微射流提取技術在天然植物抗過敏活性成分中的應用研究※

黃 裕 周錦珂

微射流提取技術在天然植物抗過敏活性成分中的應用研究※

黃 裕 周錦珂

目的 探討微射流提取技術在天然植物抗過敏活性成分中的應用情況。方法選用常用的10味抗過敏天然植物，以煎煮法、滲漉法、超聲提取和微射流提取進行多糖及總黃酮的提取效果對比，以透明質酸酶體外抑制試驗進行抗過敏效果對比。結果微射流提取法對多糖的提取率是超聲提取法的1.1倍、煎煮法的1.2倍、滲漉提取法的1.5倍；對總黃酮類的提取率是超聲提取法的1.1倍、煎煮法的1.1倍、滲漉提取法的2.5倍；對透明質酸酶的抑制效果是超聲提取法的1.2倍、煎煮法的1.5倍、滲漉提取法的1.6倍。結論微射流提取技術在天然植物抗過敏活性成分制備應用中有著明顯的技術優勢。

微射流提取技術；熱敏成分；天然植物；中藥；抗過敏；應用研究

天然植物的提取方法有傳統的煎煮法、浸漬法、滲漉法、回流法、水蒸氣蒸餾法等，也有現代的超臨界二氧化碳萃取、超聲提取、微波及微射流提取等[1]，在實際選擇應用時應根據物料的特性等綜合考慮。不管是選擇傳統方法還是新工藝，目的是使最終產品既要符合傳統中醫藥理論，也要提高有效成分的收率和效果[2]。

目前，天然植物藥抗過敏的應用研究非常廣泛，不管是單方還是復方都有大量的研究資料證明其抗過敏效果顯著[3-5]。然而，由于天然植物成分的復雜性，不同提取技術在抗過敏活性成分的提取應用中會有不一樣的效果。筆者以煎煮法、滲漉法、超聲提取和微射流提取對常見的10味抗過敏植物進行研究對比可知，在相同的溶劑體系、溶劑添加量等情況下，不同提取方法獲得的活性成分含量以及抗過敏效果區別較大，具體過程及結果報道如下。

1 藥材試劑

藥材均購自廣州南北行中藥飲片有限公司；紫外分光光度計（賽默飛Genesys 10S）；電子分析天平（丹弗TP-114）；超聲提取器（昆山舒美KQ-250DB）；微射流提取器（自制）；D-無水葡萄糖（中國藥品生物制品檢定所，批號：110833-201506）；蘆丁（中國藥品生物制品檢定所，批號：100080-201409）；所用試劑均為分析純。

2 試驗過程

2.1 提取工藝過程[6]①煎煮提取：稱取馬齒莧、黃芪、苦參、甘草、金銀花、防風、辛荑、野菊花、地膚子、艾葉藥材細粉50 g，分別加入20倍的純水加熱提取1 h，過濾，藥渣再加入10倍純水加熱提取1 h，過濾，合并兩次提取液定溶至1500 ml，測定提取液中的成分含量，并進行功效分析。

②滲漉法提取：稱取馬齒莧、黃芪、苦參、甘草、金銀花、防風、辛荑、野菊花、地膚子、艾葉藥材細粉50 g，分別置φ5 cm×60 cm帶砂芯的玻璃層析柱中，加入30倍純水（分次加入），以1 BV/h流速提取，收集提取液定溶至1500 ml，測定提取液中的成分含量，并進行功效分析。

③超聲提取：稱取馬齒莧、黃芪、苦參、甘草、金銀花、防風、辛荑、野菊花、地膚子、艾葉藥材細粉50 g，分別加入20倍的純水，在60 ℃條件下，提取30 min；過濾，藥渣加入10倍純水，同前操作提取30 min，合并兩次提取液定溶至1500 ml，測定提取液中的成分含量，并進行功效分析。

