有效成分组

有效成分组（共7篇）

有效成分组 篇1

摘要：中药复方是中医学中的宝贵财富,多成分、多靶点是其优势和特色所在。但由于中药复方成分复杂,作用机理不清,量-效关系缺乏科学的数据支持,严重阻碍了中医药的现代化和国际化进程。中药复方有效成分组是指中药复方中与该复方临床治疗目的 密切相关的所有药理活性成分。随着有效成分组概念的提出,中药复方的有效成分组研究日益受到人们的关注。本文对中药复方有效成分组的基本原理和近几年开展的相关研究方法进行了综述,主要介绍了化合物群分析法,指纹图谱分析,药代动力学,高通量药物筛选等技术在中药复方有效成分组研究中的应用,这不仅有助于推动民族药物的继承和发展,为新药开发提供思路和技术上的参考,同时也有助于促进中医药现代化并最终走向世界。

关键词：中药复方,有效成分组,药物活性评价,高通量药物筛选

中药复方是中医临床用药的主要形式,中药成分复杂,多成分多靶点相互作用是其治病的主要机理。为了研究清楚中药发挥作用的主要药效成分,很多学者在中药化学成分的分析和结构鉴定等方面做了大量的研究。有效成分组的概念是在长期临床经验和大量科学研究相结合的情况下提出来的。作为与临床治疗目的密切相关的所有药理活性成分,有效成分组不仅是保证临床疗效的物质基础,也是中药复方制剂质量检测的重要对象,对中药的质量检测和现代化进程有重要意义。近年来,随着科学技术尤其是药物分析技术和高通量筛选等技术的发展,中药复方有效成分组的研究得到了长足的进步,并开拓了良好的前景。

1 中药复方及其有效成分组概述

中药复方是指在对疾病辨证论治的基础上,按照配伍原则将两味或两味以上的药材组成的一组药物。中药复方是按照君臣佐使、整体协同的原则进行配制,各种药效成分有机协同,相互配合达到治疗效果,单独某一活性成分并不一定有明显的疗效。中药复方有效成分组是指中药复方中与该复方临床治疗目的密切相关的所有有效物质,是中药复方制剂质量控制的基本对象[1]。有效成分组的物质来源复杂,包括原味药材中的固有成分,不同制备过程的形成产物和经体内消化代谢产生的物质[2]。目前由于中药复方药效物质基础不明确,难以进行药物的质量控制,制约了中药复方的国际化和现代化进程,因此中药复方有效成分组学的研究具有重要意义。

有效成分组的概念有别于有效部位和有效成分。有效部位是指一味中药或中药复方中的一类或几类化合物,其含量达到总提取物的50%以上并被认为是治疗疾病的有效成分,这一类或者几类化合物的混合体即被认为是有效部位。有效成分是指天然药物中代表其功效的一种独立的化学成分,一般具有明确的化学结构式或物性常数。有效部位和有效成分都不能代表中药复方中与治疗目的密切相关的所有物质,不能解释有效成分组的整体作用,因而具有局限性。

2 中药复方有效成分组研究方法

2.1 化合物群分析法

将复方作为一个整体,用现代分离技术将性质相似的化合物群进行分离,如分离成黄酮类、皂苷类、生物碱类,多糖类,所分离的化合物代表复方中所有药物此种化合物的总和,再对各化合物进一步分析,采用色谱,波谱等多种现代分析鉴定技术,确定化合物中的有效成分。刘斌等[3]对苦参汤生物碱部分进行研究,首次从苦参汤中分离鉴定出8种化合物,其中苦豆碱为首次在此复方中的苦参、生地黄、黄芩3味中药中发现。刘明生等[4]对传统复方肠胃康进行研究,利用多种柱色谱对复方进行分离纯化,再根据理化性质和波谱数据鉴定出化合物结构,首次从肠胃康有效成分组中分离出五种黄酮类化合物。化合物群分析法是复方有效成分组研究的基础和重要手段,可明确有效成分组中化合物的结构。

2.2 指纹图谱分析

中药指纹图谱分析是一种综合的、可量化的鉴定手段,是将某些中药材或中药制剂经适当处理后,采用一定分析手段,得到能够标示其化学特征的色谱图或光谱图的分析方法。整体性和模糊性是指纹图谱两大基本属性,更加符合中药复方有效成分鉴定的特色,是顺应中药复方发展应运而生的一种质量控制模式。中药指纹图谱需同时具有“共性”和“个性”两种特性。“共性”应能体现出不同采收时期和不同产地的同一种药材在某方面的共同特征;“个性”不仅要能反映出该种药材有别于其他任何物质的特点还要能体现出因产地和采收期不同而造成的差异[5]。中药指纹图谱有很多种建立方法:如薄层色谱法(TLC),气相色谱法(GC),高效液相色谱法(HPLC),高速逆流色谱法(HSCCC),紫外可见光谱(UV),红外光谱(IR)和近红外光谱(NIR)等。郭秋平等[6]用高效液相法测定11批百合药材的指纹图谱,确立了13个共有峰,该方法能较为全面的反映出百合的化学成分,为其质量控制提供了有效参考。陈永刚等[7]以C18色谱柱为分析柱,甲醇-水(含冰乙酸)为流动相梯度洗脱,制备同一色谱条件下芸香科柑橘属6种常用理气中药黄酮类成分的液相色谱指纹图谱。此图谱可以较为直观的比较出各特征峰峰高及峰面积的差异。指纹图谱分析推动了复方有效成分组质量检测的极大发展。

