成分提取（共12篇）
成分提取 篇1
从近几年的高考来看, 植物有效成分的提取正在成为新的命题热点, 形式上主要以简答题为主, 以生产生活实例创设新情景, 联系植物组织培养等其他技术进行综合考查是命题的常见方式。“胡萝卜素的提取”考点作为新课标教材的新增内容, 必然会在高考中有所体现, 2008年的宁夏理综卷对胡萝卜素的提取技术进行了考查。预计在今后的高考中将以简答题的形式为主, 不同物质的提取方法将成为本部分内容考查的重点。
一、核心考点梳理
1.植物有效成分的提取
【拓展应用】植物色素和芳香油的应用。
(1) 从红豆中提取的紫杉醇是新一代的抗癌药物。番茄红色素有延缓衰老的作用。
(2) 玫瑰油是制作高级香水的主要成分, 能使人产生愉悦感;橘皮油的主要成分是柠檬烯, 具诱人的橘香味, 是食品、化妆品和香水配料的优质原料。
2.萃取、蒸馏和压榨提取方法的比较
【提醒】不同物质的提取是根据其理化性质的不同来进行的, 因此在提取物质时, 应先确定该物质的理化性质, 然后再选择适宜的提取方法进行提取。
3.实验流程设计
(1) 玫瑰油的提取实验流程。
(2) 橘皮油的提取实验流程。
石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油。
4.水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏的区别
(1) 这三种方法的基本原理相同, 但原料放置位置不同。
1水中蒸馏:原料放在蒸馏容器的水中, 水要完全浸没原料。
2水上蒸馏:容器中水的上方有筛板, 原料放在筛板上, 水量以沸腾时不浸湿原料为宜。
3水气蒸馏:蒸馏容器下方有一排气孔, 连接外源水蒸气, 上方有筛板, 上面放原料。
(2) 各自特点:水中蒸馏设备简单、成本低、易操作, 而水上蒸馏和水气蒸馏时间 短, 出油率高。
5.用纸层析法鉴定时应注意的问题
(1) 选择干净的滤纸, 为防止操作时滤纸的污染, 应尽量避免用手直接接触滤纸, 可以戴手套进行操作。
(2) 点样时应注意点样斑点不能太大 (直径应小于0.5cm) , 如果用吹风机吹干, 温度不宜过高, 否则斑点会变黄。
(3) 将点好样的滤纸卷成筒状, 卷纸时注意滤纸两边不能互相接触, 以免因毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快, 使溶剂前沿不齐, 影响结果。
二、疑难点拨
1.植物芳香油的提取技术
提取植物芳香油有三种基本方法:蒸馏、压榨和萃取。
(1) 水蒸气蒸馏是常用的方法。原理:水和芳香油沸点不同, 利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来, 形成油水混合物, 再冷却分离。根据原料放置的位置, 可分为水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏。
(2) 压榨法主要为冷压榨。原理是通过机械加压, 压榨出果皮中的芳香油。优点:常温下不发生化学反应, 质量提高。
(3) 萃取是利用化合物在两种互不相容的溶剂中溶解度的不同, 使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的过程。经过反复多次萃取, 使芳香油溶解在有机溶剂中, 蒸发溶剂后就可获得芳香油。
2.要根据原料特点的不同, 采用适宜的提取方法
3.实验提取过程中, 使用石灰水的目的是浸泡充分
氢氧化钙溶液的俗名是石灰水, pH为12, 强碱性, 能够破坏细胞结构, 分解果胶, 防止橘皮压榨时滑脱, 提高出油率。实验中要注意避免石灰水与皮肤接触。橘皮可以放入家用榨汁机中粉碎压榨, 但要注意安全。
三、典型高考题评析
【例1】 (2013·山东卷) 胡萝卜素是一种常用的食用色素, 可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得, 流程如下:
(1) 筛选产胡萝卜素的酵母菌R时, 可选用_______或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环, 其目的是_______。
(2) 培养酵母菌R时, 培养基中的蔗糖和硝酸盐可 分别为酵 母菌R的生长提 供_______和_______。
(3) 从胡萝卜中提取胡萝卜素时, 干燥过程应控制好温度和_______以 防止胡萝 卜素分解;萃取过程中宜采用_______方式加热以防止温度过高;萃取液浓缩前需进行过滤, 其目的是_______。
(4) 纸层析法可用于鉴定所提取胡萝卜素, 鉴定过程 中需用胡 萝卜素标 准品作为_______。
【解析】本题主要考查微生物培养、植物中有效成分的提取等有关知识, 意在考查考生的识记和理解应用能力。
(1) 接种微生物的方法主要是稀释涂布平板法和平板划线法, 接种过程为了避免其他杂菌的污染, 要进行无菌操作, 所以接种前需对接种环进行灭菌操作。
(2) 蔗糖主要提供碳源, 当然也可以作为能源物质, 硝酸盐含氮元素, 可提供氮源。
(3) 温度过高、干燥时间过长会导致胡萝卜素分解;萃取剂往往有挥发性, 直接加热时挥发出来的有机溶剂遇明火易爆炸;萃取后需将原料中不溶于萃取剂的成分滤去。
(4) 提取出来的胡萝卜素往往不是纯的, 用标准样品主要起对照的作用。
【答案】 (1) 稀释涂布平板法灭菌 (或防止杂菌污染) (2) 碳源氮源 (3) 时间水浴滤去不溶物 (4) (实验) 对照
【例2】 (2011·海南卷) 许多植物含有天然香料, 如薄荷叶中含有薄荷油。现用薄荷叶提取薄荷油。回答问题:
(1) 薄荷油是挥发性物质。提取薄荷油时应选用 (鲜、干) 薄荷叶作原料, 其原因是。
(2) 用萃取法提取薄荷油时, 采用的溶剂是_______, 原理是_______。
(3) 用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时, 在油水混合物中加入氯化钠的作用是_______。常用于分离油层和水层的器皿是_______。分离出的油层中加入无水硫酸钠的作用是_______, 除去固体硫酸钠的常用方法是_______。
【解析】本题考查植物芳香油的提取, 同时考查识记和理解能力及解决实际问题的能力。
(2) 用萃取法提取薄荷油时, 采用的溶剂是酒精, 利用的原理是芳香油易溶于有机溶剂。
(3) 用水蒸气蒸馏法提取薄荷油时, 在油水混合物中加入氯化钠, 可以使薄荷油与水出现明显的分层, 然后用分液漏斗将这两 层分开。在分离出的油层中加入无水硫酸钠, 可以将其中的水分去除, 放置过夜, 再通过过滤除去固体硫酸钠, 就可以得到薄荷油。
【答案】 (1) 鲜薄荷油是挥发性物质, 鲜薄荷叶中薄荷油含量高 (2) 乙醚薄荷油能溶于乙醚, 且乙醚沸点低、易蒸发 (3) 使乳化液分层分液漏斗吸去油层中的水分过滤
【例3】 (2010·新课标卷) 下列是与芳香油提取相关的问题, 请回答:
(1) 玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取, 其理由是玫瑰精油具有_______的性质。蒸馏时收集的蒸馏液_______ (是、不是) 纯的玫瑰精油, 原因是_______。
(2) 当蒸馏瓶中的水和原料量一定时, 蒸馏过程中, 影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和_______。当原料量等其他条件一定时, 提取量随蒸馏时间的变化趋势是。
(3) 如果蒸馏过程中不进行冷却, 则精油提取量会_______, 原因是_______。
(4) 密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度_______的地方, 目的是_______。
(5) 某植物花中精油的相对含量随花的不同生长发育时期的变化趋势如下图所示。提取精油时采摘 花的最合 适时间为_______天左右。
(6) 从薄荷叶 中提取薄 荷油时_______ (能、不能) 采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法, 理由是_______。
【解析】植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等, 具体采用哪种方法要根据植物原料的特点来决定。而水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法, 它的原理是利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来, 形成油水混合物, 冷却后, 混合物又会重新分出油层和水层。玫瑰精油的化学性质稳定, 难溶于水, 易溶于有机溶剂, 能随水蒸气一同蒸馏, 所以用水蒸气蒸馏法提取。
【答案】 (1) 易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来, 所得到的是油水混合物 (2) 蒸馏温度在一定时间内提取量随蒸馏时间的延长而增加, 一定时间后提取量不再增加 (3) 下降部分精油会随水蒸气挥发而流失 (4) 较低减少挥发 (5) a (6) 能薄荷油和玫瑰精油的化学性质相似
四、巩固训练
1.工业生产上, 植物芳香油常采用水蒸气蒸馏法, 原因是 ()
A.利用水蒸气可将挥发性强的植物芳香油携带出来
B.水蒸气蒸馏法可划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏
C.植物芳香油挥发性强, 易溶于有机溶剂
D.操作最简单, 成本较低
2.下列关于 植 物 芳 香 油 提 取 技 术 的 叙 述中, 正确的是 ()
2水蒸气蒸馏是利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来
1提取植物芳香油都必须用蒸馏法
3压榨法是通过机械加压, 压榨出果皮中的芳香油
4萃取是使芳香油溶解在有机溶剂中, 蒸发溶剂后就可获得芳香油
A.123B.234C.124D.134
3.下列提取橘皮精油的操作中, 应该注意的问题是 ()
1橘皮在石灰 水中浸泡 时间为10小时以上
2橘皮要浸透, 压榨时才不会滑脱
3压榨液的黏稠度要高, 从而提高出油率
4压榨时加入0.25%的小苏打和5%的硫酸钠
A.123B.234C.124D.134
4.玫瑰油被称为“液体黄金”, 其提取方法
()
A.只能用水蒸气蒸馏法B.可用蒸馏法和压榨法C.可用蒸馏法和萃取法D.可用压榨法和萃取法
5.提取玫瑰精油的过程中, 油水混合物中要加入氯化钠, 不属于其目的的是 () A.增大玫瑰油的溶解度
B.盐析, 使玫瑰油和水分开
C.利于玫瑰油的纯化D.利于玫瑰液的回收
6.请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题:
(1) 植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、_______和_______。
(2) 芳香油溶 解性的特 点是不溶 于_______, 易溶于_______ , 因此可用_______作为提取剂来提取芳香油。
(3) 橘子果实 含有芳香 油, 通常可用_______作为材料提取芳香油, 而且提取时往往选用新鲜的材料, 理由是_______。
(4) 对材料压榨后可得到糊状液体, 为除去其中的固体 物获得乳 状液可采 用的方法是_______ 。
(5) 得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后, 芳香油将分布于液体的_______层, 原因是_______。加 入氯化钠 的作用是_______。
(6) 从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠, 此试剂的作用是_______。
7.胡萝卜素可用于治疗 因缺乏维 生素A而引起的各种疾病, 是常用的食品色素, 还具有使癌变细胞恢复为正常细胞的作用。下图是提取胡萝卜素的 实验流程 示意图, 请回答下 列问题:
(1) 除了可以从植物中提取天然胡萝卜素外, 还可以从 养殖的岩 藻中获得 或者利用_______生产。
(2) 新鲜的胡萝卜含有大量的水分, 在胡萝卜素的提取过 程中, 要对新鲜 的胡萝卜 进行________处理, 但要注意控制_______和时间, 这是因为_______。
(3) 图中A过程表示_______ , 此过程用到的有机溶剂应该具有很高的_______ , 能够充分_______胡萝卜素, 并且不与水混溶。
(4) 图中B过程表示_______ , 浓缩之前进行过滤的目的是_______ 。
参考答案
1.D2.B3.C4.C5.A
6. (1) 蒸馏法萃取法
(2) 水有机溶剂有机溶剂
(3) 橘子皮芳香油含量较高
(4) 过滤
(5) 上油层的密度比水层小增加水层密度, 使油和水分层
(6) 吸收芳香油中残留的水分
7. (1) 微生物的发酵
(2) 干燥温度温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解
(3) 萃取沸点溶解
(4) 浓缩除去萃取液中的不溶物
成分提取 篇2
