黃芩中黃酮類成分提取工藝研究概況

1、黃芩中黃酮類成分提取工藝研究進展 -羅小文()摘要：本文分別對黃芩中的黃酮類成分黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素提取工藝進綜述，以期為黃芩黃酮類成分未來的相關(guān)研究提供參考。 關(guān)鍵詞：黃芩苷；黃芩素；漢黃芩素；提取工藝Study on technology for extracting flavonoids from Scutellaria baicalensisAbstract: This article reviews technology for extracting of baicalin,Wogonin and Baicalein from Scutellaria baicalensis in

2、 order to provide reference for future research.Key words: Baicalin; Baicalein; Wogonin; Extraction黃芩為唇形科植物黃芩Scutellaria baicalensis Georgi的干燥根1，是我國常用大宗中藥材之一，應(yīng)用歷史悠久。現(xiàn)代研究表明，黃芩活性成分主要為黃酮類化合物，其中黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素在醫(yī)藥和其他領(lǐng)域有著廣泛用途，具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗過敏、調(diào)節(jié)免疫、調(diào)節(jié)心血管、解熱、降壓、降血糖等藥理活性2。其傳統(tǒng)提取方法有煎煮法、浸漬法、回流提取法等,新技術(shù)提取新方法有超聲波法、微波

3、法、酶提取法。本文分別對其提取工藝進行綜述，以期為黃芩黃酮類成分未來的相關(guān)研究提供參考。1黃芩苷的提取 1.1傳統(tǒng)提取方法 黃芩苷的傳統(tǒng)提取方法有煎煮法、浸漬法、回流提取法等。 1.1.1煎煮法采用煎煮法提取黃芩苷時，影響因素主要有浸泡溫度、煎煮次數(shù)、加水量及煎煮時間等。李曉芳等3對黃芩苷在水提取工藝中的降解過程進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在以水為溶媒提取黃芩藥材中的黃芩苷時，宜在60以上條件下浸泡處理，或者將黃芩藥材首先煮沸，可減少黃芩苷的降解，提高黃芩苷的提取率；而李建華等4進一步研究卻發(fā)現(xiàn)在60時進行黃芩投料提取，黃芩苷的損失仍然比較大，提出宜在80以上條件下浸泡處理，或者將黃芩藥材預(yù)先通過炮制滅

4、活內(nèi)源酶,來減少黃芩苷的降解。對煎煮次數(shù)、加水量及煎煮時間影響黃芩苷的提取進行研究，以提取的黃芩苷的量為考察指標，孫益林等5認為用10倍量的水煎煮2次，每次 1.5h為最佳工藝；王青6則認為黃芩水提取的最佳工藝為水煎煮3次，第 1次加l0倍量的沸水提取1.5h，第2次加8倍量的水提取1h，第3次加6倍量的水提取30min，黃芩苷的收率可達91.06%；朱思明等7發(fā)現(xiàn)用料液比為1:15，提取3次，每次1.5h為黃芩苷的較佳提取工藝。根據(jù)黃芩苷的理化性質(zhì),可采用堿性離子水煎煮法提取黃芩苷，韓魯佳等8的實驗表明，該方法的得膏率明顯提高，以pH值10的堿性離子水效果最好，提取得率和含量都較高，隨著煎煮

5、時問的縮短,特別是縮短第二次煎煮時間，得率雖有所下降,但黃芩苷的含量明顯提高，可達95%。姚燕萍9研究提出采用黃芩加水煎煮提取后濃縮、不加礬、噴霧干燥的方法生產(chǎn)黃芩苷提取物的新工藝,具有流程簡單,生產(chǎn)周期短,顯著提高提取效率的優(yōu)點。應(yīng)用新工藝后，黃芩提取物收率由原來的12%提高到22%，黃芩提取物中黃芩苷含量由原來的4%升至20%24%，在大批量生產(chǎn)中，取得顯著的經(jīng)濟效益?？梢姡逯蠓ㄗ鳛閭鹘y(tǒng)的提取方法，雖然可以方便地進行工業(yè)化生產(chǎn)，但是提取率較低，溶媒用量大，耗時長。通過改進方法及優(yōu)化工藝，可以提高黃芩苷收率。1.1.2浸漬法在探討黃芩苷提取工藝時，王洪鵬等10發(fā)現(xiàn)加酸沉淀時pH值、加熱溫度

6、、保溫時間及靜置時間對黃芩總苷收率的影響極大，并證明黃芩苷提取的最佳工藝條件為pH值1.52.0，加熱溫度70，保溫時間60min，靜置時間24h,黃芩苷粗品的提取率為13.21%。冷浸法溶媒用量大,耗時長，提取率也較低。1.1.3回流提取法張鳳梅11通過正交試驗證實乙醇濃度50%、熱回流提取3h、溶劑量為12倍時是黃芩苷的最佳提取工藝條件。熊淑華等12研究表明用10倍量的60%乙醇，回流提取3次，每次1h提取，所得黃芩苷含量最高。而潘燕等13通過優(yōu)化得到黃芩苷醇提的最佳工藝為黃芩粉末20目，回流提取2次，分別加8倍和6倍量60%乙醇提取2h和0.5h，黃芩苷提取率為9.81%，比傳統(tǒng)的回流提

