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植物黄酮类化合物的提纯和含量测定方法研究概况

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植物黄酮类化合物的提纯和含量测定方法研究概况

王洪彪;王鹏辉;秦嘉驹;周鸿立

【摘 要】对黄酮类化合物的传统提取、分离和含量测定方法的研究进展作一综述,对植物黄酮类化合物今后的研究与开发提供借鉴. 【期刊名称】《吉林化工学院学报》 【年(卷),期】2018(035)007 【总页数】4页(P44-47)

【关键词】黄酮化合物;提取;纯化;含量测定 【作 者】王洪彪;王鹏辉;秦嘉驹;周鸿立

【作者单位】吉林化工学院 化学与制药工程学院,吉林 吉林 132000;吉林化工学院 化学与制药工程学院,吉林 吉林 132000;吉林化工学院 化学与制药工程学院,吉林 吉林 132000;吉林化工学院 化学与制药工程学院,吉林 吉林 132000 【正文语种】中 文 【中图分类】TS275.4

黄酮类化合物是一类广泛存在于自然界植物中的天然产物,大多数黄酮类化合物与糖结合成苷类,小部分黄酮类化合物则以游离苷元的形式存在[1],资源丰富且易于提取[2].现代药理学研究表明,此类化合物具有抗氧化、抗癌、抗菌、抗炎、抗病毒等[3]多种药理活性,对肿瘤、心血管病等多种疾病的治疗和预防有重要意义[4],具有很好的开发前景和利用价值.本文对植物中黄酮类化合物在提取、纯化方

法和含量测定的研究进展作一简要概述,旨在为黄酮类化合物的后续研究、开发及应用提供借鉴. 1 总黄酮提取 1.1 传统提取法

溶剂提取法是根据植物中各种极性不同的有效成分,依据相似相溶原理,黄酮类化合物易溶于甲醇、乙醇、以及稀碱溶液中.因此,通常选用甲醇和乙醇作为溶剂来提取植物中的黄酮类化合物.选用的溶剂应对所需的成分溶解度大且对其他成分溶解度小.按提取的方式分为煎煮法和回流法,按提取介质分为水提法和醇提法[5].目前较为常见的是乙醇热回流提取法:提取杂质少,提取液不易发霉,易于保存且处理方便,但乙醇耗量大且成本较高[6]. 1.1.1 醇提法

罗建成[7]等利用乙醇提取紫树莓叶中黄酮提取率达到12.56%.该法较为简便,对仪器要求较低,应用广泛但耗时耗能,提取率低.李会端等[8]以甲醇水溶液为溶剂,采用浸提法提取生姜总黄酮,用甲醇浸提虽然简便易得,但成本很高且毒性大,危害健康,所以在甲醇使用上要慎重. 1.1.2 水提法

在传统应用过程中,热水是植物中黄酮提取的最佳溶剂,且价廉易得.徐君飞等[9]对地瓜藤中总黄酮提取,提取得率为25.62 mg/g.水提取的成本低且化学成分破坏少因此应用比较广泛. 1.2 现代提取方法

传统提取法所需要的溶剂量大,耗时久,提取效率低,往往都需要高温加热,不符合现代绿色化学的发展要求.为了克服这些不足之处,随着科技水平的不断提高,出现很多新型植物黄酮提取方法,目前以超声提取法、微波提取法、酶法为主. 1.2.1 微波辅助提取法

微波辅助提取法是通过微波辐射使样品超微结构特性遭到破坏,微波可通过提取剂使化合物流入未被加热的提取剂.此外,可使微波对黄酮类化合物产生热效应,使温度迅速提高,扩散系数增大,有效提高了黄酮类化合物的提取率,取得较好的提取效果[10].R.Yedhu Krishnan等从诃子中提取黄酮类物质,提取率得到了明显的提升[11].秦明有等[12]探究了竹叶黄酮的微波提取工艺,提取率达5.574%.微波提取没有热惯性,易控制,使用溶剂广泛,可水提、醇提,溶剂用量少其选择性好、萃取时间短、污染低,并且回收率高等优点,是一种极具发展潜力的新型提取技术[13].

1.2.2 超声波辅助提取法

超声波辅助提取是利用超声波产生的“空穴作用”破碎植物细胞,不断振荡提取液,有利于黄酮类化合物的溶出和扩散,大大提高了植物有效成分的提取率,该方法操作简单方便,无需加热,对黄酮的活性破坏少,并且提取率较高,是当今应用非常广泛的黄酮提取法[14].刘英翠等[15]对沙棘黄酮提取进行探讨;得出提取率达到3.19%.超声波具有能量、提取时不需加热、避免了传统溶液提取中温度过高对有效成分的破坏,超声波常压萃取具有节省溶剂、安全性好,能耗低,操作简单易行,提取时间短,提取率高等优点[16]. 1.2.3 酶解辅助提取法

酶法提取法是利用酶对细胞结构进行破坏,从而使得细胞中黄酮类化合物释放出来,可以有效避免温度对黄酮类化合物有效成分的破坏,极大地提高了黄酮类化合物的品质.由于酶法破坏植物细胞后,释放出来的物质含有蛋白质、多糖等杂质.因此,酶解法一般只是作为一种辅助的前处理手段与其他提取方法相结合应用于植物黄酮类的提取[17].李育峰等[18]提取杏仁种皮黄酮,提取得率为24.5 mg/g.酶解法反应条件温和,不需要耐高温耐高压的设备,因此该方法节省了设备投资,改善了操作条件.但酶易失活,对温度和酶解时间要求比较严格,且价格昂贵,规模化生产