抗氧化是抗氧化自由基的简称。因为人体常与外界接触，平时的呼吸、外界污染、放射线照射等因素会导致人体内产生自由基，过量的自由基会导致人体癌症、衰老和其它疾病，而抗氧化自由基（以下简称“抗氧化”）可以有效克服这些危害。因此，抗氧化已成为保健品和化妆品市场的主要研究课题之一。
本文从多种类植物提取物抗氧化成分及其原理出发，阐述了各界近年来利用植物对抗自由基的研究进展。
一、植物提取物抗氧化原理
不同的植物提取的有效成分不尽相同，同样，抗氧化作用的植物提取物也有很多不同成分，其作用机理也有所区别，西安源森生物从以下几方面进行了总结阐述：
（一）作用于与自由基有关的酶
与自由基有关的酶类分为氧化酶与抗氧化酶两类，植物提取物的抗氧化作用体现在抑制相关氧化酶的活性和增强抗氧化酶活性两方面。1.抑制氧化酶的活性
生物体内许多氧化酶，如P-450 酶、黄嘌呤氧化酶(XOD)、脂氧化酶、髓过氧化酶(MPO)和环氧酶等，与自由基的生成有关，能诱发大量的自由基。
另外，诱导型一氧化氮合成酶(iNOS)在缺血再灌注时活性增加，产生大量NO而导致氧化损伤。
研究表明，许多植物提取物对上述各种氧化酶有抑制作用，从源头抑制自由基生成。黄酮类化合物中的槲皮素、姜黄素在缺血再灌注损伤时可抑制 iNOS 的活性，从而起到抗氧化作用；绞股蓝皂苷可以降低异常增高的XOD 和MPO 的活性，改善糖尿病大鼠肾脏的氧化应激，延缓肾脏损害的进展。2.增强抗氧化酶活性
机体存在具有防护、清除和修复过量自由基伤害的抗氧化酶类，如过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶等。SOD 是体内超氧阴离子的主要清除者，将其催化分解为H2O2，但H2O2也具有氧化损伤作用，CAT 将其转化为O2和 H2O。同时 H2O2也可通过 GSH-Px 的催化和还原型谷胱甘肽(GSH)反应生成H2O，同时生成氧化型谷胱甘肽。
许多研究表明，植物提取抗氧化成分不仅能防护体内抗氧化酶，还能增强机体内抗氧化酶活性，如黄酮类中的槲皮素能减少胰岛β细胞的氧化损伤，同时还能恢复Fe2+致肾细胞损伤动物的SOD、GSH-Px 和CAT 的活力；皂苷类物质对氧自由基本身影响较少，但大多能提高体内 SOD、CAT 等抗氧化酶的活性，从而增强机体抗氧化系统功能。
此外，一些天然物质可在基因与转录水平上诱导体内抗氧化酶如 SOD 的表达，发挥其抗氧化作用。
（二）抗氧化成分之间互补和协同作用
植物提取物抗氧化成分之间存在相互补充、相互协调的关系，在体内通过电子和 / 或质子转移、作用于氧化酶和抗氧化酶、螯合钝化过渡金属离子、影响基因表达等途径联合发挥抗氧化作用。
研究发现不同浓度的茶多酚和西洋参之间均存在明显的协同增效作用，并且随着浓度上升，协同增效作用也相应增强。VE 和VC对鹰嘴豆抗氧化多肽的还原能力有显著的增效作用，且VC与鹰嘴豆抗氧化多肽的协同作用较VE更强，所有的协同作用随添加量和作用时间的增加而增强。
（三）直接清除或抑制自由基
植物提取物能够作为氢质子或电子的供给体，直接猝灭或抑制自由基，终止自由基的连锁反应，发挥抗氧化功能。1.提供质子
大部分抗氧化成分都是氧自由基清除剂，如多酚类物质、甾醇、VE等，原因之一是其本身可以释放出体积小、亲合性很强的氢质子，捕捉高势能的极活泼的自由基使之转变为非活性或较为稳定的化合物，同时自身转变成较氧化链式反应生成的自由基更稳定的物质，从而中断或延滞链式反应。2.提供电子
植物提取物发挥抗氧化作用的另一个原因是通过电子转移直接给出电子而清除自由基，如多酚类、植物多糖、维生素等。β-胡萝卜素有很好的抗氧化性能，能通过提供电子抑制活性氧的生成达到清除自由基的目的；而VC是通过逐级供给电子而转变成半脱氢抗坏血酸和脱氢抗坏血酸以实现清除活性氧自由基的目的。
（四）螯合钝化过渡金属离子
过渡金属离子(如 Fe2+、Cu2+等)在氧自由基产生过程中是必需的，如 F e2 +既能介导脂质过氧化，也是•OH 等自由基产生的催化剂。
植物提取物中的黄酮类化合物具有4-酮基，5-羟基的分子结构，且B 环3′和4 ′位的连位羟基含有孤对电子，因而能螯合金属离子。能通过配位电子螯合钝化促氧化金属离子的抗氧化成分还有单宁、多糖、活性肽、植酸、柠檬酸等。
二、植物提取物抗氧化成分研究
植物提取物的抗氧化活性成分主要有生物碱类、皂苷类、维生素类、多酚类、多肽类和多糖类等，这些成分大多从谷物、中草药、蔬菜、水果、植物饮品和香辛料提取而来。西安源森生物就以上几类物质的抗氧化性进行说明：
（一）生物碱类
生物碱(alkaloids)是一类大多具有复杂含氮环状结构、显著生理活性的有机化合物，绝大多数分布在高等植物中，尤其是双子叶植物，如毛茛科、罂粟科、茄科、芸香科、豆科等。影响生物碱抗氧化活性的结构因素主要是立体结构和电性，杂环中氮原子越“裸露”在外，越有利于充分地接近活性氧并与之反应，抗氧化效果就越好；供电子基团或者能使氮原子富有电子的结构因素也可增加其抗氧化活性。
具有抗氧化作用的生物碱类有马钱子碱、苦豆碱、四氢小檗碱、去甲乌药碱、木兰碱、川芎嗪、小檗碱、海罂粟碱、药根碱、番荔枝碱等。
（二）皂苷类
皂苷(saponins)是中草药中一类重要的活性物质，根据苷元的化学结构不同分为甾体皂苷和三萜皂苷两类，前者多存在于百合科和薯蓣科植物中；后者多存在于五加科和伞形科等植物中。
近年研究表明，大多数皂苷具有明显的抗氧化作用，包括：五加科皂苷(包括人参、西洋参、刺五加)、豆科(包括黄芪、大豆、甘草)等。绞股蓝、红景天、灯盏花、七叶、柴胡、苦瓜、虎杖、罗汉果、油茶等所含的总皂苷成分也具较强的抗氧化活性。西安源森生物公司给i以五加科皂苷、豆科皂苷和红景天、虎杖、苦瓜提取的总皂苷成为作为抗氧化类主打产品。
（三）维生素类
维生素(vitamins)既是不可少的食品营养素，也是人体最重要的抗氧化物质。植物中的抗氧化维生素主要有VE、VC 和胡萝卜素，但它们在特定情况下也可成为促氧化剂。1.V E VE 是各种生育酚的统称，其中α-生育酚生物活性最大，若以它为基准，β-生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚的生理活性分别为 40%、8% 和 20%，其余活性极其微弱。在大多数情况下，VE 的抗氧化作用是与脂氧自由基或脂过氧自由基反应，向它们提供氢离子，使脂质过氧化链式反应中断，是最重要的脂溶性断链型抗氧化剂。2.VC VC 又称抗坏血酸，是含有 6 个碳原子的α-酮基内酯的酸性多羟化合物。具有可解离出氢离子的烯醇式羟基，是最重要的水溶性捕捉型抗氧化物，能通过逐级供给电子而实现清除活性氧自由基；还能保护 VE 和促进 VE 的再生。3.类胡萝卜素
类胡萝卜素共有600余种，均为具有11 个双键的类异戊二烯结构，β-胡萝卜素是典型代表。研究发现有显著抗氧化性的还有叶黄素、玉米黄质、番茄红素和虾青素等。
β-胡萝卜素是VA 的前体，由4 个异戊二烯双键首尾相连而成，分子两端各有一个β-紫萝酮环，主要有全反式、9-顺式、l3-顺式及 l5-顺式 4 种形式。有很好的抗氧化性能，能通过提供电子抑制活性氧的生成达到清除自由基的目的。
叶黄素共有 8 种异构体，主要存在于甘蓝、菠菜等深绿色蔬菜及金盏花、万寿菊等花卉中。玉米黄质主要存在于枸杞子、玉米、菠菜和亚洲柿子等食物中。叶黄素和玉米黄质总是伴生存在，作用也十分近似，主要表现在抗氧化方面，能减少氧化胁迫对眼睛的伤害，即对视网膜黄斑部由光线所诱发的氧化作用有抵抗能力，能够预防因视觉斑降解引起的衰老。另外还能预防晶状体中蛋白和脂质的氧化，从而降低老年性白内障的发生。
番茄红素是一种无环类胡萝卜素，化学结构是一个非环的、含有11 个共轭双键和 2 个非共轭双键组成的线性全反式结构。能接受不同电子的激发，生成基态氧或三重态氧番茄红素，一个三重态氧番茄红素可猝灭成千上万个单线态氧自由基，抗氧化能力是 VE 的100 倍、VC 的 1000 倍，是自然界最强的延缓衰老的抗氧化剂。
虾青素是一种特殊的氧化型类胡萝卜素，不仅同其他类胡萝卜素一样在分子中有很长的共轭双键，而且在其两个紫罗兰环的 3、4 位上各有一个羟基和不饱和酮基，这种相邻的羟基和酮基可构成α-羟基酮。这些结构都具有比较活泼的电子效应，能向自由基提供电子或吸引自由基的未配对电子，极易捕获自由基，因此虾青素具有较一般类胡萝卜素更强的抗氧化性。
（四）多酚类
植物多酚类抗氧化物质就其化学结构的不同，可分为鞣质、类黄酮、酚酸3 大类。1.鞣质类物质
鞣质类又称单宁(tannins)，在植物中广泛分布，通常是指相对分子质量在 500～3000 的植物多酚。根据分子结构不同和水解难易可分为 3 类：水解鞣质(如没食子单宁、鞣花单宁)、缩合鞣质(如原花色素、低聚原花色素)、缩合鞣质与水解鞣质中的葡萄糖以碳键连接而成的复合鞣质(如山茶素 B、番石榴素 A)。
影响鞣质类抗氧化活性的因素有3个：单元的结合方式；羟基是否游离；六羟基二苯甲酰基(HHDP)、没食子酰基(gall)、脱氢六羟基二苯甲酰基(DHHDP)基团的种类及数量。当单宁结合单元(如儿茶素)以可水解的酯键、苷键结合时，分子的抗氧化能力增强，而以碳碳键结合成缩合型时，分子抗氧化能力大大下降；酚羟基游离时有利于活性上升；HHDP、gall、DHHDP 基团的活性顺序为HHDP ＞ gall ＞ DHHDP，在结合单元中，这 3 个基团数目越多，活性越大。
2.类黄酮物质
类黄酮(flavonoids)也称为黄酮类化合物，在多酚类物质中种类最多，几乎所有植物的所有组织均含有这类天然产物。泛指两个苯环(A －与 B －环)通过中央三碳键相互连接而成的一系列化合物，可进一步分为黄酮类、黄酮醇类、黄烷酮类、二氢黄酮醇类、黄烷-3-醇类(也即儿茶素类)、异黄酮类、查尔酮类及花色素类等亚族。黄酮类化合物具有不同的抗氧活性，其抗氧活性的大小与化合物的结构密切相关。酚羟基及其取代基位羰基、羟基成苷、羟基甲基化和Δ2(3)双键)的位置和数量是确定其抗氧化活性的重要因素。
一般认为，B环上的邻二酚羟基对黄酮类抗氧化活性起主要作用；一个环上的邻二羟基与另一个环上的对二羟基产生很有潜力的抗氧化性，A 环上的 5、7、8 位增加羟基可以不同程度地增加抗氧化能力。许多黄酮类化合物显示出明显的抗氧化特性，代表性的有刺槐素、槲皮素(栎精)、柚皮素、黄杉素、茶多酚、大豆异黄酮、三羟基查尔酮、矢车菊色素等。3.酚酸类物质
酚酸是指同一苯环上有若干个酚性羟基的一类化合物。自然界植物中发现的具有抗氧化性的酚酸类物质可分为 3 类：第1 类是羟基苯甲酸及其衍生物，如原儿茶酸、没食子酸、丁香酸等；第 2 类是鞣花酸及其衍生物，如3-羟基苯乙酸；第3 类是羟基肉桂酸(羟基苯丙烯酸)及其衍生物，如绿原酸、阿魏酸、咖啡酸、迷迭香酸、香豆酸、芥子酸等。
酚酸类物质的抗氧化能力，在化学结构上的规律与黄酮类一样，即凡在苯环上具有相邻酚性羟基者，比没有的要强得多，如具有联苯三酚结构的的没食子酸及其各种衍生物，比只有两个羟基的强。而具有邻苯二酚结构的如绿原酸、咖啡酸、迷迭香酸，其抗氧化能力远比只有一个羟基的阿魏酸、芥子酸强。
（五）活性肽
具有抗氧化性质的多肽类物质被称为抗氧化活性肽(bioactive peptides)。国内外研究人员已从不同植物来源的蛋白质中提取到各种具有抗氧化活性的肽类物质，然而能了解细致分子结构，并进行相关机理研究的天然抗氧化肽仅限于谷胱甘肽，更多的是各种天然蛋白酶解物中具有一定抗氧化活性低分子混合肽，如大豆肽、玉米肽、小麦肽、米糠肽、花生肽。此外，在黑米、菜籽、灵芝、桂花、枸杞等植物蛋白质原料中均获得了具有抗氧化作用的活性肽。西安源森生物实验室研究表明：构成肽的氨基酸种类、数量及氨基酸排列顺序决定着肽的抗氧化能力。具有抗氧化能力的氨基酸及其衍生物有半胱氨酸、组氨酸、色氨酸、赖氨酸、精氨酸、亮氨酸和缬氨酸、5-羟色氨酸等。
（六）多糖类
多糖(polysaccharides)是由10个以上多种单糖聚合而成的天然高分子物质。近年来，人们对多糖及复合物的抗氧化活性作用有了越来越深入的认识。
已有大量研究指出，从植物中提取分离得到的多糖类化合物具有抑制脂质过氧化作用、清除自由基、抑制亚油酸氧化等抗氧化作用。枸杞多糖、金樱子多糖、黄芪多糖、油柑多糖、牛膝多糖、大蒜多糖、三七多糖等 100 多种植物多糖具有抗氧化作用，具有抗氧化活性的植物多糖不断被发现。
（七）其他类
还有许多成分如萜类(苍术酮、生姜单萜)、醌类(丹参醌、大黄蒽醌)、褪黑素等均为有效的植物源抗氧化成分。
三、结语
研究资料显示目前大多数抗氧化研究均采用体外实验，整体或在体实验资料较少，难以系统、准确地反应天然成分抗氧化作用的全貌。以整体实验为主，体外实验为辅，综合酶学、免疫学、药理学等多学科知识建立一套全面客观、高效快速的动物实验模型来综合评价物质的抗氧化性是以后研究需要重点解决的问题。
成分提取 篇3
【关键词】 中药化学成分；提取分离方法；研究观察
doi：10.3969/j.issn.1004-7484（x）.2013.06.574 文章编号：1004-7484（2013）-06-3328-01
中药对于我国来说，具有悠久的历史，可以说是我国的瑰宝。但是对于一些具有临床疗效的中药来说，我们无法确定是中药中的哪种化学成分在起作用，这一点也是中药在国际医学上不能得到普遍认可以及接受的原因。目前，人们公认为中药药效的来源是中药的化学成分。因此，人们为了能够更加合理有效地使用中药，开始了对中药化学成分提取分离方法的研究工作。并且，随着我国科学技术的发展，一些新的中药化学成分提取分离方法诞生。本文笔者就近年来的一些中药化学成分提取分离方法进行了研究和观察，做了简单地综述。
1 传统的中药化学成分提取分离方法