但在实际应用中,指纹图谱分析还面临着很多问题。比如制定标准图谱时缺乏药材来源,成药工艺等各种指标控制;在解决分离和检测两大问题方面,前沿新技术应用不够;实验室条件,仪器设备的不同会造成指纹图谱有差异;大量信息的化学计量处理方法还不够完善等。

2.3 药物代谢动力学研究方法

中药药代动力学是中药药理和药物代谢动力学相融合而成的一门边缘学科,是中药现代化的重要组成部分。很多学者在此方面做了大量的研究,采用不同的观察指标和检测方法研究中药成分在体内的代谢变化过程,计算药代动力学参数。药代动力学研究为复方有效成分组的体内研究和安全使用奠定了基础。

2.3.1 血药浓度测定法

血药浓度测定法是指在药物吸收后,通过测定药物中某一有效成分在血液中的浓度来计算药物代谢动力学参数方法,主要适用于有效成分明确的中药。该方法首先采集服药动物的血液,再用色谱法,免疫分析法或微生物法等测定方法检测血液中某种有效成分的浓度,最后进行参数计算,分析其药动学过程。曲静伟等[8]利用荧光偏振免疫分析法指导临床地高辛安全用药。微生物法主要应用于具有抑菌作用的中药复方,潘嘉等[9]以抑菌效应为测定指标,得出川芎挥发油药动学过程属于一室开放模型,为该复方抗炎有效成分组体内代谢研究奠定了基础。

2.3.2 药理效应法

药理效应法是以药理效应为测定指标计算药动学参数的方法。本方法优点是检测的药理效应与中药功能主治一致,可以计算药物整体药效动力学参数,符合中药复方的整体观念。五子衍宗方是经典的中药复方,具有补肾益精、疏利肾气的作用,王学美等[10,11]在此方面做了大量临床研究,发现此方不仅可改善内分泌生殖系统,还可降低Ach E活性,减少线粒体DNA氧化损伤,改善轻度认知障碍。这些研究不仅确定了该复方有效成分组的药理效应,还为该方以后进一步的研究明确了方向。廖子君等[12]研究了中药大黄的有效成分组中的大黄素,发现大黄素可显著抑制人肺腺癌A-549细胞的生长,使细胞周期阻滞在G0/G1期,并且具有浓度依赖性。

药理效应法也有其局限性,由于中药复方多靶点作用的机理,实验过程中观测指标不同所得的药动学参数差异较大,再受到技术条件的限制,所得结论具有表观性。动物实验研究中还存在种属差异等问题。

2.3.3 毒理效应法

毒理效应法又称药物累积法,是以血药浓度多点测定的检测方法,用动物急性死亡率代表药物蓄积性的一种药代动力学研究方法,主要适用于有效成分和毒性成分相一致的中药。具体操作方法是多组动物按照不同的时间间隔给药,求出不同时间点的体存百分率,再计算出药动学参数。肖凤霞等[13]用此方法测定出四逆注射剂的毒性效应在大鼠体内成一级动力学过程。毒理效应法操作简单,检测指标明确,但是不能应用于人体,所以不是中药药动学的发展方向。

2.3.4 血清药理学(脑脊液药理学)

血清药理学研究方法是给动物经消化道服用一定剂量的药物,在合适的时间采血,制备含药血清,以含药血清取代原药或原药粗提取物作为药物源进行体外试验的药理学研究方法。由于是体外试验,条件可控性强,可在细胞、亚细胞水平上检测药物效应和作用机理。血清为药物源可避免粗制剂中的杂质或鞣质对体外细胞生存环境的影响,对中药复方的研究有进步意义。王宁宁等[14]用体外试验的方法,观察含药血清对癫痫大鼠离体海马脑片的影响,揭示了中药复方有效成分组的抗癫痫作用。王文萍等[15]用血清药理学方法研究了中药肠安泰体外对Co26lu大肠癌细胞的抗癌作用。