④微射流提取：稱取馬齒莧、黃芪、苦參、甘草、金銀花、防風、辛荑、野菊花、地膚子、艾葉藥材細粉50 g，分別加入50倍純水攪拌，泵入微射流提取器中，在室溫下以60 Hz頻率、流量每分鐘50 ml條件下進行提取，濾除藥渣，濾液定溶至1500 ml，測定濾液中的成分含量，并進行功效分析。

2.2 成分含量分析①粗多糖分析方法：以葡萄糖為標準品，用苯酚-濃硫酸顯色后在490 nm下測定含量，具體過程參考《SN/T4260-2015出口植物源食品中粗多糖的測定苯酚-硫酸法》。

②總黃酮分析方法：以蘆丁為標準品，用硝酸鋁顯色后于350 nm下測定含量，具體過程參考《DB13/T385-1998食品總黃酮測定》。

2.3 抗過敏功效分析采用透明質酸酶體外抑制試驗觀察比較提取物的抗過敏效果，詳細過程參考李楊等《7種中草藥提取物抗過敏功效及刺激性研究》[7]。

3 結果分析

3.1 含量檢測結果按2.2項下方法進行成分含量分析，結果如表1、表2所示。

表1 10味抗過敏植物不同工藝提取粗多糖的提取率(%)

表2 10味抗過敏植物不同工藝提取總黃酮的提取率(%)

從表1可以看出，各藥材的粗多糖提取效果中，滲漉法提取粗多糖效果較差，煮煎法次之，但兩者無明顯差異，效果最好的是微射流提取法。推測是粗多糖水溶解性較好的原因，所以各種方法的提取率均較高。把上述10味藥材進行總提取率相加，各提取方法按如下公式（1）進行對比計算：

其中，Tm為微射流提取試驗中10味藥材的提取率總和；Tf為煎煮/滲漉/超聲提取試驗中10味藥材的提取率總和。經公式（1）計算可知，微射流提取法對多糖的提取率是超聲提取法的1.1倍、煎煮法的1.2倍、滲漉提取法的1.5倍。用SPSS 19.0統計軟件進行方差分析，微射流提取結果與其他方法均有顯著性差異。

從表2可知，各藥材的總黃酮提取效果中，滲漉法提取效果最差，煮煎法次之，效果最好的是微射流提取，用SPSS 19.0統計軟件進行方差分析，微射流提取結果與其他方法均有顯著性差異；滲漉法與其他方法也存在顯著性差異。主要原因是總黃酮在熱水及醇溶液中溶解性較大，所以滲漉法提取率顯著性低。把上述10味藥材按公式（1）進行提取效果分析對比可知，微射流提取法對總黃酮類的提取率是超聲提取法的1.1倍、煎煮法的1.1倍、滲漉提取法的2.5倍。3.2 抗過敏功效結果取上述各工藝提取后的藥材透明澄清液，按2.3項下方法進行透明質酸酶抑制試驗，結果見表3及圖1。

表3 10味抗過敏植物不同工藝的提取物透明質酸酶抑制率(%)

圖1 10味抗過敏植物不同工藝的提取物透明質酸酶抑制率比較圖

在透明質酸酶體外抑制試驗中，微射流提取液效果較其他3種方法要好。4種方法中效果較差的煎煮法有4味藥材，滲漉法有6味藥材，均與微射流提取技術制備獲得的提取液有顯著性差異。從表3可以看出，傳統煎煮法對熱敏感活性成分有一定破壞，從而導致抗過敏效果降低。比如苦參，在加熱情況下其活性成分苦參堿易分解成去氫苦參堿和氧化苦參堿[8]；甘草在加熱情況下，甘草苷和甘草酸含量均有不同程度下降[9]。地膚子藥材抗過敏體外實驗效果與現有報道[10]有一定出入，估計是提取溶劑原因，本實驗為保持統一性，皆以水為溶媒進行提取，而地膚子抗敏成分為水較難溶解的皂苷，推斷這是透明質酸酶抑制出現無效的原因。

