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连翘中连翘苷的提取工艺研究进展

2018-03-29徐未芳高子怡赵二劳

山东化工 2018年22期
关键词:叶中连翘微波

徐未芳,高子怡,赵二劳

(忻州师范学院 化学系,山西 忻州 034000)

连翘(Forsythia suspensa),为木犀科连翘属植物,主产于我国河北、山西、河南、陕西等地,现各地均广为栽培[1-2]。连翘以果实入药,是一种常用中药,为中国药典所收载。连翘性微寒、味苦,具有清热解毒、排脓散结、疏散风热等功效,主要用于治疗温热、斑疹、热淋涩痛及风热感冒等症[3-4]。现代药理研究表明,连翘苷是连翘的主要药理活性成分,具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、降血脂、强心利尿、解热等活性[5-7],在医药、卫生、保健品行业有良好的应用前景。研究连翘中连翘苷的提取对于生产连翘苷类产品、提高连翘的经济价值具有重要的实际意义。目前,有关连翘中连翘苷的提取我国已有一些研究,也取得了一定成果。本文梳理概述我国连翘中连翘苷提取研究进展,指明其研究方向,为进一步研究连翘中连翘苷的提取及连翘苷的产业化生产提供参考。

1 溶剂提取工艺

溶剂提取就是根据相似相溶原理,选用对连翘苷溶解度大而对连翘中其它成分溶解度小的溶剂,尽可能多的将连翘苷溶解分离出来。目前,国内有关连翘中连翘苷溶剂提取研究较多,包括回流提取、浸提、煎煮、以及渗漉提取等。赵咏梅等[2]研究了连翘中连翘苷甲醇回流提取,结果表明,影响连翘苷提取的因素主次顺序为:提取时间>料液比>提取次数;优化的最佳提取工艺条件为:无水甲醇为提取剂,料液比(g/mL)1∶20,80℃水溶中回流提取3次,每次提取时间2h。该工艺下,连翘苷得率为1.21%。徐小雯等[8]采用遗传算法优化了连翘中连翘苷的乙醇回流提取,确定的最佳提取工艺为:59%乙醇为提取剂,料液比(g/mL)1∶10,回流时间3.0h,回流次数3次。该工艺条件下,连翘苷得率为2.071mg/g。周旭等[9]也研究了连翘中连翘苷的乙醇回流提取,确定的最佳提取工艺为:70%乙醇为提取剂,料液比(g/mL)1∶6,回流提取3次,每次1h。王娅丽等[10]研究了连翘叶中连翘苷类成分的乙醇回流提取,由正交试验优化的最佳提取工艺为:乙醇浓度为85%,料液比(g/mL)1∶10,回流时间60min,回流3次。在该工艺条件下,连翘苷得率为5.781%。刘伟霞等[11]研究了连翘叶中连翘苷的乙醇浸提,由响应面法优化的最佳工艺为:53%乙醇为提取剂,料液比(g/mL)1∶30,浸提温度74℃,浸提时间53min。该工艺下,连翘苷得率为3.09%。王杰等[12]也研究了连翘叶中连翘苷的乙醇浸提,在单因素试验的基础上,通过响应面法优化的最佳浸提工艺为:80%乙醇为浸提剂,料液比(g/mL)1∶14,浸提温度83℃,浸提时间2.0 h。此工艺下,连翘苷得率为0.3895%。李晓等[13]则研究了连翘叶中连翘苷的水浸提,考察了浸泡时间、浸提温度、浸提时间以及浸提次数等因素对连翘苷得率的影响。结果表明,影响连翘苷得率的最主要因素是浸泡时间,最佳提取工艺为:不浸泡,80℃水浸取2次,每次1.0h。此工艺条件下连翘苷得率为8.201mg/g。孔燕芳等[14]研究了连翘饮片中连翘苷的煎煮提取,由正交试验法优选的最佳提取工艺为:加8倍量水,煎煮3次,每次2.0h。溶剂提取连翘苷工艺简单、成本低,适于工业化生产,但因提取时间长,所提连翘苷中杂质多,提取率不高等,在一定程度上限制了其的工业应用。