7、取率有所提高。蔣榮珍等14采用星點設(shè)計效應(yīng)面優(yōu)化法優(yōu)選黃芩提取工藝條件：乙醇濃度45%、提取時間120min、溶劑用量4倍，所得結(jié)果與正交及均勻設(shè)計相比,提高了精確度?；亓鞣m然提取較完全，但是耗時較長，而且需要加熱。1.2提取新方法 黃芩苷的提取新方法有超聲波提取法、微波提取法和酶解法。 1.2.1超聲波提取法郭孝武等15研究了不同頻率超聲對提取黃芩苷成分的影響，比較在同一提取時間，頻率分別為20、800、1100kHz時，黃芩苷提取得率的不同，黃芩苷的提取率隨超聲頻率的增大而減少，頻率為20kHz得率最高,他們進一步研究了該頻率下不同提取時間對黃芩苷提取率的影響，其提取率隨提取時間的延長而

8、增加，到一定時間，再延長，其提出率增加不多，但其含量有一極限值，超聲提取時間以40min為宜。說明超聲提取法沒有改變黃芩苷有效成分，且證明了該法與常規(guī)煎煮法相比,無需加熱,提取時間縮短，提高了黃芩苷的得率。王勝男等16通過正交設(shè)計結(jié)合單因素方法考察超聲循環(huán)提取黃芩苷的最佳條件：80目黃芩粉末，60%乙醇40超聲循環(huán)提取3次，每次40min，超聲功率為100W,黃芩苷收率為6.10%。超聲循環(huán)提取法優(yōu)于傳統(tǒng)的醇提酸沉法，超聲循環(huán)提取技術(shù)將超聲、加熱、循環(huán)同時應(yīng)用于提取過程，是一種高產(chǎn)率、低成本、操作簡單、污染小的中藥提取方法。王地等17發(fā)現(xiàn)利用流體動力式超聲提取黃芩，水提液中黃芩苷的含量顯著高于

9、槽式超聲和煎煮法。超聲波提取方法與傳統(tǒng)方法相比較，具有設(shè)備簡單、提取時間短、提取率高等特點。雖然超聲波提取技術(shù)能提高提取率，但它對提取瓶放置的位置和提取瓶的瓶壁玻璃厚薄要求較高，且目前超聲波提取技術(shù)主要用在小型實驗室，國內(nèi)尚無超聲提取中藥的生產(chǎn)設(shè)備，要用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，還要解決有關(guān)工業(yè)設(shè)備放大的問題。1.2.2微波提取法張瑞忠18研究認為采用輸出功率480W的微波技術(shù)，對60目黃芩粉浸提20min為黃芩苷的最佳浸提方案，且微波浸提法對黃芩苷的提取效率明顯優(yōu)于常規(guī)煎煮法。程存歸等19采用微波輔助提取法對從黃芩中提取黃芩苷的方法進行研究，結(jié)果顯示，當采用60%乙醇水溶液時黃芩苷的得率最大，得出

10、微波輔助提取的最佳工藝為黃芩原材料粉碎粒度200目，溶劑為60%乙醇溶液，微波輻射8min，黃芩苷得率為14.51%。李芳等20運用微波輔助乙醇回流聯(lián)合工藝從黃芩中提取黃芩苷，確定了微波加熱時間為4min，乙醇濃度為50%，料液比為1:10為最佳工藝條件,發(fā)現(xiàn)乙醇溶液濃度對黃芩苷收率的影響最大。微波輔助浸提的優(yōu)點是加熱速度快、加熱均勻、高效節(jié)能、選擇性強，它可快速達到較高溫度，減少溶劑消耗，所以是一種簡單、快速、安全的方法。1.2.3酶解法張福維等應(yīng)用纖維素酶提取黃芩中的黃芩苷，在纖維素酶的比活力為1500個活力單位、pH值5.0、溫度50條件下進行研究，結(jié)果顯示不同酶解時間對黃芩苷的百分含量

11、有很大影響，在50保溫18h產(chǎn)物純度可以達到82.08%，其黃芩苷的提取率為8.67%,酶解時間為18h,煎煮時間為40min，黃芩苷的純度就達到 81%，煎煮時間過長會有部分黃芩苷水解，也會影響產(chǎn)物純度,加酶提取黃芩苷比不加酶提取的產(chǎn)率提高16.3%，且縮短了煎煮時間，產(chǎn)物中黃芩苷的純度有明顯的提高。徐曉英等21提出了利用黃芩藥材中共存酶特性調(diào)節(jié)性提取制備黃芩提取物的方法，結(jié)果顯示，在設(shè)定的酶解條件下，可以平衡提取黃芩中的黃芩苷與黃芩素。2黃芩素的提取 黃芩中黃芩素的質(zhì)量分數(shù)只有0.04%0.28%,直接提取高純度黃芩素難度較大，通常采用直接酸水解、熱裂解和酶催化水解等方法將來源較廣的黃芩苷

