白晗 程洪梅 陳洪宇 程丹丹 朱迪 賴寒
摘要:山藥皮是一種有藥用價值的天然產物,為有效發(fā)揮出山藥皮的價值,本文通過研究各種提取山藥皮中黃酮類化合物的實驗方案,對比不同提取方法之間山藥皮黃酮類化合物提取率的差異,比較各實驗條件的優(yōu)劣,篩選出最佳提取方案。不同提取方法各有優(yōu)缺點,最佳實驗條件和總黃酮的得率有所不同。其中,閃式提取法得率最高,并且操作簡單、高效環(huán)保,為最優(yōu)提取方案。
關鍵詞:山藥皮;黃酮類化合物;提取方法
山藥皮和山藥的主要成分類似,含有的各種成分都很有營養(yǎng),還有藥用保健作用。如黃酮類、蛋白質、多糖、皂苷等。其中的黃酮類化合物的藥理作用和生物活性眾多,比如抗氧化作用,許多研究證明山藥皮中黃酮類可以清除機體內聚集的自由基。在日常生活中或者企業(yè)研究開發(fā)中,山藥皮通常被認為已無價值而扔棄,實際上它還可以得到進一步的開發(fā)利用,如將提取山藥皮中富含的黃酮類物質應用于醫(yī)藥行業(yè)中。目前為止,已經得到實踐的提取山藥皮中總黃酮方法有:水提醇沉法、索氏抽提法、閃氏提取法,另外經常得到應用的有熱回流提取法、超聲乙醇提取法。
一、提取方法
(一)水提醇沉法
將山藥皮制成粉末后,利用黃酮類物質在水和乙醇中較大的溶解度,使山藥皮中的黃酮類化合物溶解于水中,再用乙醇作為溶劑去除不溶性雜質。此方法不同的料液比,乙醇體積分數和浸提時間都對浸提的效果有一定影響,采用單因素實驗設計可以計算出最佳的實驗條件。石玉欣[1]等人在實驗中用水提醇沉法提取山藥皮中的黃酮類物質,得出結論,當將各因素設置為最適,即將山藥皮粉末和乙醇體積以1:15混合,在保持溫度為55℃下浸提2h,可以使總黃酮提取率達到1.15%。
(二)超聲乙醇提取法
用乙醇為溶劑提取山藥皮中的總黃酮,同時用超聲波恒溫水浴鍋加速山藥皮中黃酮類物質的溶出即超聲波乙醇提取法。因為超聲波在蒸餾水中有空化作用,可以讓山藥皮中的類黃酮更快速的浸出,再加上一些機械振動和擴散等作用使黃酮類化合物的釋放和擴散速度更加快速,進而使提取時間縮短。張金鳳[2]等人采用此方法提取山藥皮中的總黃酮,用響應面優(yōu)化了提取條件,最后得出用70%的乙醇溶劑,在液料比為1:50、超聲功率為300W條件下超聲25min,得到的山藥皮中總黃酮提取率為0.421%。各因素影響大小排序為乙醇體積分數>超聲時間>液料比>超聲功率。
(三)熱回流提取法
熱回流提取法即將山藥皮通過前處理后,采用回流加熱裝置,利用黃酮類化合物可溶于熱水中的原理提取山藥皮中的總黃酮。趙立庭[3]等人采用此方法獲得總黃酮粗品,測得的平均得率為0.3382mg/g。各因素對山藥皮黃酮化合物提取率的影響為:乙醇濃度>提取時間>過篩目數>固液比。采用熱回流提取法得到的實驗數據穩(wěn)定,工藝參數較為準確、可靠。
(四)索氏提取法
索氏提取法是一種利用了虹吸原理,通過溶劑在裝置中多次回流,可以讓固體物質被溶劑萃取的方法,屬于液一固萃取。采用此方法提取山藥皮中黃酮類化合物有劉青[4]等人,該實驗中最常用的溶劑是乙醇溶液,實驗得出乙醇提取溶劑的最佳濃度為70%,此外,將料液比配制1:50,在浸提溫度為60℃條件下浸提1.5h,得到總黃酮最佳提取率為0.178%。
(五)閃式提取法
因為采用這個實驗方法提取中藥材中的化合物時需要的時間很短,甚至只需幾分鐘,因此被稱為閃氏提取法。閃式提取法使用的閃式提取器可以快速破碎植物組織,在內刃高速攪拌作用下,還有振動、負壓滲濾等多項作用使中藥材組織快速破碎適當粒度,達到提取目的。孟月麗[5]等人采用閃式提取法,分別用8min、12min、16min三次提取山藥皮中黃酮類化合物,最終總黃酮的得率為1.889%。
水提醇沉法、熱回流法和索氏提取法是三個提取山藥皮中黃酮類的常用方法,提取時間都在2h左右,操作較為繁瑣,但有對環(huán)境無污染、成本低的優(yōu)點。其中,水提醇沉法和熱浸提法較回流法對溫度的要求較高,需要將溫度控制在55℃或60℃且維持2h左右,黃酮類化合物會因為浸提時間太短無法充分溶出,也會因為長時間在高溫下而分解。索氏提取法與水提醇沉法相比,提取時間縮短30min,消耗溶劑增多,最佳提取溫度升高5℃。超聲波乙醇提取法可增大山藥皮中總黃酮提取率,但沒有閃氏提取法的提取率高。閃氏提取法提取山藥皮中總黃酮提取率在所有方法中達到最高,可達1.889%,提取時間最短,完成一次提取僅需0.5~1min,提取溫度只需室溫,具有操作簡便、高效節(jié)能、對環(huán)境無污染等眾多優(yōu)點。因此,閃氏提取法是提取山藥皮中總黃酮的最佳方法。
二、結束語
山藥皮的主要成分類黃酮,有多樣的生物活性、藥理作用,所以山藥皮在研究開發(fā)中具有巨大的潛力,是一類具有廣泛開發(fā)前景的天然藥物。在將山藥皮合理應用研究或開發(fā)時,既可以促進經濟發(fā)展,還可以保護環(huán)境、節(jié)約資源,促進生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。若能將山藥皮的開發(fā)應用于醫(yī)藥行業(yè),定能創(chuàng)造巨大的藥用價值和經濟效益,因此山藥皮的開發(fā)具有重大的意義。
參考文獻:
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[3]趙立庭,趙華,劉陽,田梁.鐵棍山藥皮中黃酮化合物提取工藝條件優(yōu)化[J].糧油食品科技,2016,24(04):59-63.
[4]劉青,環(huán)海洋.山藥皮中黃酮的提取與抗氧化性的研究[J].廣州化工,2015,43(24):98-100.
[5]孟月麗,張慶嶺.鐵棍山藥皮中多酚類化合物體外抗氧化作用研究[J].中醫(yī)學報,2016,31(05):707-710.
(通訊作者:賴寒)
作者簡介:白晗,重慶第二師范學院生物與化學工程學院2016級應用化學專業(yè);
程洪梅,重慶第二師范學院生物與化學工程學院2016級應用化學專業(yè);
陳洪宇,重慶第二師范學院生物與化學工程學院2017級藥物分析專業(yè);
程丹丹,重慶第二師范學院生物與化學工程學院2017級藥物分析專業(yè);
朱迪,重慶第二師范學院生物與化學工程學院2018級藥物分析專業(yè);
通訊作者:賴寒,男,四川內江人,重慶第二師范學院生物與化學工程學院,副教授。