传统的提取分离技术主要有普通柱层析、重结晶等方法。普通柱层析是指固定相是一些常用的吸附材料，如硅胶、氧化铝等，流动相是不同比例的有机溶剂，以此来洗脱样品，使中药的化学成分得到分离。这种方法的优点就是操作简单易行，缺点是当遇到成分复杂或者是结构相近的化学成分时，不能够使化学成分完全地分离。重结晶的原理是通过固体混合物当中的被分离成分在不同温度下溶解度发生明显的变化，在温度较高的时候，该成分的溶解度就比较大，当温度较低的时候，该成分的溶解度就比较小，以此来达到分离提纯的目的。但这种方法具有极强的局限性，所以无法将其广泛地用于中药化学成分的提取分离的过程中。
2 减压层析技术
减压层析的提取分离技术的原理和普通柱层析技术一样，操作简单，能够快速高效的达到分离的效果。相比其他的层析技术，减压层析技术的优点是采用的设备简单、操作易行、所用时间短等，可以防止由于吸附时间长而导致的药品变质现象，这种方法对稳定性不高的化合物适用。但是这种也存在不足，其溶剂用量比较大，而且无法通过对色带的直接观察来切割洗脱。
3 应用大孔树脂来提取分离的技术
大孔树脂吸附提取分离技术是使用一种有机吸附剂，利用吸附和分子筛的原理，将中药中的有效成分有选择地提取分离出来，将没有效用的成分去除掉，这是一种用来提取分离的新工艺。这种分离技术的优点就是大孔树脂的再生性好，用一些溶剂就可以实现，但也有不足，就是无法保证有机溶剂的残留物是绝对安全的，可能会对环境带来一些污染。
4 膜分离技术
这种提取分离技术是将具有选择透过性的薄膜作为分离介质，由于中药中各种化学成分的分子量存在着差异，所以当薄膜两侧有某种推动力存在的时候，这种推动力可能是浓度差、电位差或者压力差等等，使得原料一侧的成分有选择性地经过薄膜，从而实现化学成分的分离和提纯。这种技术的特点是在进行分离的过程中不用加热、所耗费的能量少、不会产生二次污染、分离的效率高，所以这种技术适用于中药化学成分的提取分离。
5 高效逆流色谱分离技术
这种技术是依据处于动态下液体和液体之间的分配原理，将螺旋管的方向性以及高速行星式运动结合起来，令在两相中互不混溶的溶剂能够在螺旋管内达到较好地接触、混合、分配以及传递的目的，以此把不同分配比的样品成分成功地分离出来。和其他的液相色谱分离技术进行比较，这种技术的固定相没有采用固相载体，而是样品在两种互不相溶的液相中达到分配的效果，把由于固相载体而带来的一些样品吸附、污染以及损失等不足弥补过来，而且还可以重复进样，具有比较高的应用价值。另外，用于高效逆流色谱技术的设备具有可靠的性能、较低的价格特点，使这种技术的分析成本降低，使分离操作变得简单易行，虽然和高效液相色谱分离技术比较起来偶尔会产生柱效不高的现象，但是这种技术可以很好地防止其对样品的吸附。
6 介绍两种联合使用技术
6.1 联合使用多种分离纯化技术 近年来，从事药学研究的工作者为了能够将中药成分更好地提取和分离，应用了将两种或者两种以上的分离技术联合使用的工艺。根据相关报道，有研究者利用含量为65%的银杏叶和大孔吸附树脂技术来提取醇溶液，提取效果较好。另外，联合使用大孔吸附树脂和超滤法来精制六味地黄丸，通过相关的实验结果，发现提取物的重量是原药材的45%。还有在制备菖蒲益智口服液的过程中应用了吸附澄清、高速分离以及微滤技术，通过相关的实验，说明这种纯化技术可以使制剂的稳定性提高，能够在制备中药口服液的过程中达到连续无醇化的生产。
6.2 将水性二相系统和逆流色谱技术联合使用 近年来，逆流色谱技术的发展是由水性二相系统的发展推动起来的。从事医药研究的工作者通过高速色谱技术，利用水性二相溶剂系统来展开对纯化中药多糖的研究，并且这种联合技术已成功用于牛膝多糖的分离纯化中。
7 结 语
目前，应用于中药化学成分的提取分离的技术有很多，本文仅介绍和叙述了几种。从上文的论述中，我们可以发现用于中药化学成分提取分离的技术获得了比较快速的发展，并且这些发展和进步也使中药结构、药理以及药效等方面的研究得到了促进，可以帮助我们找到先导化学物，研制开发出具有新药效的药物。伴随着中药化学成分提取分离技术的不断进步和完善，对中药化学成分的研究也会发展成为一个诱人的领域。并且，目前的药物成分分离技术已经朝着操作简单化、分离快速高效、不产生污染、被测组分和基体能够得到有效的分离、使分析的灵敏度和准确度进一步提高的方向发展。当然，中草药成分的提取分离技术也包括其中。除本文介绍的提取分离技术外，还有很多技术，并且各自具有不同的特点，在实际使用中应依据被提取成分的特点以及性质，来选择合适的方法。
参考文献
[1] 许睿，书松.20年来中药化学成分提取分离技术的进展[J].中成药，2006，28（11）.
成分提取 篇4
在野生食用菌中,美味牛肝菌中含有维生素D、膳食纤维、几丁质、β-葡聚糖、酚类、有机酸等组分[4,5,6,7]。资料显示,该食用菌中粗蛋白质质量分数为13%~46%,18种氨基酸的质量分数在10.74%~24.81%,其中8种人体必需氨基酸占30%~50%[8];脂肪质量分数为1.1%~8.3%,平均为4%,脂肪组成的75%以上为不饱和脂肪酸[9,10]。而现有资料表明,脂肪是运载和帮助吸收脂溶性维生素所必需的物质[11,12]。不饱和脂肪酸对人体有很好的保健作用[13]。目前对美味牛肝菌有效成分的研究中,主要集中于对其多糖的研究上,对美味牛肝菌油脂成分方面的研究报道则还比较少。
实验采用微波辅助提取法,用单因素变量和正交实验相结合的方法,对影响提取的各因素水平条件进行筛选,进而采用正交实验进一步确定最佳提取工艺条件;并对提取的油脂成分进行GC-MS分析,为美味牛肝菌综合利用奠定一定的理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂和仪器原料:美味牛肝菌(产于陕西汉中);
试剂:石油醚(沸点:30~60℃),分析纯。
仪器:AL204-IC电子天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司),WF-2000微波快速反应系统(上海屹尧分析仪器有限公司),Cary50紫外分光光度计(美国瓦里安中国有限公司),shimadzu 2010 GC-MS仪(日本岛津)。
1.2 实验原理
微波提取是利用微波能来提高提取率的一种最新发展起来的新技术。其最基本的理论还是以微波穿透性加热的原理为基础,各种物料吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使得物质内部产生能量差,被提取物质得到足够的动力从基体或体系中分离。
1.3 油脂成分的提取
1.3.1 样品的准备
将美味牛肝菌置于40℃的烘箱内72 h,冷却后贮存于干燥器内备用。将干燥过的美味牛肝菌粉碎后用60目筛子过筛,备用。
1.3.2 单因素实验
方法:利用微波法提取美味牛肝菌中的油脂成分。实验以石油醚(沸点:30~60℃)为提取剂,回流提取;提取液回收溶剂,采用称重法测得提取的油脂质量。
在60℃恒温条件下分别研究了料液比、提取时间、微波功率三个因素不同水平条件对美味牛肝菌中油脂得率的影响。每组均称取50 g备用的美味牛肝菌进行实验。
1.3.3最佳提取工艺条件的确定
结合单因素实验结果,以油脂的提取量作为考察指标,提取溶剂选用石油醚。选取了料液配比、提取时间、微波功率为考察因素,每个因素设计了3个水平,进行L9(33)3因素3水平正交实验,确定最佳提取工艺条件。
1.4 采用GC-MS对油脂成分进行分析
挥发性物质通过shimadzu 2010 气相色谱质谱连用仪进行成分分析。操作条件如下:DB-5(30 m×0.32 mm i.d.,膜厚0.25 μm)熔融石英柱涂5%甲基硅氧烷。升温程序:40℃保持3 min,然后以2℃/min升到80℃保持2 min,5℃/min升到220℃保持10 min。载气:氦气,速率:1.0 ml·min-1;检测口温度250℃;注入量1 μL (分流比10:1);离子化电压是70eV;离子源温度为250℃。
2 结果与讨论
2.1 单因素变量对油脂提取量的影响
2.1.1料液配比对油脂提取量的影响
实验设定微波提取时间为10 min,微波功率为800 w,在不同料液配比下进行美味牛肝菌油脂提取实验。结果见图1所示。
实验结果显示,料液比对油脂提取得率的影响总体上是比较小的,从1:6~1:14油脂质量的增长率为194%。实验表明:在1:6~1:14范围内,油脂提取量随着料液比的增加而增加,在料液比达到1:12时美味牛肝菌中的油脂成分提取量已基本不变,说明提取较为完全。
2.1.2提取时间对油脂提取量的影响
采用1:12的料液配比,微波功率为800 w,考察不同提取时间对提取收率的影响,结果见图2所示。
实验结果显示,提取时间和提取量成正向变化关系,即随着反应时间的增加油脂成分的提取量亦有所增大。但从图中也可知道:随着时间的增加,提取量增加的量也有所减少,当反应时间大于12 min时,油脂成分提取量增加缓慢。由此说明:用微波提取12 min后,美味牛肝菌中的油脂基本上已经被萃取出来了。
2.1.3 微波功率对提取量的影响
在料液比为1:10,反应时间为10 min的条件下考察微波功率对油脂成分提取量的影响,结果如图3所示。
实验结果表明:在功率小于800 w时油脂成分提取量随着微波功率的增大而增加,当微波功率等于800 w时,油脂提取量最大,达到3.9621 g,再继续增大微波功率时美味牛肝菌油脂成分的提取量反而减小。究其原因,可能因为微波功率较大,其中某些油脂成分的结构被分解而挥发。
2.2 正交实验结果
单因素实验揭示出单个影响因素对目标参数的影响程度;在美味牛肝菌油脂提取中,影响因素应该是多因素交互作用的结果;结合单因素实验结果对每个因素选择三个合适的水平,设计L9(33)正交实验对美味牛肝菌油脂成分的提取工艺参数进行优化,其因素水平表见表1所示,实验结果与分析见表2所示。
试验结果表明,各因素作用主次关系为微波功率>提取时间>料液配比。即三个因素中微波功率对实验结果影响最大,是最重要的影响因素,其次是提取时间,料液配比是最次要因素。最佳工艺条件为A3B3C3,即微波功率900 w,提取时间为14 min,料液比1:14。对因素A来说,因在1:12和1:14条件下其k值相差较小,考虑到经济性因素,最佳料液比条件取1:12。在此条件下进行验证性实验,提取得率为8.04%。
2.3 油脂成分的GC-MS分析
采用1.4所述条件,利用GC-MS分析测定系统对所提取的美味牛肝菌油脂进行成分分析及其化合物组成。结果如表3所示,组分排序由样品在DB-5柱中洗脱的先后顺序列出。
(续表)
结果表明,从美味牛肝菌的油脂样品中分离出26中组分。在美味牛肝菌中,主要风味组分是1-辛烯3-醇(19.52%)和1-辛烯3-酮(11.98%),(Z)-2-辛烯-1-醇和苯乙酮的含量次之。
3 结论
3.1 实验研究证明,美味牛肝菌在料液比为1:12、反应时间为14
min、微波功率为900 w 的工艺条件下提取收率最好。研究表明应用微波辅助萃取美味牛肝菌是可行的,其具有快速、效果好、反应时间短、反应条件温和、所需仪器少等特点。
3.2 美味牛肝菌是天然野生物,是可再生资源,具有无毒,来源丰富等特点。
美味牛肝菌的油脂成分是一种很好的食物佐料,具有增强机体免疫能力、抗肿瘤、抗突变、降血脂、抗病毒等作用。实验证明:美味牛肝菌含有26种油脂成分,其主要是由8碳化合物组成,包括1-辛烯-3醇(19.52%)和1-辛烯-3酮(11.98%)。
摘要：用微波辅助提取的方法提取了美味牛肝菌中的油脂成分,并采用单因素和正交实验研究了提取时间、微波功率、料液配比对提取收率的影响。结果表明:最佳提取工艺条件为料液比1:12,微波功率为900 w,提取时间14 m in,美味牛肝菌油脂成分的提取效率最高达到8.04%。GC-MS检测表明,美味牛肝菌含有26种组分,包括1-辛烯-3醇(19.52%)和1-辛烯-3酮(11.98%)。
成分提取 篇5
来源：中国论文下载中心 [ 08-05-22 15:35:00 ] 编辑：studa20
作者：王志祥，李红娟，万水昌，李菊，乐龙
【摘要】微波萃取技术是一种新型高效分离技术，也是中药现代化的关键技术之一。文章简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上，提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。
【关键词】微波萃取；中药有效成分；研究方向
微波萃取技术是利用微波的热效应对样品及其有机溶剂进行加热，从而将目标组分从样品基体中分离出来的一种新型高效分离技术。与传统萃取技术相比，微波萃取技术具有许多独特的优点，被誉为“绿色萃取技术”，并已成为实现中药现代化的主要关键技术之一。本文简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上，提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。
微波萃取技术的基本原理
微波萃取主要是利用微波强烈的热效应，但微波加热方式不同于传统的加热方式。在传统的加热方式中，容器壁大多由热的不良导体制成，热由器壁传导至溶液内部需要一定的时间；此外，液体表面气化而引起的对流传热将形成自内而外的温度梯度，因而仅一小部分液体与外界温度相当。而微波加热是一个内部加热过程，它不同于普通的外加热方式将热量由外向内传递，而是同时直接作用于内部和外部的介质分子，使整个物料被同时加热，即为“体加热”过程，从而可克服传统的传导式加热方式所存在的温度上升较慢的缺陷。微波萃取离不开合适的溶剂，因此微波萃取可作为溶剂提取的辅助措施。溶剂提取法是根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解性能差异，选用对有效成分溶解度大，而对无效成分溶解度小的溶剂，将有效成分从药材组织内提取出来。采用微波协助提取，可以使溶剂提取过程更为有效。
