辛夷总黄酮提取工艺及其生物活性研究进展_岳璐.pdf

第 卷第 期 年 月广 州 化 工 .辛夷总黄酮提取工艺及其生物活性研究进展岳 璐，张娇娇，秦晶晶（新乡医学院三全学院，河南 新乡）摘 要：辛夷，又名木兰、紫玉兰，是我国传统中药材之一，为中国特有植物，为木兰科木兰属植物，常以干燥花蕾供药用，常用于头痛、鼻炎、鼻塞等症状。黄酮类化合物作为辛夷中最主要的活性成分之一的，本文主要综述了黄酮类化合物的提取方法，重点介绍了浸提法、超声辅助提取法、微波辅助提取法、回流提取等提取方法的优缺点，我国辛夷总黄酮得提取工艺的研究概况及其生物活性研究进展，为辛夷总黄酮的进一步开发利用提供了依据。关键词：辛夷；黄酮；提取；生物活性研究中图分类号：文献标志码：文章编号：（）基金项目：河南省大学生创新创业训练项目（：）。第一作者：岳璐（），女，助理实验师，研究方向为天然产物活性成分研究。通讯作者：秦晶晶（），女，硕士，副教授，研究方向为天然产物活性成分研究。，（，）：，.，.：；辛夷，又名木兰、紫玉兰，为中国特有的植物，药用部位是木兰科植物望春花（.）、玉兰（.）或武当玉兰（.）的干燥花蕾，于冬末春初花未开放的时候采收，去掉枝梗，阴干即得。生长于海拔 的山坡林缘地区，主要分布于云南、福建、湖北、四川等地，具有温肺通鼻窍、祛风散寒等功效。主治风寒感冒、鼻窦炎、鼻塞、牙痛、头痛等症。经文献查阅，辛夷富含多种药理活性物质，主要有黄酮类化合物、维生素类与微量元素、多糖、萜类化合物，如李俊妮等从辛夷中检测到总挥发油、水溶性提取物、柠檬烯、桉油精、芳樟醇、左旋樟脑、松油醇、乙酸龙脑酯、松脂酚二甲醚、木兰脂素、表木兰脂素、辛夷脂素等成分，罗会畏等从辛夷中分离得到 个化合物，主要有双四氢呋喃型木脂素、四氢呋喃型木脂素、苯丙素苷类、二氢呋喃型木脂素以及其他类化合物。具 体 化 合 物 如 下：望 春 花 黄 酮 醇 苷、丁 香 脂 素、松脂醇二甲醚、木兰脂素、里立脂素 二甲醚、辛夷脂素、落叶松脂醇二甲醚（，）、日本 玉 兰 素、（，）、，、，、丁香苷、苄基甘露糖苷、邻苯二甲酸二丁脂、谷甾醇。黄酮类化合物具有抗氧化、抗癌、止血、杀菌、免疫调节等作用，具有很高的营养保健价值。本文将从辛夷总黄酮提取方法以及工艺优化及抗氧化活性的研究两个部分进行相关概述。辛夷总黄酮提取方法及工艺优化目前，对国内外提取辛夷总黄酮类化合物方法的相关文献进行整理、总结，常用的方法主要有索氏提取法、浸渍法、微波辅助提取法、超声波以及回流提取方法等 种方法。另外再结合辛夷中黄酮类化合物的稳定性、其溶解性以及提取溶剂的安全性和经济性，大多数采用乙醇溶液作为辛夷中总黄酮类化合物的提取溶剂。.索氏提取法提取辛夷总黄酮索氏提取法，又称连续提取法、索氏抽提法，是从固体物质中萃取化合物的一种方法。主要利用溶剂回流和虹吸原理，使每一次都能把固体物质为纯的溶剂所萃取，所以萃取效率较高。索氏提取法优点是提取效果好，但缺点是提取时间比较第 卷第 期岳 璐，等：辛夷总黄酮提取工艺及其生物活性研究进展 长，大概需要 ，如果能将样品先回流 次，再浸泡在溶剂中过夜，第二天再继续抽提，便可明显缩短抽提时间。而且提取时间过于长的话黄酮类化合物会因长时间受热而导致自身结构被破坏。