黃芩中黃酮類成分提取工藝研究概況

1、黃芩中黃酮類成分提取工藝研究進(jìn)展 -羅小文()摘要：本文分別對(duì)黃芩中的黃酮類成分黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素提取工藝進(jìn)綜述，以期為黃芩黃酮類成分未來的相關(guān)研究提供參考。 關(guān)鍵詞：黃芩苷；黃芩素；漢黃芩素；提取工藝Study on technology for extracting flavonoids from Scutellaria baicalensisAbstract: This article reviews technology for extracting of baicalin,Wogonin and Baicalein from Scutellaria baicalensis in

2、 order to provide reference for future research.Key words: Baicalin; Baicalein; Wogonin; Extraction黃芩為唇形科植物黃芩Scutellaria baicalensis Georgi的干燥根1，是我國(guó)常用大宗中藥材之一，應(yīng)用歷史悠久?，F(xiàn)代研究表明，黃芩活性成分主要為黃酮類化合物，其中黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素在醫(yī)藥和其他領(lǐng)域有著廣泛用途，具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗過敏、調(diào)節(jié)免疫、調(diào)節(jié)心血管、解熱、降壓、降血糖等藥理活性2。其傳統(tǒng)提取方法有煎煮法、浸漬法、回流提取法等,新技術(shù)提取新方法有超聲波法、微波

3、法、酶提取法。本文分別對(duì)其提取工藝進(jìn)行綜述，以期為黃芩黃酮類成分未來的相關(guān)研究提供參考。1黃芩苷的提取 1.1傳統(tǒng)提取方法 黃芩苷的傳統(tǒng)提取方法有煎煮法、浸漬法、回流提取法等。 1.1.1煎煮法采用煎煮法提取黃芩苷時(shí)，影響因素主要有浸泡溫度、煎煮次數(shù)、加水量及煎煮時(shí)間等。李曉芳等3對(duì)黃芩苷在水提取工藝中的降解過程進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在以水為溶媒提取黃芩藥材中的黃芩苷時(shí)，宜在60以上條件下浸泡處理，或者將黃芩藥材首先煮沸，可減少黃芩苷的降解，提高黃芩苷的提取率；而李建華等4進(jìn)一步研究卻發(fā)現(xiàn)在60時(shí)進(jìn)行黃芩投料提取，黃芩苷的損失仍然比較大，提出宜在80以上條件下浸泡處理，或者將黃芩藥材預(yù)先通過炮制滅

4、活內(nèi)源酶,來減少黃芩苷的降解。對(duì)煎煮次數(shù)、加水量及煎煮時(shí)間影響黃芩苷的提取進(jìn)行研究，以提取的黃芩苷的量為考察指標(biāo)，孫益林等5認(rèn)為用10倍量的水煎煮2次，每次 1.5h為最佳工藝；王青6則認(rèn)為黃芩水提取的最佳工藝為水煎煮3次，第 1次加l0倍量的沸水提取1.5h，第2次加8倍量的水提取1h，第3次加6倍量的水提取30min，黃芩苷的收率可達(dá)91.06%；朱思明等7發(fā)現(xiàn)用料液比為1:15，提取3次，每次1.5h為黃芩苷的較佳提取工藝。根據(jù)黃芩苷的理化性質(zhì),可采用堿性離子水煎煮法提取黃芩苷，韓魯佳等8的實(shí)驗(yàn)表明，該方法的得膏率明顯提高，以pH值10的堿性離子水效果最好，提取得率和含量都較高，隨著煎煮