当被提取物和溶剂共处于快速振动的微波电磁场中时，目标组分的分子在高频电磁波的作用下，以每秒数十亿次的高速振动产生热能，使分子本身获得巨大的能量而得以挣脱周围环境的束缚。当环境存在一定的浓度差时，即可在非常短的时间内实现分子自内向外的迁移，这就是微波可在短时间内达到提取目的的原因。微波萃取的机理可从以下3个方面来分析：①微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统的过程。由于吸收了微波能，细胞内部的温度将迅速上升，从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力，结果细胞破裂，其内的有效成分自由流出，并在较低的温度下溶解于萃取介质中。通过进一步的过滤和分离，即可获得所需的萃取物。②微波所产生的电磁场可加速被萃取组分的分子由固体内部向固液界面扩散的速率。例如，以水作溶剂时，在微波场的作用下，水分子由高速转动状态转变为激发态，这是一种高能量的不稳定状态。此时水分子或者汽化以加强萃取组分的驱动力，或者释放出自身多余的能量回到基态，所释放出的能量将传递给其他物质的分子，以加速其热运动，从而缩短萃取组分的分子由固体内部扩散至固液界面的时间，结果使萃取速率提高数倍，并能降低萃取温度，最大限度地保证萃取物的质量。③由于微波的频率与分子转动的频率相关连，因此微波能是一种由离子迁移和偶极子转动而引起分子运动的非离子化辐射能，当它作用于分子时，可促进分子的转动运动，若分子具有一定的极性，即可在微波场的作用下产生瞬时极化，并以24.5亿次/s的速度作极性变换运动，从而产生键的振动、撕裂和粒子间的摩擦和碰撞，并迅速生成大量的热能，促使细胞破裂，使细胞液溢出并扩散至溶剂中。在微波萃取中，吸收微波能力的差异可使基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使被萃取物质从基体或体系中分离，进入到具有较小介电常数、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。综上所述，微波能是一种能量形式，它在传输过程中可对许多由极性分子组成的物质产生作用，并使其中的极性分子产生瞬时极化，并迅速生成大量的热能，导致细胞破裂，其中的细胞液溢出并扩散至溶剂中。从原理上说，传统的溶剂提取法如浸渍法、渗漉法、回流提取法、连续回流提取法等均可加入微波进行辅助提取，从而成为高效的提取方法。
微波萃取的特点
微波具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大特点，这决定了微波萃取具有以下特点。
2.1 试剂用量少、节能、污染小。
2.2 加热均匀，且热效率较高。传统热萃取是以热传导、热辐射等方式自外向内传递热量，而微波萃取是一种“体加热”过程，即内外同时加热，因而加热均匀，热效率较高。微波萃取时没有高温热源，因而可消除温度梯度，且加热速度快，物料的受热时间短，因而有利于热敏性物质的萃取。
2.3 微波萃取不存在热惯性，因而过程易于控制。
2.4 微波萃取无需干燥等预处理，简化了工艺，减少了投资。
2.5 微波萃取的处理批量较大，萃取效率高、省时。与传统的溶剂提取法相比，可节省50％～90％的时间。
2.6 微波萃取的选择性较好。由于微波可对萃取物质中的不同组分进行选择性加热，因而可使目标组分与基体直接分离开来，从而可提高萃取效率和产品纯度。
2.7 微波萃取的结果不受物质含水量的影响，回收率较高。基于以上特点，微波萃取常被誉为“绿色提取工艺”。
当然，微波萃取也存在一定的局限性。例如，微波萃取仅适用于热稳定性物质的提取，对于热敏性物质，微波加热可能使其变性或失活。又如，微波萃取要求药材具有良好的吸水性，否则细胞难以吸收足够的微波能而将自身击破，产物也就难以释放出来。再如，微波萃取过程中细胞因受热而破裂，一些不希望得到的组分也会溶解于溶剂中，从而使微波萃取的选择性显著降低。微波萃取技术在中药有效成分提取中的应用
3.1 黄酮类物质的提取
黄酮类成分具有降压、降血脂和抑制血小板聚集等功能，在大部分中药中均存在。黄酮类化合物的传统提取方法主要有水煎煮法、浸提法或索氏提取法，但费时费力且收率较低。微波萃取在黄酮类物质的提取上具有良好的效果，在提取过程中具有反应高效性和强选择性等特点。刘忠英等［1］采用常压回流微波提取法提取刺五加叶中的总黄酮，结果表明提取率可达48.2 mg/g，远高于索氏提取法的34.7 mg/g，而提取时间却由索氏提取法的8h缩短至14 min。刘志勇等［2］采用微波提取法萃取荆芥中的总黄酮，结果表明提取时间可由常规法的2 h缩短至20 min，且提取液中的总黄酮含量可由常规法的0.71％提高至1.11％。周谨等［3］以水为溶剂来提取银杏黄酮，考察了微波功率、微波作用时间、溶剂用量及水浴浸提时间等因素对黄酮提取率的影响，结果表明微波水提法的黄酮平均提取率为60.5%，比常规法高出40％，而提取时间为1 h，比常规法缩短了50%。
3.2 生物碱的提取
生物碱是生物体内一类含氮有机物的总称，多数生物碱具有较复杂的含氮杂环结构和特殊而显著的生理作用，是中草药中的重要成分之一。刘覃等［4］利用微波萃取技术从龙葵中提取总生物碱，结果表明提取时间可由回流提取法的6 h缩短至8 min，产率则由8.40μg/g增加至10.77 μg/g。范志刚等［5］利用微波萃取技术从麻黄中提取麻黄碱，结果表明提取率可由常规煎煮法的0.183％提高至0.485％。查圣华等［6］利用微波萃取技术从千层塔中提取石杉碱甲和石杉碱乙，结果表明提取时间可由传统回流提取法的2 h缩短至90 s，而石杉碱甲和石杉碱乙的回收率分别达到94.3%和93.6%，比传统回流提取法高出10％以上。
3.3 苷类物质的提取微波对某些化合物具有一定的降解作用，且在短时间内可使药材中的酶灭活，因而用于提取苷类等成分时具有更突出的优点。郭振库等［7］研究了黄芩中的黄芩苷微波提取工艺，并与超声提取法进行了对比，结果表明微波提取法具有提取时间短、工艺稳定等特点，提取率可达13.12%。黎海彬［8］对微波辅助水提取罗汉果皂苷的工艺进行了研究，结果表明该工艺的罗汉果皂苷平均提取率可达70.5％，比常规水提法高出45％，且提取时间可缩短50%。龚盛昭等［9］利用微波萃取技术提取黄芪皂苷，结果表明提取时间可由直接加热法的3 h缩短至8 min，而皂苷产率则由1.65％增加至2.42％。
3.4 萜类和挥发油的提取萜类化合物是一类具有广泛生物活性的天然药物有效成分，植物中的挥发油大多富含单萜和倍半萜类化合物。挥发油的沸点较低，传统提取工艺具有提取温度高、提取时间长、易破坏有效成分的缺陷，致提取收率低。而微波提取可瞬间产生高温，具有提取时间短、提取效率高等优点。成玉怀等［10］利用微波萃取技术提取红景天叶中的挥发油，结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min，而挥发油含量则由0.15％提高至0.40％。鲁建江等［11］利用微波萃取技术从佩兰中提取挥发油，结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min，而挥发油的含量则由1.830%提高至2.106%。陈宏伟等［12］利用微波萃取技术从荆芥叶中提取挥发油，结果表明提取时间可由传统法的5 h缩短至20 min，而挥发油含量则由0.89%提高至1.10%。朱晓薇等［13］利用微波萃取技术从丹参中提取丹参酮IIA，结果表明提取率为1.815 mg/g，与传统提取法的1.808 mg/g相当，但提取时间则由传统提取法的7.6 h缩短至30 min。Hao J Y等［14］利用微波萃取技术从黄花蒿中提取青蒿素，结果表明提取率可达92.1%，提取时间可由索氏提取法的几个小时缩短至12 min。
3.5 多糖类物质的提取
中药多糖是一类具有显著生物活性的生物大分子物质，许多多糖具有抗肿瘤、增强免疫力、抗衰老和抗病毒等作用，因而受到国内外研究者的重视。与常规提取法相比，微波萃取法在选择性与提取时间上都表现出无可比拟的优越性。王莉等［15］对黄芪多糖的微波萃取工艺进行了研究，结果表明提取时间仅为常规法的1/12，提取的多糖含量为6.55%。王莉等［16］还利用微波萃取技术从天花粉中提取天花粉多糖，结果表明提取时间仅为常规法的1/12，而多糖收率则由常规法的0.840 9％提高至18.301 2％。刘红等［17］利用微波萃取技术提取山楂多糖，结果表明提取率可由传统提取法的10.05％提高至16.07％，而提取时间则由3 h缩短至20 min。付志红等［18］利用微波萃取技术提取车前子多糖，并与水提法和超声提取法进行了对比，结果表明提取时间分别为65 s、1 h和30 min，而提取率则分别为1.867％，1.243％，1.764％，可见微波萃取法的提取时间最短，提取率最高。
3.6 其他物质的提取目前，微波萃取技术还用于中药中的其他物质如色素、蒽醌类、有机酸等物质的提取。黎彧等［19］利用微波萃取技术从紫荆花中提取色素，结果表明提取时间可由溶剂浸提法的24 h缩短至30 s，而提取率则从90.2％提高至92.1％。王巧娥等［20］利用微波萃取技术提取甘草中的甘草酸，并与超声提取法、室温冷浸提取法和索氏提取法进行了对比，结果表明微波萃取54 min与室温冷浸44.3h、索氏提取4h的甘草酸得率相当。郝守祝等［21］以正交试验筛选出的较佳微波萃取方案为实验组，与常规煎煮法及95％乙醇回流提取法进行对比，结果表明微波萃取法对大黄游离蒽醌的提取效率要明显优于常规煎煮法，而与95％乙醇回流提取法的相同，但提取时间由回流提取法的2 h缩短为20 min。
今后的主要研究方向
微波萃取技术是提取中药有效成分的有效手段，已成为实现中药现代化的关键技术之一。从中药现代化的角度，今后的研究方向主要应集中于以下两点。
4.1 加强微波萃取的基础理论研究虽然许多研究者对微波萃取植物组织中的天然产物的机理进行了大量的研究，但由于基体物质和被萃取物质的复杂性，在萃取机理方面仍有许多工作要做。今后应特别注重微波作用下的传质机理研究，并建立描述微波萃取过程的热力学和动力学模型，这对微波萃取设备的开发和过程的优化设计是至关重要的。此外，迄今为止，有关微波萃取技术用于提高中药有效成分的含量或收率以及缩短提取时间方面的报道很多，但有关微波对中药有效成分的药理作用和药物疗效影响的研究则少有报道，这方面尚有许多工作要做。
4.2 微波萃取过程的工程化研究有关微波萃取技术提取中药有效成分的报道很多，但大多数微波萃取过程还停留于实验室小样品的提取及分析，所用设备较为简陋，许多甚至还在使用家用微波炉，因而不能提供工业化生产所需的基础数据。今后应加强微波萃取过程的放大研究及其配套设备的开发，以推动微波萃取过程的工程化。
可以预见，随着研究的不断深入，微波萃取技术一定能为中药现代化作出更大的贡献。【参考文献】
成分提取 篇6
[关键词] 桑叶；总黄酮；提取工艺；正交试验
[中图分类号] R284.2 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2012）03-152-02
Studies on extraction of total flavonoids of compound Sanghuang granules
CHEN Yuwei ZHANG Hongyu SONG Qifen XU Maoyi HUANG Yueyan
Medical College of Jiaxing Universtity,Jiaxing 314001,China
[Abstract] Objective To optimize the extraction process for compound sanghuang granules. Methods Factors affecting the ethanol extraction process to flavonoids of compound sanghuang granules was studied,the best preparation technological conditions was screened by orthogonal design. Results The optimal extraction technique conditions were as follows:20 times of amount of 70% alcohol,extracted for 3 times,each time for 2 hours. High yield of extractum (30.29%) and high content of flavonids (10.39%) are obtained with the present technology. Conclusion The extracting method are stables and replicable,which can provide reference for preparation of compound sanghuang granules.