随着中药血清药理学的发展和中枢神经系统疾病防治的需要,中药复方的有效成分能否穿过血脑屏障并发挥对神经系统的保护作用等问题越来越受到关注,中药脑脊液药理学应运而生。曾克武等[16]利用加味五子衍宗方含药脑脊液研究了β淀粉样蛋白诱导海马神经元损伤的保护作用,得出复方中的黄酮类和多糖类成分可透过血脑屏障进入脑脊液,并对神经损伤有一定的保护作用。陈艳艳等[17]以脑脊液药理学为指导进行研究,发现芳香开窍类中药石菖蒲可能会降低星形胶质细胞水通道-4基因的表达。脑脊液药理学为复方有效成分组的研究开辟了一条新的途径。

但是,中药血清药理学实验方法尚处在一种探索发展阶段,其理论和实验操作方面都存在问题有待进一步解决。首先被吸收入血的成分并不一定是有效成分,还可以是无效成分,甚至是毒性成分,所以不能确定含药血清中发挥作用的就是有效成分。其次血清内源性成分复杂,再加上药物被吸收后某些微量成分与蛋白结合,给药物监测和药理实验带来了困难。在实验选材上,有待于规范动物的年龄和种属,不同年龄和种属的动物对药物的吸收有差异,血清的药物成分和含量也不尽相同。在实验操作上,要把握好给药剂量和采血时间[18]。

2.4 高通量药物筛选技术

高通量筛选技术是20世纪80年代后期发展起来的用于新药研发的高新技术。高通量筛选可在分子水平和细胞水平的基础上通过自动化和计算机控制系统,同时对大量被筛选样品进行生物学和药理学活性评价。利用高通量药物筛选技术分析复方有效成分组的思路是:首先利用天然产物快速分离技术将中药复方分离成接近单体化合物水平的几百个甚至更多的成分,将经过分离的这些样品通过高通量筛选的多种药物筛选模型便可以很快的了解各部分的药效。再用现代色谱和色谱质谱联用技术,找出复方的有效成分,采用成方组合的方式进行组合,形成有效成分组。最后用整体动物模型作药理作用评价和理论分析[19]。王月华等[20]用高通量筛选技术对中药复方小续命汤的240个连续组分的生物活性进行研究,结果发现L1~L40和A100~A120连续组分的抗氧化、抗损伤的作用效果好,可将这两部分重新组合作为小续命汤的有效成分组,对复方进行了精简优化。高通量药物筛选有可能得到治疗效果更佳的理想药物组分,为新药研发提供思路。张冉等[21]建立α-葡萄糖苷酶抑制剂的高通量筛选模型,对30味常用的清热解表药共72个样本进行筛选,发现鸭跖草、山慈菇和桑叶的提取物可抑制α-葡萄糖苷酶,具有降血糖作用。

高通量筛选技术的应用克服了中药复方传统研究方法的技术障碍,实现了药物筛选的自动化和规模化。但是此项技术在国内起步较晚,尚处于发展阶段。体外模型的筛选结果与整体药理作用的关系,高通量筛选模型的评价标准以及新的药物作用靶点的研究和发现等问题还有待进一步解决。

2.5 其他方法

膜分离技术在制药工业中应用广泛,可有效去除悬浮物、蛋白、色素等大分子杂质,在中药的制备方面可取代醇沉,提取分离有效成分,特别是在提高中药复方口服液质量方面更突显其优势[22]。近几年,国内外越来越关注胃肠道环境对药物的最初影响,研究发现中药复方在胃肠道内的动态变化会影响有效成分的溶出,吸收和代谢。甘草酸是芍药甘草汤中的有效配糖体成分之一,胃肠道菌群可将甘草酸代谢成活性产物甘草次酸,如果在临床合用抗菌剂的话,会影响甘草酸的转化,降低其生物利用度,何菊秀等[23]在此方面做出研究,指导临床用药。近年来不少研究发现中药的作用原理与其生物活性成分调控基因表达有关。刘小美等[24]研究2型糖尿病大鼠胰岛素受体底物-2基因表达及复方黄连降糖片对其的干预作用,发现其降糖原理可能与提高外周组织IRS-2的基因表达,改善胰岛素信号传递有关。类似的研究还有安胎养血合剂干预肾移植大鼠肾小管上皮细胞凋亡及Fas/Fas L基因的表达[25],益气扶正药干预脾虚大鼠脑内IL-18蛋白及基因表达等[26]。

中药复方有效成分组研究方法优缺点比较见表1。

3 展望

中药复方有效成分组的研究已经取得了较大的进展,但是其研究方法尚有待进一步的改进和提高,特别是以复方药理作用机制为导向的有效成分组研究将是今后研究的重点。文中所述的各种中药复方有效成分组研究方法各有利弊,如果能取长补短,再加上各学科之间的交叉渗透,可以开创一个中医药研究和现代化的新模式,有助于促进民族药物的有效成分,作用机理和组方原理的阐明,并对中药复方的临床疗效和质量控制提供有益的借鉴,这将在中国新型药物研发过程中发挥重要作用。

