金花葵黄酮类化合物提取工艺综述

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　　摘  要：该文对金花葵黄酮类化合物的提取工艺进行了综述，为金花葵黄酮类化合物的有效提取提供参考。
　　关键词：金花葵黄酮;提取工艺;综述
　　中图分类号 R284 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）08-0018-03
　　Abstract：The extraction process of Hibiscus manihot L.flavone was reviewed，which provided a reference for the effective extraction of Hibiscus manihot L. flavone.
　　Key words：Hibiscus manihot L. flavone;Extraction process;Reviews
　　1 金花葵的发现及研究进展
　　金花葵（Hibiscus manihot L.）别名菜芙蓉、野芙蓉，为一年生草本锦葵科秋葵属植物，是中国农科院于2003年8月在河北邢台地区发现的一类秋葵植物。在目前我国已发现的200多个秋葵植物中，金花葵的药用、保健功能最高，因其产地不同，衍生出黏干皮或山榆皮的地区名[1]。目前，金花葵中的黄酮类化合物已被广泛应用于科学研究中，诸多研究表明，金花葵中的黄酮类化合物具有免疫调节[2]、抗衰老、抗氧化[3]、解热消炎[4，5]、镇痛[6]、抗肿瘤[7]、降血脂[8]、降血糖[9]等生理活性。金花葵中的黄酮含量是植物界天然黄酮含量较高的树种之一，总黄酮含量比目前广为应用的黄酮生产原料银杏、大豆等还高出数十倍[1，10]。
　　2 金花葵黄酮类化合物的提取工艺
　　目前，金花葵黄酮类化合物提取工艺主要有以下5类：
　　2.1 大孔树脂吸附工艺 大孔树脂吸附工艺是以有机高聚物吸附剂大孔树脂吸附为主要手段的提取方式。大孔吸附树脂是一类具有大孔网状结构的高分子吸附剂，其理化性质稳定、不溶于水，可在150℃以下使用，对有机物具有分离、富集作用，是一类集吸附性和分子筛性分离原理相结合的分离材料[11]。它的吸附性是范德华力或氢键作用的结果;而其分离原理是根据不同极性的树脂对不同物质的吸附性不同，不同孔径对于不同物质的空间阻力不同，导致物质在体系内运动速度不同，将被分离物质分离纯化[12]。其优点是理化性质稳定、选择性好、吸附力强、易洗脱、快速高效等[11]。陈亮等[13]将静态吸附与解吸附實验结果进行综合考虑，从12种树脂中优选出聚酰胺树脂，将该树脂置于95%乙醇溶液中浸泡12h，蒸馏水漂洗至无醇味，用1%盐酸、蒸馏水冲洗树脂至洗出液体为中性，再用5%NaOH、蒸馏水冲洗至洗出液体为中性。经过以上预处理后，将20mL金花葵黄酮提取液于28℃下，与1.0g预处理后树脂混合，恒温振荡24h，过滤，以75%乙醇芸香苷为标准品，将所得滤液通过分光光度法测出滤液中黄酮含量，待树脂达到饱和后，计算出聚酰胺树脂的吸附率为38.2%。然后通过单因素试验对上样浓度、上样流速、上样pH、乙醇洗脱浓度、洗脱流速等进行研究，测得动态解吸附的最佳条件：金花葵黄酮粗提液上样量为50mL，上样浓度4.37mg/mL、上样pH值6.0、上样流速1.0mL/min、水洗体积5倍、80%乙醇5倍体积洗脱、洗脱流速1.0mL/min时，金花葵的总黄酮纯度高、达72.6%。
　　2.2 超声辅助提取工艺 超声辅助提取技术常应用于提取天然化合物，该方法借助于超声波能量，破坏植物细胞壁，加速溶剂进入被分析物，加快目标组分扩散到液态溶剂的速度，增加萃取力度。其优点是时间短、效率高，在很大程度上降低了成本[14]。不足之处在于超声波可能引起溶剂中的成分变化，如水在超声波能量的作用下产生羟基自由基[15]，羟基自由基可以形成过氧化氢等强氧化性物质，可能对提取体系产生影响，从而影响了黄酮的提取率。杨秀松等[16]通过单因素和正交试验，对提取时所用乙醇浓度、料液比、提取时间、超声温度以及提取次数进行了研究，获得了超声助提金花葵黄酮粗提物的最佳提取工艺参数：80℃下连续超声30min后，用60%乙醇，料液比1∶40，提取时间75min，提取1次，经计算每1g原料的黄酮提取量为56.37mg。宋琳琳等[17]应用单因素和正交试验对超声时间、乙醇浓度、料液比进行了研究，得出超声助提金花葵黄酮的最佳提取工艺为：连续超声35min，用80%乙醇，料液比1∶25，在此条件下黄酮提取率为8.47%。
