李曉花 任昱光 胡本祥
(1. 陜西國(guó)際商貿(mào)學(xué)院醫(yī)藥學(xué)院, 西安 712046; 2. 陜西省中藥綠色制造技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心,西安 712046; 3. 陜西國(guó)際商貿(mào)學(xué)院培訓(xùn)學(xué)院, 西安 712046)
黨參, 又稱(chēng)紅參、 山參, 是一種重要的中藥材, 以根條肥大、 粗實(shí)、 紋多、 味甜而聞名。 黨參作為我國(guó)常用的中藥材, 有著非常悠久的歷史, 在醫(yī)學(xué)和保健領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。 其藥效與人參相近, 主要用于血?dú)獠蛔愫臀S、 脾胃虛弱、 長(zhǎng)期腹瀉等的治療, 具有抗?jié)儭?降低血液黏稠度、 抗血栓、 降血壓、 強(qiáng)心、 抗休克的功效[1], 并且還有祛痰止咳、 生津止渴、 調(diào)節(jié)胃腸功能紊亂等效用,因而經(jīng)常在醫(yī)學(xué)上被用來(lái)代替人參使用, 是備受歡迎的中藥補(bǔ)品。 因其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用潛力和發(fā)展前景, 吸引了越來(lái)越多研究人員的關(guān)注。
植物中廣泛存在著糖類(lèi), 黨參中也同樣存在。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn), 在黨參的化學(xué)成分中, 多糖是抗腫瘤、 抗衰老、 增強(qiáng)免疫力的主要藥效成分[2], 主要通過(guò)提高抗氧化酶活性或清除有機(jī)體內(nèi)的自由基來(lái)實(shí)現(xiàn)本身的作用, 因此越來(lái)越多的研究人員開(kāi)展黨參多糖的抗氧化性研究, 以提高黨參的藥用價(jià)值。如郭曉農(nóng)等[3]通過(guò)研究黨參多糖的抗氧化性, 發(fā)現(xiàn)黨參多糖可以顯著提高肝臟組織超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的活性, 降低丙二醛的含量,提高果蠅平均壽命和最高壽命。 黨參多糖的提取分離及其抗氧化性的研究對(duì)于揭示其藥理作用和開(kāi)發(fā)新型藥物具有重要意義。 因此, 本文以黨參多糖成分為研究對(duì)象, 總結(jié)了黨參多糖的提取分離方法,并概述了黨參多糖抗氧化性方面的研究進(jìn)展, 旨在為研究人員進(jìn)一步開(kāi)發(fā)黨參多糖成為抗氧化能力較強(qiáng)的保健品和藥品提供參考和依據(jù)。
黨參被廣泛應(yīng)用于中醫(yī)藥領(lǐng)域。 黨參中的多糖是其主要活性成分之一, 具有多種藥理活性和藥用價(jià)值。 因此, 黨參多糖的提取方法對(duì)于黨參的研究和開(kāi)發(fā)具有重要意義。 黨參多糖的提取方法可以分為傳統(tǒng)提取方法和現(xiàn)代提取方法兩大類(lèi)[4]。
(一) 傳統(tǒng)提取方法
1.水煎法。 水煎法是傳統(tǒng)的提取黨參多糖的方法之一, 其原理是利用水溶性成分的特點(diǎn), 將黨參粉末與水一起煮沸, 然后通過(guò)過(guò)濾、 濃縮和干燥等步驟得到多糖提取物。 其操作簡(jiǎn)單、 成本低廉。 然而, 水煎法提取得到的黨參多糖含量較低, 且存在一定的糖分解和損失。
2.醇沉法。 醇沉法是一種常用的提取黨參多糖的方法, 其原理是利用醇類(lèi)溶劑 (如乙醇、 丙醇等) 與多糖形成沉淀, 然后通過(guò)離心分離得到純化的多糖, 再通過(guò)浸提、 濃縮和回流等操作得到多糖提取物。 醇沉法提取得到的黨參多糖含量較高, 但也存在一定的溶劑殘留和多糖結(jié)構(gòu)改變的問(wèn)題。 張雪玲等[5]采用醇沉法提取黨參多糖, 并且開(kāi)展了單因素實(shí)驗(yàn), 得到最佳提取工藝條件為液料比11.2∶1 (mL/g)、 提取溫度80℃、 回流時(shí)間1.5 h, 在此條件下, 黨參多糖得率為19.38%。
3. 酸堿法。 酸堿法是利用酸堿溶液調(diào)節(jié)pH,使多糖溶解在水中, 然后通過(guò)沉淀、 過(guò)濾和干燥等步驟得到多糖提取物。 酸堿法操作簡(jiǎn)單, 提取效果較好, 但容易造成環(huán)境污染, 并且對(duì)生物活性物質(zhì)易造成一定損傷。
(二) 現(xiàn)代提取方法