有效成分组 篇2

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

中药有效成分研究 篇3

1 提取物不能等同于原中药

1.1 中药提取物的药性与原中药不同。

传统中药多是对动植物原材料的简单加工品, 通过动植物含有的多种成分协同作用而表现为多种功效的集合, 通常以1~2个成分作为主要作用物质, 而其它成分为辅佐 (促进和抑制) , 其四气五味等药性亦是由多种成分共同体现的;而中药提取成分多为单一成分, 没有其它成分的辅佐, 功效直接而单一, 其气味寒热及升降沉浮等药性, 可能会与原中药多种成分所共同表现出来的药性有很大差异, 甚至相反。

1.2 中药提取物的双向调节作用减弱或消失。

如刺五加对血压具有双向调节作用等, 有很多传统中药多成分结构对机体的作用具有选择性 (或机体对药物不同成分的选择吸收) ;而提取物双向调节作用往往大大削弱或消失, 机体对药物吸收的选择性差。

1.3 中药提取物的毒副作用明显增强。

传统中药的多成分结构使其所含某一成分的毒副作用受到其它成分 (多被现代研究看作为无效成分) 抑制而大大削弱或消失;而中药提取物的单一成分结构的作用类似于西药, 其毒副作用往往凸显出来, 如麻黄素的成瘾性是在原药麻黄中所没有的。

2 单体研究不能替代中药研究

过分着重于把提取物尽量做成单体, 似乎成为现在中药药理研究的一种趋势, 将其制成类似于西药式的纯净化学物质, 从而忽略了功效是否因此而减弱和改变, 这种作法是不恰当的。中药有效成分的研究宗旨是“三效三小”, 即高效、速效、长效, 毒性小、副作用小、药量小, 是如何使药物更好的治疗疾病。许多中药的疗效是由几个或更多成分共同作用体现的, 这样就不宜于过度提纯。

3 应当加强对中药药性的理论研究

中医药之所以能够在治疗疾病中体现出良好的疗效, 要归功于具有整体观念和辨证论治特点的中医理论, 而中医药性理论则是把中医理论和具体中药相结合的最重要一环。实现中药现代化, 就必须实现中药药性理论的现代化, 否则离开中药基本理论, 单纯将中药进行有效成分的分离提取, 只会使中药现代化成为空中楼阁。如果没有中药药性理论, 中药就跟中医的辨证论治相脱节, 就只能得出“中药某化学成分能治疗西医某疾病”之类的结果, 与西药有何差别?

当然, 中药有效成分的四气、五味等的研究可能与传统中药有很大差异, 研究方法也更多的依靠试验的方式, 如何建立切实可行的药性试验方法是一个难题, 也是亟待解决的问题。

4 加深对现代药理毒副作用的研究

中药有效成分或有效部分, 因其经过了提取、精制、纯化, 已经大不相同于原材, 更不同于经过减毒、增效配伍的中药复方制剂, 其活性成分的富集, 在其作用强度增强的同时, 其毒性作用也可能增强, 加上这些提纯的有效部位或成分没有足够药理和毒理研究数据。因此, 对于有效部位或有效成分, 新药制剂有条件能做出毒性反应, 就应该找出这个毒性反应剂量, 以及毒性反应的靶器官、靶组织和毒性反应的强弱, 甚至是长期大剂量给药下可能出现的后续毒性反应, 为临床研究和运用提供有力的参考;否则, 临床使用的安全评价就没有达到研究的目的, 也是失败的。因此必须把有关副作用的研究提到该类药物研究的核心地位。

辣椒有效成分的应用 篇4

辣椒种的主要成分为辣椒碱类物质和辣椒红色素类物质, 辣椒中总辣椒碱成分3/4为辣椒碱, 且辣椒碱具有药理作用强的特点。辣椒红素作为辣椒红色素中的代表物质, 其具有含量高、应用广泛等特点。所以本文对辣椒中的辣椒碱和辣椒红素类物质的应用进行了总结。

1 辣椒碱类物质

辣椒碱类物质作为一类香草酰胺类生物碱, 是辣椒中引起辛辣味的主要物质, 主要包括辣椒碱 (Capsaicin) 、二氢辣椒碱 (Dihydrocapsaicin) 等14种, 其中辣椒碱和二氢辣椒碱分别占总碱的74%和21%。

1.1 药理方面的应用

1.1.1 镇痛作用

研究发现对于伤害性热和化学品刺激所引起的疼痛, 给予内服或局部使用辣椒碱类化合物进行治疗, 可明显降低疼痛程度, 并且鞘内注射微量辣椒碱可使患者长期丧失对热和化学品刺激的反应。相对于吗啡4h~6h的镇痛效果, 辣椒碱镇痛效果可持续7天~10天, 并且具有无成瘾性的优点。

1.1.2 抗炎作用

对P物质、鹿角菜胶和丁酸菌引起的动物关节发炎辣椒碱有显著的抗炎效果。且不论在炎症发生之前或者炎症发展至高峰, 辣椒碱都持续有效。

1.1.3 减肥作用

有研究显示, 辣椒碱能够加快脂肪燃烧而有助于减肥, 同时辣椒碱增加和维持饱足感从而抑制饥饿减少食物摄入量, 如果长期服用会有减肥效果.