目前，国内采用索氏提取法提取辛夷总黄酮含量的研究相对较多，如王琪等首次建立了比色法测定辛夷中总黄酮的含量方法，并对该方法进行了考察，先用有机溶剂石油醚回流除去脂溶性色素等成分，有效地避免了干扰成分的影响。此方法简便、快速、稳定性较好，灵敏性高，可用于辛夷中总黄酮含量的测定。李洪玲等采用索氏提取法提取玉兰中总黄酮的含量为.。.浸渍法提取辛夷总黄酮浸渍法是采用一定比例的溶剂加热浸提，从而提取出有效物质。对浸提法提取产率影响较大的因素有溶剂、溶剂体积分数、提取温度、提取时间、料液比等。浸渍法具有操作简单、可以有效避免加热过程以及一定程度上可以保护植物中的对热不稳定的黄酮类成分等，但是该方法具有提取时间较长、所用溶剂量大以及试验步骤比较繁琐等缺点。目前经过文献查阅及整理发现，辛夷总黄酮提取多数采用浸渍法提取的研究相对较多，任学锋等采用常温浸提法、微波提取法、超声波提取法和回流法，提取金钱草、白玉兰中的总黄酮，检测结果发现常温浸提法提取的白玉兰中总黄酮的含量最低，为.，微波提取法所得白玉兰中的总黄酮含量最高，为.。.辛夷微波辅助萃取法提取总黄酮微波辅助萃取法是目前中草药有效成分提取的最佳方法，因为该方法具有可以对被加热物质直接作用、加热速度快、耗费时间短（一般完成提取只需 左右）、不会破坏其样品的结构等优点。但从生产工艺经济节约的角度考虑，该方法的缺点是前期设备投入量较大，且设备昂贵，所需溶剂必须是有机溶剂。目前，相对微波辅助萃取方法提取辛夷总黄酮的含量研究相对较多，如叶青等采用微波辅助萃取方法提取白玉兰叶和花中的总黄酮，微波辅助提取白玉兰花总黄酮的最佳提取条件：选用乙醇为萃取剂，料液比 （），微波功率 ，辐射时间，并确定了在盛开的白玉兰花中总黄酮含量最高。李洪玲采用微波提取法提取玉兰中总黄酮的含量为.，而且测得的结果比采用索氏提取法提取的总黄酮含量要高。.辛夷总黄酮回流提取工艺回流提取法是依据相似相容原理，选用对能尽可能将黄酮类化合物提取出来的、溶解性好的、毒性相对较小的溶剂，可以控制其他成分溶出的一种技术，该方法简便易行，较渗漉法的溶剂耗用量少，因为溶剂能循环使用，溶剂可回收利用，经济节约，提取率高，缺点为由于回流法连续加热，提取时间长，浸出液在蒸发锅中受热时间较长，产品纯度较差、经济效率不高。若在其装置上连接薄膜蒸发装置，则可克服此缺点。目前对辛夷总黄酮的溶剂提取主要采用乙醇进行提取目前，采用回流提取法提取辛夷总黄酮含量的相关研究较多，如郝玉民等采用乙醇回流提取法对广玉兰花中总黄酮进行提取，采用单因素试验和正交试验考察确定的最佳提取工艺条件是：乙醇浓度，料液比 （），提取时间，提取温度 ；蒋新龙等对以乙醇为提取剂提取广玉兰花中总黄酮的工艺进行了优化，其总黄酮得率为.。蒋立科等以乙醇为溶剂提取了广玉兰叶中总黄酮，并采用正交实验确定了广玉兰叶总黄酮的最佳提取条件：乙醇体积分数，料液比 （），提取温度 ，提取时间.。汪远红等用分光光度法测定玉兰总黄酮的含量，该文章中确定了玉兰总黄酮含量提取的最佳测定条件：乙醇体积分数，料液比 （），提取时间.，提取温度为 。.辛夷超声波提取总黄酮超声辅助提取法是在超声波的作用下，利用超声空化的湍流效应、微扰作用使微孔扩散及涡流作用得以强化的方法。该提取方法影响提取效率的因素有固液比、乙醇浓度、超声功率、预处理时间、占空比等。该方法目前与常规浸渍法相比，因为超声波辅助中药提取通常在 即可获得理想提取率，故提取时间较传统工艺方法可以缩短 以上，因此药材原材料处理量大，提取溶剂用量少、无需高温提取，设备的维护和保养也更方便。