戴靈豪+朱玲慧+王林燕+王博

摘 要：黃芩苷是提取自黃芩根中總黃酮的主要活性成分之一，已有較完善的提取方法和工藝。隨著新型技術(shù)和儀器的發(fā)展及最新工藝的優(yōu)化，在黃芩苷的提取方法上已取得較大的進(jìn)步。但就如何近一步提高黃芩苷的產(chǎn)率上，國內(nèi)研究還是較少。本文將從提取方法、溶劑的選擇、工藝的優(yōu)化等方面來提高黃芩苷產(chǎn)率上進(jìn)行探討，為科學(xué)研究及工業(yè)生產(chǎn)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：黃芩苷；產(chǎn)率；提取方法；優(yōu)化工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.228

0 引言

黃芩苷是提取分離自唇形科植物黃芩（Scutellaria baicalensis Georgi）的干燥根中的一種黃酮類化合物，具顯著的藥理活性，臨床應(yīng)用廣泛。黃芩苷的主要藥用功能為利尿、抑菌、抗炎及解痙等，在黃疸和慢性肝炎的治療方面均具有明顯的療效[1]。最新研究[2，3，4，5]還表明黃芩苷在清除氧自由基、減少缺血再灌注損傷、調(diào)節(jié)免疫、促進(jìn)細(xì)胞凋亡以及抗腫瘤和抗HIV等方面也具一定功效。黃芩苷的提取方法上已有廣泛研究，工藝比較成熟，但如何提高黃芩苷的提取產(chǎn)率是研究的熱點(diǎn)之一。本文將結(jié)合近年來的文獻(xiàn)報道，從提取方法、溶劑優(yōu)化、工藝優(yōu)化等方面進(jìn)行探討。

1 提取方法

黃芩中黃芩苷提取方法包括溶劑提取法、超聲提取法、超濾提取法、微波提取法及超臨界流體提取法等。其中，溶劑提取法較為傳統(tǒng)，而超聲提取法、超濾提取法及超臨界流體提取法在科研實(shí)驗(yàn)及工業(yè)生產(chǎn)中開展的應(yīng)用越來越廣泛。

1.1 溶劑提取法

溶劑提取法是黃芩苷最為常用提取方法。據(jù)報道，提取溶劑的選擇主要包括水提法、醇提法及堿水提法。

水提法，是根據(jù)黃芩苷的弱酸性，溶于堿中，遇酸沉淀析出的原理進(jìn)行分離提取。通常加一定比例的水進(jìn)行煎煮，用鹽酸調(diào)節(jié)pH為1-2，沉淀、洗滌、干燥后即可得黃芩苷粗品。不過傳統(tǒng)的水提法相較于其他方法存在收率低、周期長的缺點(diǎn)。

醇提法，采用黃芩苷的8至10倍量乙醇，加熱回流2至3次，回流時間1.5至3hr，可以得到較高黃芩苷產(chǎn)率。醇提法相比于水提法，有較高產(chǎn)率，但存在活性成分損失較大、純度較低的問題。

堿水提法，黃芩苷易溶解于含堿性離子水中，在堿水的小分子團(tuán)和乳化性作用下，可得到較高提取產(chǎn)率及純度。有研究[6]指出，在pH為10的堿水條件下，進(jìn)行水煎煮提取，黃芩苷的產(chǎn)率和含量明顯提高。

有關(guān)文獻(xiàn)對于這幾種方法進(jìn)行了比較詳細(xì)的報道，對于相同條件下的三種方法的比較，可以看出醇沉法[7]獲得的產(chǎn)率最高。

1.2 超聲波提取法

超聲波提取法，是利用超聲波的空化作用加速有效成分浸出的一種最新發(fā)展起來的技術(shù)。相較于傳統(tǒng)的提取方式，超聲法具提取產(chǎn)率高、設(shè)備要求簡單及提取周期短等特點(diǎn)。隨著實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)對于黃芩苷提取產(chǎn)率的不斷追求，該方法的應(yīng)用日益增多。有報道[8]指出該法優(yōu)于傳統(tǒng)的醇提法。