1.1.4 其他作用

辣椒碱还有心血管保护作用、抗癌作用、抗氧化作用、保肝作用、止瘙痒作用、神经保护作用等, 辣椒碱的药理作用广泛, 具有十分良好的研究前景, 对辣椒碱不断深入研究将会在新要开发方面有更好的收获。

1.2 食品方面的应用

辣椒碱具有改善消化、促进食欲等功能, 能增加唾液分泌, 促进血液循环, 因此辣椒碱可作为健胃剂。实验表明辣椒碱对细菌有较强抑制作用, 但对霉菌的抑制作用弱。所以辣椒碱可作为食品的抗菌剂。

1.3 农业方面的应用

辣椒碱辛辣、无毒, 对有害生物具有良好的触杀、驱避作用, 作为一种新型的绿色农药, 具有药效高、持效长、可降解等特点。

1.4 军事方面的应用

辣椒碱能刺激眼黏膜和鼻腔内膜, 使人不住的流口水流鼻涕, 在军事上可以用来制作催泪枪、催泪弹, 且无毒副作用。

1.5 涂料方面的应用

涂料中添加辣椒碱用于轮船外壳, 可阻止海洋生物和海藻的附着, 同时这种涂料涂在金属、塑料管、树木等的表面, 对昆虫白蚁等有趋避作用, 且作用持久。

2 辣椒红素色类物质

辣椒红色素类物质存在于成熟红辣椒果皮中, 是天然红色素属叶黄素类共轭多烯烃含氧衍生物, 辣椒红色素类物质的最主要成分为辣椒红素 (capsanthin) 、辣椒玉红素 (capsouebin) 等。

2.1 药物方面的应用

胡萝卜素是常用的抗氧化剂, 而辣椒红色素是类胡萝卜素的一种, 研究表明辣椒红色素有一定的抗氧化效果。氧化和老化、慢性病及癌症都有关系, 实验表明, 辣椒红色素都有防癌、预防动脉粥样硬化效果。

辣椒红色素可作为药品糖衣着色剂, 与其他着色剂相比, 辣椒红色素不仅无毒, 而且色泽鲜艳, 使人乐于接受, 适合用作儿童用药, 还兼有防潮的功效。

2.2 食品方面的应用

辣椒红色素作为颜色添加剂其色泽鲜艳, 光亮度好, 着色均匀, 性质较稳定, 且无毒副作用, 在食品领域应用前景广阔。

2.3 妆品方面的应用

化妆品中如唇膏、腮红等, 涉及到色素的应用, 但目前使用的色素多为人工合成, 对人体危害很大, 而天然色素具有无毒、对人体无害的特点, 因此天然色素更具市场。

2.4 预防辐射方面的应用

研究发现, 香辛料能够使细胞的DNA免于辐射线的破坏, 特别是对伽玛射线的伤害, 香辛料能保护的最为彻底, 辣椒红色素是一种香辛料。研究人员对姜黄素、咖喱、红辣椒、黑胡椒等香辛料比较他们预防辐射的效果, 结果辣椒红色素预防辐射的效果最为显著。

开发前景:

我国的辣椒资源相当丰富, 全国各地都有种植, 特别是四川、河北、河南、山东、山西、广西、云南等省种植面积较大, 年总产量上千万吨, 辣椒资源相当丰富。近年来随着对辣椒的深入研究, 辣椒中主要成分、功能、机理进一步明确, 辣椒的应用将越来越广泛。

摘要：辣椒含有多种有效成分, 具有很高的营养价值、保健功能, 商业开发前景广阔。本文介绍了辣椒有效成分:辣椒碱类物质、辣椒红色素类物质, 并对相应代表性物质辣椒碱和辣椒红色素应用现状进行介绍, 希望对辣椒的综合开发利用有所裨益。

关键词：辣椒,辣椒碱,辣椒红色素,应用

参考文献

[1]刘洋.龙应霞辣椒研究现状及发展策略.黔南民族师范学院学报, 2009 (3) .

[2]芮光伟, 杨潇.GC/MS/AMDIS法测定四种辣椒中三种辣椒碱类物质的含量.中国调味品分析检测, 2012 (11) .

[3]戴雄泽, 刘志敏.辣椒素类物质研究进展[A].园艺学文集——湖南省园艺学会第八次会员代表大会暨学术年会论文集[C], 2005.

[4]王穗萍, 夏延斌.辣椒素类物质测定方法的研究进展[A].食品安全监督与法制建设国际研讨会暨第二届中国食品研究生论坛论文集 (上) [C], 2005.