[Key words] Mulberry;Flavonoids;Extraction technology;Orthogonal test
复方桑黄颗粒源自临床验方，是由桑叶、葛根、黄精、百合制成的复方制剂，具有滋肾润肺、补脾益气、除烦止渴之功效。现代医学研究证实，桑叶黄酮具有降糖、抗氧化、降血脂、抗动脉粥样硬化、抗菌、抗病毒等药理作用[1-2]，葛根素具有降低血管阻力，改善心脑血液循环，降血糖、抗氧化等药理作用[3]。根据各药材的有效成分及功能，为最大限度地保留有效成分[4-5]，并依据适当经济的原则，对桑叶、葛根采取乙醇回流提取总黄酮类成分，对黄精、百合水煎煮提取多糖成分，合并制成复方制剂。为保证制剂质量及临床疗效，本实验通过正交实验探讨复方桑黄颗粒中总黄酮成分提取工艺，以寻找最佳的提取工艺条件。
1 仪器与试药
1.1 仪器
RE-52AA型旋转蒸发仪（上海亚荣）；SB-5200型超声清洗仪（上海必能信）；GM-0.33II型隔膜式真空泵（天津腾达）；UV-210型紫外分光光度计（日本岛津）；BS110S型电子分析天平（北京赛多利斯）；DZF-6050型真空干燥箱（上海精宏）。
1.2 试药
芦丁对照品（中国药品生物制品检定所，批号：100080-200708）；桑叶、葛根、黄精、百合，购于嘉兴嘉信医药股份有限公司，经鉴定符合《中国药典》2010年版有关规定。乙醇、丙酮、氯仿、甲醇等试剂为分析纯，乳糖、可溶性淀粉、糊精等为药用辅料。
1.3 统计学处理
应用SPSS17.0统计软件对样本率进行x2检验和Spearman 相关系数分析，P＜0.05为差异有统计学意义。
2 方法与结果
2.1 正交设计
通过预实验得知影响提取的主要因素为乙醇浓度（A）、乙醇用量（B）、提取时间（C）、提取次数（D），为进一步优选各因素最佳工艺水平，设计正交试验，考虑到复方多成分作用的特点及方中黄酮类化合物的生物特性，选择浸膏得率与总黄酮提取率为综合评价指标，采用L9（34）正交表优选醇提的最佳工艺条件，因素水平设计见表1，平行重复3次实验（n=3）。
2.2 实验方法及结果
药材烘干至恒重，粉碎过12目筛，按复方桑黄颗粒处方比例精密称取桑叶、葛根共20 g，共计9份，按表1条件进行试验。即用相应溶剂密闭浸渍30 min，于70℃水浴条件下乙醇回流提取，提取液合并过滤，滤液于4 ℃冷藏2 h后减压回收乙醇至无醇味，水浴浓缩，抽滤，滤液定容于100 mL，摇匀，得1~9号样品，待测。平行操作3遍，共计27份样品，按“2.2.1”和“2.2.2”项目下操作，测定总黄酮提取率和浸膏得率，并充分考虑二者关系及对真实结果的影响，利用总黄酮平均提取率+浸膏平均得率作为综合加权评分，得出综合评分，结果见表2。为进一步确定各因素对结果的影响大小，对试验结果进行了方差分析，结果见表3。
2.2.1 浸膏得率的测定 精密量取50 mL的桑叶葛根提取液，置于洁净干燥并已称重的蒸发皿中，水浴蒸干，置于烘箱内105℃干燥3 h，于干燥器内冷却30 min，迅速精密称定质量，计算浸膏得率，记录3次平均值。浸膏得率=干膏质量/药材重×100 %。结果见表2。
2.2.2 总黄酮含量的测定 （1）对照品溶液的制备：精密称取芦丁标准品10.5 mg，加70%乙醇适量使溶解，定容于50 mL容量瓶中，摇匀，得对照品储备液。（2）标准曲线的绘制：精密量取对照品储备液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0 mL于25 mL容量瓶中，补加70%乙醇至6 mL，加入5%亚硝酸钠溶液1 mL，摇匀后放置6 min，加入10%硝酸铝溶液 1 mL，摇匀后放置6 min，加入4 %氢氧化钠溶液10 mL，用70%乙醇稀释至刻度，摇匀，得芦丁对照品溶液。以0 mL芦丁对照品溶液作空白，在360~600 nm波长范围测定吸光度，选择吸光度最大的500 nm处，测定其吸光度。以吸光度值（Y）为纵坐标，浓度（X）为横坐标绘制标准曲线，计算回归方程，得Y=0.093 1X-0.002 3（r= 0.996 7）。（3）供试品溶液的测定：量取少量样品液以0.45 μm微孔滤膜过滤，精密吸取50 μl滤液置于25 mL容量瓶中，加入70%乙醇6 mL，按照“2.2.2.2下”加入5 %亚硝酸钠起相同操作，制得供试品待测液，于500 nm处测定供试品中总黄酮的含量，计算总黄酮平均提取率。结果见表2。
从上述结果分析可以看出，各因素的影响大小依次为：B＞D＞A＞C。由表3结果可见，B，D两因素对颗粒剂的综合评分差异极显著，A因素呈显著性差异，而C因素在考察范围内的影响很小。从省时降耗及生产实际出发，在保证提取充分的前提下，综合分析各个因素对总黄酮的提取率和浸膏得率的影响，拟定最佳工艺为：20倍乙醇用量，提取3次，乙醇浓度60%，每次提取2 h。
2.2.3 验证性试验 按照正交试验确定的最佳工艺条件下，进行验证试验，重复3次，结果见表4。测定浸膏平均得率为10.39%，总黄酮平均提取率为30.29%，均高于正交实验的其余各组数据，证明优选工艺数据可靠。
3 讨论
随着我国人口老年化和人均生活水平的提高，糖尿病的发病人群和高危人群群体越来越大，中医药在治疗糖尿病方面也越来越受重视。复方桑黄颗粒由4味药材组方：桑叶、葛根、黄精、百合均列入我国卫生部公布的药食同源名录。原方为汤剂，改制成颗粒剂后，既省去了汤剂临用时煎煮的麻烦，又克服了汤剂贮存、携带、服用不便的缺点，更适合现代人的用药需求。
桑叶与葛根是本复方制剂处方中的重要药物，其降血糖的主要成分均为黄酮类化合物，因此选择总黄酮作为其乙醇提取工艺阶段的主要考察评价指标。本试验根据各药材的理化性质并结合预实验结果，筛选符合工艺实际的多个指标进行试验，采用综合权重评分法结合正交设计优化制备工艺，因此较单指标分析的传统方法更全面、科学、实用。方差分析结果显示，影响提取极其显著的因素是乙醇用量、提取次数，较显著的因素为乙醇浓度，提取时间为不显著因素。经过直观分析和方差分析，结果一致，说明本研究方法合理，数据可靠，结果可信。
本研究重点讨论复方桑黄颗粒中总黄酮成分的提取工艺，对于本处方的制备工艺中，多糖类化合物的提取工艺条件的优化另行研究及报道。
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成分提取 篇7
1 材料与方法
1.1 仪器
高速中药粉碎机, 天津市泰斯特仪器有限公司生产;旋转蒸发仪, 上海亚荣生化仪器厂生产;循环水真空泵, 巩义市英峪华玉仪器厂生产;TU-1221型紫外可见分光光度计, 购自北京市通用仪器设备公司;HH-2数显恒温水浴锅, 购自金坛市科析仪器有限公司。
1.2 药品
黄芩苷标准品、葛根素标准品, 购自中国药品生物制品检定所;复方中药组成成分中的葛根、黄芩、黄连、茯苓、藿香、麦芋、炙甘草, 均为市购。
1.3 预处理
将复方中草药粉碎, 过80目筛。
1.4 煎煮法
取复方中药200 g加入去离子水3 000 mL摇匀、浸泡过夜;将浸泡药液的烧瓶放到水浴锅中, 调节水浴锅温度至60 ℃加热1 h;分离药液与药渣, 收集上清液, 并将药渣完全回收, 加入10倍量的水, 进行第2次提取;合并2次提取液, 并弃去药渣;提取液于3 500 r/min离心10 min;取上清液用0.45 μm滤膜过滤, 待测[1]。
1.5 乙醇回流法
取复方中药600 g分成3等份, 每份分别加入40%、60%、80%乙醇1 200 mL, 摇匀, 浸泡过夜 (容器需用保鲜膜密封, 以避免蒸发) ;将预浸泡好的溶液加热回流2 次, 第1次提取2 h, 提取完毕后分离药液与药渣, 并将药渣完全回收, 加入预定量溶媒进行第2次提取 (1.5 h) ;分离药液, 合并2次提取液, 弃去药渣;提取液离心、过滤, 待测。
1.6 有效成分的测定
精密称取黄芩苷标准品和葛根素标准品各1.3 mg, 分别用60%乙醇定容至100 mL容量瓶中, 作为对照品储备液。精密称取不同提取条件下的提取液0.5 mL定容至10 mL容量瓶, 再精密吸取1 mL定容至10 mL容量瓶中摇匀, 即得供试品溶液。分别精密吸取对照品储备液1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 mL, 用60%乙醇定容至10 mL容量瓶中。以60%乙醇作空白, 分别在280, 250 nm处测定黄芩苷和葛根素的吸光度。
1.7 有效成分得率
计算公式:Y =C×A×B×10-3×1 000/D。 式中: Y为有效成分得率 (mg/kg) , C为线性计算出的浓度 (μg/mL) , A为稀释倍数, B为测定时定容量 (mL) , D为称取药材量 (g) 。
2 结果与分析
2.1 黄芩苷的标准曲线 (见图1)
以浓度为横坐标、吸光度为纵坐标进行线性回归, 得回归方程为Y=0.035 4X+0.226 2 (R2=0.972 7) , 表明黄芩苷在1.3～10.4 μg/mL范围内线性关系良好。
2.2 葛根素标准曲线 (见图2)
以浓度为横坐标、吸光度为纵坐标进行线性回归, 得回归方程为Y=0.016 3X+0.272 2 (R2=0.993 9) , 表明葛根素在1.3～10.4 μg/mL范围内线性关系良好。
2.3 不同提取条件下的有效成分得率 (见表1)
由表1可知, 采用不同浓度的乙醇提取复方中药, 黄芩苷得率和葛根素得率均高于水提取, 其中采用60%乙醇提取复方中药的黄芩苷得率和葛根素得率分别为125.8, 261.2 mg/kg, 均高于40%乙醇、80%乙醇。
3 讨论
煎煮法是中药提取的传统方法, 是用水作溶剂, 将药材加热煮沸一定时间, 以提取其所含成分, 适用于有效成分能溶于水且对热较稳定的药材。乙醇回流法是用乙醇等易挥发的有机溶剂提取药材成分, 将浸出液加热蒸馏, 其中挥发性溶剂蒸馏出后又被冷凝, 重复流回浸出器中浸提药材, 直至有效成分回流提取完全[2,3]。乙醇回流法采用一定浓度的乙醇作溶剂, 乙醇与水互溶形成的溶剂亲水性和亲脂性均较好, 对植物细胞组织的穿透能力强, 可以快速、充分地浸润药材;而煎煮法用水做溶剂对药材的浸润性不理想, 提取效果不如乙醇回流法。
本试验采用不同浓度乙醇回流提取复方中药, 乙醇浓度的提高有利于增加有效成分得率, 但有效成分得率并不是始终随着乙醇浓度的增大而增大, 采用80%乙醇提取有效成分得率反而低于60%乙醇。这可能由于乙醇浓度的增加使得蛋白质、氨基酸等随着溶解度的降低与树胶等共同构成了黏液质, 阻碍了药材颗粒中有效成分的溶出, 降低了传质效率;另一方面, 中药材中的各种成分在溶解过程中由于成分复杂会产生助溶作用。
4 结论
以葛根、黄芩、黄连等组成的复方中药粉碎过80目筛、浸泡过夜、60%乙醇提取条件下, 黄芩苷、葛根素得率最高。
摘要：为了比较不同提取方法对复方中药有效成分的提取效果, 试验采用煎煮法和乙醇回流法提取了复方中药中的有效成分, 采用紫外-可见分光光度法测定了黄芩苷和葛根素的含量;以黄芩苷得率和葛根素得率为考察指标, 比较了不同提取方法的提取效果。结果表明:该复方中药经粉碎、过筛、浸泡过夜、60%乙醇提取, 黄芩苷得率和葛根素得率最高。说明乙醇回流提取法提取复方中药有效成分的效果优于煎煮法。
关键词：复方中药,提取,黄芩苷,葛根素
参考文献
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枸杞叶有效成分及其提取方法简析 篇8
1 枸杞叶利用现状
目前对于枸杞的开发利用较为广泛, 枸杞保健茶、枸杞酒和枸杞子油等都已进入工业化生产[6]。但对于枸杞叶的开发利用尚处于初步阶段。目前枸杞叶主要直接当作茶叶饮用或当蔬菜食用。李宪明[7]等对枸杞叶茶的品种进行了汇总, 提出了枸杞叶茶应向开发功能性茶饮料方向发展。沈欣等[8]以桑叶、枸杞叶和茶叶为原料提取多糖, 开发出了三叶降糖茶。这些均属于初级、简单的工业化生产, 枸杞叶还可进行更深层次的开发利用。李彦明等[9]应用枸杞叶提取液制备了漱口水, 表明枸杞叶提取物可有效抑制牙菌斑且安全无害。徐静[10]等研究表明, 枸杞叶含药血清对皮肤抗紫外线辐射作用显著, 可开发制备含有枸杞叶提取物的美容护肤品或保健食品。嫩枸杞叶片可做蔬菜食用, 利用现代脱水技术或罐藏技术, 可制备脱水枸杞叶片和枸杞叶蔬菜罐头。利用现代提取纯化技术, 分离得到枸杞叶中黄酮类化合物和多糖等有效成分, 投入工业化大规模生产营养保健食品或药品, 能创造更高的经济价值。