1.3 微波提取法

一般情況下，微波提取法主要用于輔助提取研究，可結(jié)合其他的提取工藝的進(jìn)一步優(yōu)化。該方法的一個顯著優(yōu)勢在于減少了浸泡藥材的時間和溫度，同時降低了相應(yīng)的黃芩苷的分解率。在文獻(xiàn)報道中主要是結(jié)合乙醇回流聯(lián)合工藝從黃芩中提取黃芩苷。該法所優(yōu)選提取法中在提高相同條件下不加微波處理這一步驟上相比，產(chǎn)率的到了顯著的提高[9，10]。

1.4 超濾提取法

超濾提取法是依據(jù)分子分離的膜濾過方法，利用壓力作為推動力實(shí)現(xiàn)溶液中的物質(zhì)按分子量大小進(jìn)行分離，從而達(dá)到溶質(zhì)與溶液的分離、分級、純化、濃縮的目的。在黃芩苷的提取中應(yīng)用也較多，所提取的產(chǎn)物具有純度高、分離徹底的優(yōu)點(diǎn)。有文獻(xiàn)報道了超濾法所得的產(chǎn)物的產(chǎn)率比常規(guī)的醇提法明顯高[11]。

1.5 超臨界流體提取法

超臨界流體萃取法在國外研究較早，國外專利公開過在超臨界色譜上使用梯度洗脫法，分離提純黃芩苷溶液中的黃芩苷和黃芩苷元，提取率高達(dá)95%以上。國內(nèi)有研究[12，13]采用超臨界CO2萃取法提取黃芩中黃芪苷類物質(zhì)。

2 溶劑優(yōu)化

黃芩苷的提取方法中，溶劑法是實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)應(yīng)用上為優(yōu)選的提取工藝。水煎煮法也是常用的黃芩苷提取工藝之一，通常加8倍至10倍量的水進(jìn)行水提。于千[14]提出了加12倍量沸水中，提取1次，每次1hr的優(yōu)化煎煮工藝。李利紅[15]還探討了黃芩苷沸水煎煮和常溫煎煮等不同工藝的提取產(chǎn)率差異，提出沸水煎煮提取建議。

根據(jù)苷類成分特性，黃芩苷的醇提法多以乙醇作為溶劑。相關(guān)報道指出對黃芩苷含量影響最大的因素為乙醇濃度[16]。目前，研究中主要主張最優(yōu)的乙醇體積分?jǐn)?shù)在30%-60%之間，程齊來等[7]認(rèn)為是在30%的濃度條件下所得的黃芩苷產(chǎn)率最高；張紅醫(yī)等[17]提出乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%時所得的提取工藝產(chǎn)率為優(yōu)；張鳳梅[18]指出，以50%的乙醇體積分?jǐn)?shù)所提取最好。鑒于文獻(xiàn)中報道的最優(yōu)乙醇提取濃度是在不同的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)用途下進(jìn)行的，并且小試實(shí)驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用上所選擇的乙醇的體積百分含量也存在一定差異。

3 工藝優(yōu)化

3.1 溶劑法優(yōu)化

在黃芩苷的溶劑提取法中，普遍認(rèn)為醇提法產(chǎn)率最高，但同時沸水法應(yīng)用比較廣泛，也有文獻(xiàn)指出堿提法的產(chǎn)率最高[19]。不同的提取工藝，在不同條件下所采用的工藝的選擇也有所不同。除了乙醇的體積百分含量之外，還包括乙醇溶劑用量、浸泡時間、提取的次數(shù)、提取的溫度、蒸餾時間和黃芩粒度等因素的影響。

在水提法上，有實(shí)驗(yàn)表明[20]，采用粉碎成塊狀的藥材，加水量比為1：8，煎煮3次，每次1.5hr，其黃芩苷的提取產(chǎn)率可達(dá)23.05%，即可獲得較高產(chǎn)率，減少溶劑用量，并節(jié)約時間。