5、時(shí)問的縮短,特別是縮短第二次煎煮時(shí)間，得率雖有所下降,但黃芩苷的含量明顯提高，可達(dá)95%。姚燕萍9研究提出采用黃芩加水煎煮提取后濃縮、不加礬、噴霧干燥的方法生產(chǎn)黃芩苷提取物的新工藝,具有流程簡(jiǎn)單,生產(chǎn)周期短,顯著提高提取效率的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用新工藝后，黃芩提取物收率由原來的12%提高到22%，黃芩提取物中黃芩苷含量由原來的4%升至20%24%，在大批量生產(chǎn)中，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益?？梢?，煎煮法作為傳統(tǒng)的提取方法，雖然可以方便地進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，但是提取率較低，溶媒用量大，耗時(shí)長(zhǎng)。通過改進(jìn)方法及優(yōu)化工藝，可以提高黃芩苷收率。1.1.2浸漬法在探討黃芩苷提取工藝時(shí)，王洪鵬等10發(fā)現(xiàn)加酸沉淀時(shí)pH值、加熱溫度

6、、保溫時(shí)間及靜置時(shí)間對(duì)黃芩總苷收率的影響極大，并證明黃芩苷提取的最佳工藝條件為pH值1.52.0，加熱溫度70，保溫時(shí)間60min，靜置時(shí)間24h,黃芩苷粗品的提取率為13.21%。冷浸法溶媒用量大,耗時(shí)長(zhǎng)，提取率也較低。1.1.3回流提取法張鳳梅11通過正交試驗(yàn)證實(shí)乙醇濃度50%、熱回流提取3h、溶劑量為12倍時(shí)是黃芩苷的最佳提取工藝條件。熊淑華等12研究表明用10倍量的60%乙醇，回流提取3次，每次1h提取，所得黃芩苷含量最高。而潘燕等13通過優(yōu)化得到黃芩苷醇提的最佳工藝為黃芩粉末20目，回流提取2次，分別加8倍和6倍量60%乙醇提取2h和0.5h，黃芩苷提取率為9.81%，比傳統(tǒng)的回流提

7、取率有所提高。蔣榮珍等14采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)效應(yīng)面優(yōu)化法優(yōu)選黃芩提取工藝條件：乙醇濃度45%、提取時(shí)間120min、溶劑用量4倍，所得結(jié)果與正交及均勻設(shè)計(jì)相比,提高了精確度?；亓鞣m然提取較完全，但是耗時(shí)較長(zhǎng)，而且需要加熱。1.2提取新方法 黃芩苷的提取新方法有超聲波提取法、微波提取法和酶解法。 1.2.1超聲波提取法郭孝武等15研究了不同頻率超聲對(duì)提取黃芩苷成分的影響，比較在同一提取時(shí)間，頻率分別為20、800、1100kHz時(shí)，黃芩苷提取得率的不同，黃芩苷的提取率隨超聲頻率的增大而減少，頻率為20kHz得率最高,他們進(jìn)一步研究了該頻率下不同提取時(shí)間對(duì)黃芩苷提取率的影響，其提取率隨提取時(shí)間的延長(zhǎng)而

8、增加，到一定時(shí)間，再延長(zhǎng)，其提出率增加不多，但其含量有一極限值，超聲提取時(shí)間以40min為宜。說明超聲提取法沒有改變黃芩苷有效成分，且證明了該法與常規(guī)煎煮法相比,無需加熱,提取時(shí)間縮短，提高了黃芩苷的得率。王勝男等16通過正交設(shè)計(jì)結(jié)合單因素方法考察超聲循環(huán)提取黃芩苷的最佳條件：80目黃芩粉末，60%乙醇40超聲循環(huán)提取3次，每次40min，超聲功率為100W,黃芩苷收率為6.10%。超聲循環(huán)提取法優(yōu)于傳統(tǒng)的醇提酸沉法，超聲循環(huán)提取技術(shù)將超聲、加熱、循環(huán)同時(shí)應(yīng)用于提取過程，是一種高產(chǎn)率、低成本、操作簡(jiǎn)單、污染小的中藥提取方法。王地等17發(fā)現(xiàn)利用流體動(dòng)力式超聲提取黃芩，水提液中黃芩苷的含量顯著高于