12、制備成黃芩素。 2.1直接酸水解法 趙春穎等22采用直接酸水解黃芩苷制備黃芩素，并對其工藝進行優(yōu)化。水用量為黃芩苷的100倍、濃硫酸量為黃芩苷的7倍，制備時間為6h，萃取3次為最佳制備工藝，該工藝簡單，制備率較高。而蔣建軍等23采用酸沉堿溶法從黃芩中提取黃芩苷，通過水解黃芩苷制取黃芩素粗品，再經(jīng)硅膠和聚酰胺柱層析純化，得高純黃芩素，結(jié)果表明最佳條件為黃芩苷在20%鹽酸水溶液中為2% (質(zhì)量分數(shù))，反應(yīng)溫度373K，反應(yīng)時間1.5h，在此條件下，黃芩素的產(chǎn)率為89.86%，其純度為99.35%。該方法簡便快速、成本低廉，為高純度黃芩素的制備提供了一條新途徑。2.2浸漬法 王彩芳等24通過正交試驗

13、得出黃芩素的最佳提取工藝為采用冷浸法，水為提取溶劑，提取90min共取4次,還進行冷浸法用水作為溶劑、提取120min、提取4次及提取90min、提取5次的比較實驗，結(jié)果黃芩素的提取率分別為4.90%和5.11%。2.3酶解法 王宏志等25通過研究得出纖維素酶解黃芩藥材的最佳工藝條件為浸提倍數(shù)20,加酶量20U/g 藥材，pH4.8，溫度50，時間8h。與傳統(tǒng)的水煎提取效果相比,酶解法提取黃芩生藥材使得黃芩素提取率提高了5倍多。劉云華等對黃芩藥材中黃芩苷的酶解條件和黃芩素的提取工藝進行研究，得出較佳酶解條件和提取工藝為黃芩藥材粉碎至1020目，加水6倍，于60保溫10h,酶解后的黃芩藥材加8倍

14、量70%乙醇回流提取2次，每次1h。黃芩素的提取率大于70%,工藝穩(wěn)定可行。姚亞紅等進一步研究發(fā)現(xiàn)黃芩素的最佳酶解工藝為溫度40、pH6.0、時間12h，此時提取液中黃芩素含量最高。周健等26建立了水提法制備黃芩苷，酶解法制備黃芩素的新方法,制得黃芩素產(chǎn)率達到84.2%，純度達到93.2%。魏建文等27利用酶解法通過正交試驗篩選黃芩素的最佳提取工藝為采用6倍量無水乙醇,功率70%，取 5次，每次20min，提取物中黃芩素含量為57.57%73.32%，黃芩中黃芩苷水解完全。3漢黃芩素的提取 關(guān)于漢黃芩素的提取，報道的比較少，有采用索氏提取和酶解法提取。3.1索氏提取法 陳翠麗等28以漢黃芩素的

15、提取率為指標作比較，得出從黃芩藥材中提取漢黃芩素的最佳方案為用甲醇進行索氏提取，時間5h，提取液濃縮得膏體，再通過柱色譜分離，用石油醚-醋酸乙酯進行梯度洗脫，最終提取率達0.53%，比傳統(tǒng)水煎提取法0.17%提高近2倍多。3.2酶解法 王宏志等25以漢黃芩素的提取率為指標，通過考察浸提倍數(shù)、加酶量、pH、溫度、時間對纖維素酶解反應(yīng)提取漢黃芩素的影響，得出纖維素酶解黃芩藥材的最佳工藝條件為浸提倍數(shù)20，加酶量20 U/g藥材，pH4.8，溫度50，時間8h。與傳統(tǒng)的水煎提取效果相比，酶法提取黃芩生藥材使得漢黃芩素提高了近4倍。4小結(jié) 綜上所述，指標不同，不同提取方法的提取率也有所不同。根據(jù)各提取

16、方法本身的優(yōu)缺點，選擇適合的方法。傳統(tǒng)方法中煎煮法雖然可以方便地進行工業(yè)化生產(chǎn)，但是提取率較低，溶媒用量大，耗時長；冷浸法溶媒用量大，耗時長，提取率也較低；回流法雖然提取較完全，但是耗時較長，而且需要加熱。因此，利用不斷出現(xiàn)的新技術(shù)、新方法提取黃芩化學成分，是 目前黃芩研究領(lǐng)域的一大熱點。參考文獻1 國家藥典委員會.中國藥典(一部)s.北京:中國醫(yī)藥科技出版社，2010：2822 王忠壯，胡晉紅現(xiàn)代中藥學M.上海:第二軍醫(yī)大學出版社2006：3573 李曉芳，傅軍，金描真，等黃芩水提取工藝中黃芩苷降解動力學研究J現(xiàn)代食品與藥品雜志,2006,16(4):27-294 李建華，王力生，鄒節(jié)明水提

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