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酸枣仁功效成分提取工艺研究进展

2024-07-11 01:15| 来源: 网络整理| 查看: 265

酸枣仁是一种具有悠久药用历史的中药材,现代医学研究表明,酸枣仁含有多种有效成分,包括皂苷、黄酮类、多糖和生物碱等,这些成分展现了多方面的药理活性,如抗氧化、抗炎和抗肿瘤等。此外,酸枣仁还含有丰富的不饱和脂肪酸(如油酸和亚油酸)、氨基酸、蛋白质、碳水化合物、维生素和微量元素,因此具有较高的营养价值。酸枣仁功效成分的提取工艺对于发挥其药用价值至关重要,本文综述了近年来酸枣仁功效成分提取工艺的研究进展,探讨了各种提取工艺的优缺点,展望了酸枣仁功效成分提取工艺未来的发展方向,以期为酸枣仁的进一步研究和应用提供参考。

一、酸枣仁中的活性成分

在现代医学领域,酸枣仁作为一味传统中药材,已经引起了广泛的关注。经过深入研究,科学家们已经鉴定出酸枣仁中包含皂苷、黄酮类、多糖、生物碱等多种生物活性成分。

皂苷作为酸枣仁中的主要活性成分之一,已被证实具有显著的抗氧化和抗炎作用,通过减轻氧化应激和抑制炎症反应,有助于防治多种慢性疾病。在心血管疾病的治疗方面,皂苷能够改善心肌供血,减少心脏病发作的风险。

黄酮类化合物也是酸枣仁中的重要成分,以其强大的抗氧化特性而闻名。黄酮类化合物能够清除自由基,保护细胞免受氧化损伤,从而对抗多种疾病,如心血管疾病等。此外,黄酮还显示出抗肿瘤的潜力,通过抑制肿瘤细胞的增殖和诱导凋亡来发挥作用。

多糖作为酸枣仁中的另一类重要成分,已被证明具有增强机体免疫力的功能,通过激活免疫系统,增强机体的抗病能力,对抗多种病原体的侵袭。在烧伤治疗中,多糖可以促进皮肤的再生和愈合,加快烧伤康复过程。

生物碱类成分在酸枣仁中的作用也不容忽视,具有镇痛、抗炎和抗抑郁等多种药理活性,在治疗神经系统相关疾病,如焦虑症和失眠等方面显示出了良好的效果。

二、酸枣仁中皂苷类化合物的提取工艺

皂苷类化合物的提取工艺有热水提取、有机溶剂提取、超声波辅助提取、酶法提取、微波辅助提取和超临界流体提取等。其中,酶法提取工艺是利用特定酶的作用来优化提取效率和提取率,相比传统的物理或化学方法,酶法提取工艺更为温和、环保,能够更好地保留活性成分的结构和功能。

酸枣仁皂苷类成分易溶于高浓度乙醇、正丁醇等有机溶剂,回流提取、超声提取、树脂吸附等提取效果也都较好。测定其含量时主要采用分光光度法和液相色谱法,不同方法使用的对照品溶液不同,结果也有差异。

贺一新等(2019)以炒制后的酸枣仁为原料,捣碎后用8倍量80%乙醇回流提取,过滤后滤液合并浓缩回收乙醇,浓缩物用水混悬后经石油醚萃取脱脂,弃石油醚层(上层),再用正丁醇萃取下层中的有效成分,后经浓缩回收正丁醇,减压干燥得到粗提样品。最后用HPLC法(高效液相色谱)测定其中的皂苷含量,结果显示,酸枣仁皂苷A和B含量(占固体物)分别为2.87%和1.82%。

