橄榄苦苷提取工艺的研究进展_谢普军

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第 46 卷
究报道较少。在国内， 仅王成章等 做了传统的热提取和超声波辅助提取， 党建章等 做了溶剂提 超声波辅助提取、 微波辅助提取、 超临界 CO2 提取等橄榄苦苷的研究。 而在国外， 研究人员的研究 取、 对其提取方法的报道较为少见。为此， 笔者对近年来橄榄苦苷的提取 主要集中于橄榄苦苷的生理活性 ， 方法进行系统归纳， 同时对提取的新方法、 新工艺进行展望。
Research Progress of Extraction Technologies of Oleuropein
2 2 XIE Pujun1 ，HUANG Lixin1， ，ZHANG Caihong1 ，WANG Chengzhang1， ， 2 2 YE Jianzhong1， ，ZHOU Hao1，
［5－9 ］ ［10 ］ ［11 ］ ［12－15 ］ 、 、抗癌［16－17］、抗肿瘤［18］ 和降血糖［19］ 等逐渐被研究人员 如抗氧化 抗炎 、 抗菌 、 抗病毒 所发现， 并逐渐应用于医药、 保健食品、 化妆品等行业且应用前景广阔。基于橄榄苦苷的上述重要活性，
针对橄榄苦苷的提取及进一步开发其相关产品显得格外重要 。多酚类等抗氧化成分一般从橄榄油中获 ［20 ］ 取， 然而一些研究者发现橄榄叶中橄榄苦苷的含量明显高于果实和树皮 ， 但对于橄榄苦苷的提取研
橄榄苦苷是一种裂环烯醚萜苷类多酚化合物 ， 广泛存在于各种木犀科的木犀榄属、 丁香属、 女贞属 ［1 ］ ［2 ］ ［3 ］ 。 20 50 ， ， Panizzi 1960 等植物中 世纪 年代初 它一直被认为是橄榄油中的一种苦味素 等 在 年从 1970 年 Inouye 等［4］利用日本女贞树 （ Ligustrum japonicum Thunb． ） 作 橄榄苦味成分中分离出橄榄苦苷 ， 原料对橄榄苦苷进行了纯化， 并对其化学结构做出了明确推断 。随着科技的发展， 橄榄苦苷的药理活性
并且操作简易、 效率高、 能耗低的提取方法； 另外， 笔者认为未来天 声波与低温减压的组合是一种当前适合工业化生产， GC－MS 等仪器直接联用以实现在线分析检测， 不仅可提高分析检测的速 然产物提取装置可以与先进的分析技术 HPLC、 度， 也可以控制产品的质量， 这也是未来研究天然产物提取分离的一种发展趋势 。 关键词： 橄榄苦苷； 提取方法； 提取效率； 比较 中图分类号： TQ351 文献标识码： A 文章编号： 1673 － 5854 （ 2012 ） 03 － 0033 － 06
第3 期
谢普军， 等： 橄榄苦苷提取工艺的研究进展
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法相比， 这种方法最大的特点是动态提取， 不仅提高了效率， 而且节约了溶剂， 并且集提取 － 分析 － 检测 便于自动化管理。同样地， 超声波辅助提取也可以应用于其他物料的提取 ， 比如可以与索氏提 于一体， García 等［26］就利用了超声波与索氏提取结合 ， 进一步提高了提取效率， 从 （ 油菜、 向日 取结合等； Luque葵和黄豆） 油种子中提取出总油量， 可以达到省时、 节约样品的目的。如今超声波辅助提取方法已经日 益成熟， 将为提高生产效率和工业化生产提供了保障 。 1． 3 微波辅助提取法 微波辅助提取是利用微波能来提高提取率的一种技术 。作为一种有效的提取方法， 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 “体加热” 即为 过程； 与传统的浸提法相比， 可节省 50 % ～ 90 % 的时间， 因其简单、 方便、 快速和选 热， ［22 ］ 。 ， ， 70 % 择性好等优点而得到了广泛的应用 党建章等 将粉碎好的橄榄叶 装入烧杯中 加入 甲醇为提 ， ， ， ， 。 3 取剂 并加盖短柄漏斗以减少蒸发 微波炉调节至低火 用冰水浴冷却 取出上清液 次上清液合并， 离心 5 min， 取上层清液用真空减压浓缩， 浸膏用 70 % 色谱纯甲醇溶解， 定量至 30 mL， 所获的橄榄苦苷 近年来在提取技术方面得到了快速的发 得率最高可达 0． 379 mg / g。随着微波技术的应用不断扩展， 展； 微波辅助提取无论从提取效率、 生产成本、 产品质量方面都优于浸提法， 但这种技术也具有一定的局 限性， 即微波辅助提取一般只适合极性物质的提取 ， 且富含挥发性或热敏性成分的中药材不适合使用微 并且因细胞破裂使不希望的成分也被溶剂溶解 ， 导致选择性降低。 波萃取技术 ， 1 ． 4 超临界 CO2 萃取法 超临界流体萃取法（ SFE ） 是一种新型的萃取分离技术， 它利用流体 （ 溶剂 ） 在临界点附近某区域 （ 超临界区） 内， 与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能， 且对溶质的溶解能力随着 压力和温度的改变而在相当宽的范围内变动的特点 ， 利用这种超临界流体作溶剂， 从多种液态或固态混
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橄榄苦苷的现有提取方法
浸提法
浸提法是将原料用适当的溶剂在常温或温热条件下浸泡出有效成分的一种方法 ， 具有操作简便的 ［21］ 是天然产物有效成分提取的经典方法 。 王成章等 选取了适量的油橄榄叶 ， 粉碎后加入到甲 优点， 醇－ 水的混合溶剂中， 在一定温度下提取， 提取完全后过滤， 再用等量的正己烷萃取， 分离水层后浓缩， 用甲醇溶解， 最后通过 HPLC 测定了橄榄苦苷的含量。结果发现， 在最优条件下油橄榄叶中橄榄苦苷的 得率为 10． 41% ； 这种方法属于典型的传统提取方法， 它的局限性在于所得产物提取率不高且纯度低、 杂质多， 所需的提取时间长， 溶剂用量大且利用率不高， 且呈静止状态， 不适合用于低含量的有效成分原 ； 游双银等［24］使用溶剂法回流提取小叶丁香中的橄榄苦苷， 经过了以下步骤： 小叶丁香原 料→粗提液→超滤→纳滤→浓缩液 → 柱层析分离纯化； 由于使用了聚酰胺膜处理提取液， 去除了蛋白 料的提取 色素等的影响后使橄榄苦苷的截留率达到了 94． 41 % 。