蒲公英綠原酸的提取和純化方法研究進(jìn)展

謝光凡，李 芳，袁 蒙

（1.渭南師范學(xué)院，陜西 渭南 714000；2.渭南技師學(xué)院，陜西 渭南 714000）

蒲公英（Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.），又名婆婆丁、黃花地丁、白鼓丁、華花郎等，為菊科蒲公英屬多年生草本植物[1]，資源豐富且在我國分布范圍廣泛。蒲公英含碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、多種礦物質(zhì)元素和維生素等營養(yǎng)成分，同時(shí)含有黃酮類、多糖類、植物甾醇類、萜類、酚酸類等多種活性成分[2]。綠原酸是蒲公英活性成分酚酸類的主要成分之一，具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗氧化、抗炎和治療代謝性疾病的作用[3-5]，在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景[6-10]。蒲公英綠原酸的提取及純化技術(shù)是蒲公英綠原酸的主要研究方向，也是蒲公英綠原酸應(yīng)用研究的重要環(huán)節(jié)。綜述了近年來蒲公英綠原酸的提取和純化技術(shù)研究進(jìn)展，以期為蒲公英綠原酸的研究及資源的合理開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 蒲公英中綠原酸的提取

目前，廣泛應(yīng)用的蒲公英綠原酸提取方法主要有水提法、醇提法、酶解提取法等。

1.1 水提法

綠原酸類物質(zhì)易溶于水，試驗(yàn)中常用熱水浸提法提取綠原酸類物質(zhì)。王鵬等人[11]通過熱水浸提新鮮的葉、根及干制的葉和根提取蒲公英中綠原酸，得出鮮葉、鮮根中綠原酸含量分別是2.936 70～3.722 02 mg/g FW，0.765 4～1.058 6 mg/g FW；干葉、干根中綠原酸含量分別為18.401 00 8～25.944 55 mg/g DW，5.366 5～10.811 5 mg/g DW。通過響應(yīng)面分析試驗(yàn)得出蒲公英干葉綠原酸的最佳提取工藝為溫度97 ℃，時(shí)間6 min。耿敬章等人[12]以水為溶劑，以蒲公英為研究對象，通過正交試驗(yàn)得出蒲公英綠原酸的最佳提取工藝為料液比1∶14，物料粒度80 目，提取溫度90 min。利用熱水浸提法提取蒲公英綠原酸，隨著提取溫度提高，植物細(xì)胞壁受到破壞導(dǎo)致綠原酸物質(zhì)溶出，但是綠原酸本身性質(zhì)不穩(wěn)定，加熱時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致綠原酸分解，因此以水為溶劑提取蒲公英綠原酸，需要根據(jù)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，較為不便。但是在用復(fù)合方法提取蒲公英綠原酸時(shí)常選用水為提取的浸潤劑[2]。特別是在以蒲公英綠原酸含量為提取指標(biāo)的復(fù)合飲料制作工藝中，水不僅僅是浸提溶劑，同時(shí)作為復(fù)合飲料的主要成分，是蒲公英飲料制作的常用溶劑，具有工藝簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

1.2 醇提法

綠原酸類物質(zhì)易溶于甲酸、甲醇、乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑，基于提取溶劑的價(jià)格及安全性方面考慮，常選用乙醇溶劑從蒲公英中提取綠原酸。沈奇等人[7]以乙醇為提取試劑，以蒲公英全草為研究對象，通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法得出蒲公英綠原酸的最佳提取工藝為物料比1∶16，溫度60 ℃，時(shí)間2 h，乙醇體積分?jǐn)?shù)80%，提取率達(dá)60%以上。王愛萍等人[13]以乙醇為溶劑，以蒲公英和金銀花（1∶1） 為研究對象，通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，得出乙醇體積分?jǐn)?shù)是影響綠原酸提取的最大因素，最佳提取工藝為乙醇體積分?jǐn)?shù)75%，料液比1∶10，回流提取2 次，每次1.5 h。同時(shí)，在復(fù)合方法提取蒲公英綠原酸類物質(zhì)，常也選用乙醇作為浸潤劑[14]。雖然有機(jī)溶劑提取綠原酸一般能耗少、工藝簡單，但是存在提取耗時(shí)長，溶劑使用量大、回收困難等缺點(diǎn)[15]。

1.3 酶解提取法

蒲公英植物壁的主要成分為纖維素、果膠等大分子物質(zhì)，為了提高蒲公英綠原酸的提取率，需在試驗(yàn)前期利用纖維素酶和果膠酶對蒲公英進(jìn)行處理，一般可分為酶解水提法和酶解醇提法。林春梅[2]以蒲公英干粉為研究對象，用去離子水進(jìn)行浸潤，通過正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)得出蒲公英綠原酸的最佳提取工藝為5 g/L 纖維素酶3.0 mL，提取溫度50 ℃，提取時(shí)間1.0 h，綠原酸提取率為10.031mg/g。王軒等人[16]以蒲公英干粉為研究對象，用60%乙醇進(jìn)行浸潤，通過正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)得出蒲公英綠原酸提取的最佳工藝為纖維素酶添加量0.8%，酶解溫度40 ℃，酶解時(shí)間1.5 h，料液比1∶16，提取率為2.350%。酶提法具有得率高、產(chǎn)物純度較高的優(yōu)勢，但存在生產(chǎn)成本高、酶的活性易受反應(yīng)體系的影響、結(jié)果重現(xiàn)性差的缺點(diǎn)。雙酶及復(fù)合酶提取蒲公英綠原酸的報(bào)道較為鮮見。

