黃酮提取工藝及應用

黃酮提取工藝及應用2023/2/31一.黃酮概述2023/2/321.生物類黃酮的結構與分類生物類黃酮泛指2個苯環(huán)(A-與B-環(huán))通過中央三碳鏈相互結合的一系列C6C3C6化合物，主要是指以2-苯基色原酮為母核的化合物，其基本結構見圖2023/2/33這些類黃酮物質根據(jù)其中央三碳鏈的氧化程度、B-環(huán)聯(lián)接位置(2-或3-位)以及三碳鏈是否構成環(huán)狀等特點，可分為8類:黃酮(flavones)、黃酮醇(flavonols)黃烷酮(flavanones)、異黃酮(isoflavones)、黃烷醇(flavanols)黃烷酮醇(flavanonols)、查耳酮(chalcone)花色素(anlhocyanidins)。2023/2/342.生物類黃酮的鑒定對于未知的生物類黃酮的鑒定主要有2種方法，1.紙色譜(薄層色譜)-紫外及可見光譜分析。2.高壓液相色譜(HPLC)-質譜分析(MS)。該方法是通過高壓液相設備與質譜儀的聯(lián)用來確定未知類黃酮物質的結構。2023/2/353.生物類黃酮的生理活性功能(1)抗氧化及抗自由基作用近年來許多研究指出自由基(freeradicals)是需氧生物生命活動過程中，多種生化反應的中間代謝產(chǎn)物，也是生物體有效的防御系統(tǒng)。但當其產(chǎn)生過量或清除過慢時，這些具有未成對電子的自由基由于其化學性質相當活潑，便會攻擊生物體大分子物質如DNA、蛋白質或生物膜上的不飽和脂肪酸及各種細胞器，造成生物體在分子水平、細胞水平及組織器官水平的各種損傷，加速生物體的衰老進程并誘發(fā)許多慢性病如癌癥、白內障、心肌梗塞、阿茲海默癥等發(fā)生。2023/2/36抗自由基系統(tǒng):

谷胱甘肽(GSH)

過氧化物歧化酶(SOD)

過氧化氫酶(CAT)2023/2/37(2)對心血管系統(tǒng)的維護作用

蘆丁(rutin)、兒茶酚(catechin)等能降低血管脆性及異常的通透性，可用作防治高血壓及動脈硬化的輔助治療劑。不少治療冠心病有效的中草藥或活血化疲類藥物中均含有類黃酮化合物。蘆丁、槲皮素、葛根素、人工合成的立可定(recordil)等均具有明顯的擴冠作用，并已用于臨床。有些類黃酮成分還有降低血脂及膽固醇的作用。2023/2/38(3)雌性激素樣作用染料木素(genistin)、大豆素(daidzein)等異黃酮在結構上與己烯雌酚相似而具有雌性激素樣作用。這些異黃酮可以通過競爭性的抑制作用阻塞雌激素的吸收(estrogenreception)，從而降低前列腺癌和乳房癌的發(fā)病率。2023/2/39

2023/2/310(4)護肝作用

生物類黃酮對急慢性肝炎、肝硬化、脂肪肝以及因半乳糖胺和CCl4等引起的中毒性肝損傷均具有一定的療效。研究表明，生物類黃酮對CCl4所致肝臟丙二醛(MDA，肝臟脂質過氧化最終產(chǎn)物)含量的增加有明顯的抑制作用，可減輕肝損傷對谷胱甘肽(GSH)的消耗，保護肝細胞結構的完整性。2023/2/311(5)抗炎抗過敏作用

生物類黃酮具有抗炎、抗過敏作用，抗炎機制可能在于其抑制了前列腺素(PG)和生物合成過程中的脂氧化酶(LOX)，抗過敏機制可能在于其抑制抗原的結合或在抑制介質釋放等環(huán)節(jié)上產(chǎn)生作用。2023/2/312(6)抑菌、抗病毒作用

據(jù)研究，生物類黃酮如銀杏葉黃酮、槲皮素、桑色素(morin)、山奈酚等均具有抑菌作用。2023/2/3134.生物類黃酮的結構與生理活性的關系

生物類黃酮之所以具有突出的抗氧化性、消除自由基的能力，是由其結構所決定的。目前普遍認為，生物類黃酮分子的α、β不飽和吡喃酮是其具有各種生物活性的關鍵。他們都認為:1：生物類黃酮所具有的多酚類結構使其成為自由基的陷阱，它與其他自由基反應生成的酚氧自由基，由于Pπ共扼結構穩(wěn)定，能夠有效地抑制自由基連鎖反應;2:生物類黃酮上相鄰的羥基或酮基能夠鰲合金屬離子，而金屬離子往往是氧化反應的催化劑和引發(fā)劑.3:生物類黃酮可以起到還原劑的作用，將一些其他的抗氧化劑(如維生素E)還原，使之重新發(fā)揮作用。2023/2/314黃酮系列產(chǎn)品2023/2/3152023/2/3162023/2/3175.生物類黃酮的提取與精制1.生物類黃酮的提取通常采用溶劑提取，如甲醇索氏抽提法、乙醇浸提法、堿溶酸沉法、熱水浸提法等。近年來出現(xiàn)了一些強化物理場進行萃取的嘗試，如陳斌等使用微波從葛根中萃取葛根異黃酮，浸出率達96%以上。畢麗君等用超聲波從水芹中提取黃酮類化合物，黃酮浸出率可達94.6%。此外還有酶法，如王曉等使用纖維素酶和果膠酶的復合酶液對山楂葉進行酶解，然后用水提取類黃酮類物質，結果與傳統(tǒng)工藝相比，提取率提高了16.9%，且提取條件溫和。2023/2/3182023/2/3192023/2/3202.生物類黃酮的精制生物類黃酮的精制方法很多，如:溶劑萃取法、沉淀劑法、吸附層析法、超臨界CO2萃取法、膜分離法等。2023/2/3212.1溶劑萃取法

