金银花为忍冬属植物忍冬干燥花蕾,包含挥发油、黄酮类、绿原酸类等多种有效成分,其中绿原酸具有抗菌消炎、降血脂、升高白细胞等作用,目前常以绿原酸的含量评价金银花的质量。该文综述了金银花中绿原酸的提取方法,为今后深入的研究提供参考。
关键词 金银花( FLOS LONICERAE JAPONICAE );
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517-6611 ( 2014 ) 16-04969-02
金银花( FLOS LONICERAE JAPONICAE )为忍冬属植物忍冬( Lonicera japonica Thunb. )的干燥花蕾。全世界忍冬属约有 200 种,我国有 98 种,其中可供药用的品种 47 种 [1-2] 。金银花中含多种有效成分,如挥发油 [3-4] 、黄酮类 [5-6] 及绿原酸类 [7-8] 、三萜类 [9-10] 和微量元素 [11] 等。近年来化学和药理研究证实,绿原酸是金银花中药理活性最强的成分之一,是金银花的主要特征成分和药用成分,通常以绿原酸的含量高低来评价金银花质量的好坏 [12-13] 。
绿原酸是一种多酚类化合物,化学式为: C16H18O9 。绿原酸对消化系统、血液系统和生殖系统具有较强的药理活性,具有广泛的抗菌消炎、降血脂和升高白细胞等作用 [14] 。笔者就金银花中绿原酸的提取方法来进行总结,以期为今后的深入研究提供参考。
1 水提法
水提法是中药提取中常见的提取方法。以水为提取剂,通过浸渍、煎煮、回流等方式提取中药中的活性成分。王盈峰等 [15] 采用了水浸渍的方法提取金银花中的绿原酸,当料液比为 1∶40 ( g/ml ),温度为 80 ℃ ,时间为 15 min 时,绿原酸的提取率最高为 4.09% 。
李荣 [16] 以总浸膏率和绿原酸含量为指标,采用水煎煮工艺提取绿原酸,认为金银花粉末过 50 目筛,料液比为 1∶30 ( g/ml ),煎煮 3 次,每次 30 min 时,提取效果最佳,金银花总浸膏得率为 60.7% ,绿原酸的含量为 6.78% 。程明川 [17] 认为水煎煮法可以最大限度的保留金银花药材中的化学成分,有利于建立金银花药材的 HPLC 特征图谱。杨蓓蓓 [18] 采用水冷浸、超声法和水回流法提取金银花中的绿原酸,结果表明水回流法要优于水冷浸和超声法。采用水提法提取绿原酸,成本低,操作简单,但提取物中蛋白质、多糖、鞣质等杂质比较多,提取液易发霉,并且过滤、浓缩、纯化等后续工作较困难 [19] 。
2 乙醇回流法
乙醇回流法是提取金银花中绿原酸常用的方法。刘祥兰 [20] 通过改变乙醇的浓度、回流时间以及料液比,发现乙醇浓度为 75% ,回流提取 0.5 h ,料液比为 1∶10 ( g/ml )的情况下,提取绿原酸的效果最好,其中乙醇浓度是影响提取效果的主要因素,其次是回流时间,乙醇量影响最小。景晓明 [21] 、聂凌鸿 [22] 试验结果与文献 [20] 基本吻合,回流时间略有差异。林丹 [23] 对比了水提法、水提醇沉法、醇提法和酶解法 4 种方法提取金银花中的绿原酸的收率,认为 50% 的醇提法绿原酸收率最高,可达 15.28% 。
绿原酸是由咖啡酸和奎尼酸形成的缩酚酸,在中性条件下容易水解,造成绿原酸损失。因此,阎巧娟等 [24] 研究了乙醇溶液酸碱度对绿原酸提取率的影响,在酸性条件下有利于绿原酸的提取,碱性条件下绿原酸的得率和质量分数都随着 pH 值的增大而降低,在 pH 值约为 4 时,绿原酸的纯度和得率最高,分别达到 45.20% 和 36.59% 。何德贵 [25] 、高春荣 [26] 、梁玉敏 [27] 、范远景 [28] 的研究结果也表明乙醇溶液的 pH 值约为 4 时,回流提取的绿原酸收率最高。与水提法相比,乙醇回流法提取时要耗用大量乙醇,加大生产成本,但是提取物中水溶性的杂质少,且提取液不易发霉变质,后处理比较方便。
3 超声波提取法
超声波提取技术,是近年来新兴的一种中药活性成分提取方法。超声波提取主要利用超声波在溶剂和提取样之间产生了声波的空化作用,导致溶液内形成气泡,气泡不断增大,造成压缩爆破,致使固体样品被分散,增大提取样品与萃取溶剂间的接触面积,提高了目标提取物从固相转移进入液相的传质速率。