9、槽式超聲和煎煮法。超聲波提取方法與傳統(tǒng)方法相比較，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、提取時(shí)間短、提取率高等特點(diǎn)。雖然超聲波提取技術(shù)能提高提取率，但它對(duì)提取瓶放置的位置和提取瓶的瓶壁玻璃厚薄要求較高，且目前超聲波提取技術(shù)主要用在小型實(shí)驗(yàn)室，國(guó)內(nèi)尚無超聲提取中藥的生產(chǎn)設(shè)備，要用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，還要解決有關(guān)工業(yè)設(shè)備放大的問題。1.2.2微波提取法張瑞忠18研究認(rèn)為采用輸出功率480W的微波技術(shù)，對(duì)60目黃芩粉浸提20min為黃芩苷的最佳浸提方案，且微波浸提法對(duì)黃芩苷的提取效率明顯優(yōu)于常規(guī)煎煮法。程存歸等19采用微波輔助提取法對(duì)從黃芩中提取黃芩苷的方法進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，當(dāng)采用60%乙醇水溶液時(shí)黃芩苷的得率最大，得出

10、微波輔助提取的最佳工藝為黃芩原材料粉碎粒度200目，溶劑為60%乙醇溶液，微波輻射8min，黃芩苷得率為14.51%。李芳等20運(yùn)用微波輔助乙醇回流聯(lián)合工藝從黃芩中提取黃芩苷，確定了微波加熱時(shí)間為4min，乙醇濃度為50%，料液比為1:10為最佳工藝條件,發(fā)現(xiàn)乙醇溶液濃度對(duì)黃芩苷收率的影響最大。微波輔助浸提的優(yōu)點(diǎn)是加熱速度快、加熱均勻、高效節(jié)能、選擇性強(qiáng)，它可快速達(dá)到較高溫度，減少溶劑消耗，所以是一種簡(jiǎn)單、快速、安全的方法。1.2.3酶解法張福維等應(yīng)用纖維素酶提取黃芩中的黃芩苷，在纖維素酶的比活力為1500個(gè)活力單位、pH值5.0、溫度50條件下進(jìn)行研究，結(jié)果顯示不同酶解時(shí)間對(duì)黃芩苷的百分含量

11、有很大影響，在50保溫18h產(chǎn)物純度可以達(dá)到82.08%，其黃芩苷的提取率為8.67%,酶解時(shí)間為18h,煎煮時(shí)間為40min，黃芩苷的純度就達(dá)到 81%，煎煮時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)有部分黃芩苷水解，也會(huì)影響產(chǎn)物純度,加酶提取黃芩苷比不加酶提取的產(chǎn)率提高16.3%，且縮短了煎煮時(shí)間，產(chǎn)物中黃芩苷的純度有明顯的提高。徐曉英等21提出了利用黃芩藥材中共存酶特性調(diào)節(jié)性提取制備黃芩提取物的方法，結(jié)果顯示，在設(shè)定的酶解條件下，可以平衡提取黃芩中的黃芩苷與黃芩素。2黃芩素的提取 黃芩中黃芩素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)只有0.04%0.28%,直接提取高純度黃芩素難度較大，通常采用直接酸水解、熱裂解和酶催化水解等方法將來源較廣的黃芩苷

12、制備成黃芩素。 2.1直接酸水解法 趙春穎等22采用直接酸水解黃芩苷制備黃芩素，并對(duì)其工藝進(jìn)行優(yōu)化。水用量為黃芩苷的100倍、濃硫酸量為黃芩苷的7倍，制備時(shí)間為6h，萃取3次為最佳制備工藝，該工藝簡(jiǎn)單，制備率較高。而蔣建軍等23采用酸沉堿溶法從黃芩中提取黃芩苷，通過水解黃芩苷制取黃芩素粗品，再經(jīng)硅膠和聚酰胺柱層析純化，得高純黃芩素，結(jié)果表明最佳條件為黃芩苷在20%鹽酸水溶液中為2% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，反應(yīng)溫度373K，反應(yīng)時(shí)間1.5h，在此條件下，黃芩素的產(chǎn)率為89.86%，其純度為99.35%。該方法簡(jiǎn)便快速、成本低廉，為高純度黃芩素的制備提供了一條新途徑。2.2浸漬法 王彩芳等24通過正交試驗(yàn)