利用超聲波的空化、機(jī)械、熱效等加速蒲公英細(xì)胞內(nèi)綠原酸的擴(kuò)散，輔助酶提取法進(jìn)行蒲公英綠原酸提取。徐樹來等人[14]以干蒲公英莖葉為研究對象，通過單因素試驗(yàn)及響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)得出蒲公英綠原酸的最佳提取工藝條件為纖維素酶添加量0.3%（占干料的百分比），酶解時(shí)間1.0 h，酶解溫度50 ℃，酶解pH 值4，超聲功率163 W，超聲時(shí)間1.7 h，料液比1 ∶20，平均得率為2.14%±0.02%。與林春梅[2]在蒲公英綠原酸纖維素酶法提取工藝的優(yōu)化中酶的條件吻合。同時(shí)在利用超聲聯(lián)輔助酶提取方法時(shí)，還應(yīng)考慮酶作用和超聲波輔助作用的先后順序。徐樹來等人[14]在采用酶法- 超聲組合的提取方法時(shí)，先讓纖維素酶作用后，使一部分細(xì)胞破裂后，利用超聲波進(jìn)一步提取。利用超聲波輔助酶提取法具有條件溫和、提取時(shí)間短、得率高的優(yōu)點(diǎn)，但是存在設(shè)備穩(wěn)定性欠佳的缺點(diǎn)。

除上述主要提取方法外，蒲公英綠原酸類物質(zhì)提取的方法還有超臨界流體萃取法[17]、超高壓提取法[18]、微波輔助提取[19]等，但是在蒲公英綠原酸提取上應(yīng)用較少，方法還不成熟。今后還應(yīng)借鑒高新的提取技術(shù)進(jìn)行蒲公英提取，以便得出較高的提取率。

2 蒲公英中綠原酸的純化

蒲公英綠原酸功能活性的發(fā)揮需要將蒲公英綠原酸粗提物進(jìn)行進(jìn)一步的分離純化。常用的蒲公英綠原酸純化方法主要有大孔吸附樹脂法、聚酰胺樹脂法、親和色譜法等。

2.1 大孔吸附樹脂法

大孔吸附樹脂法是指利用具有大孔結(jié)構(gòu)但不含有離子交換基團(tuán)的一種分子吸附劑對粗提物進(jìn)行純化的經(jīng)典技術(shù)，具有操作簡單、選擇性好、成本低、循環(huán)使用的優(yōu)勢。尹佳樂等人[20]以蒲公英葉為研究對象，選用D1300，HZ-816，NKA-9 3 種不同型號的大孔樹脂進(jìn)行研究得出：NKA-9 型大孔樹脂因其特殊的空間結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的極性，可以對綠原酸進(jìn)行更好吸附。蒲公英葉綠原酸得率為36.87 mg/g，綠原酸損失率為13.1%。賈梅珍等人[21]以蒲公英干草為研究對象，對蒲公英中綠原酸粗提液經(jīng)ZnCl2沉淀后，選用JAD-1400 型大孔吸附樹脂進(jìn)一步純化，純化后綠原酸提取率為4.92%。

2.2 聚酰胺樹脂法

聚酰胺樹脂法主要是利用聚酰胺分子中含有豐富的酰胺基團(tuán)，可與酚類、醌類、硝基化合物等形成氫鍵而被吸附，不能形成氫鍵的化合物而被分離[22]。金慧榮[23]以蒲公英干粉為研究對象，采用聚酰胺樹脂對蒲公英中綠原酸進(jìn)行純化，聚酰胺樹脂對蒲公英綠原酸的吸附率為93.49%，解析率為81.25%。

2.3 硼酸親和色譜法

硼酸親和色譜法是以硼酸為配位體，利用硼酸基團(tuán)可逆結(jié)合含順二羥基結(jié)構(gòu)的化合物，與之生成穩(wěn)定的五元環(huán)，從而特異性地分離和富集順式二羥基化合物的液相色譜。綠原酸具有順式二羥基結(jié)構(gòu)，可用硼酸親和色譜純化富集。楊琴等人[24]以4 - 乙烯基苯硼酸為單體，在毛細(xì)管中原位制備硼酸親和雜化整體柱，在中性條件下實(shí)現(xiàn)了對蒲公英中活性成分綠原酸的選擇性富集。胡青紅等人[25]也以4 - 乙烯基苯硼酸為功能單體，制備硼酸親和毛細(xì)管整體柱，選擇性地富集了蒲公英和刺果衛(wèi)矛中的活性物質(zhì)綠原酸。

3 結(jié)語

蒲公英綠原酸具有良好的生理活性，在食品、醫(yī)藥、化妝品、香煙等方面具有較好的應(yīng)用前景。隨著蒲公英綠原酸的需求量不斷增大，低成本、高提取率、高純度、無污染的提取純化技術(shù)是今后蒲公英綠原酸提取純化研究的主要方向。