除了利用传统的乙醇、石油醚、正丁醇这些有机溶剂来提取酸枣仁中的皂苷类成分外,近几年研究机构还尝试应用其他新型工艺和材料来提取皂苷。路丹等(2017)采用单因素方法对优选出的提取效率最高的AB-8型大孔吸附树脂纯化总皂苷的工艺进行选择优化,得出的最佳条件为:酸枣仁乙醇(70%)粗体物上样后,经水和40%的乙醇溶液除去杂质,后用70%的乙醇溶液洗脱酸枣仁总皂苷,收集这部分洗脱液,测得总皂苷质量分数为52%;酸枣仁皂苷A的质量分数平均值为2.298%,酸枣仁皂苷B的质量分数平均值为0.789%。

三、酸枣仁中黄酮的提取工艺

目前,酸枣仁中黄酮类成分的提取工艺主要包括浸提法、加热回流法、超声波辅助提取法和酶提取法,这些方法各具特点。传统工艺如浸提法和加热回流法通过优化单因素和正交试验提高了提取率;超声波辅助提取法利用超声波特性,实现节能高效的提取;酶提取法则通过酶类物质破坏细胞壁,使有效成分分离,具有高效、环保和便利的优势,在复合酶的工艺改进研究中,其提取效率比传统水提法提高了54.67%。

其实,黄酮类成分的提取工艺与皂苷的提取工艺大致相同,因为它也是一类易溶于高浓度乙醇和正丁醇等有机溶剂的化合物,所以往往在提取皂苷的过程中亦提取了其中的黄酮类成分。黄酮含量的检测方法一般采用紫外分光光度法,标准品为芦丁,但其过程却各不相同,包括氯化铝和醋酸钾显色法、亚硝酸钠-硝酸铝显色法、聚乙酰胺粉吸附洗脱法等,不同方法的测定结果往往有差别,因此在实际生产中应对测定方法的适用性进行研究。

赵启铎等(2018)将酸枣仁药材粉碎过筛后,用4倍量乙醇超声提取3次,每次40min,将提取液浓缩成浸膏,加水搅拌混悬后,依次用石油醚、氯仿、正丁醇萃取。正丁醇萃取液经D101型大孔树脂吸附,再依次用不同浓度的乙醇溶液洗脱,只收集35%乙醇洗脱液浓缩后真空干燥,即得总黄酮粉末。含量测定结果显示,该粉末中的总黄酮含量为60.86%。

张亚青等(2017)将脱脂后的生酸枣仁粉加入适量乙醇溶液中,通过超声波提取法进行提取。提取液经过离心和旋蒸后,用95%乙醇定容至100mL。通过单因素试验和响应面法优化提取条件,以总黄酮提取量为评价指标。在最佳条件下,采用紫外分光光度法测定总黄酮含量,通过HPLC法分析斯皮诺素和6-阿魏酰斯皮诺素的含量,最后绘制标准曲线进行定量分析。

四、酸枣仁中多糖的提取工艺

酸枣仁中的多糖类成分是一种易溶于热水和低浓度的乙醇等有機溶剂的化学成分,其提取工艺主要有两种。第一种是先通过加热回流脱去脂肪类物质,再用70%乙醇水溶液回流提取以除去杂质,如黄酮、皂苷等,最后利用氟修饰磁性微球进行纯化。第二种是先将酸枣仁粉碎,再利用超临界CO2萃取进行脱脂处理,然后结合蛋白酶酶解和Sevag法除去大部分蛋白质,醇沉得到粗多糖,最后利用氟修饰磁性微球进行纯化。

对于酸枣仁多糖含量的测定,常用的分析方法有分光光度法和高效液相色谱法两种。由于所使用的对照品溶液不同,不同测定方法的测定结果也有所差异。

任燕萍(2016)先将酸枣仁细粉用10倍量的石油醚(60℃-90℃),在相对较低的温度(约60℃)下回流脱脂处理,滤渣(收率为77.25%)烘干作为供试品提取多糖类成分。利用多糖不溶于醇的性质,通过先水煎后乙醇沉淀的方法得到纯度较高的多糖,含量测定过程中以硫酸-苯酚显色,用分光光度计测定。结果显示,酸枣仁中多糖的最佳提取工艺是15倍水浸提1.5h,再用75%乙醇沉淀,此工艺下得到的多糖含量最高。