[5]刘思杨, 贺稚非, 贾洪锋.辣椒红色素的研究进展[J].四川食品与发酵, 2005 (3) .

[6]曾岭岭, 王斌, 陈烨, 车涤非, 周建军, 赵金, 连宾.辣味食品辣度量化分级技术研究[J].食品科学, 2006 (7) .

黄连须根有效成分提取工艺研究 篇5

1.1 实验材料与试剂

黄连须根 (来自重庆石柱黄连GAP生产基地, 新采, 已晒干) , 硫酸、甲醇、磷酸、十二烷基磺酸钠 (SDS) 、三乙胺等均为分析纯, 工业甲醇、大孔树脂 (沧州宝恩化工有限公司) , 昆明种小白鼠, 体重18~22g。

1.2 实验方法

1.2.1 硫酸提取浓度的选择

称取4组黄连须根, 每组5g, 分别加入40m L不同浓度的0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的硫酸溶液室温下浸泡48h。分别取样0.1m L, 稀释到2m L甲醇中, 10000r/min离心1 0 m i n, 取上清液注入高效液相色谱仪进行含量分析。

1.2.2 硫酸提取时间的选择

称取2组黄连须根, 每组10g, 分别加入100m L 0.3%的硫酸溶液室温下浸泡12h、24h、36h、48h、56h。

1.2.3 温度对提取含量的影响

称取3组黄连须根, 每组

5g, 分别加入50m L 0.3%硫酸溶液, 分别在室温 (20℃) 、40℃和60℃下浸泡24h。

1.2.4 黄连须根酶预处理工艺条件的选择

(1) 提取时间对提取含量的影响:取3个3角瓶, 分别加入10g黄连须根, 及150m L蒸馏水, 再分别加入0.01g纤维素酶。将p H值控制在4.5~5.5之间, 温度控制在40~65℃之间。然后浸泡4、8、12、24、36h。用210m L0.3%H2SO4浸提液, 浸泡1h之后取0.1m L, 稀释到2m L甲醇中, 10000r/min离心10min, 取上清液注入高效液相色谱仪进行含量分析。 (2) 添加纤维素酶量对提取含量的影响:取三个三角瓶, 分别加入10g黄连须根, 及150m L蒸馏水, 再分别加入0.02g, 0.01g, 0.005g纤维素酶。将p H值控制在4.5~5.5之间, 温度控制在40~65℃之间, 浸泡24h。

2 结果与讨论

2.1 黄连须根酸水浸提工艺条件的选择及优化

2.1.1 硫酸提取浓度的选择

黄连复合生物碱中主要成分系季铵生物碱, 溶于水、乙醇, 其硫酸盐溶解度和其盐酸盐的溶解度差异较大, 且硫酸根离子易于沉淀, 硫酸提取有利于后期盐酸生物碱的制取, 是工业生产中常选的浸提溶剂。用0.2%~0.5%不同浓度的硫酸分别浸提48h, 结果如下:随着硫酸浓度的增加, 生物碱提取含量增加, 但硫酸浓度>0.3%后提取含量反而有所下降, 可能是高浓度的硫酸会破环生物碱的结构, 导致含量下降。故硫酸提取的最佳浓度选择0.3%。

2.1.2 硫酸提取时间的选择

当提取液硫酸浓度较低时 (0.2%) 生物碱的提取含量会随着时间的延长而增加, 在48h达到最高, 并有继续增加的趋势;综合分析, 在适宜浓度下生物碱的提取含量会随着时间的延长而增加, 但时间若超过48h, 黄连须根就很容易变质, 所以硫酸提取的最佳时间选择48h。但此工艺的耗时较长, 于是考虑温度的影响。

2.1.3 温度对提取含量的影响

温度对生物碱的提取有较大的影响, 40℃下的提取率与室温下相比提高了70%左右, 40~60℃也有增加, 但速度明显减小, 若选取60℃则增加了投入成本, 所以可以选择40℃作为提取的最佳温度, 这一条件下可能会对提取的最佳时间也有影响, 需要重新选择。同时也可作出推测, 60℃并没有达到回流提取的效果, 可以尝试进一步升温使提取含量有所突破。

2.2 黄连须根酶预处理

2.2.1 酶处理时间对提取含量的影响

随着酶处理时间的增加, 生物碱提取含量先是陡然上升然后趋向于平稳的直线, 酶处理时间对提取含量没有显著影响, 此结果表明酶预处理并没有表现出明显的优势。这可能是温度、p H值等参数没有达到酶的最适条件所致。不过从理论上说选择酶处理的最佳时间是2 4 h。