13、得出黃芩素的最佳提取工藝為采用冷浸法，水為提取溶劑，提取90min共取4次,還進(jìn)行冷浸法用水作為溶劑、提取120min、提取4次及提取90min、提取5次的比較實(shí)驗(yàn)，結(jié)果黃芩素的提取率分別為4.90%和5.11%。2.3酶解法 王宏志等25通過研究得出纖維素酶解黃芩藥材的最佳工藝條件為浸提倍數(shù)20,加酶量20U/g 藥材，pH4.8，溫度50，時(shí)間8h。與傳統(tǒng)的水煎提取效果相比,酶解法提取黃芩生藥材使得黃芩素提取率提高了5倍多。劉云華等對(duì)黃芩藥材中黃芩苷的酶解條件和黃芩素的提取工藝進(jìn)行研究，得出較佳酶解條件和提取工藝為黃芩藥材粉碎至1020目，加水6倍，于60保溫10h,酶解后的黃芩藥材加8倍

14、量70%乙醇回流提取2次，每次1h。黃芩素的提取率大于70%,工藝穩(wěn)定可行。姚亞紅等進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)黃芩素的最佳酶解工藝為溫度40、pH6.0、時(shí)間12h，此時(shí)提取液中黃芩素含量最高。周健等26建立了水提法制備黃芩苷，酶解法制備黃芩素的新方法,制得黃芩素產(chǎn)率達(dá)到84.2%，純度達(dá)到93.2%。魏建文等27利用酶解法通過正交試驗(yàn)篩選黃芩素的最佳提取工藝為采用6倍量無水乙醇,功率70%，取 5次，每次20min，提取物中黃芩素含量為57.57%73.32%，黃芩中黃芩苷水解完全。3漢黃芩素的提取 關(guān)于漢黃芩素的提取，報(bào)道的比較少，有采用索氏提取和酶解法提取。3.1索氏提取法 陳翠麗等28以漢黃芩素的

15、提取率為指標(biāo)作比較，得出從黃芩藥材中提取漢黃芩素的最佳方案為用甲醇進(jìn)行索氏提取，時(shí)間5h，提取液濃縮得膏體，再通過柱色譜分離，用石油醚-醋酸乙酯進(jìn)行梯度洗脫，最終提取率達(dá)0.53%，比傳統(tǒng)水煎提取法0.17%提高近2倍多。3.2酶解法 王宏志等25以漢黃芩素的提取率為指標(biāo)，通過考察浸提倍數(shù)、加酶量、pH、溫度、時(shí)間對(duì)纖維素酶解反應(yīng)提取漢黃芩素的影響，得出纖維素酶解黃芩藥材的最佳工藝條件為浸提倍數(shù)20，加酶量20 U/g藥材，pH4.8，溫度50，時(shí)間8h。與傳統(tǒng)的水煎提取效果相比，酶法提取黃芩生藥材使得漢黃芩素提高了近4倍。4小結(jié) 綜上所述，指標(biāo)不同，不同提取方法的提取率也有所不同。根據(jù)各提取

16、方法本身的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇適合的方法。傳統(tǒng)方法中煎煮法雖然可以方便地進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，但是提取率較低，溶媒用量大，耗時(shí)長(zhǎng)；冷浸法溶媒用量大，耗時(shí)長(zhǎng)，提取率也較低；回流法雖然提取較完全，但是耗時(shí)較長(zhǎng)，而且需要加熱。因此，利用不斷出現(xiàn)的新技術(shù)、新方法提取黃芩化學(xué)成分，是 目前黃芩研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。參考文獻(xiàn)1 國(guó)家藥典委員會(huì).中國(guó)藥典(一部)s.北京:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2010：2822 王忠壯，胡晉紅現(xiàn)代中藥學(xué)M.上海:第二軍醫(yī)大學(xué)出版社2006：3573 李曉芳，傅軍，金描真，等黃芩水提取工藝中黃芩苷降解動(dòng)力學(xué)研究J現(xiàn)代食品與藥品雜志,2006,16(4):27-294 李建華，王力生，鄒節(jié)明水提

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