目前，采用超声波提取辛夷总黄酮的含量相关研究较少，如卢棉等采用超声波优化玉兰花总黄酮提取工艺，通过单因素和正交试验优化的最佳工艺参数为：乙醇溶液为提取溶剂，采用液固比 ，在 超声功率和 下超声提取 。辛夷总黄酮生物活性研究现状黄酮类化合物具有抗氧化、抗病毒、抗菌等方面的功效，所以黄酮类化合物在作为药品、食品添加剂方面具有很广的应用前景。辛夷作为常用中药，在治疗鼻部炎症效果较好，所以现代研究多集中在其挥发油方面，在水溶性成分方面研究较少。黄酮化合物最重要的生物活性之一是抗氧化活性，目前，经过文献整理国内对辛夷总黄酮药理活性的相关研究较少，仅有抗氧化活性作用相关的研究，因此对辛夷总黄酮的开发应用并不足以提供理论支撑。目前，国内对辛夷总黄酮的生物活性仅涉及在抗氧化活性方面，其研究相对较多。如任雪峰等研究了白玉兰花总黄酮对自由基的清除率随总黄酮浓度的增大而上升，成正比，总黄酮清除 及 的 值分别为.和.。郝玉民等研究了广玉兰花总黄酮清除自由基的能力高于，低于抗氧化剂；但当总黄酮浓度达到.时，其抗氧化效果接近于。任学锋等抗氧化活性实验研究表明，白玉兰清除 的最佳用量为.，清除率为.。以上研究表明辛夷总黄酮具有一定的体外抗氧化活性。结 语目前辛夷总黄酮的提取大多仅为含量测定，而对于提取工艺的研究相对较少，而且对于提取工艺的研究大多数是采用的正交试验获取提取工艺，正交试验的缺点是只能对一个个孤立的实验点进行分析，而响应面试验可以连续的对实验的各个水平进行分析，所获得的预测模型是连续的，目前采用响应面优化辛夷总黄酮的提取工艺鲜见报道，因此可以在正交试验的基础上采用响应面为优化辛夷总黄酮提取工艺的进一步研究提供理论基础。另外也可从经济角度、节约成本和能耗方面探讨一下正交试验和响应面优化哪种方法适合辛夷总黄酮的工业化生产，从而为辛夷总黄酮的工业化生产提供理论基础。另外我国有关辛夷总黄酮提取其生物活性的研究不够系统，生物活性研究涉及面较窄，仅有抗氧化活性，因此不能为辛夷总黄酮的产业化生产提供理论支撑，为让人们更深层地了解辛夷的利用价值，为以后辛夷总黄酮的进一步开发研究提供基础，应从多维度对辛夷总黄酮的生物活性进行系统丰富研究，此研（下转第 页）广 州 化 工 年 月取经济效益，也是降低二氧化碳排放，解决温室效应的一种有效方法。未来趋势从我国经济发展来看，食品级二氧化碳人均消费量处于低水平，不足发达国家人均消费量的三分之一，增长空间巨大。因此随着经济不断的增长，在以碳酸饮料和啤酒为代表的食品行业在未来很长一段时间内将会促进食品级二氧化碳快速增长。另一方面，由于我国原油进口逐年增加，对外依存度接近，能源安全问题不容忽视，提高国内原油产量是必然趋势。与此同时，国内存在大量衰老油田，二氧化碳作为优良的驱油剂可以用于这些油田的三次采油，进一步提高采收率，同样也可以用于不断增加的海上油田采油。因此，二氧化碳驱油必将会逐步推广以提高石油产量，降低对外依赖度。而目前二氧化碳驱在国内仍然处于示范应用阶段，未来市场极其广阔。此外，尽管二氧化碳合成有机化合物技术目前并不是很成熟，但从可持续发展角度来看仍然极具潜力。原油随着不断开采终将会逐渐枯竭，其下游产品也将会面临原材料缺乏的困境，而原油的大量开采和利用也是将封存的二氧化碳排入了大气，引发温室效应等环境问题。