溶劑萃取法是目前使用較多的一種方法，歸納起來主要有:低級酮(醇)提取-鉛鹽沉淀-酮萃取;低級酮(醇)提取-正已烷脫脂-甲苯/正丁烷萃取;低級酮(醇)提取-氨水沉淀-混合酮萃取.

這些方法見諸眾多的銀杏黃酮精制的專利。2023/2/3222.2沉淀劑法

通過向粗提液中加入特定的沉淀劑可以有效地去除蛋白質、鞣質等物質，常采用的沉淀劑有明膠、高嶺土硅藻土及ZTC澄清劑。李俊等根據(jù)銀杏葉中各物質的性質，用先明膠后硅藻土的方法對銀杏黃酮粗提液進行處理，使得銀杏葉提取物中的類黃酮物質的含量超過24%。2023/2/3232.3超臨界CO2萃取法

超臨界CO2萃取技術是一項新穎的萃取技術，具有工藝簡單無毒、防氧化及操作條件溫和等優(yōu)點。游海等采用超臨界CO2萃取的方法，研究了從銀杏葉中提取黃酮類化合物，萜內酯的最佳工藝條件。結果表明，在較低的操作壓力下，超臨界CO2萃取法可有效地提取出銀杏葉中的藥用活性成分(黃酮類化合物和萜內酯，其中黃酮含量達28%以上，萜內酯含量達7%以上，且銀杏葉中的有毒物質銀杏酚酸的含量得到了較好的控制。2023/2/3242.4吸附層析法

吸附層析法中常用的吸附劑有硅膠、聚酰胺、大孔吸附樹脂等。其中大孔吸附樹脂是20世紀70年代發(fā)展起來的有機高聚物吸附劑，是吸附和篩選原理相結合的分離材料，具有物理化學穩(wěn)定性高、吸附性好不受無機物存在的影響、再生簡單、解吸條件溫和、使用周期長、易于構成閉路循環(huán)、節(jié)省費用等優(yōu)點，被廣泛地用于物質的分離純化。何琦等采用D140大孔吸附樹脂提取制得的銀杏黃酮純度為24.54%。2023/2/3252.5膜分離法

膜分離法是用天然或人工合成的高分子膜，以外加壓力或化學位差為推動力，對雙組分或多組分的溶液進行分離、分級、提純和富集的方法。使用膜分離技術對類黃酮粗提液進行精制，可以除去液體中的大分子雜質，使其濾出液澄清透明，精制液在有效成分的質和量上與粗提液基本一致。2023/2/3266.生物類黃酮的應用1.天然甜味劑

柚皮苷屬二氫黃酮，經(jīng)過氫化處理可以轉變?yōu)榫哂刑鹞兜亩洳闋柾?，甜度是蔗糖?00倍。柚皮苷與異香蘭素作用得新橙皮苷，新橙皮苷經(jīng)過氫化轉變?yōu)樾鲁绕ぼ斩洳闋柾?，其甜度為蔗糖?50倍，而且此2種甜味劑回味均無苦味，可直接用于各種食品中，并具保健作用。2023/2/3272天然抗氧化劑

研究表明，生物類黃酮均具有較強的抗氧化能力。Sa1uSPekkarinen等發(fā)現(xiàn)，在亞油酸甲酯體系中，楊梅酮(myricetin)與槲皮素(quercetin)的抗氧化效果優(yōu)于維生素E。SusanaNieto等發(fā)現(xiàn)在魚油體系中，槲皮素與5，3、4一三羥基7-甲氧基黃烷酮的混合物的抗氧化能力，高于人工合成的抗氧化劑丁基羥基茴香醚(BHA)及丁基羥基甲苯(BHT)。2023/2/3283天然色素生物類

黃酮多呈黃色，同時又具有很寬的溶解性，既有水溶性的生物類黃酮，又有脂溶性的生物類黃酮，所以完全可以根據(jù)食品加工的需要選擇合適的生物類黃酮作為著色劑。蕭偉祥等利用低檔的綠茶或茶末制取了純天然的茶黃色素和茶綠色素，并確定主要成分是黃酮類化合物。2023/2/329

4.醫(yī)藥產(chǎn)品

由于生物類黃酮具有防癌、抗衰老、降脂、降壓等生理作用，所以人們開發(fā)出許多以其為主要功能成分的藥品，如國內外醫(yī)藥工業(yè)用蘆丁作原料生產(chǎn)出蘆丁鎂絡鹽,羥乙基槲皮素等心血管藥物。北京市糧食科學研究所從苦蕎中提取出具有很高藥用價值的天然生物類黃酮，并用其配成了療效極佳的多種內服和外用藥物