1.超聲波輔助提取法。 超聲波輔助提取法是一種新興的提取黨參多糖的方法, 其利用超聲波的機(jī)械作用和熱效應(yīng)促進(jìn)多糖的釋放和溶解。 超聲波輔助提取法可以提高提取效率和多糖產(chǎn)率, 但也需要注意超聲波的功率和時(shí)間對(duì)多糖結(jié)構(gòu)的影響。 徐美蓉等[6]通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化了黨參中醇溶性多糖的提取工藝, 優(yōu)化后黨參多糖的產(chǎn)率可以達(dá)到26.25%±1.02%, 最佳提取條件固液比為1∶20, 提取溫度為65℃, 提取時(shí)間為4.5 h, 為超聲波輔助提取,提取次數(shù)為2 次。
2.微波輔助提取法。 微波輔助提取法是一種利用微波輻射的熱效應(yīng)提取黨參多糖的方法。 該方法通過(guò)將黨參樣品加入溶劑中, 并在微波場(chǎng)中加熱,使多糖成分快速溶解。 微波輔助提取法操作簡(jiǎn)單,提取速度快, 且對(duì)黨參多糖的破壞較小, 是一種高效的提取方法。 錢(qián)璽丞等[7]考察了微波輔助提取法提取黨參多糖的最佳條件, 結(jié)果顯示, 最佳提取工藝條件為提取溫度70℃, 微波輻射功率100 W,料液比1∶30 g/mL, 提取時(shí)間8 min。
3. 高壓萃取法。 高壓萃取法是一種高壓條件下, 通過(guò)流體的溶解、 擴(kuò)散和遷移來(lái)提取黨參多糖的方法。 該方法在高壓下, 通過(guò)改變流體的溶解性和擴(kuò)散系數(shù), 使黨參多糖成分向溶解液中遷移。 高壓萃取法操作復(fù)雜, 設(shè)備要求高, 但提取效果較好, 且提取過(guò)程中對(duì)多糖破壞較小。
綜上, 黨參多糖傳統(tǒng)提取方法雖然簡(jiǎn)單易行,但存在多糖易受熱降解、 提取效率較低等問(wèn)題。 而現(xiàn)代提取方法在提取效率和對(duì)多糖破壞的影響方面表現(xiàn)出較好的性能。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展, 現(xiàn)代提取方法將更有可能成為黨參多糖提取的主導(dǎo)方法, 為其進(jìn)一步研究和應(yīng)用提供有效的手段。 無(wú)論是傳統(tǒng)提取方法還是現(xiàn)代提取方法, 提取黨參多糖的關(guān)鍵步驟都包括樣品制備、 提取溶劑的選擇、 提取時(shí)間和溫度的控制等[8]。 在樣品制備方面, 通常需要將黨參樣品粉碎成細(xì)粉, 以增加提取效率。 提取溶劑的選擇則需要考慮溶劑的極性、 毒性和成本等因素。 提取時(shí)間和溫度的控制則需要根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)條件和目標(biāo)要求進(jìn)行優(yōu)化, 以獲得最佳的提取效果。 黨參多糖提取方法的選擇應(yīng)根據(jù)具體的研究目的和條件來(lái)確定。 傳統(tǒng)提取方法簡(jiǎn)單易行, 適用于小規(guī)模實(shí)驗(yàn)和初步研究, 而現(xiàn)代提取方法則具有提取效率高、 操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn), 適用于大規(guī)模生產(chǎn)和高效提取。 此外, 還可以采用多種方法的組合, 以提高提取效果和純度。 黨參多糖的提取方法是黨參研究和開(kāi)發(fā)中的重要環(huán)節(jié)。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步, 相信黨參多糖的提取方法將得到進(jìn)一步的改進(jìn)和創(chuàng)新, 為黨參的開(kāi)發(fā)利用提供更多可能性。
黨參多糖是一種重要的生物活性成分, 具有多種藥理活性和保健功效。 為更好地研究和利用黨參多糖, 研究人員開(kāi)發(fā)了多種分離技術(shù), 以分離純化黨參多糖。 黨參多糖分離常用薄層色譜法、 高效液相色譜法、 凝膠過(guò)濾層析法和透析法這4 種技術(shù)。
(一) 薄層色譜法薄層色譜法是一種簡(jiǎn)單而有效的分離技術(shù)。 該方法基于樣品在固定相和流動(dòng)相之間的差異分離成分。 在黨參多糖的分離中, 可以選擇不同的固定相和流動(dòng)相, 以實(shí)現(xiàn)不同成分的分離和純化。 薄層色譜法具有操作簡(jiǎn)單、 分離效果好的特點(diǎn), 但其分離能力相對(duì)較弱, 適用于初步的分離和預(yù)處理。
(二) 高效液相色譜法高效液相色譜法是一種常用的分離技術(shù), 具有高分離效率和高選擇性。該方法基于樣品在固定相和流動(dòng)相之間的相互作用分離成分。 在黨參多糖的分離中, 可以選擇不同的固定相和流動(dòng)相, 通過(guò)調(diào)整流動(dòng)相的組成和流速來(lái)實(shí)現(xiàn)多糖的分離。 高效液相色譜法具有分離效果好、 操作靈活、 重復(fù)性好的特點(diǎn), 廣泛應(yīng)用于黨參多糖的分離和純化。