2.2.2 加入酶量对提取含量的影响

随着酶加入量的增加, 生物碱的提取含量先上升后下降, 这说明正如文献记录, 纤维素酶可以催化纤维素β-D-葡萄糖苷键的断裂, 破坏植物细胞壁, 从而促进植物有效成分的浸出, 使提取含量提高;但是之后提取含量又下降, 可能是酶的高浓度会破坏有效成分本身, 导致含量降低。所以, 从理论上说当纤维素酶量加到0.01g时最佳。

2.3 黄连须根微波处理提取

2.3.1 微波处理时间对提取含量的影响

生物碱提取含量随着微波处理时间的增加呈先上升后下降的趋势, 微波处理技术是利用微波产生的物理反映, 强烈震动来加快药物有效进入溶剂, 提高效率, 缩短时间, 但是从实际看来, 微波处理时间过长仍然会导致提取含量下滑, 可能是由于微波处理时间过长反而导致有效成分失活。因此, 从实验数据上说, 微波处理时间在3 m i n为最佳。

2.3.2 微波处理前浸泡时间对提取含量的影响

药根碱提取含量的最大值出现在, 微波处理前浸泡1 h或者2 h, 从实际出发, 节约成本考虑, 选择药根碱的前浸泡最佳时间为1h;对于小檗碱, 应选择5 h为最佳前浸泡时间。

参考文献

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典 (2005年版) [M].北京:化学工业出版社, 2005:213.

中药有效成分分离技术研究进展 篇6

1 超临界流体萃取技术

超临界流体萃取 (Supercritical Fluid Extraction, SFE) 技术最常采用的超临界流体为二氧化碳。二氧化碳具有临界温度接近室温、临界压力不高、不活泼、无毒、对环境无污染、价格便宜、纯度高、易获得等优点。超临界二氧化碳萃取技术的优点有: (1) 萃取能力强、质易于分离; (2) 萃取温度低, 惰性环境, 特别适用于热敏感性强、易氧化分解的成分; (3) 操作参数易于控制, 有效成分及产品质量稳定, 能保证药理、药效、临床效果; (4) 二氧化碳无残留, 易于循环使用, 萃取成本低, 安全无公害; (5) 易达平衡, 提取时间快, 生产周期短, 流程简单, 操作方便; (6) 可与GC、IR等联用成为一种高效分离分析手段; (7) 可以调节萃取物的粒度, 通过超临界流体的晶核作用使萃取物达到期望的粒度; (8) 高压下超临界二氧化碳流体可有效杀灭各种细菌[1,5]。

在萃取压力为30 MPa, 萃取温度为70 ℃条件下, 萃取物收率达6.5 %, 总生物碱含量达到26.6 %, 比常法高10倍。袁海龙等[2]采取超临界二氧化碳流体萃取何首乌中蒽醌成分大黄酸、大黄素、大黄素甲醚, 并与超声波提取法比较后认为两种方法差异无统计学意义, 但前者时间短、效率高、后续过程简单。付玉杰等[3]采用超临界二氧化碳提取甘草地上部分的总黄酮, 得到甘草总黄酮的提取率2.09 %, 含量5.42 %, 该工艺具有提取率高, 纯度高的特点。韩志惠等[4]应用超临界对7种山茱萸总皂苷提取分离方法进行了比较, 实验比较了无水乙醇回流提取、无水乙醇回流-正丁醇萃取、水提取、体积分数为70 %回流提取、体积分数为70 %乙醇回流提取-正丁醇萃取、超声波提取和超临界二氧化碳提取方法, 结果表明不同的提取方法对总皂苷含量有较大影响, 超临界二氧化碳提取技术无溶剂残留, 操作温度低, 提取率高, 总皂苷含量是传统溶剂提取的1.5~2.0倍。周欣等[5]采用超临界二氧化碳萃取法和水蒸气蒸馏法分别提取野菊花挥发性成分, 结果表明水蒸气蒸馏提取得率是0.32 %, 超临界二氧化碳萃取得率是3.40 %, 与水蒸气蒸馏法相比, 超临界萃取法具有耗时少、准确、效率高和提取完全等优点。

2 膜分离技术

膜分离技术是现代分离技术领域中先进的技术之一。使用膜技术 (包括超滤膜、微孔滤膜、半透膜、反渗透膜等) 实现溶质与溶剂的分离。当溶液体系进入滤器时, 在滤器内的液膜表面发生分离, 溶剂 (水) 和其他小分子质量溶质透过具有不对称微孔结构的滤膜, 大分子溶质和微粒 (如蛋白质、病毒、细菌、胶体等) 被滤膜阻留, 从而达到分离、提纯和浓缩产品的目的, 在常温下操作, 无相变、能耗低[6]。尹军峰等[7]通过对不同孔径膜的筛选试验, 确定50 K的膜为富集茶多糖最好的膜, 在此基础上进行了优化试验, 截留干燥粉末中多糖含量达16.89 %, 通过药效学比较, 表明在纯天然产品的开发中, 利用膜可以有效地富集茶多糖, 并且能够保存多糖活性。徐志红等[8]利用截留相对分子质量 (MWCO) 为10 000的磺化聚醚砜 (SPES) 平板超滤膜对银杏黄酮提取物 (GBE) 进行纯化分离, 得到高纯GBE产品, 并测定了不同温度和压力下的超滤效果, 结果表明温度、压力的变化对选择性影响不大。