2 枸杞叶有效成分及其提取方法
2.1 黄酮类化合物
2.1.1 功效
黄酮类化合物是自然界中广泛存在的多酚类物质, 主要包括黄酮类、异黄酮、黄酮醇、查尔酮、二氢查尔酮、黄烷酮和花色素类等[11]。枸杞叶中的黄酮类化合物多为带有糖基的黄酮苷类物质[12]。目前已经从枸杞叶中分离得到槲皮素 (quercet-in) 、山奈酚 (kaempferol) 及其糖苷, 包括山奈酚-3-O-芦丁糖苷、芦丁异槲皮苷、槲皮素-3-O-槐糖甙、山奈酚-3-O-槐糖甙和槲皮素-3-O-芦丁糖苷-7-O-葡萄糖苷[13]。黄酮类化合物最主要的功效为抗氧化。牛冬玲等[14]研究证明, 枸杞叶中黄酮提取物对DPPH的清除率最高可达90%, 活性与维生素C相当。黄欣[15]等应用青海枸杞叶总黄酮提取物水溶液对游泳试验中的小鼠进行灌胃, 表明枸杞叶总黄酮有提高小鼠运动耐力及清除活性氧的作用。徐龙飞[16]用枸杞叶总黄酮类化合物提取液对通过腹腔注射醋酸铅建立记忆障碍模型的小鼠灌胃, 证明枸杞叶总黄酮具有保护染铅小鼠海马齿状回神经细胞避免受铅诱导凋亡的功能。黄欣[17]等应用青海枸杞叶总黄酮提取物水溶液对小鼠灌胃进行耐缺氧试验, 表明枸杞叶黄酮提取物可提高小鼠耐缺氧能力。
2.1.2 提取方法
黄酮类化合物传统的提取方法为有机溶剂提取法, 该方法步骤多、时间长、产率低、有机溶剂易残留, 不利于现代食品工业领域的应用。微波辅助提取法和超声波提取法是发展迅速、较为成熟、可用于食品企业广泛应用的提取技术, 具有提取时间短、萃取率高及无有害溶剂残留等优势。范艳丽等[18]应用微波辅助法提取枸杞叶黄酮, 得到最佳工艺条件为料液比1∶70, 预浸时间60min, 微波时间7min, 乙醇浓度70%, 提取级数3次, 在此条件下黄酮得率23.76%。赵永光[19]等应用超声波法提取枸杞叶中总黄酮量, 结果表明最佳提取工艺为温度70℃, 95%乙醇, 时间20min, 功率180 W, 破碎度100目, 提取率高达97.6%。王汉卿[20]等应用微波提取不同采收期枸杞叶总黄酮含量, 结果表明5月中旬的总黄酮含量最高。
随着科技的发展, 多种新兴的枸杞叶黄酮提取和纯化方法已在实验室成功完成, 经过进一步发展, 有望大规模应用于食品工业生产中。刘安军[21]应用大孔树脂纯化枸杞叶总黄酮, 确定了其最佳工艺为上柱液13BV, 上样流速2mL·min-1, 上样浓度2.336 mg·mL-1, 以70%乙醇为洗脱液, 洗脱流速2 mL·min-1, 洗脱剂用量3.5BV。刘增根[22]等研究了高压均质提取柴达木枸杞叶有效成分, 结果表明最佳工艺条件为乙醇体积分数80%, 料液比1∶10, 均质压力60 MPa, 提取时间30min。其它方法还有超临界萃取法、高效逆流色谱法和酶提取等。
2.2 多糖
2.2.1 功效
枸杞多糖具有降脂、预防糖尿病、调节免疫、抗辐射、消炎、抗氧化及抗凝血等功能[23]。现代科学研究证明, 枸杞叶中的枸杞多糖成分甚至高于枸杞子。枸杞多糖对于调节血糖有较好的功效。张红锋等[24]研究了枸杞多糖对离体培养大鼠胰岛细胞保护作用的机理, 结果表明其可减少胰岛β细胞的NO产量、维持SOD和葡萄糖激酶的活性。韦敏等[25]对衰老雌性小鼠进行枸杞多糖给药, 测定性激素分泌量, 结果表明枸杞多糖给药量与衰老小鼠性激素分泌量呈正相关。黄晓兰等[26]用不同剂量枸杞多糖喂食雄性大鼠, 人工构建睾丸损伤模型, 测定其激素水平, 结果证明枸杞多糖能降低高温引起的生精细胞损伤、促进睾丸细胞正常发育。苗珍花[27]采用对照给药试验, 表明枸杞多糖对各月龄快速老化模型小鼠的老化征象和学习记忆能力均有改善作用, 且干预时间越早, 改善效果越明显。王彦明等[28]对切除卵巢建立的骨质疏松动物模型给药干预试验, 表明枸杞多糖对成年去势雌性大鼠骨质疏松有明显改善作用。
2.2.2 提取方法
目前对枸杞叶多糖的提取研究很少, 提取方法主要为传统的水提醇沉法。江磊[29]等应用响应面法优化枸杞叶多糖提取方法, 得到最佳提取工艺为料液比1∶47, 提取温度72.9℃, 提取时间2.2h。此方法耗时长, 提取率低, 不利于工业化生产[30]。超声波提取法是提取植物多糖的重要方法, 其提取时间短、提取率高、无有害溶剂残留, 既可用于分析化学中的样品制备, 又可用于大规模生产。张凡等[31]应用超声波法提取枸杞叶多糖, 最佳工艺为超声波频率20kHz、超声波功率90 W、提取时间20 min、样品粒度80目、液固比20∶1、提取温度65℃、提取次数1次。
3 展望
成分提取 篇9
1 芦荟主要化学成分概述
芦荟是一种百合科多年生常绿肉质草本植物, 叶成座状或生于茎顶, 簇生, 常披针形或叶宽短, 边缘有尖齿状刺。芦荟作为天然草本植物易于栽种, 花叶兼备, 颇受大众喜爱。其花序多为伞形、圆锥形和穗状, 色红、黄或带有赤色斑点, 花瓣六片, 雌蕊六枚, 花朵常被基部连合成筒状[2]。芦荟在世界各地均有分布, 印度及马来西亚、非洲大陆和热带地区、我国元江地区均有野生芦荟分布。
芦荟主要成分为大黄素甙、芦荟甙、异芦荟大黄素甙等, 具有泻下通便、消疳杀虫、清肝泄热的作用, 可用于治疗小儿惊痫、热结便秘、疳热虫积等病症。芦荟在民间已经存在3000多年的历史, 随着科学技术的不断进步, 芦荟的有效成分、药用价值及生物活性被不断的发现和应用, 芦荟产品的研究和开发已经进入崭新的时代。目前世界范围内芦荟品种多达300余种, 主要药用品种为库拉索芦荟、好望角芦荟和斑纹芦荟[4]。芦荟根、叶、花均可入药, 具有多种治疗作用, 受到医学领域的广泛重视。现阶段从芦荟中已检出18种微量元素、21种有机酸、11种游离氨基酸、维生素、糖类、酚类、甙类等70多种成分。据研究表明, 芦荟的主要化学成分包括蒽醌类化合物、糖类、氨基酸、脂类及有机酸、矿物质、酶及其他成分[5]。
芦荟主要的有机化学成分是羟基蒽醌类化合物, 如芦荟甙、芦荟霉素、芦荟泻素、芦荟熊果甙等。其中芦荟甙和芦荟泻素具有健胃、通便的药用价值, 芦荟熊果甙具有抗溃疡作用, 芦荟霉素具有抗菌、抗病毒、抗癌的作用。芦荟中所含的糖类是指甘露糖、葡萄糖及由甘露糖和葡萄糖组成的多糖。其中芦荟叶肉粘液中所含有的主要成分为甘露聚糖, 属于线性多糖聚合物。部分品种的叶肉中还含有少量的鼠李糖和阿拉伯糖。芦荟中的多糖对艾滋病和癌症具有良好的防治作用, 甘露聚糖则具有一定的抗肿瘤作用。
芦荟中新鲜汁液中含有丰富的氨基酸, 如谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸等, 共8中人体必需且不能自行合成的氨基酸。芦荟中的脂类成分主要包括烷烃、脂肪酸、甾醇类物质等, 已知有机酸为乳酸、苹果酸、琥珀酸等。芦荟中有机酸的含量会随季节变化而变化, 夏季有机酸含量有普遍怎增高趋势。芦荟中含有的矿物质多达几十种, 不同产地的芦荟中的矿物质含量和种类也有所不同。现阶段, 从芦荟汁液中检出的酶主要有脂肪酶、淀粉酶、氧化酶、纤维素酶等。此外, 日本添田百枝博士在日本木立芦荟中发现除酚类化合物外, 还有三种耐酸、耐热、耐碱的化学成分, 即阿劳米嗪, 阿劳埃乌罗辛和阿劳埃汀这三种物质均具有一定的药用价值。
2 芦荟有效成分的分离、提取、提纯
对于芦荟有效成分的研究, 首先应对其中含有的有效成分进行提取, 并将有效成分从复杂的提取物质中分离和提纯出来, 对其有效成分的化学结构、药理作用进行研究, 阐明构效关系[6]。芦荟有效成分的提取是从植物原料中分离有效成分的重要操作单元, 提取方法和提取工艺的不同直接关系芦荟产品中有效成分的含量。芦荟有效成分的常用提取方法为水提法、有机溶剂提取、水蒸气蒸馏、化学处理、酸性或碱性有机溶液提取、酶解或抑制酶解、升华法等。
芦荟有效成分提取通常采用的是水提法和有机溶剂提取法, 其中水提法根据所应用提取工艺的不同又可分为浸提、煎提、渗漉。有机溶剂提取法中溶液的选择对芦荟有效成分的提取十分重要, 适当的溶液能够保证所提取的有效成分较多、无效杂质较少。最常用的有机溶液是乙醇和水, 水极性大, 对大多数的化学成分具有较强的溶解能力, 因此水提取物质所含成分较多, 杂志含量较高。乙醇在芦荟有效成分提取中的应用仅次于水, 极性适宜, 可与水进行任意比例的混合改变溶液极性, 且沸点较低, 可反复回收和再利用[7]。
芦荟的化学成分大致包括亲水性成分、亲脂性成分和中等极性成分, 适合应用乙醇进行有效成分提取, 且有效避免了提取液的霉变。随着科学技术的发展许多新型提取技术也逐渐应用于芦荟有效成分的提取中, 如超声提取法、半仿生提取法、超临界瘤体萃取法。其中超声提取法提取芦荟有效成分的的提取率较高, 在超声提取的过程可产生强烈的振动和空化效应、高速度、搅拌作用等, 使植物药材细胞受到破坏, 加速溶媒向药材细胞的渗透, 使芦荟有效成分的提出率增加。超声提取法速度较快, 有利于提高芦荟有效成分提出量。马稳等采用超声辅助法提取芦荟中的芦荟甙, 筛选出最佳提取工艺为乙醇浓度60%, 料液比1∶60 (g/m L) , 超声时间为40min, 所得芦荟甙率为1.792%。此外马稳等还报了芦荟中芦荟大黄素的提取工艺, 在乙醇浓度70%, 料液比1∶80, 辐射时间25min的提取条件下, 芦荟大黄素的所得率为1.25%。而采用超临界CO2流体萃取芦荟大黄素, 在萃取压力为25MPa, 萃取温度为30℃, 料液比为1∶2∶5, 静萃取时间为60min, 动萃取时间为30min的条件下萃取率高达3.83mg/100g。
芦荟的一些药理生理活性是基于多种成分的协同作用, 起到主要作用的只是其中某种或某类有效成分, 其他成分只是起到增效作用。因此要研究芦荟中具有药理活性的有效成分, 需要对芦荟的化学成分进行分离和提纯[8]。高分子大孔吸附树脂适应性较强, 吸附选择性好、应用范围广, 可有效吸附芦荟中不同化学性质的化合物, 目前已经成为芦荟有效成分分离和提纯的主要方式。此外, 聚酰胺柱层析技术具有吸附速度快、选择性好、分离纯度高等特点, 在芦荟的分离和提纯中已经得到广泛应用。实验研究证明以乙醇为流动相, 采用聚酰胺柱层析法结合高效液相色谱法提纯芦荟中的蒽醌苷元, 所得芦荟大黄素的纯度高达92.56%。近年来逆流色谱技术在芦荟分离和提纯的研究中也得到广泛应用, 其优点是分离和提纯的操作条件较温和, 适用于制备性分离。采用逆流色谱技术对库拉索芦荟中芦荟苷进行制备性分离, 氯仿、正丁醇、甲醇、水, 溶剂比例为4∶0.28∶3∶2, (V V) , 流速2m L/min, 转速870r/min, 利用TLC、HPLC对分离出的组分进行分析, 其中芦荟苷A、B的纯度分别为96%和93%。
3 总结
大量研究表明, 芦荟在抑菌、抗肿瘤、创伤愈合、养胃护肝、保护皮肤、糖尿病治疗等方面具有药理作用。芦荟中除芦荟甙、芦荟大黄素、异芦荟苷、蛋白质类、糖类等有效成分, 还包括二氢香豆素等物质, 需要进一步研究开发。为保证芦荟产业的可持续发展, 进一步研究芦荟产品的深加工技术, 并将产品原料进行综合有效利用, 开发附加值较高芦荟产品, 对扩大产业增值和增效空间具有重要意义。
摘要：芦荟属独尾草科多年生草本植物, 原产于地中海和非洲, 属百合科芦荟属, 为常绿植物。传统上习惯将芦荟作为泻药食用, 近年来在化妆品领域得到较为广泛的应用。随着研究的不断深入, 芦荟所具备的抗氧化、抗肿瘤、抑菌、消炎、免疫调节等作用也被相继报道。由于芦荟具有重要的药用价值和商业价值, 已成为天然产物研究开发领域的重点课题, 其中所包含的多种有效成分如多糖、二氢香豆素、蒽醌等均被分离出来并进行生物活性评价。基于此, 本文根据相关资料对芦荟有效成分的分离、提取、提纯进行综述。
关键词：芦荟,有效成分,分离和提纯
参考文献
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超临界流体萃取与中药成分提取 篇10
超临界流体萃取技术作为一门新的化工分离方法, 对用一般传统分离方法难以解决的大分子量、高沸点、热敏性物质的分离更显示出其独特的优势, 对包括中草药在内的从天然植物中提取有效成分具有广阔的应用前景[1]。
1 超临界流体萃取工艺特点
(1) 工艺流程简单。当工艺流程采用压缩机循环流体时, 整个过程中萃取剂无相变发生, 被萃取物经一次减压后即可充分地被分离、回收, 得到产品后, 萃取剂亦同时被再生回收循环使用。其工艺流程简单、操作方便、节省能量、萃取完全。