將上述10味藥材進行總抑制率相加后按公式（1）進行比較計算可知，微射流提取法對透明質酸酶的抑制效果是超聲提取法的1.2倍、煎煮法的1.5倍、滲漉提取法的1.6倍。

4 討論

從實驗可知，微射流技術相對于傳統加熱法的提取率差別不是非常明顯（多糖為1.2倍，總黃酮為1.1倍），但透明質酸酶抑制效果卻非常顯著（1.5倍），主要原因是天然植物抗過敏成分多樣性及復雜性，存在大量的熱敏活性成分，由于熱敏成分的存在，在生產制造過程中易受到環境溫度的影響而發生氧化分解等結構的變化[11]，從而降低了抗過敏效果。所以，選擇合適的制備技術保護其熱敏活性成分是保證功效的關鍵。

微射流提取技術是絡捷公司的專利技術[12-13]，它是利用微射流發生器對物料進行低溫物理破壁提取。由于有三組相互嚙合、方向不同的微射流發生器物料會往不同方向高速運動，從而使細胞發生碰撞破裂，進而導致細胞內物質向溶媒介質釋放、擴散和溶解，最終達到高效提取的效果。由于細胞壁是在極短時間內（0.1 s）物理破碎以及在室溫及以下條件進行，所以熱敏感成分不易產生物理化學變化，最大限度地保持了成分的穩定、保證了功效的可靠。所以，微射流提取技術具有提取時間短、提取效率高、熱敏活性成分最大限度保留等特點，適于工業化生產，為中藥提取現代化提供了一種新的方法和手段，特別對于熱敏感性中藥活性成分的推廣應用提供一種解決方案。

[1] 夏委.中藥有效成分提取方法研究進展[J].中國藥業,2016,25(9): 94-97.

[2] 劉明言,王幫臣.用于中藥提取的新技術進展[J].中草藥,2010, 41(2):169-175.

[3] 王化龍,李振虎,徐硯通.中藥治療過敏性疾病的藥理作用研究進展[J].中草藥,2015,46(10):1542-1555.

[4] 劉學仁,鄧佑芳,呂亞新.天然化合物抗過敏作用的研究進展[J].中藥新藥與臨床藥理,2011,22(1):123-127.

[5] 范金波,陳歷水,馮敘橋.抗過敏功能活性成分研究進展[J].食品工業科技,2013,21(34):361-365.

[6] 黃裕,周錦珂.低溫高壓差提取抗過敏中藥復方的工藝研究[J].中國藥物經濟學,2016,11(1):10-12.

[7] 李楊,董銀卯,孟宏,等.7種中草藥提取物抗過敏功效及刺激性研究[J].中國實驗方劑學雜志,2013,19(4):191-194.

[8] 梅明,伍振峰,韓麗,等.苦參中生物堿類成分的穩定性及減壓提取工藝研究[J].現代中藥研究與實踐,2015,29(1):48-51.

[9] 張敏,王夢月,劉雅茜,等.炮制對甘草中主要苷類成分質量分數及其煎出量的影響[J].中草藥,2011,42(7):1305-1308.

[10] 劉建萍.地膚子皂苷及抗過敏作用的研究[D].湖南:湖南農業大學,2007.

[11] 劉小紅,劉建群.中藥熱敏活性成分研究進展[J].亞太傳統醫藥, 2014,10(20):37-40.

[12] 周錦珂,鄭偉東,鄭偉軍,等.一種集成連續微射流低溫提取及澄清生產系統[P].中國專利:ZL201520197931.5,2015-09-30.

[13] 鄭偉軍,周錦珂,鄭偉東,等.微射流提取器[P].中國專利: ZL201520197934.9,2015-09-30.

TQ461

A【DOI】10.12010/j.issn.1673-5846.2016.12.006

廣州市絡捷生物科技有限公司，廣東廣州 510663

廣東省科技型中小企業技術創新專項（項目編號：2015A010101423）

黃裕（1981-），制藥工程師。E-mail：huangyu@logicos.cn