堿提酸沉法提取沉香葉黃酮及其抗氧化研究

◇海南熱帶海洋學(xué)院理學(xué)院 但海文 蘇小麗 屈朗金 王 雨 黎青青 孫宏元

沉香作為一種傳統(tǒng)中草藥，具有鎮(zhèn)痛止嘔平喘的功效，且全年均可收采，常用來制作香水、香薰和藥材，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但沉香在生長過程中常伴有廢棄的沉香葉，沉香葉中含有大量的化學(xué)成分成分，如黃酮、萜類、揮發(fā)油等，其中黃酮在醫(yī)學(xué)方面具有很高的研究價(jià)值，具有抗炎抗氧化抗菌等作用。本文擬采用堿提酸沉法從沉香中提取黃酮，為后續(xù)有關(guān)沉香中黃酮的提取和抗氧化的研究提供參考。

1 前言

沉香，瑞香科沉木屬，自古就被視作一種珍貴的植物，常用于制作香料和治療胃病，沉香在我國的廣東、海南、廣西和福建等省份均有種植，常見于海拔低的山地和路邊陽地的的樹叢中，沉香樹干表面呈現(xiàn)暗灰色，樹干結(jié)實(shí)，剛生長時(shí)具有柔毛，之后隨著生長呈現(xiàn)無毛的外觀，沉香葉呈圓形或類圓形，前端呈尖狀，后端呈楔形，葉面光亮無毛，花期春夏，果期夏秋，常見沉香可生長到5～15米[1]。據(jù)報(bào)道，2017年海南省的沉香種植面積高達(dá)十萬畝，并且還呈現(xiàn)增長的趨勢，而沉香在種植過程中需要修剪枝葉，生產(chǎn)出大量的沉香葉，據(jù)研究表明，沉香葉中含有揮發(fā)油、黃酮、萜類等多種化合物，黃酮作為主要成分之一具有抗炎、抗氧化、抗癌和降血糖等多種功效[2]。本文將圍繞提取沉香葉中的黃酮及其抗氧化兩個(gè)方面展開綜述。

2 沉香葉中黃酮提取綜述

2.1 沉香葉中黃酮的研究現(xiàn)狀

經(jīng)過查閱資料了解到，段宙位[3]等以海南沉香葉為原料，通過溶劑浸提法提取黃酮，最終通過響應(yīng)面法優(yōu)化了提取工藝：乙醇體積分?jǐn)?shù)60%，液料比20:1，提取溫度60℃，提取時(shí)間3h。之后段宙位[4]等又以海南沉香葉為材料，先粗提出黃酮化合物，之后用大孔樹脂法對(duì)粗提的黃酮進(jìn)行純化，成功得到純化后的黃酮，優(yōu)化了該法純化黃酮的工藝條件：NKA－9大孔樹脂，以1.5mL/min的速度上柱，用70%的乙醇2.0mg/mL洗脫。何艾[5]等使用纖維素酶破壞沉香葉細(xì)胞壁，縮短了乙醇進(jìn)入細(xì)胞的時(shí)間，提高了黃酮的產(chǎn)率，得出了纖維素酶法提取沉香葉黃酮的最佳工藝：反應(yīng)環(huán)境pH5.0，70%乙醇，反應(yīng)溫度55℃，反應(yīng)時(shí)間3h，酶添加量200U/g。吳海濤[6]等通過溶劑浸潤從沉香葉中提取總黃，又使用聚酰胺樹脂法純化收集了黃酮苷元，并確定了最佳工藝：流速2BV/h，最大上樣量178.4mg，上樣液濃度0.09mg/mL，為后續(xù)純化富集沉香葉中的黃酮苷元提供了參考。

