毕业论文：黄酮类提取物抗氧化研究进展

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题目：黄酮类提取物抗氧化研究进展
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黄酮类提取物抗氧化研究进展
摘要
黄酮类化合物（Flavonoid)是广泛存在于植物界的一大类多酚类化合物，多以甙类形式存在，也有一部分以游离形式存在。

这类化合物在食物中有广泛的来源，具有极多的生物学作用。

据统计,目前已分离出的黄酮类类化合物已超过4000 种,为天然酚类化合物之首[1]。

关键词：黄酮类；抗氧化；进展
Research progress of flavonoid antioxidant
Abstract
Flavonoids (Flavonoid) are a class of polyphenolic compounds widely existing in plants, mostly exist in glycoside form, there is also a part of present in a free form. The compounds have a wide range of sources in the food, has a biological effect. According to statistics, flavonoid compounds have been isolated has more than 4000 species, is a natural phenolic compounds of the first [1].
Keywords: flavonoids; antioxidant; progress
1黄酮类化合物的结构
黄酮类化合物主要是指基本母核为2-苯基色原酮(2-pheny l-chromone)类化合物,目前泛指两个具有酚羟基的芳香环(A环和B环)通过中央三碳链相互作用连接而成的一系列化合物, 其基本骨架具有C6-C3-C6。

其中C3部分可以是脂链，或与C6部分形成六元或五元环,泛指2个苯环（A环与B环)通过中央三碳链相互连接而成的一系列化合物［2]。

2 黄酮类化合物分类
一般黄酮类化合物主要是以六元C环的氧化状况和B 环所连接的位置不同为依据进行分类,可以分为黄酮(flavone)及黄酮醇（flavonol)类,如芦丁、槲皮素;二氢黄酮(flavonone)及二氢黄酮醇(flavanonol)类,如陈皮苷;异黄酮(isoflavone)及异黄酮醇(isoflavonol)类,如葛根素;黄烷醇(flavanol)类,如儿茶素;花色素(anthocyanidins)类,如飞燕草素;双黄酮(biflavonoids)类, 如银杏素;查耳酮(chalcones)类,如红花苷。

另外,还有一些其他类型的类黄酮,如香豆素(coumarins)等。

类黄酮可以是配基和糖苷型(环上携有一个或多个糖基),也可以是甲脂衍生物。

黄酮醇以及黄酮化合物是最为常见的类黄酮,而黄烷酮、黄烷醇类( 儿茶酚)、二氢黄酮以及二氢查尔酮类化合物被认为是一类微量类黄酮, 因为后者在自然界分布相对有限。

其中,槲皮素(quercerin)是研究最为透彻的一种类黄酮[3]。

3黄酮类化合物的理化性质
黄酮类化合物多为结晶性固体，少数为无定型粉末。

黄酮类化合物的颜色与分子中存在的交叉共轭体系及助色团（-OH、-CH3）等的类型、数目及取代位置有关。

一般来说，黄酮、黄酮醇及其苷类多呈灰黄至黄色，查尔酮为黄色至橙黄色，而二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮类等因不存在共轭体系或共轭很少，故不显色。

花色素及其苷元的颜色，因pH的不同而变，一般呈红（pH<7）、紫（7<8.5）、蓝（PH>8.5）等颜色。

黄酮苷元一般难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂，易溶于稀碱液。

黄酮类化合物的羟基糖苷化后，水溶性相应加大，而在有机溶剂中的溶解度相应减少。

黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、吡啶等溶剂，难溶于乙醚、三氯甲烷、苯等有机溶剂。

黄酮类化合物因分子中多有
酚羟基而呈酸性，故可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。

有些黄酮类化合物在紫外光（254nm或365nm）下呈不同颜色的荧光，氨蒸汽或碳酸钠溶液处理后荧光更为明显。

多数黄酮类化合物可与铝盐、镁盐、铅盐或锆盐生成有色的络合物。

4黄酮类化合物的药理活性和价值
黄酮类化合物分布广泛，具有多种生物活性。

心血管系统活性：不少治疗冠心病有效的中成药均含黄酮类化合物，研究发现芦丁、槲皮素、葛根素以及人工合成的立可定（recordil）等均有明显的扩冠作用；槲皮素、芦丁、金丝桃苷、葛根素、灯盏花素、葛根总黄酮、银杏叶总黄酮对缺血性脑损伤有保护作用；金丝桃苷、水飞蓟素、木犀草素、沙棘总黄酮对心肌缺血性损伤有保护作用；银杏叶总黄酮、葛根素、大豆苷元等对心肌缺氧性损伤有明显保护作用。

