黄酮类化合物分离纯化的研究进展

黄酮类化合物分离纯化的研究进展

摘要:目前，利用现代分离技术提取黄酮类化合物的方法有很多。本文综述提取黄酮类化合物的方法，重点介绍了有机溶剂提取法、超声波辅助提取法、微波提取法、超临界萃取法、酶浸渍萃取法。

关键词：黄酮类；有机溶剂提取法；超声波辅助提取法；微波提取法；超临界萃取法；酶浸渍萃取法

前言

黄酮类化合物（flavonoids）是一类存在于自然界的、具有2-苯基色原酮（flavone）结构的化合物，是一类低分子天然植物成分，又称生物黄酮或植物黄酮，属植物次级代谢产物，广泛存在于各种植物和大型真菌中。到目前为止，已经发现有5000多种植物中含有黄酮类和异黄酮类化合物[1]。近年来，黄酮类化合物作为一种天然药物引起了人们的广泛重视，例如，如芦丁、槲皮素等能够增强心脏收缩[2]；杜鹃素具有止咳祛痰作用；黄芩苷具有抗菌消炎、抑制肿瘤细胞作用；水飞蓟素具有保肝作用等；此外，黄酮类化合物还有降血脂、止血、抑制血小板聚集等多种药理作用。黄酮类化合物在人体不能直接合成，只能从食品中获得。主要是作为食品添加剂或直接应用于食品中增加其保健作用。目前人们积极关注如何从植物中提取纯度高，活性高的黄酮类物质。

黄酮类化合物的主要提取方法是有机溶剂提取法、超声波辅助提取法、微波提取法、超临界萃取法、酶浸渍萃取法。本文重点介绍了这几种提取方法。

1 提取黄酮类化合物的原则

黄酮类化合物可以根据结构分：黄酮和黄酮醇；二氢黄酮和二氢黄酮醇；查耳酮；双黄酮；异黄酮和二氢异黄酮；黄酮苷。黄酮类化合物种类多，由于其结构和状态的不同使得溶解度存在着很大的差异。游离的苷元难溶或不溶于水，而易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、等有机溶剂或稀碱溶液，其中有些平面分子，如黄酮、黄酮醇、查耳酮等，分子间排列紧密，引力较大，难溶于水；而非平面型分子，如二氢衍生物，其分子间排列较松弛，引力降低，有利于水分子的进入，较易溶于水。

黄酮类化合物的分离纯化工作主要依据以下几个方面：1极性大小不同，利用吸附或分配原理进行分离；2、酸性强弱不同，如梯度pH萃取法；3、分子大小不同，如葡聚糖凝胶分子筛；4、分子中的某些特殊结构，如利用金属盐络合能力不同等特点进行分离。

2 酮类化合物的提取方法

2.1 有机溶剂提取法

甲醇和乙醇是最常用的黄酮类化合物提取溶剂，高浓度的醇(如90％左右)适宜于提取苷元，60％左右浓度的乙醇或甲醇水溶液适宜予提取苷类。柑橘属类黄酮多以极性较大的糖苷形式存在,目前广泛采用极性较大的有机溶剂进行浸提。对胡柚皮的提取工艺表明,在乙醇浓度90%,料液比1:5,提取2h,提取温度40-60℃时类黄酮提取率较高。研究化橘红用8倍量80%乙醇回流提取3次,1·5 h/次,得到较大的提取率。研究枳实药材中总黄酮提取工艺,得到60%的乙醇,8倍量,回

