沙棘综述

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沙棘黄酮的提取、性质及产品

摘要:本文介绍了沙棘黄酮的提取方法,抑菌性和抗氧化性,并对目前的沙棘黄酮产品做了简要总结。 关键词:沙棘 黄酮

Extracting technology,properties and products of Flavones in

Sea-buckthorn

Abstract:The Extracting technology,antioxidant activity and antibacterial activity of TFH are given in this paper. The products of TFH is also introduced in brief.

Key words :Sea-buckthorn Flavones

1 引言

沙棘(hippophae rhamnoides Linn.)在生物分类学中属胡颓子科,沙棘属。沙棘果为胡颓子科植物的果实,又名醋柳果、酸刺果、酸刺子、黑刺、醋柳、沙枣,主要分布在山西、西藏、内蒙等省区。沙棘果和叶含有丰富的生物活性成分,是珍贵的药食两用植物资源。在《月王药珍》、《四部医典》中就有“沙棘主润肺、养胃、活血、化瘀、壮阳、健脾??”的记载。对沙棘果化学组成成分分析表明,沙棘果富含维生素C、维生素E、类胡萝卜素和多种氨基酸、油酸、磷脂、黄酮等[1]。据药理研究表明,沙棘叶中总黄酮对心血管疾病有一定作用,尤其对心绞痛及心功能

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改善作用明显,沙棘叶可作为配制类黄酮制剂的重要原料2。黄酮类化合物存在于沙棘的所有部位——根、茎、叶、花、果实中,沙棘果中黄酮类化合物的含量为:果汁365μg/100g、果肉345μg/100g、果皮渣490μg/100g、籽137.6μg/100g,沙棘叶平均为876mg/100g[3]。研究表明,高海拔地区的沙棘中黄酮类化合物含量较高,叶中黄酮类化合物主要以甙的形式存在。黄酮有抗心衰作用,还有抗炎、抗过敏作用,对消化系统和血液系统有明显的疗效。

毛玉昌[4]通过研究发现沙棘籽渣黄酮对人乳腺癌细胞有抑制增值和诱导凋亡的作用。

黄酮化合物是广泛存在于天然产物中的一类生物活性成分,沙棘黄酮(TFH)是沙棘中一种重要的有效成分,在沙棘果和叶中均有分布,已经分离和鉴定出30多种黄酮成分,性质差异较大,结合的形态也不同。刘朵花[5]等人用高效液相色谱法,对沙棘果肉和叶中黄酮类化合物组份进行研究,结果表明,沙棘果肉中槲皮素含量为21%,山奈酚7%,异鼠李素72%。而叶中槲皮素20.3%,山奈酚19.5%,异鼠李素26.2%,杨梅素34.0%。

沙棘黄酮一般可用丙酮、乙酸乙酯、乙醇、水或某些极性较大的混合溶剂进行提取[6]。刘锡建,王艳辉[7]等人以沙棘果渣为原料提取黄酮,得出沙棘总黄酮提取的最佳条件是石油醚脱脂,65%的乙醇溶液作提取剂,提取温度为80℃,提取次数为3次(1h/次),料液比为1:8(W/V),在此条件下沙棘果渣提取总黄酮得率高达5.344Mg/g。姜少娟[8]等人以超声波法提取沙棘果渣中黄酮,其最佳工艺条件为:V

(乙酸乙酯):V(95%乙醇)=3:7,料液比为1:10,在温度50℃下提取30min。在此条件下沙棘果渣中总黄酮的3次提取量高达9.67mg/g。袁本香,张东河[9]以沙棘果实为原料提取黄酮,沙棘总黄酮的最佳提取工艺条件为:回流提取,60%乙醇,温度75℃,料液比为1∶8,提取次数为2次(1h/次)。在该工艺条件下,沙棘总黄酮的提取率为2.36%。目前,有关沙棘叶黄酮提取的文献较多,赵玉琪,殷丽君[10]提取沙棘叶黄酮的最佳提取条件为在30℃下,用80%(V/V)甲醇溶液提取4h,提取量为40mg/g。杨喜花,陈敏[11]提取沙棘液黄酮,利用微波辅助提取法,用75%的乙醇,pH7.4,料液比1:25,提取十分钟,提取率为24.19%。

2 沙棘黄酮的一般提取工艺

2.1 黄酮类化合物到的提取方法[12]

黄酮类化合物的提取方法目前分为以下几种: 2.1.1 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于提取苷类。欧美国家采用的主要溶剂法工艺有:醇(酮)浸提-卤代烃萃取-酮/铵盐萃取法、酮浸提-氨水沉淀-混合酮萃取法、酮浸提-卤代烃萃取-铅化物沉淀法和醇(酮)浸提-甲苯/丁醇萃取树脂法。该工艺采用中等温度50℃-60℃浸泡,杂质较少,经浓缩、水析可除去烷基酚等脂溶性物质,用CCL4等非极性溶剂萃取除去蜡质、叶绿素等脂溶性杂质;调节pH8-9或Pb(OH)2沉降,可除去原花青素、蛋白质、高分子单宁等杂质,加入(NH4)2SO4等盐,增加相密度,有利于C4-C6酮和醇萃取有效成分和减少乳化现象,改善分层,提高有效成分的萃取率。 2.1.2 微波提取法

微波加热是透入内部的能量被物料吸收置换成热能对物料的加热,形成独特的物料受热方式,具有均匀性的特点,同时具有反应高效性和强选择性等特点,而且操作简便,副产物少,提取率高及产物纯度高等优点。本法多用在药材的浸出,在黄酮类化合物的提取上取得了良好的效果。 2.1.3 超临界萃取法