应用不现实. 2 植物总黄酮纯化 2.1 大孔树脂纯化法

大孔树脂具有多孔结构,比表面较大,有较好的吸附性能,是吸附性与筛选性相结合的吸附材料[19].具有较好的分离效果、操作简单等,是一种传统的分离方法.陈义磊等[20]通过大孔树脂的静态吸附与解吸附性能的考察,比较11种大孔树脂对牛舌草总黄酮进行吸附纯化,最优树脂为NKA-9,总黄酮吸附率平均值为97.95%,相对标准偏差为1.98%,工艺稳定可靠,重复性良好,适合工业生产.潘冬梅等[21]以静态饱和吸附量和解析率为指标,对3种大孔树脂(D101,NKA-9,AB-8)进行筛选,并以回收率为指标,确立纯化总黄酮的最佳条件:样品浓度为1.482 mg/mL、洗脱液pH=4、乙醇浓度60%时回收率最高.流速较慢时,回收率变化不大,增加流速,回收率逐渐降低.大孔吸附树脂具有物理化学稳定性高、吸附容量大、选择性好、吸附速度快、再生处理方便、使用周期长、节省费用等[22]. 2.2 聚酰胺树脂纯化法

聚酰胺树脂纯化法是利用树脂中的酰胺基与黄酮类化合物中的羟基通过氢键结合,通过洗脱剂洗脱达到分离纯化的目的[23].王克勤[24]等通过聚酰胺树脂分离纯化芹菜黄酮,其最优条件为:芹菜粗黄酮溶液0.382 8 mg/ml,上样流速为0.5 ml/min,用3 BV的水洗脱去杂质,再用3BV的40%乙醇,以1 ml/min流速洗脱,芹菜黄酮纯化含量达到80%.贾薇[25]等采用筛选出聚酰胺纯化枳实总黄酮,最佳纯化工艺条件:上样液浓度为3.0 mg/mL,pH值为6.0~7.0,上样量为1BV,吸附1.5 h后,先用2BV的水洗脱,再用3BV的80%乙醇洗脱.平均洗脱率为83.6%.

聚酰胺树脂纯化法专属性较强,能与黄酮类化合物形成可逆吸附,但其容易受溶剂影响[26].且该方法简单方便,吸附快、解吸率高等特点,而且工艺简单、稳定,

树脂能重复再利用[27]. 2.3 高速逆流色谱法

高速逆流色谱法是上世纪80年代初,在液-液分配色谱的基础上研究和发展起来的一种现代色谱分离制备技术.邸多隆等总结了近年来部分高速逆流色谱技术在分离纯化天然产物中黄酮类化合物研究报道[28].钟锐生等采用高速逆流色谱法分离,提取的溶剂为二氯甲烷-乙醇-水(731,V/V/V),上相(二氯甲烷)作固定相,下相(乙醇-水)作流动相,流速为10 mL/min,转速为855 r/min,进样量为10 mL;测定总黄酮含量.每克黄芩苷能分离得到178 mg黄芩苷,并且分离得到的总黄酮含量可达到98.8%,该方法简单、方便、易行[29]. 2.4 溶剂萃取法

利用化合物在两种互不相溶或微溶的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中.经过反复多次萃取,将绝大部分的化合物提取出来[30].以三烷基氧化膦石油醚溶液为萃取有机相,由甘草浸提液中萃取水溶性甘草黄酮,使黄酮的提取高达60%以上. 3 植物黄酮测定方法 3.1 紫外可见分光光度法

大多数黄酮类化合物在200~400 nm的光谱区内的光具有选择性吸收.辜忠春等[31]采用亚硝酸钠显色体系,测定波长418 nm、参比波长465 nm的双波长分光光度法测定石楠叶总黄酮含量;方法简单、方便,回收率、线性和精确度较高,显色稳定性良好,重现性好,测定结果准确可靠,可为紫外-可见分光光度法测定植物中黄酮含量测定提供参考[32]. 3.2 高效液相色谱法

高效液相色谱法速度快、高效率、检测灵敏度高,适合大分子、高沸点、强极性、热稳定性差的化合物的分离分析.朱诗塔等[33]建立了高效液相色谱同时测定枇杷

叶中3种黄酮类成分的分析方法,结果表明不同产地间3种黄酮类化合物(芦丁、槲皮素和山柰酚)含量差异较大.该方法操作简单、分离度好、重复性高.白云等[34]建立超高效液相色谱法同时测定金花葵花提取物中5个黄酮类成分(芦丁、金丝桃苷、异槲皮苷、杨梅素和槲皮素)的含量,科学评价金花葵花的质量.方法分离效果好,效率高,操作简便、重现性好、结果准确[35].但分析成本高,液相色谱仪价格及日常维护费用较贵,分析比气相时间长[36]. 4 讨 论

黄酮类化合物不但种类多、分布范围较广,而且生物活性广泛、毒性较小.随着提纯技术的飞速发展,近年来提取、分离了大量新的黄酮类化合物,相信随着科技的进步和研究的不断深入,黄酮类化合物的提取分离技术必将得到进一步发展.但是现在的提取方法大部分仅仅局限于传统方法,应以总黄酮含量为主要指标,出膏率为次指标并结合活性作用探索新的现代提取及纯化方法.黄酮类化合物的提取技术的成熟直接影响着其品质与应用,因此研究黄酮类化合物的提纯方法有着重要的现实意义.

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