(三) 凝膠過(guò)濾層析法凝膠過(guò)濾層析法是一種基于分子大小和形狀差異的分離技術(shù)。 該方法利用不同孔徑的凝膠過(guò)濾層析柱, 將樣品中的大分子成分滯留在柱中, 而小分子成分則通過(guò)柱床。 在黨參多糖的分離中, 可以選擇合適的凝膠過(guò)濾層析柱, 通過(guò)調(diào)整樣品的濃度和溶劑的組成來(lái)實(shí)現(xiàn)多糖的分離。 凝膠過(guò)濾層析法具有操作簡(jiǎn)單、 分離效果好的特點(diǎn), 但其分離能力相對(duì)較弱, 適用于初步的分離和預(yù)處理。 李芳和楊扶德[9]通過(guò)此方法將提取出來(lái)的黨參粗多糖分離純化出多種多糖組分, 得到精制多糖。
(四) 透析法透析法是一種基于溶質(zhì)在半透膜上的擴(kuò)散分離原理的技術(shù)。 該方法通過(guò)選擇合適的膜材料和透析液, 將樣品中的小分子成分從多糖中分離出來(lái)。 在黨參多糖的分離中, 可以選擇合適的膜材料和透析液, 通過(guò)調(diào)整透析時(shí)間和透析溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)多糖的分離。 透析法具有操作簡(jiǎn)單、 分離效果好的特點(diǎn), 但其分離能力相對(duì)較弱, 適用于初步的分離和預(yù)處理。 李啟艷等[10]將透析后的多糖旋蒸濃縮, 選用合適的超濾膜, 在適當(dāng)?shù)膲毫湍ね肯拢?以一定的溫度進(jìn)行超濾, 最后獲得多糖分級(jí)。
薄層色譜法、 高效液相色譜法、 凝膠過(guò)濾層析法和透析法是常用的黨參多糖分離技術(shù)。 每種技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和適用范圍, 研究人員可以根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的技術(shù)進(jìn)行黨參多糖的分離和純化[11]。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展, 相信在未來(lái)會(huì)有更多更高效的分離技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái), 為黨參多糖的研究和應(yīng)用提供更好的支持。
(一) 抗氧化機(jī)制黨參多糖是一種重要的天然產(chǎn)物, 被廣泛應(yīng)用于食品、 醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域。 近年來(lái), 隨著人們對(duì)健康的重視程度不斷增加, 黨參多糖的抗氧化性被廣泛關(guān)注和研究。 抗氧化機(jī)制是黨參多糖發(fā)揮抗氧化作用的基本原理[12]。黨參多糖具有清除自由基、 抑制氧化酶活性和提高抗氧化酶活性等3 種抗氧化機(jī)制。
1.清除自由基。 黨參多糖能夠捕捉自由基, 阻止其對(duì)細(xì)胞和組織的損傷[13]。 自由基是一種極不穩(wěn)定的分子, 具有高度活性, 會(huì)與細(xì)胞內(nèi)的其他分子發(fā)生反應(yīng), 導(dǎo)致細(xì)胞損傷和老化。 黨參多糖作為一種強(qiáng)效的自由基清除劑, 能夠中和自由基, 從而減少自由基引發(fā)的氧化反應(yīng)。
2.抑制氧化酶活性。 氧化酶是一類(lèi)能夠催化氧化反應(yīng)的酶, 它們?cè)谝欢l件下會(huì)加速自由基的生成和氧化過(guò)程[14]。 黨參多糖具有抑制氧化酶活性的作用, 其通過(guò)抑制氧化酶的活性, 降低了氧化過(guò)程的速度, 從而減少了氧化反應(yīng)的發(fā)生。
3.提高抗氧化酶活性。 黨參多糖還可以提高抗氧化酶的活性。 抗氧化酶是一類(lèi)能夠中和自由基的酶, 包括超氧化物歧化酶、 谷胱甘肽過(guò)氧化物酶等。黨參多糖可以刺激細(xì)胞產(chǎn)生更多的抗氧化酶, 增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力, 進(jìn)而保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷[15]。
(二) 抗氧化性評(píng)價(jià)方法為了評(píng)價(jià)黨參多糖的抗氧化性, 研究人員通常對(duì)其清除自由基能力進(jìn)行測(cè)定, 從而判斷其體外抗氧化能力[16]。 目前有3種常用的黨參多糖抗氧化性評(píng)價(jià)方法。