流提取2次,每次1·5 h[3]。

2.2超声波辅助提取法

用超声波法提取黄酮类物质，是目前比较新的方法。超声辅助提取法的原理是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的溶出，另外超声波的次级效应，如机械振动、乳化、扩散、化学效应等也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合，利于提取。赵永光，赵莹等用超声波法提取枸杞叶中的黄酮类化合物，通过不同的浸提温度、破碎度、溶剂浓度、超声时间、超声功率对枸杞叶中黄酮类化合物的提取工艺进行了研究。正交试验结果表明最佳提取工艺为：温度700℃，95％乙醇，时间20min，功率180W，破碎度100目，提取率高达97．6％。延峰[5]等研究了银杏黄酮的超声提取方法，并与索氏提取法作了比较研究[4]。结果表明，超声提取法优于索氏提取法。毕丽君[5]调用超声波法提取水芹中总黄酮，提取率可达94．6％。王昌利等应用超声技术对芦丁的提取工艺进行了系统研究，提出了新的芦丁提取工艺，与目前常规工艺相比，可节约原材料30％一40％。此法具有提取时间短、产率高、低温提取有利于有效成分的保护等优点。张胜帮[6]等采用超声波-醇提法，研究了提取淡竹叶中黄酮类化合物的各种影响因素，通过正交试验设计，寻找最佳提取条件．结果表明，以60％乙,醇为溶剂，固液比为1：30，经20kHz越声波提l:30min，再经70℃水浴回流3h为最佳，在最佳实验条件下得到2.27％的利率。在影响因素中，影响程度从大到小依次为：溶剂、回流温度、超声时间、超声强度、回流时间、溶刺浓度、围液比。

2.3微波提取法

黄酮类化合物的微波提取方法，是通过浸没在提取液中的微波辐射待提取的样品，使其超微结构特性遭到破坏[11]。由于所用的提取剂是微波较容易穿透的，因而微波可自由地通过提取剂，使化合物自由地流人未被加热的提取剂[10]。微波萃取法更简单，而且具有萃取时间短，成本低，萃取效率高等优点[9]。该法适用面更广，能大大提高提物中黄酮类化合物含量，且溶剂损耗较少。刘峙嵘等[7]采用微波萃取银杏叶黄酮类化合物，与传统溶剂萃取黄酮类化合物相比，微波萃取法更简单，银杏叶黄酮类化合物且萃取时间短，成本低，萃取效率高等优点。微波辐射5min后抽提1.5h后就可以得到更好的效果，而且利用微波处理，在短时间内抽提的提取率按新鲜银杏重计可达到0.536％，这是传统工艺提取率的2.2倍。

2.4超临界萃取法（SCDE）

超临界流体萃取是利用超临界流体在临界压力和临界温度附近具有的特殊性能作为溶剂进行萃取的一门科学，最常用的超临界流体为CO2。应用CO2—SPE技术提取分离黄酮类物质，具有萃取速度快，效率高，操作简单等特点，产品中没有残留有机溶剂，与传统的萃取分离工艺相比优势是明显的。此外，超临界CO2萃取易与其它先进技术联用，成为新型而有效的分离分析技术。胡圣尧等[8]用正交试验法确定超临界萃取后紫草籽中黄酮类化合物提取的最佳方案，测定提取的粗黄。酮的抗氧化活性及与柠檬酸、Vc的抗氧化协同作用。结果超临界萃取后的紫草籽中黄酮类化合物的最佳提取条件为：乙醇浓度

60％、固液比1：5、温度50℃、提取时间为2h。超临界萃取后的紫草籽粗黄酮对二苯代苦味酰基自由基（DPPH）的EC50为65．47mg ／L。张玉祥[9]通过正交试脸，确定最优化的提取工艺是：20MPa的压力下，夹带剂15％-50cc萃取40min，含量测定显示，CO2超临界流体萃取法能有效萃取银杏叶中的总黄酮和总内酯，含量高于欧洲(EGb761)的质量标准[20]。

2.5 酶浸渍萃取法

酶浸渍法是近几年根据黄酮类化合物的特性研究出来的一种新的方法。酶浸渍法是指在黄酮提取过程中，通过加入恰当的酶发生转糖反应和酶解反应而使产品黄酮得率和含量大大提高的新兴技术[15]。传统的水提取只能提取水溶性黄酮，致使类黄酮得率和含量过低；此时如选用恰当的酶加入，不仅可以将油溶性的类黄酮转化为易溶于水的糖苷类而利于提取，而且还可通过酶反应将植物组织分解，使提取传质阻力减小；另外也可使提取液中的杂质分解去除，从而简化后续分离纯化工序。并且其提取条件温和，有利于黄酮类活性保护，且成本低、安全。

3 结语

有机溶剂提取法、超声波辅助提取法、微波提取法、超临界萃取法、酶浸渍萃取法，以上介绍的这五种方法是提取黄酮类化合物的主要方法。此外还有高速逆流色谱提取技术、超滤技术、植物细胞膜破碎法、液膜分离法等新型提取技术，都有各自优于传统方法的特点。。超临界萃取法速度快、操作简单，产品无溶剂残留；超声波辅助提取