(2) 提取温度低。过程常用的流体是CO2, 萃取通常在略高于室温的温和条件下进行, 因而对易挥发组分、热敏性组分或具有生理活性物质极少造成损失和破坏, 几乎保留产物中所有本真物质, 相应有效成分的得率提高。
(3) 采用无毒无害的流体作为萃取剂。工艺采用CO2作为萃取剂, 因此具有无毒、无臭、不燃、价廉易得、临界温度低、临界压力适中等优点, 是包括中药在内的天然植物有效成分提取和分离纯化的理想萃取剂。
2 超临界CO2提取中药有效成分流程
中药有效成分提取的过程, 如图1所示。
萃取剂经压缩升压达到超临界状态后进入萃取器与萃取物料接触。因超临界流体有较高的扩散系数, 传质过程很快就达到平衡。溶解有效成分的超临界流体随后进入分离器减压, 这时超临界流体的溶解能力因减压而下降, 溶质从流体中析出。减压了的流体再经过压缩机升压后回到状态点萃取器的进口处, 这样可周而复始地进行。
3 超临界流体萃取过程流体的循环方式
在超临界流体萃取工业化过程中, 流体的增压设备可用泵或压缩机。
(1) 泵循环过程, 萃取剂CO2利用泵循环时各个过程的流体状态, 如图2所示。
(2) 压缩机循环过程, 采用压缩机增压循环时各过程的流体状态, 如图3所示。
当萃取压力增加时, 能量消耗增加;分离压力提高时, 能耗减少。
泵循环的优点是泵的投资比压缩机小, 流体流量易于控制, 当压力>30 MPa时, 能耗比压缩机小。泵循环的缺点是需要热交换器和冷凝器及冷凝剂, 此外, 在低于10 MPa压力下萃取时, 冷凝所需的能耗相对较大。
实际工业设计时, 是选用压缩机还是选用泵应根据具体情况综合考虑。
4 超临界液体萃取的应用
超临界流体萃取以其独特的提取和溶剂分离方式在中药有效成分提取过程中充分得到体现, 使用超临界CO2萃取, 溶剂本身无毒、价廉易得及近常温的操作温度, 可以提取中草药挥发油成分、帖类成分、脂肪酸、生物碱及醌类等有效成分物质, 可取代传统的水蒸气蒸馏法和部分有机溶剂提取过程。
中草药或中成药有效成分常用水或有机溶剂提取。用超临界CO2提取可保留全部热敏性物质, 提高产品质量, 开发新的药剂原料和制剂。并且, 产品收率明显高于传统方法, 可提高资源的利用率, 降低成本。例如, 丹参酮ⅡA (TanshinoneⅡA) 、五味子甲素 (Deoxyschizandrin) 、莪术二酮 (Curdione) 、川芎嗪 (Chuanxiongzine, 即Tetramethyl pyrazine) 、青蒿素 (Arteannuin) 、当归油 (Angelica oil) 、沙棘油 (Shaji oil) 、珊瑚姜油、防风草油、蒲公英浸膏、菖蒲油、月笕草油、辣椒碱/油、蛋黄卵磷脂提纯, 茶多酚提纯, 银杏内酯的分离等等。
4.1 丹参酮的提取
超临界CO2对丹参酮有一定的溶解能力。在55℃、32 MPa条件下, 提取物收率以丹参原料计为1.6%, 总丹参酮含量13%。当萃取过程中超临界CO2中夹带2.4% (重量比) 的乙醇时, 提取物收率为1.87%。液相色谱分析结果显示, 总丹参酮含量41%, 其中丹参酮ⅡA的含量14.3%。若在上述条件下萃取后, 采用二级分离, 第一级分离条件:15 MPa、55℃, 第二级分离条件:5 MPa、40℃, 在第一级分离釜中可得到含少量乙醇的红色丹参酮固体, 总丹参酮含量>90%, 其中丹参酮ⅡA的含量为40%~60%。
4.2 生物碱的提取[2]
超临界CO2对非极性的或极性较低的溶质如酯、醚、内酯和含氧、氮化合物等有较好的溶解能力。生物碱具有一定的极性, CO2中夹带少量极性溶剂, 可以通过极性溶剂分子对溶质分子的作用, 改善其对生物碱的提取能力。使用合适的夹带剂, 总生物碱的提取率便可以从0.043 6%增加到0.165 1%, 增加近3.4倍。生物碱平均分子量从334.63增加到400.23。
4.3 木香内酯的提取
表1为超临界CO2萃取和水蒸汽蒸馏法的比较。
4.4 威灵仙挥发油提取[3]
表2为GC-MS连用测定威灵仙提取物结果。
4.5 当归油的提取
当归油的萃取压力为20~35 MPa、温度为40℃, 萃取时间为2 h, 分离釜压力为8 MPa, 温度为40℃。当归油萃取率按原料重量计可达到2%~4%。
超临界CO2提取的当归挥发油, 经过GC-MS分离检测, 可以鉴定出50多种化合物, 经高效液相色谱分析, 提取物中蒿本内酯含量为20%~40%, 蒿苯内酯的收率比其他方法要高。
参考文献
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成分提取 篇11
关键词：乌拉尔甘草；悬浮细胞；有效成分；提取；黄酮类化合物
中图分类号： R284.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-0063-03
收稿日期：2014-10-21
基金项目：国家自然科学基金（编号：31460064）；内蒙古自然科学基金（编号：2013MS051）；内蒙古自治区高等学校科学研究项目（编号：NJZY13152）。
作者简介：孟婷婷（1991—），女，河南开封人，硕士研究生，主要从事药用植物生物技术研究。E-mail：wymtt1991@163.com。
通信作者：李雅丽，博士，教授，主要从事植物次生代谢调控研究。E-mail：btliyali@126.com。甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch）被称为“众药之王”，有广泛的药理学活性，是多种中成药与配方制剂的主要成分，同时也因为其特有的甜味而作为食品添加剂（低热值甜味剂）广泛应用在食品行业，国内外市场需求量很大[1-4]。近些年来，由于无序采挖、生态环境恶化，造成甘草主产区野生资源濒临枯竭[5]，表现在栽培品种收获期过长、病虫害严重、质量低下，导致甘草资源面临危机。植物细胞培养技术因具备不占用土地、培养周期短、培养条件和环境人工可控等优势，成为现有的植物资源替代生产天然药物途径中最有潜力的方法之一[6-7]。在对甘草细胞进行离体悬浮培养的过程中，细胞内有效成分的提取是一个主要的研究内容，充分高效地分离出细胞培养物中的有效成分是下一步应用的保证[8]。本研究以产自内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗的乌拉尔甘草种子获得的离体悬浮培养细胞为材料，通过双因素无重复试验筛选悬浮细胞有效成分的提取工艺，以期促进甘草细胞大规模培养，加快工业化生产天然药物的进程。
1材料与方法
1.1材料与试剂
试验材料为乌拉尔甘草种子，购自内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗。主要试剂为芸香苷标准品，购自中国药品生物制品检定所，纯度92.5%；其他试剂均为国产分析纯。
1.2仪器与设备
BRANSON超声波清洗器，必能信超声（上海）有限公司；722可见分光光度计，上海菁华科技仪器有限公司；电热恒温鼓风干燥箱，上海跃进医疗器械厂；YP502N电子天平，上海精密科学仪器有限公司；SynergyTM HT多功能酶标仪，BioTek。
1.3试验设计
对乌拉尔甘草悬浮培养细胞有效成分的提取采用全面试验设计法进行优化，全面试验设计法是对所选取的试验因素的所有水平组合全部实施1次以上试验，此方法适用于单因素和双因素试验，可获得全面试验信息，准确地估计各试验因素主效应的大小及各因素之间各级交互作用效应的大小[9]。从有效成分提取的影响因素中抽取2个主要因素设置均匀水平，本试验分别以甲醇、乙醇作为提取剂，采用超声提取法，选择提取剂质量分数（10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%）、料液比（g ∶mL，1 ∶10、1 ∶15、1 ∶20、1 ∶25、1 ∶30、1 ∶35、1 ∶40、1 ∶45、1 ∶50） 2个主要影响因素，分别设计10个水平，进行双因素无重复试验。
1.4乌拉尔甘草悬浮细胞供试样品的制备
将生长1个周期（21 d）的乌拉尔甘草悬浮细胞用布氏漏斗抽滤后，用无菌水冲洗，去除表面残留的培养基，置于37 ℃恒温烘箱中烘干至恒质量，研磨成粉末后过100目筛得乌拉尔甘草细胞粉末。准确称取180份0.5 g的甘草粉末于180个100 mL的三角瓶中，依据所设计的双因素无重复试验，按不同料液比（影响因素A）加入不同浓度提取剂（影响因素B），放置24 h过夜后，置于超声清洗器中超声提取30 min，超声后的料液立即置于漏斗过滤得滤液，静置，取上清样于4 ℃冰箱中保存[10]。
1.5酶标仪法检测
采用酶标仪检测供试样品。分别吸取5 μL样品溶液，点入96孔点样板中，加入245 μL超纯水混匀，依次放入酶标仪检测槽中。分别在254、377、410 nm波长下检测样品的吸光度D254 nm、D377nm、D410 nm，以不加样品组为对照。
1.6细胞培养物中黄酮类化合物测定
1.6.1芸香苷标准样品的制备准确称取干燥至恒质量的芸香苷标准品并用甲醇溶解，配成0.1 mg/mL的芸香苷标准品溶液。分别取0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL芸香苷标准品溶液置于7支试管中，添加5 mL甲醇、0.5 mL 10% KOH溶液，充分摇匀显色5 min后，用甲醇定容至10 mL，摇匀，用分光光度计检测410 nm处的吸收度D410 nm。
1.6.2黄酮类化合物测定各取出0.2 mL制备好的5批乌拉尔甘草悬浮细胞供试样品溶液，分别置于5支10 mL试管中，各加5 mL甲醇、0.5mL 10% KOH显色剂，显色5 min后，定容到10 mL，用分光光度计检测其在410 nm处的吸光度D410 nm。同时制备1份野生甘草根粉样品作为对照[11]。
2结果与分析
2.1不同提取剂条件所得提取液的D254 nm
nlc202309021028
254 nm是甘草中主要成分——以甘草酸为代表的三萜皂苷类化合物的主要检测波长。如图1所示，采用60%甲醇、90%甲醇作为提取剂，料液比为1 g ∶10 mL时，在254 nm处有较大吸光度；以70%～90%乙醇作为提取剂，料液比1 g ∶10 mL、1 g ∶15 mL时，在254 nm处有较大吸光度。
2.2不同提取剂条件所得提取液的D377nm、D410 nm
377、410 nm是甘草中另外一大类主要成分——以甘草苷为代表的黄酮类化合物的主要检测波长，如图2所示：以80%甲醇作为提取剂，料液比1 g ∶10 mL时，在377 nm处有最大吸光度；以70%乙醇作为提取剂，料液比1 g ∶10 mL时，在377 nm处有最大吸光度。如图3所示，以80%、90%甲醇作为提取剂，料液比1 g ∶10 mL时，在410 nm处有较大吸光度；以70%乙醇作为提取剂，料液比1 g ∶10 mL时，在410 nm处有最大吸光度。
综合以上3个波长下所测的样品光吸光度，确定选取70%乙醇作为提取剂，在料液比1 g ∶10 mL条件下，提取液在254、377、410 nm处均有较大吸光度，表明甘草悬浮细胞中的主要有效成分无论是三萜皂苷类化合物还是黄酮类化合物都能被充分地析出。
2.3细胞培养物中黄酮类化合物的测定
2.3.1芸香苷标准曲线的绘制以芸香苷溶液浓度为横坐标、对应的吸光度为纵坐标，用Origin 8.0绘制标准曲线，并得到标准方程D=4.125 7C+0.082 98，r2=0.998（D为吸光度，C为芸香苷标准品浓度），详见图4，表明芸香苷标准品浓度与D410 nm呈良好的线性关系。
2.3.2乌拉尔甘草悬浮细胞中黄酮类化合物的含量5份乌拉尔甘草悬浮细胞供试样品溶液经分光光度计检测后结果如表1所示，根据悬浮培养的“2.3.1”节所得标准品的回归方程计算，乌拉尔甘草细胞中黄酮类化合物的含量是 0.020 0 g/g，同法测得野生乌拉尔甘草根粉中黄酮类化合物的含量是0.088 0 g/g，悬浮乌拉尔甘草细胞中黄酮类化合物含量大约是野生乌拉尔甘草根粉中黄酮类化合物含量的23%。
3结论
以产自内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗的乌拉尔甘草种子通过植物组织培养技术获得的离体悬浮细胞为研究对象，通过双因素无重复试验筛选了乌拉尔甘草悬浮细胞培养物有效成分提取的最佳工艺。甘草具有多种生物学活性与药理学活性，而起主要作用的有效成分通常被认为是三萜皂苷类和黄酮类化合物。试验结果表明，以70%乙醇为提取剂、料液比1 g ∶10 mL 的条件下超声提取，甘草中的主要有效成分得到充分析出。