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萃取较易与其它先进技术联用,成为新型而有效的分离分析技术。 2.1.4 酶浸渍萃取法

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。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。 2.1.5 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。其原理主要是利用超声波在液体中的空化作用加速植物有效成份的浸出提取。另外,还利用其次效应,如机械振动,扩散,击碎等,使其加速被提取成份的扩散,释放。超声波提取法大大缩短了提取时间,提高了有效成分的提取率、原料的利用率。 2.2 沙棘黄酮的提取方法

沙棘黄酮的提取工艺目前比较固定,大致流程如下: 石油醚脱脂 干燥 超声波作用,乙醇提取 回收乙醇 原料 脱脂原料 提取液

浓缩液 黄酮粗品 2.3 沙棘黄酮的纯化方法

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刘锡建13等人先用95%乙醇醇沉法处理黄酮浓缩液,然后再以大孔树脂吸附法精制黄酮粗品,结果为X-5树脂具有较大的吸附量和洗脱率,并且是快速吸附树脂;通过5BV总黄酮溶液时,吸附率为96.2%,3BV75%的乙醇基本能把吸附在X-5树脂上的沙棘总黄酮洗脱下来,洗脱率为96.5%,产品真空干燥后纯度为23.0%。

3 沙棘黄酮的抗氧化性及抑菌性的研究

3.1 沙棘黄酮的抑菌性

张益娜[14]用滤纸片法测定了沙棘叶总黄酮的抑菌性,结果发现总黄酮抑菌作用大小依次为金黄色葡萄球菌>枯草芽孢杆菌>大肠杆菌、根霉>酿酒酵母。沙棘总黄酮具有抑菌作用,其对细菌有较好的抑制作用,尤其对金黄色葡萄球菌和枯草芽抱杆菌抑制效果更佳,MIC(最低抑菌浓度)值分别为:金黄色葡萄球菌0.625%、枯草芽饱杆菌2.5%、大肠杆菌5%。对酵母菌也有一定的抑制作用,与细菌比较,沙棘黄酮对酵母菌抑制效果不太显著,其MIC值为10%,在3种霉菌供试菌种中,对根霉有一定的抑菌作用,其MIC值为5%,对毛霉和黑曲霉的抑菌效果不明显。

总黄酮的抗菌活性具有较宽的pH值范围,在pH4-8范围内,均能完全抑制细菌的生长。达到9时,抑制活性有所减弱,细菌有所生长。在pH4-7范围内,均能完全抑制酿酒酵母和根霉的生长,达到8时,抑制活性有所减弱,微生物有所减弱。 在100℃以内,加热20min沙棘总黄酮提取液的抗菌活性不受影响,121℃时,加热沙棘总黄酮提取液,其抑菌活性有所减弱。

在相同时间内,总黄酮提取液的浓度越高,抑菌率越高。而且同一浓度的沙棘总黄酮作用时间越长,其抑菌效率也越高。 3.2 沙棘黄酮的抗氧化性

刘高波[15]用清除羟基自由基实验研究了沙棘果黄酮的抗氧化性。通过树脂对沙棘总黄酮分离得到15%、30%、45%乙醇三部分,对三部分做清除超氧阴离子自由基和清除羟基自由基实验.可看出30%清除超氧阴离子自由基效果最佳。在100m/L的浓度时可达304%。从清除羟基自由基实验看出苯甲酸、甘露醇、沙棘黄酮清除羟基自由基能力比较,苯甲酸最强,甘露醇最差,沙棘黄酮清除羟基自由基能力居中,而且随着沙棘黄酮浓度的增加其清除羟基自由基能力增加,三部分沙棘总黄酮中30%部分清除羟基自由基能力最强,在浓度达到70mg/L时,清除率可达84%

4 国内外沙棘黄酮产品

沙棘黄酮类产品均是以得自于沙棘果肉的沙棘黄酮粉作为基础原料,通过醇提,分离,脱脂,脱糖和蛋白质等处理制得的。目前,沙棘产品主要有:沙棘黄酮粉,沙棘黄酮片,醋柳总黄酮片,沙棘黄酮复合胶囊,耐福胶囊,清妍胶囊,沙棘油胶囊,复方沙棘籽油栓,心达康片,沙维康,沙棘感冒片和日本推出的红沙棘,血沙棘,心沙棘等。

沙棘黄酮是目前从沙棘原料中通过提取而获得的唯一一个成分清楚,作用机理比较明确的化合物产品。研究表明其具有治疗心绞痛,舒张血管的作用,对于减低血脂、血液胆固醇含量等具有效果,已有多种治疗药物和保健品通过国家卫生医药部门的审批。由于沙棘黄酮粉的标准是在30年前制定的,受当时工艺和技术的限制,当时确定的沙棘黄酮粉产品的纯度标准仅为10%。虽然沙棘黄酮在提取过程中不加入其他物质,而沙棘果是一种药食两用的材料,黄酮产品中的杂质多为沙棘果肉中的蛋白,淀粉,糖类,纤维素等,不会对人体造成负面影响。但考虑到沙棘黄酮的应用领域,以及随着目前沙棘黄酮提取工艺和技术的不断进步,沙棘黄酮粉产品中黄酮的纯度目前已最高可达40%以上,一般也可达到20%以上。因此提倡在生产过程中使用新工艺和技术,为市场提供高黄酮含量的产品,将为沙棘黄酮在治疗药物或保健品中的应用创造更好的条件[16]。

参考文献

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