金花葵黃酮類化合物提取工藝綜述

梁澤華 崔明勛

摘? 要：該文對金花葵黃酮類化合物的提取工藝進行了綜述，為金花葵黃酮類化合物的有效提取提供參考。

關鍵詞：金花葵黃酮;提取工藝;綜述

中圖分類號 R284文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）08-0018-03

Abstract：The extraction process of Hibiscus manihot L.flavone was reviewed，which provided a reference for the effective extraction of Hibiscus manihot L. flavone.

Key words：Hibiscus manihot L. flavone;Extraction process;Reviews

1 金花葵的發現及研究進展

金花葵（Hibiscus manihot L.）別名菜芙蓉、野芙蓉，為一年生草本錦葵科秋葵屬植物，是中國農科院于2003年8月在河北邢臺地區發現的一類秋葵植物。在目前我國已發現的200多個秋葵植物中，金花葵的藥用、保健功能最高，因其產地不同，衍生出黏干皮或山榆皮的地區名[1]。目前，金花葵中的黃酮類化合物已被廣泛應用于科學研究中，諸多研究表明，金花葵中的黃酮類化合物具有免疫調節[2]、抗衰老、抗氧化[3]、解熱消炎[4，5]、鎮痛[6]、抗腫瘤[7]、降血脂[8]、降血糖[9]等生理活性。金花葵中的黃酮含量是植物界天然黃酮含量較高的樹種之一，總黃酮含量比目前廣為應用的黃酮生產原料銀杏、大豆等還高出數十倍[1，10]。

2 金花葵黃酮類化合物的提取工藝

目前，金花葵黃酮類化合物提取工藝主要有以下5類：

2.1 大孔樹脂吸附工藝 大孔樹脂吸附工藝是以有機高聚物吸附劑大孔樹脂吸附為主要手段的提取方式。大孔吸附樹脂是一類具有大孔網狀結構的高分子吸附劑，其理化性質穩定、不溶于水，可在150℃以下使用，對有機物具有分離、富集作用，是一類集吸附性和分子篩性分離原理相結合的分離材料[11]。它的吸附性是范德華力或氫鍵作用的結果;而其分離原理是根據不同極性的樹脂對不同物質的吸附性不同，不同孔徑對于不同物質的空間阻力不同，導致物質在體系內運動速度不同，將被分離物質分離純化[12]。其優點是理化性質穩定、選擇性好、吸附力強、易洗脫、快速高效等[11]。陳亮等[13]將靜態吸附與解吸附實驗結果進行綜合考慮，從12種樹脂中優選出聚酰胺樹脂，將該樹脂置于95%乙醇溶液中浸泡12h，蒸餾水漂洗至無醇味，用1%鹽酸、蒸餾水沖洗樹脂至洗出液體為中性，再用5%NaOH、蒸餾水沖洗至洗出液體為中性。經過以上預處理后，將20mL金花葵黃酮提取液于28℃下，與1.0g預處理后樹脂混合，恒溫振蕩24h，過濾，以75%乙醇蕓香苷為標準品，將所得濾液通過分光光度法測出濾液中黃酮含量，待樹脂達到飽和后，計算出聚酰胺樹脂的吸附率為38.2%。然后通過單因素試驗對上樣濃度、上樣流速、上樣pH、乙醇洗脫濃度、洗脫流速等進行研究，測得動態解吸附的最佳條件：金花葵黃酮粗提液上樣量為50mL，上樣濃度4.37mg/mL、上樣pH值6.0、上樣流速1.0mL/min、水洗體積5倍、80%乙醇5倍體積洗脫、洗脫流速1.0mL/min時，金花葵的總黃酮純度高、達72.6%。

2.2 超聲輔助提取工藝 超聲輔助提取技術常應用于提取天然化合物，該方法借助于超聲波能量，破壞植物細胞壁，加速溶劑進入被分析物，加快目標組分擴散到液態溶劑的速度，增加萃取力度。其優點是時間短、效率高，在很大程度上降低了成本[14]。不足之處在于超聲波可能引起溶劑中的成分變化，如水在超聲波能量的作用下產生羥基自由基[15]，羥基自由基可以形成過氧化氫等強氧化性物質，可能對提取體系產生影響，從而影響了黃酮的提取率。楊秀松等[16]通過單因素和正交試驗，對提取時所用乙醇濃度、料液比、提取時間、超聲溫度以及提取次數進行了研究，獲得了超聲助提金花葵黃酮粗提物的最佳提取工藝參數：80℃下連續超聲30min后，用60%乙醇，料液比1∶40，提取時間75min，提取1次，經計算每1g原料的黃酮提取量為56.37mg。宋琳琳等[17]應用單因素和正交試驗對超聲時間、乙醇濃度、料液比進行了研究，得出超聲助提金花葵黃酮的最佳提取工藝為：連續超聲35min，用80%乙醇，料液比1∶25，在此條件下黃酮提取率為8.47%。

