

銀杏（GinKgo biloba L.），又稱白果、落葉喬木，是現(xiàn)存種子植物中最古老的植物，在我國資源豐富，其產(chǎn)量約占世界總量的70%以上[1]。銀杏含有豐富的物質(zhì)成分，科技工作者在其中發(fā)現(xiàn)的各種物質(zhì)達(dá)160種以上，20世紀(jì)60年代證實銀杏葉中具有活性的物質(zhì)是總黃酮類化合物（Total flavanoid in leaves of ginkgo biloba L），具有擴血管活性，臨床上獲得較好的療效，進(jìn)一步深入研究是在20世紀(jì)80年代后期，現(xiàn)已經(jīng)邁向分子生物學(xué)水平——基因調(diào)控[2]。銀杏葉總黃酮還有清除自由基、降血壓、降血糖、降血脂等作用，還可以和金屬離子發(fā)生反應(yīng)催化脂質(zhì)過氧化的分解反應(yīng)，阻止自由基的生成，這些發(fā)現(xiàn)在人類醫(yī)學(xué)方面發(fā)揮了巨大的作用。隨著對生物總黃酮地不斷探究，也許不久之后就會得出黃酮類化合物是人類所需的微營養(yǎng)素或者食物因子的結(jié)論。

由于銀杏葉總黃酮有較高的開發(fā)價值，使銀杏葉總黃酮的提取、分離純化及制劑的研究與開發(fā)成為當(dāng)前熱點之一，新的提取工藝不斷被探索、被關(guān)注。本文綜述了銀杏葉總黃酮傳統(tǒng)與新型的提取分離技術(shù)，了解目前的研究現(xiàn)狀，不斷探究更新方法，為更加高效、合理地開發(fā)銀杏葉總黃酮類化合物提供支撐材料和理論依據(jù)。

1 傳統(tǒng)提取法

1.1 水提取

該法常分為水浸提法和水回流浸提法，一般的工藝流程是∶鮮銀杏葉→干燥→粉碎→加水→加熱回流（或熱水浸提）→過濾→濾液→濃縮離心過濾→粗提取→測吸光度。

閆高穎等[3]研究水浸提法提取銀杏葉總黃酮，通過試驗可知，浸提溫度、時間、次數(shù)及料液比對銀杏葉總黃酮的提取均會產(chǎn)生不同程度的影響。其中浸提溫度對銀杏葉總黃酮提取的影響極為明顯，在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度越高，總黃酮得率越高。試驗得出的最佳提取工藝條件為26倍量的水，浸提溫度為100℃，浸提時間為1h，提取次數(shù)為3次。水提取在銀杏葉總黃酮的提取中有一定的應(yīng)用，這種提取方法的優(yōu)點在于提取成本價格低，且提取的試劑無毒，工藝過程不復(fù)雜、對環(huán)境無污染；但提取效率較低，并且提取物中雜質(zhì)過多，耗時長，提取液存放易變質(zhì)，后續(xù)處理復(fù)雜。

1.2 有機溶劑提取

有機溶劑提取法較易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，應(yīng)用廣泛。應(yīng)用較多的有甲醇、乙醇、丙酮等，甲醇、丙酮溶劑易殘留，毒性大，影響人和環(huán)境，所以乙醇是生產(chǎn)中較為理想的萃取劑。90%～95%的醇溶液適于提取苷元，體積分?jǐn)?shù)60%左右的醇適于提取苷類[4]。有機溶劑易揮發(fā)，經(jīng)常運用浸提、回流等方法提取。

鮑宇茹等[5]討論了乙醇濃度、固液比、浸提溫度、浸提時間等條件對銀杏葉總黃酮提取率的影響，試驗得出液固比5∶1，時間120min，乙醇濃度70%，溫度80℃時，總黃酮可達(dá)最高得率。相較前面的水提取法，有機溶劑提取的優(yōu)勢在于銀杏葉總黃酮的得率高且具有選擇性，但是選擇乙醇作為萃取劑生產(chǎn)的成本相對較高。近年來，銀杏葉提取物的售價大幅度下降，導(dǎo)致很多生產(chǎn)廠嚴(yán)重虧損，乙醇提取工藝在效率、安全、成本等方面都難以應(yīng)對日益嚴(yán)酷的市場競爭[6]。