3 高速逆流色谱分离技术

高速逆流色谱 (High-speed Countercurrent Chromatography, HSCCC) 因为不需要固体支撑体, 而有如下优点: (1) 避免了样品在分离过程中可能存在的变性问题; (2) 滞留在柱中的样品可以通过多种洗脱方式予以完全回收; (3) 可以直接上粗样而不会对柱子造成损害; (4) 柱子可以用合适的溶剂进行方便的洗清, 用空气或者氮气干燥后注入新的溶剂即构成新的柱体, 可重复使用; (5) 通过改变溶剂体系实现对不同极性物质的分离; (6) 比高效液相色谱的制备量大且费用低。HSCCC技术已广泛应用于天然产物、食品、生物医药、化妆品等领域, 其在天然产物有效成分分离方面的应用几乎没有任何限制, 可以应用到各类天然活性成分领域[9]。白鸽等[10]利用HSCCC技术, 采用正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水 (7 ∶3 ∶5 ∶5) 作为两相溶剂体系, 经一步逆流分离可以从补骨脂粗提取物中分离得到补骨脂素和异补骨脂素, 二者纯度分别达到99.4 %和99.1 %, 该法具有制备量大、分离效率高等优点。Tian等利用多维逆流色谱法的高分离效率, 对丹参中4种丹参酮 (丹参酮ⅡA、丹参酮Ⅰ、隐丹参酮、二氢丹参酮I) 进行了分离, 每种成分的纯度都超过95 %。

4 分子印迹技术

分子印迹技术 (molecular imprinting technology, MIT) 是模仿天然抗原-抗体反应原理, 制备对模板分子具有预定选择性的分子印迹聚合物 (molecular imprinted polymers, MIPs) 的技术, 其基本原理是将印迹分子与合适的功能单体及交联剂混合, 使之相互作用聚合, 再用适当的方法将印迹的聚合物去除, 得到的聚合物即为分子印迹聚合物 (MIP) 。印迹分子去除后留下的孔穴与印迹分子的形状、大小、电荷分布具有互补性, 因而这种聚合物具有选择识别印迹分子的功能。MIP是分子印迹技术的核心, 由于其具有构效预测 (predetermination) 、特异识别性 (specific recognition) 和广泛实用性 (practicability) 3大特点, 并且具有抗恶劣环境能力强、稳定性好、使用寿命长、分子识别性强、固定相制备简便快速、操作简单、溶剂消耗量小、模板和MIPs都可以回收再利用等优点[11]。李礼等[12]分别以中药黄栌的主要成分非瑟酮为模板分子, 通过封管聚合法合成了分子印迹聚合物, 使得非瑟酮与它的结构相似物槲皮素在柱上得到了很好的分离。

5 分子蒸馏技术

分子蒸馏技术又称短程蒸馏, 属于一种新技术。该技术特别适合对高沸点、热敏性物料进行有效无损分离, 尤其是那些对温度极为敏感的有香味、有活性的有效成分等天然产物的分离, 如玫瑰油、霍香油、桉叶油、山苍子油等[13]。分子蒸馏的特点在于真空度高、蒸馏温度低于常规的真空蒸馏且物料受热时间短[14]。分子蒸馏广泛应用于各个领域, 特别适合用于高沸点、热敏性和易氧化物料的分离, 可脱除液体中的低分子物质, 通过多级分子蒸馏可同时分离两种以上的物质[15]。闫广等[16]用分子蒸馏法分离提纯了维生素K1, 解决了普通蒸馏法难以分离提纯维生素K1及产物易氧化变质的问题。

6 大孔吸附树脂技术

大孔吸附树脂是一种不含离子集团的网状结构高分子聚合物吸附剂, 具有吸附性强、解吸附容易、机械强度好、可反复使用、流体阻力小等优点, 其分离性能与树脂本身性质、溶剂因素和被分离的化合物性质等有关。其原理是采用特殊的吸附剂, 利用其吸附性和筛选性相结合, 从中药复方煎液中有选择地吸附其中有效成分, 去除无效成分。大孔吸附树脂技术特别适用于从水溶液中分离低极性或非极性化合物, 例如川芎化合物成分相当复杂, 主要含有挥发性的生物碱、阿魏酸、酚性成分内酯等, 而其总生物碱和酚性成分有较明显的生理活性。采用大孔吸附树脂分离出的川芎总提取物中, 川芎嗪和阿魏酸含量约为25 %~29 %, 收率为0.6 %[17]。

7 展望

枸杞叶有效成分及其提取方法简析 篇7

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