桑叶黄酮提取工艺研究进展

2021-12-24 04:34陈晓兰贾纪萍徐向萍
农村科学实验 2021年19期
关键词:超临界桑叶黄酮

陈晓兰 贾纪萍 罗 军 徐向萍

(1. 江苏农牧科技职业学院,江苏 泰州 225300;2. 安徽快康生物科技有限公司,安徽 宿州 234300)

桑叶是桑科植物桑树的叶子,是一味常用中药。桑叶性寒,味甘、苦,有疏散风热、清肺润燥、清肝明目的功效,可治疗风热感冒,肺热燥咳,头晕头痛,目赤昏花的病症。桑叶的主要有效成分有黄酮类化合物、生物碱、植物甾醇、γ-氨基丁酸和桑叶多糖等。其中桑叶黄酮类化合物因具有抗氧化、降血脂、抗肿瘤、抑菌消炎以及降血糖等功效而被广泛研究。目前,桑叶黄酮的提取方法有乙醇精提法、微波法、超声法、超临界CO2萃取、表面活性剂辅助提取、超声-微波协同提取法。通常采用分光光度法、荧光光度法、高效液相色谱法、高效毛细管电泳法、微乳薄膜层析法进行桑叶黄酮的含量测定。本文对目前使用的桑叶黄酮的提取工艺进行综述,以期为桑叶黄酮的制剂研究提供参考资料。

1.乙醇浸提法

乙醇提取法为桑叶黄酮提取最常用的方法,在单因素影响条件下,用50%、60%、70%、80%乙醇醇提,显示随着乙醇浓度提高,黄酮得率越高,乙醇浓度对黄酮提取率具有显著影响。乙醇浸提时,提取温度对黄酮得率影响也较大,通过考察不同温度对黄酮类物质提取效率的影响,得出黄酮提取率也随着温度的升高而升高。提取时间和料液比对黄酮提取影响的效果显示,随着时间的推移和料液比的增加,提取液中黄酮含量呈现上升趋势,但当到达一个临界点时,黄酮含量增加缓慢。这是可能是因为黄酮从细胞内溶解到细胞外,在达到平衡之前,提取时间越长,料液比越大,溶出地越多,但到溶解平衡以后,此时再延长提取时间或增加料液比,则不能增加目的物质的溶出,反而杂质的溶出量增加。另外,提取次数对黄酮的得率也会产生影响。研究显示,随着提取次数的增加,黄酮提取率增加,但提取超过两次后,黄酮的提取率增加缓慢,以两次为最佳。因此,综合多个研究报道,乙醇浓度为70%,提取温度为80℃,料液比1:20-1:30,提取时间为2.5h,提取2次,可保证高的黄酮得率。

2.表面活性剂辅助提取法

具有双亲结构、能降低表面张力的表面活性剂加入溶剂中,可增强天然产物的有效成分的溶解能力,发挥增溶作用,提高浸出效能和萃取率。在桑叶黄酮提取工艺中,董树国等将桑叶按照1:30的料液比添加到1.5%Tween 80溶液中,浸泡2h后,80℃提取1.5h,提取 2 次,总黄酮提取率最大。

3.超声辅助提取法

超声波具有独特的物理特性,能促使植物细胞组织破壁或变形,使中药有效成分提取更充分,且与传统方法相比,能大大缩短提取时间。苏伟研究结果显示,设计乙醇浓度80%,料液比1:30 (g/mL),超声时间75min,超声温度40℃,提取率可达2.7%。高中松采用乙醇浓度70%、料液比1:15、浸泡3 h的浸提条件,再用超声波提取45 min,结果表明桑叶总黄酮得率提高到2.18%, 杨青珍改进以上浸提条件为80℃水浴2 h,超声波处理35 min,也可有效提高桑叶总黄酮的得率。在低温下超声提取中药材,对遇热不稳定、易水解或氧化的药材中有效成分具有保护作用,同时大大节省能耗。同时,超声提取中药材不受成分极性、分子量大小的限制,适用于绝大多数种类中药材和各类成分的提取,工艺运行成本相对较低。

4.微波法

微波法是根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解性质,选用对活性成分溶解度大,对不需要溶出成分溶解度小的溶剂,而将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。将微波法应用于桑叶黄酮的提取结果显示,用70%乙醇作为提取溶剂,料液比1:12,于60℃萃取20分钟,即可使桑叶总黄酮得率从传统的1.85%提高到2.87%。亦有将桑叶进行4 min的微波萃取,再用70%乙醇提取2h,桑叶黄酮的得率提高18.5%。微波辅助提取,没有高温热源,消除了热梯度,从而使提取质量大大提高,同时微波可以穿透式加热,提取的时间大大节省。微波提取没有热惯性,易控制,所有参数均可数据化,和制药现代化接轨,该技术已列为我国二十一世纪食品加工和中药制药现代化推广技术之一。

5.超声-微波协同萃取法

也有研究将超声提取技术与微波提取技术协同萃取的方法提取桑叶总黄酮的报道。如在超声微波提取功率400w,乙醇体积分数为65%,料液比为1:10。提取时间为12 min条件下,桑叶总黄酮的提取率可达3.07%。可见,在超声与微波协同作用下,桑叶黄酮的提取效率能显著提升。

6.超临界CO2萃取法

在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来,超临界CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。王昕宇等利用正交设计法研究了CO2超临界萃取药桑黄酮的最佳工艺,并与超声波提取法进行了比较。结果表明,提取的优化条件(以300g样品为计)为压力35MPa、萃取物中黄酮含量达到7.68%,其效率远优于传统提取方法。超临界CO2萃取法对中药有效成分的萃取能力强,工艺简单,操作方便,提取时间快,生产周期短,

7.超声波辅助酶法提取

酶提取法也被用于桑叶黄酮的提取,但结果显示其总黄酮提取率不到1%。但若将超声辅助与酶提取法相结合,则提取效率大大提高。如张丽霞等研究得出,当料液比1:18g/ml,加酶量为0.8%,超声功率为200w,超声时间为10min时,提取温度51℃,提取时间30.6h,在此条件下,总黄酮提取率为5.55%。但其缺点是,提取时间过长。

在桑叶黄酮的提取方法选择时,我们应根据实际需要,尽可能选择降低生产成本,获得最佳的黄酮提取率。

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