2 新技術(shù)提取

2.1 微波輔助提取

微波輔助提取技術(shù)是在傳統(tǒng)有機溶劑萃取技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項新型萃取技術(shù)，微波輔助提取銀杏葉總黃酮的大致工藝流程如下∶鮮銀杏葉→除雜→晾干→切碎→加一定量乙醇做萃取劑→微波→抽提→過濾→回收乙醇→過濾→配制粗產(chǎn)品乙醇水溶液→檢測。

徐春明[7]等采用微波法提取銀杏葉總黃酮，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，通過正交試驗將提取條件進(jìn)行了優(yōu)化，乙醇體積分?jǐn)?shù) 70%，液料比 25∶1（mL∶g），微波時間 60s，微波功率300W，在該條件下銀杏葉總黃酮的得率為2.698%。與傳統(tǒng)提取技術(shù)相比，微波輔助提取操作過程簡單，對環(huán)境幾乎沒有污染，成本較低，結(jié)果也相對準(zhǔn)確，為銀杏葉總黃酮的研究開創(chuàng)了新的思路[8]。

2.2 超聲波輔助提取

超聲波輔助提取技術(shù)是利用超聲波輻射壓強產(chǎn)生的騷動效應(yīng)、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)來加速物質(zhì)的擴散溶解，有效地提高化合物提取的得率和含量。吳偉等[9]的超聲波提取銀杏葉總黃酮的試驗，黃酮提取率達(dá)6.64%，條件為乙醇濃度63.13%，超聲35.05min，溫度36.22℃。與傳統(tǒng)的水提取相較困難過濾的弊端，也沒有有機溶劑提取法存在的回收難、成本高等問題。該提取技術(shù)的優(yōu)點是提取時間短、成本低、提取率高、污染小、容易工業(yè)化等。由于超聲波輔助提取時會有自由基產(chǎn)生，自由基具有較強活性，能與部分抗氧化性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，不利于產(chǎn)物活性成分的保存。許多天然產(chǎn)物的成分均具有強活性，為了避免活性成分被破壞，在利用超聲輔助萃取時，要考查超聲萃取物的穩(wěn)定性，若破壞作用較大需要采取措施加以防止，一般低頻超聲空化作用強，而高頻超聲致自由基能力強[10]。

2.3 超臨界流體萃取

超臨界流體萃取技術(shù)主要是利用超臨界流具有的擴散系數(shù)大、粘度小、滲透性強、傳質(zhì)速率快等特點，進(jìn)行天然產(chǎn)物中有效成分高效地提取[11]。超臨界流體具有超強穿透力和流動速度，密度和溶解度也較大，使用過程中超臨界流體具有性質(zhì)穩(wěn)定，對樣品無破壞作用，不燃燒，無毒性，無殘留，對環(huán)境無污染，萃取物中不含有害的重金屬等特點[12]。各種物質(zhì)的超臨界萃取條件均存在差異，目前超臨界二氧化碳是最合適的流體。在提取銀杏葉總黃酮的過程中，因為二氧化碳的極性低，對提取結(jié)果造成了一定影響，由此可知，選擇夾帶劑非常重要。曾琦華等[13]的試驗也證明了夾帶劑對超臨界二氧化碳萃取銀杏葉總黃酮的影響。劉雯等[14]在超臨界二氧化碳萃取銀杏葉總黃酮甘醇的夾帶劑試驗中，以夾帶劑類型、加入方法、加入量及流速等為條件進(jìn)行了試驗，最高提取率為5.03%，與張玉祥等[15]的4.16%相比有了一定提高。

銀杏葉總黃酮在醫(yī)藥保健方面的特殊作用引起了國內(nèi)外研究和開發(fā)的重視。由于傳統(tǒng)的銀杏葉總黃酮的提取效率低、雜質(zhì)含量高，越來越不能滿足迅速發(fā)展的市場。因此，許多學(xué)者將研究方向轉(zhuǎn)到了各種新興的提取分離技術(shù)，如何將這些新的提取、分離、純化工藝流程應(yīng)用到銀杏總黃酮類化合物的分離純化之中，就需要科學(xué)工作者深入地探索銀杏總黃酮類化合的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及其代謝合成過程，只有了解了銀杏葉總黃酮類化合物的物理化學(xué)性質(zhì)，才能充分利用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)來完成提取分離純化工作，滿足市場對銀杏總黃酮類化合物的需求。