總黃酮提取技術(shù)進展

韓 冬，萬 凱

（青島科技大學高密校區(qū)，山東 濰坊 261500）

1 黃酮類物質(zhì)概述

黃酮類化合物可定義為是一系列由2 個苯環(huán)通過中間3 個碳原子之間相連的化合物[1]。近年來，總黃酮在抵抗氧化、抵御癌癥、抑制細菌、消除炎癥和過敏等方面展現(xiàn)了潛在藥物活性及研究價值[2]。雖然該物質(zhì)可以通過人工合成，也可以通過植物提取得到，但由植物提取得到的黃酮類化合物比人工合成得到的毒性較弱而且生理活性更強，因此，探索如何從植物中分離提純該物質(zhì)，并收集檢測具有重要意義。

2 黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)、理化、生物特性

2.1 物質(zhì)結(jié)構(gòu)

黃酮類化合物的典型結(jié)構(gòu)是由兩個苯環(huán)（如圖中A、B）通過中間的雜環(huán)（如圖中C，包含三個碳原子2、3、4）連接在一起。并且根據(jù)C 環(huán)2、3、4 位的C 所處位置可區(qū)分出不同結(jié)構(gòu)的黃酮類物質(zhì)，例如：是否形成了單雙鍵；B 環(huán)羥基的位置在哪里；三個碳原子是否形成環(huán)狀鏈。

圖1 黃銅類化合物的典型分子結(jié)構(gòu)式

2.2 理化性質(zhì)

黃酮類化合物多數(shù)呈現(xiàn)為晶體，少數(shù)為粉狀。由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)上帶有酚羥基，所以其溶液pH 小于7。黃酮類物質(zhì)由于分子式各異，在自然界中的存在形式也各不相同，這些因素都會影響溶解性的大小。黃酮類化合物大部分是難溶和不溶于水的，但可溶于堿溶液和常見有機溶液（包括乙醚、乙醇溶劑等）。又因為此類分子中含有大量的羥基，所以具有水溶性。黃酮類化合物分子有兩種構(gòu)型：平面型和非平面型。

2.3 生物活性

從黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)式可知其含有多酚結(jié)構(gòu)，可通過清除自由基抵抗氧化反應，化妝品中常使用茶多酚和花青素作為抗老除皺的有效活性成分。

心腦血管疾病的病理與人體發(fā)生的氧化作用有必然聯(lián)系。當人體過多地受到自由基的攻擊，會發(fā)生體內(nèi)蛋白和核酸變性失活，進一步引發(fā)心腦血管疾病。而黃酮類的物質(zhì)可提供質(zhì)子，質(zhì)子與自由基的結(jié)合恰好可以阻止氧化反應的發(fā)生，從而擴張血管，減少動脈硬化、降低血壓。

黃酮類化合物對于癌癥具有抑制作用。首先自由基的氧化作用可以致癌和致突變，黃酮類物質(zhì)的作用是防止自由基生成進而起到抗癌作用。其次，黃酮類化合物能夠阻止促癌因子的作用；第三，黃酮類物質(zhì)不能促進癌細胞的生長，只會逐步抑制。

研究人員發(fā)現(xiàn)黃酮類物質(zhì)還可以調(diào)節(jié)人體免疫功能，具有抗菌消炎活性。

3 總黃酮提取技術(shù)

3.1 溶劑提取法

溶劑提取法的分離依據(jù)是待提取物質(zhì)在浸提溶劑內(nèi)由溶解度和極性的各異所體現(xiàn)出不同的溶解性。為了將大多數(shù)為有機物的黃酮類化合物浸提出來，依據(jù)相似相溶原理，可選擇有機溶劑作為浸提溶劑[3]。有機溶劑中只有水和乙醇無毒，其他有機溶劑多數(shù)情況都有毒，不具備成為提取藥物溶劑的可能性，因而前人研究中多使用乙醇作為提取溶劑。此法是初級的提取辦法，步驟簡單，成本低，但處理量小，重復率低。

3.2 超聲輔助提取法

超聲提取法是一種依靠設(shè)備輔助高效提取的方法。它的原理是依靠超聲波的空化作用產(chǎn)生振動，震動的強度可使待提取物的細胞壁發(fā)生破碎，這有助于溶劑進入到細胞里從而將目標活性物質(zhì)浸提出來。此外，超聲波使待提取物質(zhì)與浸提溶劑交融，這也是提高提取效率的一個層面。

3.3 超臨界流體提取法

超臨界流體提取法主要是應用了超臨界流體在溫度和壓力大于其臨界狀態(tài)時所呈現(xiàn)的獨特性質(zhì)。它的原理是利用超臨界流體的特殊性質(zhì)從溶液中提取目標活性物質(zhì)。通過控制溫度、壓力，可對要提取的目標物質(zhì)進行選擇。常用的超臨界流體有CO2、NO、H2O，可獨自或者相互結(jié)合作為提取劑。該法簡單易操作，試驗條件易達到，選擇性高，溶劑利用率高，然而提取設(shè)備卻價格昂貴，難以推廣。

3.4 微波提取法

雖然微波也是一種電磁波，但頻率與超聲波不同，它的范圍在300MHz ～300GHz 內(nèi)。在微波傳輸下，有些分子會吸收，有些會反射，這主要是由于分子結(jié)構(gòu)不同造成的。極性分子與微波的作用更甚，會產(chǎn)生移動和定向分布，其結(jié)果是造成分子間摩擦、產(chǎn)熱，由該分子構(gòu)成的物質(zhì)會破裂。微波提取法的原理就是借助微波的特性，一方面體現(xiàn)在微波對被提取物的加熱，使其受壓破裂，活性物質(zhì)溶出；另一方面體現(xiàn)在微波加速了溶劑擴散過程。微波提取過程中，以上兩種作用同時發(fā)揮。微波先對被提取物加熱，分子受熱壓力增大，分子間移動產(chǎn)生摩擦，進而細胞破裂，同時不同分子結(jié)構(gòu)差異造就了他們對微波的吸收不同，這種差異使得目標活性成分可以從被提取物中快速分離進入溶劑[4]。此法高效，對溶劑消耗少、對活性成分的破壞小、節(jié)能、對環(huán)境安全無害的特點的優(yōu)勢。

3.5 酶提取法

酶提取法是依靠酶對底物高選擇性的分解，可以打破溶劑與活性物質(zhì)間細胞壁的阻礙，從而提取活性物質(zhì)的辦法。活性物質(zhì)存在于植物細胞中，細胞壁的存在隔開了提取溶劑和活性物質(zhì)，造成了提取率低下的結(jié)果。酶解法通過可作用降解細胞壁的酶類，利用其高度的選擇性，使細胞壁降解或通透性降低，細胞壁的結(jié)構(gòu)一旦遭到破壞，活性物質(zhì)就與提取溶劑直接相融，從而大大提升了提取效率[5]。酶提取法具有生物處理法的一貫優(yōu)點：綠色環(huán)保，提取條件溫和，可保護活性物質(zhì)不受破壞，但是此法成本較高，酶的可選范圍小，單一使用不具有推廣價值。

4 結(jié)語

本文介紹了黃酮類化合物結(jié)構(gòu)、理化、生物特性和常見的總黃酮提取技術(shù)，以期為傳統(tǒng)中藥中總黃酮含量提取工藝的拓展研究提供參考。