分析了悬浮乌拉尔甘草离体细胞中黄酮类化合物的含量，结果表明：悬浮培养的乌拉尔甘草细胞中的黄酮类化合物含量是野生乌拉尔甘草中黄酮类化合物含量的23%。虽然悬浮培养的乌拉尔甘草细胞中黄酮类化合物总含量远低于野生乌拉尔甘草，但悬浮培养周期短，仅需3周，而野生甘草生长周期长达4～5年；此外，悬浮培养方便、快捷、易人工控制，避免了病虫害等其他自然因素的影响。因此，利用甘草细胞大规模培养生产黄酮类化合物为缓解甘草野生资源危机提供了可行的途径[12]。
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葎草有效成分的提取及药理研究 篇12
关键词：葎草,抗氧化,止泻,增强免疫,抗炎,中药提取
葎草味甘、苦, 性寒, 具有清热解毒、主水痢的功效, 是一种传统的中药材, 其生命力极强, 房前屋后、田间地头、山坡沟壑都可以发现葎草, 但在药材市场上却鲜有销售; 主要是因为葎草茎蔓上生有很多小刺, 导致采集困难; 同时葎草粗纤维多, 不利于直接添加到动物饲料中。因此, 本试验对葎草有效成分进行了提取并研究了其药理作用, 现将结果报道如下。
1 材料
1. 1 试验动物
昆明系小鼠, 购自河北医科大学试验动物中心, 常规饲养3 d, 备用。
1. 2 药品、菌种及主要试剂
葎草, 采自河北农业大学中兽医学院标本园; 大黄, 购自河北省安国药材市场; 大肠杆菌、沙门氏菌、链球菌, 购自中国兽药监察所; 超氧化物歧化酶 ( SOD) 和丙二醛 ( MDA) 试剂盒, 购自南京建成生物工程研究所。
1. 3 主要仪器
紫外- 可见分光光度计 ( 型号为756s P) , 购自上海光谱仪器有限公司。
2 方法
2. 1 葎草有效成分的提取
准确称取葎草粉末250 g, 放入3 000 m L锥形瓶中, 乙醚冷浸24 h; 过滤减压回收乙醚, 采用水蒸气蒸馏法提取2 h; 用乙醚萃取3 次, 合并萃取液, 无水硫酸钠干燥, 减压回收乙醚, 即得到具有特殊浓香气味的葎草挥发油[1]。
向药渣中加入10 倍量的纯化水, 80 ℃ 提取4次, 合并提取液, 真空浓缩至适量; 加入4 倍体积的95% 乙醇, 冷藏过夜; 离心收集沉淀, 即得水提粗多糖[2,3]。滤液部分用旋转薄膜蒸发仪回收乙醇, 即得到葎草黄酮A。
向部分药渣中加入80% 乙醇300 m L, 浸泡24 h;提取2 次, 合并滤液, 用旋转薄膜蒸发仪回收乙醇, 即得到葎草黄酮B。
2. 2 葎草不同成分的抑菌试验
在已接种大肠杆菌、沙门氏菌和链球菌的培养基上均匀挖洞, 将葎草提取物注满洞孔, 4 ℃ 放置2 h, 37 ℃ 培养24 h, 测定抑菌圈直径的大小, 确定药物对细菌的作用效果。
2. 3 葎草不同成分对二甲苯所致炎症的抑制作用
将50 只20 日龄昆明系健康小鼠随机分为5 组, 10 只/ 组, 分别灌服生理盐水、葎草挥发油、葎草多糖、葎草黄酮A、葎草黄酮B, 0. 5 m L/只, 每日给药1 次, 连续给药7 d。于末次给药30 min后, 用移液枪将100%二甲苯 ( 20 μL) 滴涂到小鼠的左耳, 1 h后处死小鼠, 剪下左右耳廓, 以8 mm直径的打孔器分别在两耳的相同部位打孔, 用分析天平称重, 以两耳片重量之差作为炎症指标, 计算各组小鼠耳肿胀度和抑制率。
2. 4 葎草不同成分对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的影响
将50 只20 日龄昆明系健康小鼠随机分成5 组, 10 只/ 组, 分别腹腔注射生理盐水、葎草挥发油、葎草多糖、葎草黄酮A、葎草黄酮B, 0. 5 m L/只。用药2 h后, 每只小鼠腹腔注射5% 鸡红细胞0. 4 m L; 8 h后脱颈致死, 仰位固定, 经腹腔注入生理盐水2. 5 m L; 轻轻转动固定板1 min; 抽取腹腔洗液1 m L, 取1 滴涂片, 37 ℃ 湿盒孵育30 min; 取出玻片, 漂洗, 晾干, 以丙酮- 甲醇液固定5 min; 再用4% 姬姆萨- 瑞特氏染液染色5 min; 纯化水漂洗, 晾干。在油镜下每张玻片计数巨噬细胞200 个, 计算吞噬百分率和吞噬指数。计算公式: 吞噬百分率= ( 吞噬鸡红细胞的巨噬细胞数/200 个巨噬细胞) × 100% ; 吞噬指数= 被吞噬的鸡红细胞总数/200 个巨噬细胞。
2. 5 葎草不同成分的抗氧化试验
取50 只16 月龄昆明系小鼠随机分成5 组, 10 只/ 组, 分别灌服生理盐水、葎草挥发油、葎草多糖、葎草黄酮A、葎草黄酮B, 0. 5 m L/只, 每日给药1次, 连续给药7 d。将小鼠处死, 采血分离血清; 同时取肝脏、脾脏、肺脏和肾脏, 用匀浆管在冰水中匀浆, 然后1 200 r/min离心30 min, 取上清液备用。按照相应试剂盒操作说明分别测定血清与组织中SOD活性和MDA含量。
2. 6 葎草不同成分的止泻作用
选取优质大黄200 g, 加水300 m L, 煎煮10 min, 浓缩至200 m L, 备用。取体重为20 ~ 22 g的昆明系小鼠50 只随机分为5 组, 分别灌服生理盐水、葎草挥发油、葎草多糖、葎草黄酮A、葎草黄酮B, 0. 5 m L / 只, 每日给药1 次, 连续给药3 d。于末次给药后禁食6 h, 每只小鼠灌服大黄水提液0. 7 m L, 灌服后将小鼠置于钢丝网上, 用烧杯罩住, 钢丝网下垫上滤纸, 便于观察粪便的情况, 记录小鼠排出稀粪的次数和排出时间。
3 结果与分析
3. 1 葎草不同成分的提取结果
本试验得到具有特殊浓香气味的棕褐色挥发油 ( 0. 95 ± 0. 08) g, 所采葎草中挥发油的含量约为0. 38% ; 得到水提粗多糖 ( 2. 98 ± 0. 15 ) g, 葎草中多糖的含量为1. 19% ; 药渣部分得到葎草黄酮B为 ( 0. 75 ± 0. 04 ) g, 滤液部分得到葎草黄酮A为 ( 4. 20 ± 0. 21) g, 葎草中总黄酮的含量为1. 98% 。
3. 2 葎草不同成分的抑菌试验
结果见表1。
mm
注: 同行数据肩标* 表示差异显著 ( P < 0. 05) 。
由表1 可知, 葎草挥发油、葎草多糖对链球菌、大肠杆菌和沙门氏菌都有一定的抑制作用, 和葎草黄酮A、葎草黄酮B相比差异显著 ( P < 0. 05) 。葎草挥发油对大肠杆菌的抑制效果更强, 抑菌圈直径为 ( 22. 2 ±2. 97) mm。葎草黄酮A、葎草黄酮B对链球菌、大肠杆菌和沙门氏菌几乎没有抑菌效果。
3. 3 葎草不同成分对二甲苯所致炎症的抑制作用
结果见表2。
注: 与生理盐水组比较, 数据肩标**表示差异显著 ( P < 0. 01) , 无肩标表示差异不显著 ( P > 0. 05) 。
由表2 可知: 小鼠耳朵涂擦二甲苯后, 肿胀非常明显, 肿胀度达到了 ( 12. 56 ± 2. 18) mg, 而葎草黄酮A和葎草黄酮B对这种肿胀有明显的抑制作用, 与生理盐水组相比差异极显著 ( P < 0. 01) ; 且没发现葎草挥发油、葎草多糖有这种作用, 与生理盐水组相比差异不显著 ( P > 0. 05) 。
3. 4 葎草不同成分对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的影响
结果见表3。
注: 与生理盐水组比较, 数据肩标* 表示差异显著 ( P < 0. 05) 。
由表3 可知: 葎草挥发油、葎草多糖均能提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬百分率, 与生理盐水组相比差异显著 ( P < 0. 05) ; 同时葎草挥发油组、葎草多糖组的吞噬指数也显著高于生理盐水组, 吞噬指数分别为0. 73 和0. 66 ( P < 0. 05) 。
3. 5 葎草不同成分的抗氧化试验
3. 5. 1 葎草不同成分对老龄小鼠SOD活性的影响
结果见表4。
由表4 可知, 葎草黄酮A和葎草黄酮B可以明显提高血清中SOD的活性, 分别为 ( 55. 65 ±11. 53) U / m L和 ( 47. 68 ± 12. 05) U / m L, 葎草黄酮B组与生理盐水组比较差异显著 ( P < 0. 05) , 葎草黄酮A组与生理盐水组比较差异极显著 ( P < 0. 01) ; 在脾脏和肾脏, SOD活性变化的规律与血清一致。在肝脏中SOD活性比较高, 使用葎草黄酮A、葎草黄酮B后, SOD活性分别为 ( 132. 70 ± 12. 25) U/m L和111. 96 ± 12. 27) U / m L, 显著高于生理盐水组 ( P <0. 05) 。葎草挥发油和葎草多糖对小鼠SOD活性的影响不大, 差异不显著 ( P > 0. 05) 。
注: 与生理盐水组比较, 数据肩标* 表示差异显著 ( P < 0. 05) , **表示差异极显著 ( P < 0. 01) , 无肩标表示差异不显著 ( P > 0. 05) 。
3. 5. 2 葎草不同成分对老龄小鼠丙二醛含量的影响
结果见表5。
注: 与生理盐水组比较, 数据肩标* 表示差异显著 ( P < 0. 05) , ** 表示差异极显著 ( P < 0. 01) , 无肩标表示差异不显著 ( P > 0. 05) 。
由表5 可知, 葎草挥发油、葎草多糖、葎草黄酮A、葎草黄酮B对小鼠血清中丙二醛的含量没有影响, 和生理盐水组比较差异不显著 ( P > 0. 05) 。在肝脏中, 葎草黄酮B可以显著降低丙二醛含量至 ( 35. 47 ± 4. 34) nmol/mg ( P < 0. 05) , 葎草黄酮A可以极显著降低丙二醛含量至 ( 30. 01 ± 4. 14) nmol/mg ( P < 0. 01) 。在脾脏中, 葎草黄酮A可以显著降低丙二醛含量至 ( 37. 21 ± 10. 47) nmol/mg ( P < 0. 05) 。在心脏中, 葎草黄酮A、葎草黄酮B均可以显著降低丙二醛含量 ( P < 0. 05) 。在肾脏中, 葎草各提取成分对丙二醛含量无影响 ( P > 0. 05) 。葎草多糖、挥发油均未发现对血清、肝脏、脾脏、肾脏和心脏中丙二醛含量有影响, 与生理盐水组比较差异不显著 ( P >0. 05) 。
3. 6 葎草不同成分对大黄致泻小鼠的作用
结果见表6。
注: 与生理盐水组比较, 数据肩标* 表示差异显著 ( P < 0. 05) 。
由表6 可知, 在试验中, 灌服大黄煎剂后6 h13 min生理盐水组小鼠首先出现腹泻, 其他各组也先后出现腹泻现象, 葎草黄酮A组小鼠出现腹泻的时间最晚, 为9 h 20 min。各组小鼠出现的腹泻次数也有差异, 葎草黄酮A组腹泻次数最少, 为 ( 2. 11 ±1. 24) 次, 和生理盐水组比较差异显著 ( P < 0. 05) 。
4 讨论
《唐本草》认为, 葎草有“止水痢、虚热口渴”的功效”, 这也是人们用葎草治疗家兔等动物腹泻的依据所在。本试验中葎草挥发油的提取量为0. 38% 、多糖的提取量为1. 19% 、总黄酮的提取量为1. 98% 。同时试验还发现, 葎草挥发油、葎草多糖对链球菌、大肠杆菌和沙门氏菌都有一定的抑制作用, 其中葎草挥发油对大肠杆菌的抑制效果更强, 抑菌圈直径为 ( 22. 20 ± 2. 97) mm, 和参考文献[4]报道的结果相似。而葎草黄酮A对大黄导致的腹泻有很好的抑制作用, 这与柳诗全[5]报道的结果一致。葎草黄酮对二甲苯导致的小鼠耳肿胀也有明显的抑制作用。葎草挥发油、葎草多糖不仅能提高巨噬细胞的吞噬能力, 同时还可以提高巨噬细胞的活化数量, 达到提高免疫力的目的。葎草黄酮A、葎草黄酮B有很强的抗氧化作用, 从而达到保护细胞免受损伤的效果。因此认为, 葎草在治疗动物腹泻时可以从抑菌、止泻、增强免疫、消炎和保护组织损伤几个方面发挥作用。
参考文献
[1]殷献华, 李天磊, 潘卫东, 等.葎草挥发油化学成分分析及其抑菌作用研究[J].山地农业生物学报, 2010, 29 (5) :415-418.
[2]褚衍亮, 王娜, 张明川.葎草多糖的超声提取及抑菌活性研究[J].时珍国医国药, 2010, 21 (2) :342-344.
[3]张小灵, 丁卓平, 褚琳.葎草中多糖微波提取工艺研究[J].辽宁农业科学, 2011 (3) :21-28.
[4]周家驹, 谢桂荣, 严新建.中药原植物化学成分手册[M].北京:化学工业出版社, 2004.