黄小娟等(2021)将酸枣仁细粉脱脂处理后又用25倍量70%的乙醇高温(85℃-90℃)水浴回流除去皂苷、黄酮等杂质;经两步前处理(脱脂、除杂)得到的残渣加入30倍水,于低温(60℃-65℃)水浴浸提两次,每次0.5h,滤液在60℃-65℃温度下减压浓缩后,用95%乙醇醇沉三次得到絮状沉淀,干燥后得到黄褐色的多糖样品,含量为13.3%。

五、酸枣仁中其它活性成分的提取工艺

酸棗仁中的生物碱含量小、毒性低,其提取工艺包括溶剂提取法、超声波辅助提取法和微波辅助提取法。其中,溶剂提取法通过反复提取获得较高纯度的生物碱;超声波和微波辅助法则利用物理作用,加速生物碱溶出和扩散,提高提取效率。胡彦周等(2017)对酸枣仁中的生物碱进行提取和色谱分析,运用MassWorks分子识别软件识别出多种生物碱成分,如酸枣仁碱K、山矾碱、木兰花碱、木兰花碱F和酸枣仁碱A等。

酸枣仁中三萜类化合物的常用提取方法包括溶剂萃取法、超声波辅助提取法和高速逆流色谱法。其中,溶剂萃取法是基于化合物溶解度差异和溶剂亲和力,选用适当溶剂使目标化合物溶解,非目标成分则不易溶解;固液分离后,通过蒸发或减压蒸馏回收目标化合物,并可能进行色谱纯化。超声波辅助提取法和高速逆流色谱法用于从植物材料等天然来源中有效提取和纯化化合物,前者利用超声波产生的空化效应和传质速率增强,提高提取效率和节省时间;后者则通过液液色谱原理,高效分离和纯化复杂混合物中的化合物,适用于热敏感和易分解化合物的纯化,且无固定相污染。

酸枣仁中的维生素C可以通过水溶性溶剂提取法、离子交换法和超滤法进行提取。其中,水溶性溶剂提取法先是加水搅拌酸枣仁粉粹物,利用维生素C溶于水的性质,过滤分离得到维生素C溶液。离子交换法和超滤法则利用特定的分离技术进一步纯化维生素C溶液。

综上所述,传统提取工艺、超声波辅助提取、酶辅助提取、超临界流体萃取和分子蒸馏技术是提取酸枣仁活性成分(皂苷、黄酮类、多糖和生物碱等)的常用方法,且各有优缺点。传统提取工艺操作简便,但是提取效率较低,且提取过程中可能造成有效成分的部分损失。超声波辅助提取具有高提取效率和低溶剂用量等优点,但是设备成本较高,且可能对目标成分造成一定的热损伤。酶辅助提取能有效释放出更多有效成分,但酶的来源和成本是制约其广泛应用的主要因素。超临界流体萃取具有操作温度低、溶剂无毒无害等优点,但设备成本高,且对高沸点成分的提取效果有限。分子蒸馏技术能有效去除杂质和提高目标成分的纯度,但是操作时温度较高,可能对某些热敏性成分造成损伤。因此,应根据实际情况综合考虑各种因素,选择最合适的酸枣仁活性成分提取方法,以达到最佳的提取效果。未来,应更加关注如何提高提取效率、降低成本、减少对目标成分的损伤以及实现环保可持续等方面的问题。随着新技术的不断发展,期待有更多高效、安全、环保的提取方法应用于酸枣仁活性成分的提取。

基金项目:甘肃省教育厅2023年高校教师创新基金项目(2023A-208)。

作者简介:张润红(1987-),女,讲师,大学本科,研究方向为化工教学与天然药物有效成分提取。

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