2.2 黃酮提取技術(shù)的比較

如今黃酮的提取技術(shù)非常多，常用的有酶輔助提取法、浸取法、微波輔助提取法和超聲波輔助提取法等[7]。浸取法可以根據(jù)浸潤液不同分為有機(jī)溶劑提取法和堿浸法等，這需要根據(jù)提取物質(zhì)的性質(zhì)和成本高低等多方面因素來選擇不同的浸潤液[8]。酶輔助提取法是廣泛使用的一種方法，特點(diǎn)是操作簡單，且因?yàn)槊傅膶Ｒ恍圆粫?huì)損傷研究對(duì)象中其他化學(xué)成分，需要注意的是該方法需要建立一個(gè)適合酶反應(yīng)的環(huán)境[9]。微波輔助提取法是一種使用微波能獲取化合物的新方式，先后經(jīng)過選材、洗凈、粉碎、微波萃取、分離、提純、干燥等步驟來獲得目標(biāo)產(chǎn)物，具備高效、選擇性加熱、節(jié)約溶劑和操作簡便等優(yōu)勢[10]。超聲波輔助提取法也是分離黃酮化合物的一種不錯(cuò)選擇，這種方法用時(shí)短提取效率高，但對(duì)儀器設(shè)備有一定要求[11]。

2.3 堿提酸沉法提取黃酮

在化學(xué)研究中，堿提酸沉法常用于提取黃酮和蒽醌等化合物的實(shí)驗(yàn)中，雖然該方法對(duì)比其他方法效率較低，但是卻具有工藝簡單，設(shè)備要求不高，操作方便，成本較低等優(yōu)點(diǎn)[12]。堿提酸沉法通過沉香葉中各組分酸堿性質(zhì)的差異將黃酮提取，首先取適量沉香葉粉碎研磨，之后放入燒杯加入一定濃度的NaOH溶液，在一定的pH值、固液比、時(shí)間和溫度的條件下加熱后，再通過離心的方式收集上清液，加入HCl溶液進(jìn)行pH調(diào)節(jié)后靜置24h，然后過濾沉淀再干燥得到沉香葉中的黃酮，需要注意的是實(shí)驗(yàn)過程中浸潤時(shí)間、固液比、NaOH的pH都對(duì)提取黃酮的提取率及純度有一定影響[13]。

3 沉香葉黃酮抗氧化活性

研究表明，人在與外界的接觸過程中會(huì)不斷的產(chǎn)生氧化自由基，而過量的氧化自由基則會(huì)使人衰老，引發(fā)癌癥等重大疾病[14]。沉香葉中的黃酮化合物具有一定的抗氧化活性，何艾[5]等成功從沉香葉中提取黃酮后分別使用DPPH法和ABTS法測定了其抗氧化能力，兩種方法測出半抑制濃度分別為0.17mg/mL和0.18 mg/mL。段宙位[4]等對(duì)沉香葉黃酮進(jìn)行抗氧化實(shí)驗(yàn)，這次采用了羥基自由基清除能力法、DPPH法和ABTS法測定IC50值，分別得到了（0.120±0.008）、（0.016±0.009）、（0.042±0.002）mg/mL的數(shù)值，證明了沉香葉中的黃酮具有較強(qiáng)的抗氧化能力。之后段宙位[15]等又通過實(shí)驗(yàn)證明了沉香葉黃酮對(duì)過氧化氫誘導(dǎo)HepG2氧化應(yīng)激損傷有一定保護(hù)作用，并推測其機(jī)理可能和提高細(xì)胞中抗氧化酶的活性相關(guān)。雖然目前已有不少的研究表明沉香葉黃酮具有良好的抗氧化能力，但沉香葉中黃酮抗氧化作用的機(jī)理卻少有報(bào)道。

4 結(jié)語

沉香作為一種高價(jià)值植物，廣泛應(yīng)用于制藥、香水、香薰等方面，但沉香在成品之前會(huì)生產(chǎn)出大量的沉香葉，若能充分利用這些沉香葉則會(huì)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，沉香葉內(nèi)蘊(yùn)含多種化合物，如黃酮、多糖、氨基酸和苷類等，具有巨大的研發(fā)價(jià)值。堿提酸沉法工藝簡單，操作方便，成本低廉，可以有效地從沉香葉中提取黃酮，我們可以通過正交實(shí)驗(yàn)的方法來確定提取沉香葉黃酮最佳的pH值，固液比，提取溫度和時(shí)間，對(duì)提取工藝作出優(yōu)化。沉香葉黃酮具有一定的抗氧化活性，但目前國內(nèi)對(duì)沉香葉的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，其在藥物領(lǐng)域還有待更深層次的挖掘，希望此綜述能為后續(xù)有關(guān)沉香葉黃酮方面的研究提供一定的借鑒。