因此二氧化碳合成各种化工原材料用以代替石油产品将是发展趋势，在充分利用二氧化碳这种丰富的碳资源时，也促进了环境内的碳平衡，避免大量二氧化碳的排入危及人类生存环境。结 语（）在可预期的未来，食品级二氧化碳的需求量将会快速增加，饮料和啤酒仍然会是最大的消费市场。（）二氧化碳驱油技术将会逐步推广应用，市场体量巨大。（）二氧化碳有机化工技术有待进一步发展，工业化有待完善，将是未来重要应用方向。（）二氧化碳燃料电池、发电等利用技术应加强储备，紧跟国际前沿科技。参考文献 王玉瑛，侯立波.二氧化碳资源化利用及市场分析化学工业，（）：.倪俊海.二氧化碳的回收与利用煤炭与化工，（）：.郭海燕.二氧化碳的资源与应用辽阳石油化工高等专科学校学报，（）：.李文杰，李申.二氧化碳的资源与应用山西化工，（）：.王敏.二氧化碳的利用与开发甘肃化工，（）：.周家贤.二氧化碳开发利用综述化工设计，（）：.王晓刚，李立清，唐琳，等.资源化利用的现状及前景化工环保，（）：.田超.二氧化碳的利用前景大氮肥，（）：.崔小明.二氧化碳资源的综合利用贵州化工，（）：.罗金玲，高冉，黄文辉，等.中国二氧化碳减排及利用技术发展趋势资源与产业，（）：.（上接第 页）究成果不仅可填补辛夷总黄酮生物活性的研究领域，还可以进一步丰富辛夷总黄酮提取工艺及体外抗氧化活性的学术资料，不但具有重大的理论价值，而且具有重要实用价值。此外，为提高辛夷总黄酮的的临床应用价值以及增强其生物活性，还可以对辛夷总黄酮的结构进一步修饰，从而为实现辛夷总黄酮的产业化生产以及在人类的健康生活中发挥积极的作用。参考文献 国家药典委员会.中国药典，部北京：中国医药科技出版社，：.于培明，田智勇，许启泰，等.辛夷研究的新进展时珍国医国药，（）：.顾国明，周宇红，于桂华，等.辛夷花有效成分研究中草药，（）：.陈雅研，高从元，乔梁，等.辛夷水溶性成分研究药学学报，（）：.万楷杨，李秋芳.不同产地望春花药材中挥发油的化学成分分析亚太传统医药，（）：.朱雄伟，杨晋凯，胡道伟，等.辛夷成分及其药理应用研究综述海峡药学，（）：.李俊妮.近红外光谱技术在辛夷的综合性质量评价中的应用研究广州：广东医科大学，.罗会畏.辛夷化学成分及药理活性研究武汉：中南民族大学，.赖毅勤，周宏兵.近年来黄酮类化合物提取和分离方法研究进展食品与药品，（）：.林娇芬，林河通，谢联辉，等.柿叶的化学成分、药理作用、临床应用及开发利用食品与发酵工业，（）：.王琪，李洪玲.中药辛夷质量标准研究比色法测定辛夷中总黄酮的含量中草药，（）：.任雪锋，吴冬青，安红钢，等.金钱草、白玉兰总黄酮的提取及体外抗氧化性研究湖南农业科学，（）：.叶青，魏尚曦，李燕红，等.白玉兰叶及不同花期的花中总黄酮的测定食品科技，（）：.王琪，李洪玲.木兰属植物花蕾总黄酮含量测定及提取工艺研究现代中药研究与实践，（）：.郝玉民，李立祥，易昶寺，等.广玉兰花总黄酮提取及其抗氧化活性研究安徽农业科学，（）：.蒋立科，王红梅.广玉兰叶总黄酮的提取工艺研究化学于生物工程，（）：.汪远红，汪洪武，郑俊辉.分光光度法测定玉兰总黄酮的含量西北药学杂志，（）：.将新龙.广玉兰叶、花总黄酮提取方法与含量比较浙江农业科学，（）：，.卢棉，李舒婷，蓝苑丹，等.超声波法提取玉兰花总黄酮的工艺研究中国野生植物资源，（）：.