此工艺虽在一定程度上有所改进 ， 但是在溶 质、 剂回流和浓缩阶段可能导致其热分解而影响了提取效率 ， 并且使提取物中杂质含量增加从而影响其分 仍不能作为橄榄苦苷理想的提取方法 。 离； 因此， 1 ． 2 超声波辅助提取法 超声波提取法是在容器中加入提取溶媒 （ 水、 乙醇或其他有机溶剂等 ） ， 将原料根据需要粉碎或切 成颗粒状， 放入提取溶媒中； 容器的外壁粘接换能器振子或将振子密封于不锈钢盒中投入容器中 ； 开启 超声波发生器， 振子向提取溶媒中发出超声波， 超声波在提取溶媒中产生的“空化效应 ” 和机械作用； 一 使有效成分呈游离状态并溶入提取溶媒中 ， 另一方面可加速提取溶媒 方面可有效地破碎药材的细胞壁 ， 的分子运动， 使得提取溶媒和药材中的有效成分快速接触 ， 相互溶合、 混合； 超声波辅助提取经常与其它 方法联用以达到提高目标产物的得率 ， 现已被广泛应用于天然产物活性成分的提取分离 。 JapónLujn 等［25］利用超声波辅助提取并在线检测了橄榄苦苷的含量 （ 设备如图 1 所示 ） ， 该法为 动态提取的方法， 即将 1 g 研磨好的橄榄叶置于提取储存室内 ， 在提取储存室内装满提取溶剂 （ 乙醇 － 水 体积比 59 ∶ 41 ） ， 利用蠕动泵把溶剂输送到提取室 ， 然后在提取室内注入去离子水， 并维持 40 ℃ 的温度，
第 46 卷第 3 期 2012 年 5 月
生 物 质 化 学 工 程 Biomass Chemical Engineering
Vol． 46 No． 3 May 2012
·综述评论— — —生物质天然活性成分·
橄榄苦苷提取工艺的研究进展
1 1， 2 1 1， 2 1， 2 1， 2 谢普军 ，黄立新 ，张彩虹 ，王成章 ，叶建中 ，周 昊 *
（ 1． 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所； 生物质化学利用国家工程实验室； 国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室； 江苏省生物质能源与材料重点实验室，江苏 南京 210042 ； 2． 中国林业科学研究院 林业新技术研究所，北京 100091 ） 摘 要： 对橄榄苦苷的提取工艺进行了综述， 并从提取时间、 提取效率、 能耗等方面对不同方法进行了分析比较， 认为超
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Fig． 1
图 1 从橄榄叶中超声辅助提取橄榄苦苷 Ultrasoundassisted extraction of oleuropein from olive leaves
然后在预设超声波辐射时间 25 min， 使提取溶剂循环通过固体样品 （ 工作周期 0． 7 s， 输出振幅是变流 器的 30 % ， 功率 450 W， 离探针 4 cm 处从顶部边缘至提取室 ） ， 在萃取过程中， 溶剂的流速 （ 5 mL / min ） 每 90 s 改变一次， 在体系内可以最大限度使萃取剂减少和变稀以及样品的富集量增加。与传统提取方
收稿日期： 2011 － 04 － 07 基金项目： 中国林科院林业新技术研究所基本科研业务费专项资金（ CAFINT2010K05 ） ； 国家 863 计划资助（ 2011AA100802 ） 作者简介： 谢普军（ 1986 － ） ， 男， 江西丰城人， 硕士生， 主要从事天然产物提取分离纯化及干燥研究工作 * 通讯作者： 黄立新（ 1967 － ） ， 男， 江苏太仓人， 研究员， 博士， 博士生导师， 主要从事天然产物提取分离纯化及新型干燥技术研究； Email： l_x_huang@ 163． com。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（ 1． Institute of Chemical Industry of Forest Products，CAF； National Engineering Lab． for Biomass Chemical Utilization； Key and Open Lab． of Forest Chemical Engineering， SFA； Key Lab． of Biomass Energy and Material， Jiangsu Province， Nanjing 210042 ，China； 2． Institute of New Technology of Forestry， CAF，Beijing 100091 ，China） Abstract： The extraction technologies of oleuropein are summarized in this paper． The extraction time，efficient and energy consumption for each method are discussed． The assembly of ultrasound and lowtemperature vacuum is considered as an appropriate method for industrialized production，which is easy to operate with high efficiency and low energy consumption． In addition，we hope that the extraction of natural product could be directly connected with advanced analysis equipment in future，such as HPLC，GCMS and so on． It not only increases the detecting and analyzing speed greatly，but also controls the quality of product． This will be a trend of development in the future to study the extraction and separation of natural products． Key words： oleuropein； extraction method； extraction efficiency； comparison