此外，沙棘总黄酮、苦参总黄酮、甘草黄酮（主要为甘草素和异甘草素）具有抗心律失常作用。

抗菌及抗病毒活性：木犀草素、黄岑苷、黄岑素等均有一定的抗菌作用；槲皮素、二氢槲皮素、桑色素、山柰酚等具有抗病毒作用；从菊花、獐牙菜中分离得到的黄酮单体对HIV病毒有较强抑制作用，大豆苷元、染料木素、鸡豆黄素A对HIV病毒也有一定抑制作用。

抗肿瘤活性：黄酮类化合物的抗肿瘤机制多种多样，如槲皮素的抗肿瘤活性与其抗氧化作用、抑制相关酶的活性、降低肿瘤细胞耐药性、诱导肿瘤细胞凋亡及雌激素样作用等有关；水飞蓟素的抗肿瘤活性与其抗氧化作用、抑制相关酶活性、诱导细胞周期阻滞等有关。

抗氧化自由基活性：大多数黄酮类化合物均有较强的抗氧化自由基作用，而黄酮类化合物的一些药理活性也往往与其抗氧化自由基相关。

抗炎、镇痛活性：芦丁、羟基芦丁、二氢槲皮素等对角叉菜胶、5-HT及PGE诱发的大鼠足爪水肿、甲醛引起的关节炎及棉球肉芽肿等均有明显抑制作用；金荞麦中的双聚原矢车菊苷元有抗炎、解热、祛痰等作用；金丝桃苷、芦丁及银杏叶总黄酮等有良好的镇痛作用。

保肝活性：水飞蓟素对中毒性肝损伤、急慢性肝炎、肝硬化等有良好的治疗作用；淫羊藿黄酮、黄岑素、黄岑苷能抑制肝组织脂质过氧化、提高肝脏SOD活性、减少肝组织脂褐素形成，对肝脏有保护作用；甘草黄酮可保护乙醇所致肝细胞超微结构的损伤等。

此外，大量研究表明黄酮类化合物还具有降压、降血脂、抗衰老、提高机体免疫力、泻下、镇咳、祛痰、解痉及抗变态等药理活性。

黄酮类化合物中有药用价值的化合物很多，如槐米中的芦丁和陈皮中的陈皮苷，能降低血管的脆性，及改善血管的通透性、降低血脂和胆固醇，用于防治老年高血压和脑溢血。

由银杏叶制成的舒血宁片含有黄酮和双黄酮类，用于冠心病、心绞痛的治疗。

全合成的乙氧黄酮又名心脉舒通或立可定，有扩张冠状血管、增加冠脉流量的作用。

许多黄酮类成分具有止咳、祛痰、平喘、抗菌的活性。

护肝，解肝毒、抗真菌、治疗急、慢性肝炎，肝硬化。

5黄酮类成分的提取方法
（1）溶剂提取法黄酮苷及极性大的苷元,可选用不同浓度的甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮进行提取，一些多糖苷类也可用沸水提取。

大多数苷元宜用极性校小的深剂,如氯仿、乙醚、乙酸乙酯等进行提取。

黄酮甙类易溶于水、甲醇、乙醇等强极性的溶剂中,故浓度90%~95%的乙醇适宜提取黄酮甙元,60%左右的乙醇适宜提取黄酮甙类。

许钢等用70%丙酮提取竹叶黄酮,提取率达95.5%[4]。

王兰珍等用70%乙醇冷浸,从元宝枫叶粉中提取黄酮类物质,提取率和黄酮含量都很高, 提取物易于浓缩和干燥[5]。

（2）碱提取酸沉淀法利用黄酮类化合物多数具有酚羟基,易溶于碱水，而难溶于酸水的性质，用碱水提取，碱水提取液加酸酸化，黄酮类化合物即可沉淀析出。

此法应用广泛,具有经济、安全、方便等优点。

常用的碱水有饱和石灰水溶液、5%碳酸钠水溶液或稀氢氧化钠溶液。

有些黄酮类化合物能与钙结合成不溶性物质,不被溶出,一般可根据不同的原料使用不同的碱性溶液,丁利君等[ 6]从菊花中提取黄酮类化合物时,用pH=10的氢氧化钠溶液浸出效果较好。