2.3 微波提取工藝 微波是電磁波的一種，具有波粒二象性，物質吸收微波的能力取決于介質損耗因數，即分子對微波的吸收具有選擇性。水分子等極性分子的介電常數較大，介質損耗因數也很大，對微波的吸收能力較大，極性分子的2個偶極為了與外部電場進行頻率協調，并隨微波場變動，產生大量分子間的高速運動，摩擦產熱[18]。由于細胞內溫度迅速上升，水汽化使細胞壁和細胞膜出現空洞和裂痕，提取溶劑易進入細胞內，被提取物易溶出，從而分離和提取[19]。其優點在于高效節能，減少熱量損失，溶劑量小，一次提凈，所需溶劑相比傳統技術減少了30%～40%[18]。仇燕[20]通過正交試驗獲得了金花葵花總黃酮微波提取的最佳工藝為：金花葵花粉末顆粒度≤80目，乙醇濃度70%，微波時間30s，功率360W，料液比1∶50時，黃酮提取量為5.673%。

2.4 索氏提取工藝 索氏提取工藝的發現距今已有100多年的歷史，是一種使用廣泛的固體樣品萃取方法。運用溶劑回流和虹吸原理，通過固液接觸，將固相中的被提取物質溶解于液相中，從而達到分離效果。在索氏提取過程中，樣品置于索氏提取器中，提取溶劑置于蒸餾瓶中，加熱溶劑至沸騰，蒸汽通過導氣管上升，并被冷凝聚集在索氏提取器空腔，當液體聚集一定程度時，虹吸管將溶有被提取物液體吸回蒸餾瓶，因此在進行索氏提取時，樣品始終處于新溶劑中[14]。索氏提取工藝的溶劑選擇主要取決于目標物質與溶劑的相似性，按照極性不同選取適當萃取劑，并直接對萃取劑進行加熱，且萃取劑一般沸點較低、循環利用，所用設備體積小、造價低。其優點是選擇性好、能耗低、設備及操作簡單。缺點是設備容量有限，常用于實驗室，不能大規模工業化生產。張路等[21]通過單因素和正交試驗確定了金花葵總黃酮索氏提取的最佳工藝參數：乙醇濃度60%，料液比1∶35，提取時間3.0h，提取溫度80℃條件下，提取率為4.55%。李現日等[22]將金花葵花乙醇提取物用石油醚脫脂后的水層，用乙酸乙酯、正丁醇進行萃取，得出乙酸乙酯相黃酮的含量最高，因此在金花葵黃酮粗提物進一步萃取時，可選用乙酸乙酯作為溶劑。

2.5 有機溶劑回流工藝 有機溶劑回流工藝常采用乙醇等揮發性強的有機物作為溶劑，將目的提取物浸入有機溶劑，采用加熱的方式使溶劑沸騰，溶劑餾出后再經冷凝裝置冷凝流回浸出器，由此循環，直至完成提取。與索氏提取相比，有機回流法的樣品始終置于被加熱容器中，因此當提取溫度較高時，有機溶劑回流工藝的提取率比較可觀，但應考慮被提物質是否會變質、分解等。金花葵黃酮的有機回流提取常以乙醇作為溶劑，乙醇具有價格低廉、低毒、低沸點等優點[23]。劉琦等[24]通過單因素試驗，確定了有機溶劑回流法提取金花葵的最佳工藝：乙醇濃度60%，溫度90℃、時間4h、固液比1∶35。蘭蓉等[25]應用石油醚脫脂后的金花葵干花粉末分別運用有機溶劑回流法和索氏提取法以等量85%的乙醇、90℃條件下進行總黃酮的提取，有機溶劑回流法經過2次回流，所用時間共3h，黃酮提取率達3.97%;索氏提取法回流4h，黃酮提取率為3.16%，從而得出有機回流法的提取效果更好。

3 展望

金花葵黃酮類化合物由于具有多種生物活性而被廣泛研究，但在2015版的《中國藥典》中，金花葵有關的藥用價值暫未被收錄。黃酮類化合物的提取方法多種多樣，如表面活性劑輔助提取法[26]、復合酶提取法[27]、超臨界CO2萃取法[28]及微生物發酵提取法[29]等。但以上方法暫未被用于對金花葵黃酮類化合物的提取中，當前金花葵黃酮類化合物的提取工藝并不完善，其最佳提取工藝有待作進一步的比較和研究，發掘不同提取條件下的最佳方法，以便于滿足實驗室和大批量生產的需要。同時，國內研究者大多以金花葵中總黃酮為研究對象，而對于其單體的分離以及藥理作用研究不足。今后應對其單體分離進行深入研究，確認金花葵黃酮類化合物中發揮作用的具體物質，為藥物開發提供科學依據。

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（責編：張宏民）