府旗中 [29] 将超声波法与传统的水提法和乙醇回流法进行了对比,认为超声波法的绿原酸提取率要高于水提法和乙醇回流法, 60% 的乙醇,用超声波加载提取 30 min 的提取效果最佳,绿原酸的提取率可达 4.18% 。周军 [30] ,曹渊 [31] 的试验也证实了超声波法要优于水提法和乙醇回流法这一结论。此外,周军 [30] 考虑了乙醇溶液酸碱度对提取率的影响,发现乙醇溶液 pH 值为 4 时,绿原酸的提取率最高为 9.41% 。曹渊 [31] 进一步考虑了预浸时间的影响,结果表明金银花预先浸泡 12 h 后,超声提取的效果会更好。袁飞 [32] 对溶剂类型、预处理、提取时间和物料比进行了研究,认为溶剂类型是影响超声提取的主要因素。采用微波预处理金银花,一方面可以提高绿原酸的提取率,另一方面可以缩短超声提取的时间。最终确定了超声提取的最佳工艺,即 60% 乙醇为溶剂,微波处理 1 min ,物料比 1∶30 ,提取时间 45 min 。樊铭聪 [33] 研究了超声处理温度对绿原酸提取率的影响,随着超声温度的升高绿原酸的提取率先增加后减小,温度为 60 ℃ 时绿原酸的提取率最高。此外,还有许多研究学者 [34-37] 以甲醇溶液为提取剂来超声提取金银花中的绿原酸,也取得了良好的结果。
4 微波提取法
微波法具有操作简单、提取时间短、安全可靠、无污染、节能环保等优点,而受到了广大科技工作者的青睐。
郭振库 [38] 认为乙醇浓度为 35% ,料液比为 1∶30 ( g/ml ),压力为 0.1 MPa ,加热时间为 1 min , 70% 微波功率(最大功率 850 W )时,绿原酸的提取率最高,为 5.89% ;并与超声波提取法进行了对比,认为微波法的绿原酸提取率和重复性均高于超声波法。张霞 [39] 采用响应曲面法优选出了微波辅助提取的最佳工艺:浓度 43% 的甲醇溶液为提取剂,料液比为 1∶40 ( g/ml ),微波功率 400 W 下提取 8 min ,绿原酸的提取率可以达到 7.62% 。舒孝顺 [40] 把微波功率、料液比、提取次数、提取时间和溶剂的提取剂的酸碱度作为影响因素,来进行正交试验,发现在料液比为 1∶12 ( g/ml ), pH 为 3 的水溶液中进行微波提取 2 次,每次 5 min ,绿原酸的提取率可以达到 4.54% ,其中影响绿原酸的主要因素为微波功率,然后依次是提取次数、溶剂酸碱度和提取时间。
韦藤幼 [41] 采用微波预处理法提取金银花中的绿原酸,即将样品用乙醇溶液湿润,然后微波预处理破坏细胞组织,再水提。结果表明金银花经过微波预处理后,绿原酸的提取率比传统醇提法提高了 1% 。何培 [42] 运用正交试验对微波预处理法进行了优化,发现在微波预处理过程中,乙醇用量对绿原酸的提取影响最大,其次是乙醇浓度,最后是微波预处理时间。给出了绿原酸提取的最佳条件: 4 倍量浓度 80% 的乙醇,微波预处理 60 s , 15 倍量的蒸馏水,水提温度为 70 ℃ ,水提时间为 50 min 。
5 酶解提取法
酶的作用具有高度专一性、极强的催化活性和反应条件温和等特点。植物的细胞壁主要是由大分子的纤维素构成,酶制剂可以降解植物细胞壁中的纤维素,使其成为水溶性糖类物质,细胞壁的破坏有利于细胞内的成分溶出,同时也有利于提取溶剂进入。刘佳佳 [43] 用纤维素酶和果胶酶处理金银花样品。经过纤维酶处理后,提取物收率和绿原酸收率均有提高,绿原酸收率可以达到 8.15% ,比单独乙醇回流法的收率提高了 1.68% ,但是果胶酶的加入对金银花提取物收率有影响,对绿原酸的收率影响不大。
杨茉 [44] 以酶用量、酶解时间、酶解时溶液的酸碱度及酶解温度为因素,进行正交试验。发现对绿原酸提取率的影响程度依次为:酶解时间、酶用量、酶解温度、酶解时溶液的酸碱度,认为酶解水提的最佳工艺为酶用量 0.5% ,酶解时 pH 值 6.0 ,酶解时间 1.5 h ,酶解温度 40 ℃ ,水提温度为 70 ℃ ,水提 2 次, 1 次 1 h 。
6 其他提取方法
冯文宇 [45] 采用石硫醇法、异戊醇法和改良的醋酸乙酯法提取金银花中的绿原酸,改良的醋酸乙酯法优于其他 2 种方法,该法可节约大量的乙醇原料,降低运行成本,认为实际生产应以改良的乙酸乙酯法为先。王秀玲 [46] 采用索氏提取法提取金银花中绿原酸,结果表明,乙醇浓度为 70% , pH 值为 4 ,虹吸次数为 5 时,绿原酸的提取率最高。乙醇的浓度是影响绿原酸提取率的主要因素, pH 值次之,虹吸次数影响最小。
7 小结与展望
金银花在中国作为药物使用已有很长的历史了,目前作为经济植物在我国广大地区都有大规模的人工种植。从金银花中提取的绿原酸除了可以应用在医药工业外,还广泛的应用在食品、保健和日用化工等领域。虽然我国有着丰富的富含绿原酸的植物资源如金银花,但对绿原酸的提取、纯化和开发利用技术等方面的研究仍远落后发达国家,因此研究金银花中绿原酸的提取分离工艺具有十分广阔的应用前景和巨大的社会、经济效益,同时对我国植物资源开发利用也具有重大的现实意义。
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