2 超声辅助提取工艺

超声辅助提取就是利用超声波强烈的空化、搅拌等效应,破坏植物细胞壁,减少传质阻力,使有效成分迅速溶出。目前,国内有关连翘中连翘苷超声辅助提取的研究较多,涉及连翘果实、叶和花中连翘苷的提取。卢静华等[1]研究了连翘中连翘苷超声辅助提取,采用L9(34)正交试验优选的最佳工艺条件为:水为提取剂,料液比(g/mL)1∶10,超声功率100W,超声提取3次,每次30min。此条件下,连翘苷提取率为0.28%。纪丽丽[15]研究了连翘叶中连翘苷的超声辅助提取,通过正交试验法优化的最佳工艺条件为:80%乙醇为提取剂,料液比(g/mL)1∶10,超声功率250W,提取温度60℃,超声时间8min。该工艺下,连翘苷得率为0.3112%。高首勤等[5]研究了连翘花中连翘苷超声辅助提取,确定的最佳工艺条件为:70%甲醇为提取剂,料液比(g/mL)1∶25,超声功率800W,超声时间40min。该工艺下连翘苷提取率为4.822 mg/g。郭伟良等[7]研究了连翘壳中连翘苷超声辅助提取,在单因素实验基础上,由Box-behnken中心组合设计原理优化的最佳工艺条件为:以纯甲醇为提取剂,料液比(g/mL)1∶12,超声功率416W,超声时间27min。该工艺下,连翘苷得率为0.080%。张晓虎等[16]研究比较了连翘中连翘苷的超声辅助甲醇和乙醇提取,通过正交试验优化的超声辅助甲醇最佳工艺为:70%甲醇为提取剂,料液比(g/mL)1∶10,超声功率80W,超声时间70min,连翘苷得率为2.674 mg/g。超声辅助乙醇最佳工艺为:70%乙醇为提取剂,料液比(g/mL) 1∶10,超声功率100W,超声时间60min,连翘苷得率为2.526 mg/g。超声辅助提取连翘苷操作简便、提取时间短,节能高效,受到较多关注,但因存在超声污染环境,设备放大研发滞后等问题,目前仅在实验室研究。

3 微波辅助提取工艺

微波辅助提取是利用物质吸收微波能的能力不同,物质被选择性加热,使物质细胞内瞬间产生高温、高压,导致细胞壁破裂,减少了传质阻力,有效成分快速溶出。谢静等[17]研究了连翘中连翘苷微波辅助提取,通过均匀设计实验法对工艺参数进行优化,并进行了中试放大研究。得出最佳提取工艺条件为:60%乙醇为提取剂,料液比(g/mL)1∶5,先将药材浸泡30min,后在680W微波功率下提取40min。此工艺条件下,连翘苷得率为0.4994mg/g。中试结果与小试水平接近,表明该工艺稳定,具有产业化应用前景。胡英婕[19]研究了连翘叶中连翘苷的微波辅助提取,采用正交设计试验优化的最佳提取工艺为:75%乙醇为提取剂,料液比(g/mL)1∶10,微波功率300W,提取时间120s,提取次数3次。该工艺下,连翘苷提取率为0.52%。王杰等[19]也研究连翘叶中连翘苷的微波辅助提取,在单因素实验的基础上,由响应面法优化的最佳提取工艺条件为:体积分数80%乙醇为提取剂,料液比(g/mL)1∶8,微波功率400W,提取温度90℃,提取时间5min。在此工艺条件下连翘苷得率为0.2904%。微波辅助提取连翘中连翘苷具有工艺简单,节省溶剂,快速高效等特点。但因适于产业化生产的微波设备研发相对滞后,现仅为实验室研究。

4 其他提取工艺

冯素香等[3]研究了连翘中连翘苷的闪式提取,通过正交设计试验优化的最佳工艺为:70%乙醇为提取剂,料液比(g/mL)1∶10,电压120V,闪式提取1min,提取2次。该工艺下,提取物中连翘苷含量为4.50mg/g,而回流提取连翘苷为4.06mg/g。黄良永等[20]研究了连翘中连翘苷的半仿生提取,采用均匀设计法优化得到的最佳工艺条件为:用不同pH的水加热回流提取3次,3次用水量分别为药材量的15、10和10倍,用水的pH分别为2.0 、7.0和10.0,时间分别为1.0、0.5和0.5h。孙建瑞等[21]研究了连翘叶中连翘苷的大孔吸附树脂分离纯化,确定的最佳工艺条件为:AB-8大孔吸附树脂为吸附剂,树脂与药材比(g/g)为1∶1.5,上样流速2.0BV/h,洗脱流速3BV/h,先用8BV的水洗,后依次用6BV的30%乙醇和6BV的50%乙醇洗脱。该工艺下,连翘苷纯度可达95以上。综上,国内已有一些采用现代提取技术提取连翘中连翘苷的研究,但还很有限,需继续深入研究。

5 展望

从连翘中提取连翘苷应用于医药、卫生、保健品行业,既可有效提高连翘科技附加值,又符合人们绿色保健、健康生活需求,目前我国对连翘中连翘苷的提取已进行了一定研究,取得了一些成果,但总体而言,研究还不够系统,为连翘苷的产业化生产和应用提供的实验依据和理论依据还很有限。基于此,今后研究的方向是:尝试几种提取技术协同应用,或借鉴其它天然产物中活性成分现代提取工艺技术,以创新连翘中连翘苷的提取工艺技术,提高连翘苷提取效率。大力开展连翘苷的构效关系研究,为连翘苷产业化生产和应用提供理论和技术支持。

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