　　2.3 微波提取工艺 微波是电磁波的一种，具有波粒二象性，物质吸收微波的能力取决于介质损耗因数，即分子对微波的吸收具有选择性。水分子等极性分子的介电常数较大，介质损耗因数也很大，对微波的吸收能力较大，极性分子的2个偶极为了与外部电场进行频率协调，并随微波场变动，产生大量分子间的高速运动，摩擦产热[18]。由于细胞内温度迅速上升，水汽化使细胞壁和细胞膜出现空洞和裂痕，提取溶剂易进入细胞内，被提取物易溶出，从而分离和提取[19]。其优点在于高效节能，减少热量损失，溶剂量小，一次提净，所需溶剂相比传统技术减少了30%～40%[18]。仇燕[20]通过正交试验获得了金花葵花总黄酮微波提取的最佳工艺为：金花葵花粉末颗粒度≤80目，乙醇浓度70%，微波时间30s，功率360W，料液比1∶50时，黄酮提取量为5.673%。
　　2.4 索氏提取工艺 索氏提取工艺的发现距今已有100多年的历史，是一种使用广泛的固体样品萃取方法。运用溶剂回流和虹吸原理，通过固液接触，将固相中的被提取物质溶解于液相中，从而达到分离效果。在索氏提取过程中，样品置于索氏提取器中，提取溶剂置于蒸馏瓶中，加热溶剂至沸腾，蒸汽通过导气管上升，并被冷凝聚集在索氏提取器空腔，当液体聚集一定程度时，虹吸管将溶有被提取物液体吸回蒸馏瓶，因此在进行索氏提取时，样品始终处于新溶剂中[14]。索氏提取工艺的溶剂选择主要取决于目标物质与溶剂的相似性，按照极性不同选取适当萃取剂，并直接对萃取剂进行加热，且萃取剂一般沸点较低、循环利用，所用设备体积小、造价低。其优点是选择性好、能耗低、设备及操作简单。缺点是设备容量有限，常用于实验室，不能大规模工业化生产。张路等[21]通过单因素和正交试验确定了金花葵总黄酮索氏提取的最佳工艺参数：乙醇浓度60%，料液比1∶35，提取时间3.0h，提取温度80℃条件下，提取率为4.55%。李现日等[22]将金花葵花乙醇提取物用石油醚脱脂后的水层，用乙酸乙酯、正丁醇进行萃取，得出乙酸乙酯相黄酮的含量最高，因此在金花葵黄酮粗提物进一步萃取时，可选用乙酸乙酯作为溶剂。 　　2.5 有机溶剂回流工艺 有机溶剂回流工艺常采用乙醇等挥发性强的有机物作为溶剂，将目的提取物浸入有机溶剂，采用加热的方式使溶剂沸腾，溶剂馏出后再经冷凝装置冷凝流回浸出器，由此循环，直至完成提取。与索氏提取相比，有机回流法的样品始终置于被加热容器中，因此当提取温度较高时，有机溶剂回流工艺的提取率比较可观，但应考虑被提物质是否会变质、分解等。金花葵黄酮的有机回流提取常以乙醇作为溶剂，乙醇具有价格低廉、低毒、低沸点等优点[23]。刘琦等[24]通过单因素试验，确定了有机溶剂回流法提取金花葵的最佳工艺：乙醇浓度60%，温度90℃、时间4h、固液比1∶35。兰蓉等[25]应用石油醚脱脂后的金花葵干花粉末分别运用有机溶剂回流法和索氏提取法以等量85%的乙醇、90℃条件下进行总黄酮的提取，有机溶剂回流法经过2次回流，所用时间共3h，黄酮提取率达3.97%;索氏提取法回流4h，黄酮提取率为3.16%，从而得出有机回流法的提取效果更好。
　　3 展望
　　金花葵黄酮类化合物由于具有多种生物活性而被广泛研究，但在2015版的《中国药典》中，金花葵有关的药用价值暂未被收录。黄酮类化合物的提取方法多种多样，如表面活性剂辅助提取法[26]、复合酶提取法[27]、超临界CO2萃取法[28]及微生物发酵提取法[29]等。但以上方法暂未被用于对金花葵黄酮类化合物的提取中，当前金花葵黄酮类化合物的提取工艺并不完善，其最佳提取工艺有待作進一步的比较和研究，发掘不同提取条件下的最佳方法，以便于满足实验室和大批量生产的需要。同时，国内研究者大多以金花葵中总黄酮为研究对象，而对于其单体的分离以及药理作用研究不足。今后应对其单体分离进行深入研究，确认金花葵黄酮类化合物中发挥作用的具体物质，为药物开发提供科学依据。
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　　（责编：张宏民）
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