在醇提法上，張紅醫(yī)等 [17] 認(rèn)為，乙醇溶劑用量為70-90mL，浸泡時間在0-3h，回流時間為120min，黃芩粒度取0.1～0.5mm的條件下為最佳的提取條件。還有報道[21]指出，乙醇溶劑比0.2mL/mg，提取溫度在130℃為宜，提取壓力為5MPa，保持10min，黃芩苷樣品顆粒度80～100目是黃芩苷提取的最佳工藝。雷濘菲等[22]提出，乙醇洗滌2次，煎煮2次，物料比1：10和1：5，時間60min和30min，黃芩粒度40目，雙層濾布過濾再離心分離，70℃保溫60min，酸沉靜置3hr抽濾在這一工藝條件下有較高產(chǎn)率和純度，其中黃芩苷收率可達(dá)13.67%，其含量為85.7%。也有研究采用70%甲醇80℃加熱回流3次，濃縮加鹽酸沉淀后加95%甲醇重懸，50℃保溫后再沉淀即可得到黃芩苷的提取率為35.427%[23]。

在堿提法上，沙子健等[24]主張，提取溫度為80℃、提取次數(shù)為2次、提取時間為0.5-1hr、堿性條件等條件下先粗提，再用無水乙醇精制等為黃芩苷的最佳提取條件。

3.2 超聲波法優(yōu)化

在超聲波提取法提取黃芩苷這一領(lǐng)域文獻(xiàn)報道得比較少，其中有文獻(xiàn)[25，26]提出了最優(yōu)的提取分離工藝。即以黃芩粒度為40-80目的情況下，用60%的乙醇在20-32KHz的超聲下提取2次，每次0.5-2hr。

3.3 微波法優(yōu)化

相關(guān)文獻(xiàn)[10，27]對于該法進(jìn)行了進(jìn)一步的探討和優(yōu)化，認(rèn)為在微波加熱時間為4-5min，乙醇溶液濃度為50%-70%，料液比為1：10-15，提取溫度控制在90℃左右條件下為最佳工藝。

3.4 超濾法優(yōu)化

在超濾提取法中，王軼晶等[28]報道了最優(yōu)工藝：提取后冷藏過夜的上清液，離心（2500r/min，20min），100K超濾柱超濾，再使用5K超濾柱超濾。

3.5 超臨界流體提取法優(yōu)化

紀(jì)莎等[12]建議優(yōu)化工藝：45℃的提取溫度、45MPa的萃取壓力、2hr的萃取時間及20L/hr的萃取流速。張爽等[13]實(shí)驗(yàn)表明，影響黃芩苷超臨界流體萃取的主要因素為溫度、時間和壓力，其中溫度影響最大，時間次之，壓力最小，報道的較佳工藝：溫度55℃、壓力16MPa、時間1hr，黃芩苷的提取純度可達(dá)94.1%。

4 總結(jié)

在國內(nèi)黃芩苷的提取方法上應(yīng)用比較廣泛的主要是水提法和醇提法，不管是提取產(chǎn)率還是純度上都有較好的效果。新型技術(shù)的更新?lián)Q代及市場需求將繼續(xù)推進(jìn)黃芩苷提取產(chǎn)率的研究，多種工藝的結(jié)合及新方法和新儀器的應(yīng)用更加推動了這一研究進(jìn)程的發(fā)展，并在黃芩苷的實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域和工業(yè)生產(chǎn)上取得新的進(jìn)步。例如近年來發(fā)展的閃式提取術(shù)，可以在保證提取產(chǎn)率的同時高效地完成黃芩苷的提取工作[29]。今后在黃芩苷的提取工藝的日趨完善的基礎(chǔ)上，將不斷追求產(chǎn)率、純度、成本及生產(chǎn)周期等各方面要素，綜合滿足不同的目標(biāo)和要求。

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