1.DPPH 自由基清除法。 DPPH 自由基清除法是基于硝基苯胺自由基的顏色變化反應(yīng), 來(lái)測(cè)定黨參多糖對(duì)DPPH 自由基的清除能力。 當(dāng)黨參多糖加入反應(yīng)體系中時(shí), 會(huì)與DPPH 自由基發(fā)生反應(yīng), 使其顏色由紫色變?yōu)榈S色, 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)黨參多糖清除能力的評(píng)估。 陳致印等[17]以維生素C 為對(duì)照, 檢測(cè)多糖組分對(duì)DPPH·、·OH 和O2-·自由基的清除能力, 得出土黨參多糖單組分的體外抗氧化能力。
2.ABTS 自由基清除法。 ABTS 自由基清除法是一種基于ABTS 自由基顏色變化反應(yīng)的評(píng)價(jià)方法, 可以用于測(cè)定黨參多糖對(duì)ABTS 自由基的清除能力。 該方法通過(guò)觀察反應(yīng)體系從深綠色變?yōu)闇\綠色的程度, 來(lái)評(píng)價(jià)黨參多糖的抗氧化能力[18]。
3.過(guò)氧化氫清除法。 過(guò)氧化氫清除法是一種基于過(guò)氧化氫自由基的濃度變化反應(yīng)來(lái)測(cè)定黨參多糖對(duì)過(guò)氧化氫清除能力的評(píng)價(jià)方法[19]。 在該方法中,黨參多糖與過(guò)氧化氫發(fā)生反應(yīng), 將其分解為水和氧, 從而降低了過(guò)氧化氫的濃度。
黨參多糖具有良好的抗氧化性, 這主要?dú)w功于其清除自由基、 抑制氧化酶活性以及提高抗氧化酶活性等多種機(jī)制的協(xié)同作用[20]。 同時(shí), DPPH 自由基清除法、 ABTS 自由基清除法以及過(guò)氧化氫清除法等方法的應(yīng)用, 為評(píng)價(jià)黨參多糖的抗氧化性提供了有效的手段[21]。 隨著對(duì)黨參多糖的深入研究, 相信其在抗氧化領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊。
黨參多糖是一種重要的生物活性物質(zhì), 其在藥用和保健領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。 黨參多糖的提取分離方法多樣且不斷更新, 這為充分利用黨參多糖的功能提供了有力的支持。 同時(shí), 黨參多糖具有顯著的抗氧化性, 這使其成為一種重要的天然抗氧化劑。 然而, 盡管已經(jīng)取得了一些研究進(jìn)展, 但對(duì)黨參多糖的研究仍然需要進(jìn)一步加強(qiáng)。 目前對(duì)黨參多糖的結(jié)構(gòu)和活性關(guān)系的研究還不夠深入。 黨參多糖是一種復(fù)雜的多糖類(lèi)物質(zhì), 其結(jié)構(gòu)與其生物活性密切相關(guān)。 因此, 深入研究黨參多糖的結(jié)構(gòu)與活性關(guān)系, 可以更好地揭示其抗氧化機(jī)制和生物活性,為其應(yīng)用提供更有針對(duì)性的指導(dǎo)。 黨參多糖的藥理學(xué)研究還相對(duì)不足。 雖然已有一些研究表明黨參多糖具有多種藥理活性, 如抗炎、 抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等, 但對(duì)于其具體的作用機(jī)制和途徑仍需進(jìn)一步明確。 進(jìn)一步的藥理學(xué)研究可以為黨參多糖的臨床應(yīng)用提供更可靠的科學(xué)依據(jù)。 此外, 黨參多糖的質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)化研究也亟待加強(qiáng)。 黨參多糖的質(zhì)量直接影響其藥效和安全性, 因此建立科學(xué)合理的質(zhì)量控制方法和標(biāo)準(zhǔn)是保證其應(yīng)用質(zhì)量的重要保障。 目前, 對(duì)于黨參多糖的質(zhì)量控制尚缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和方法, 這限制了其進(jìn)一步的研究和應(yīng)用。 綜上, 未來(lái)應(yīng)深入研究黨參多糖的結(jié)構(gòu)與活性關(guān)系、 加強(qiáng)藥理學(xué)研究以及建立科學(xué)合理的質(zhì)量控制方法和標(biāo)準(zhǔn), 從而更好地發(fā)揮黨參多糖的功能, 推動(dòng)其在醫(yī)藥和保健領(lǐng)域的應(yīng)用。