（3）双水相萃取[7]双水相萃取技术(ATPE)分离原理是物质在双水相体系中的选择性分配。

该法设备投资少,操作简单,无有机溶剂残留污染。

由于天然植物中所含的化合物众多,而双水相萃取技术具有较高的选择性和专一性,因此利用这些技术有希望为从天然植物中提取有效药用成分开辟一条新的思路,但目前研究不多。

（4）超声提取法此法是一种较新的方法,具有能耗低、效率高、不破坏有效成分的特点。

在较低温度下,超声可以强化水浸提效率,达到省时、高效、节能的目的[8]。

梁惠花等运用超声技术从油菜蜂花粉中提取黄酮类化合物,可提高黄酮得率,大大缩短提取时间[9]。

（5）水提法水提法适于黄酮甙类物质提取。

该法成本低、对环境及人类无毒害、设备简单,适合工业化大生产,但提取率低,提取物中杂质较多( 如无机盐、蛋白质、糖类等),后续分离麻烦,现在很少单一使用该法。

胡敏等对水提法作了改进, 使所得银杏提取物(GBE)中总黄酮的含量有所提高[10]。

（6）超临界流体萃取法超临界流体萃取(SFE)它具有传质速度快、溶解能力强、低温操作、节能等优点,引起国内外有关专家及学者的普遍关注,特别是用该技术提取天然产物有效成分成为人们研究的热点[11] [12]。

超临界流体有近液体的溶解力,有气体那样向固体和高粘度物质较强的渗透性。

且超临界流体的密度当温度或压力有微小变化时,它能有较大的变化,这样超临界流体提取,就是依据它的这个特性,利用密度的变化对物质溶解力的差异,实现分离混合物的[13] 。

一般多采用CO2为超临界溶剂,CO2具有性质稳定、无毒、且不燃不爆、临界压力不高、操作温度低、价廉易得等特点[14] 。

在实际操作中,常常在超临界CO2中加入另一种物质以改变其极性[15] 。

6抗氧化研究进展
黄酮是自然界药用植物中主要活性成分之一[16]。

大量研究显示,黄酮具有抗菌、抗病毒、抗发炎、抗过敏以及血管舒张作用;另外,它还能抑制脂质过氧化作用( LPO)、血小板凝聚、毛细管渗透性以及脆性,以及大量酶的活性;黄酮的此类效果大都与它的抗氧化性相关[17]。

(1) 黄酮类抗氧化作用机制
关于黄酮类化合物抗氧化的机制,目前尚不能明确。

研究表明黄酮类物质在抗氧化反应中不仅能清除链引发阶段的自由基，而且可以直接捕获自由基反应链中的自由基，阻断自由基链反应，起到预防和断链双重作用[18]。

黄酮类化合物有直接清除活性氧自由基的作用,体外就有抗油脂的氧化作用,体内能提高抗氧化酶的活性,降低过氧化物质生成。

因此,黄酮类化合物具有其自身的抗氧化特点。

黄酮类化合物通过酚羟基与自由基反应生成较稳定的半醌式自由基,从而终止自由基链式反应,这是黄酮类化合物清除自由基的最主要机制。

(2) 影响黄酮类抗氧化因素
黄酮类化合物具有不同的抗氧化活性,它们对自由基清除作用的强弱主要与其结构有关:酚羟基的取代模式及数目; 2 ,3位双键;4位羧基[19];羟基成甙; 羟基甲
基化。

酚羟基是黄酮类化合物抗氧化作用的主要活性基团,在一定程度上增加酚羟基,抗氧化活性增加;B环是黄酮类化合物抗氧化清除自由基的主要活性部位,当该环存在邻羟基时,抗氧化活性被大大地提高;2,3位双键有利于β环失电子后自旋形成更稳定的自由基;4位羰基可以与邻羟基形成氢键,使自由基中间体更稳定;3,5位羟基属增效酚羟基[20]。

近来有研究认为,部分黄酮类化合物以氢键形式与细胞膜结合,保护细胞膜上的不饱和键不与自由基接触,抗脂质过氧化[21] ; 研究发现许多黄酮类化合物包括槲皮素、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[22] 。

7 结语
黄酮类化合物具有不容忽视的抗氧化能力,对于一些因氧自由基损伤所引起的疾病有治疗价值,对含脂食品的自动氧化的防止有一定的实用价值,是一类值得深入研究的天然产物。

然而黄酮类化合物种类繁多,但并不是所有的黄酮类化合物都具有相同的清除自由基的功效,而是和每种化合物的具体结构有关,因而在不同的实验体系中,不同黄酮类化合物对不同体系的抗氧化作用可能不同,作用机制也并不明确,对不同类型的自由基和组织也存在选择性作用,所以有必要对黄酮类化合物进行进一步研究,以期开发出有明确疗效和作用机制的天然黄酮类药物。

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