黄酮是一类植物次生代谢产物,广泛存在于多种植物中。据报道,适量摄入黄类化合物能减少癌症、肿瘤、
心血管疾病、脂质过氧化以及
骨质疏松症等疾病的发病率。因此,其引起了国内外化学家的广泛重视,近年来研究进展很快。随着对其构效关系的深入研究,发现了黄酮类化合物部分
药理学作用的作用机制,为其在医药、食品领域的应用提供了理论依据,加快了黄酮类化合物的开发利用。
基本介绍
虽然他们不被认为是
维生素,但是在生物体内的反应里,被认为有营养功能:例如像是
抗氧化等或是具有一些抗发炎反应功效。也被认为有抵抗或是减缓肿瘤的形成。
可可亚,特别是一些
黑巧克力,内含Flavones Epicatechin成分,其抗氧化能力是红葡萄酒或是绿茶的二到三倍。Epicatechin也促进血液循环,也被认为有助于对于心脏血管健康。
Flavonols:Quercetin,
山柰酚,Myricetin,IsorhamnetinFlavones:Luteolin,ApigeninFlavanones:Hesperetin,Naringenin,EriodictyolFlavan-3-ols:(+)-Catechin,(+)-Gallocatechin,(-)-Epicatechin,(-)-*Epigallocatechin,(-)-Epicatechin3-gallate,(-)-Epigallocatechin3-gallate,Theaflavin,Theaflavin3-gallate,Theaflavin3'-gallate,Theaflavin3,3'digallate,ThearubiginsAnthocyanidins:Cyanidin,Delphinidin,Malvidin,Pelargonidin,Peonidin,Petunidin
黄酮在许多植物和蔬菜中都有发现。在西方的日程饮食中,它们的日均消费量约为1克(Kuhnau,1976)。有大约超过4000种
配位化合物属于黄酮类,它们被分为5个亚类:黄酮、黄醇、总黄酮、
黄酮醇、和花青盐。黄酮类具有
抗氧化、抗癌、抗血管增生、消炎、抗变应性、和抗病毒的功效(Formica and Regelson,1995;Fotsis et al.,1997;Wang et al.,1998)。
提取方法
黄酮是一类重要的天然
有机化合物,是植物在长期
自然选择过程中产生的一类次生代谢产物。它广泛存在于
维管植物及
蕨类植物门的根、茎、叶、花、果实等中,不仅数量种类繁多,而且结构类型复杂多样。黄酮类化合物因其独特的
化学结构而对哺乳动物和其它类型的
细胞具有许多重要的生理、生化作用。一方面,黄酮类化合物具有高度的化学反应性,例如,它能清除生物体内的
自由基,具有
抗氧化作用;另一方面,黄酮类化合物又具有很多重要的
药理学作用,对许多人类疾病具有治疗价值。它们拥有抑制酶的活性、抗癌、抗菌、抗病毒、抗炎症、抗过敏、抗
糖尿病并发症等功能,且无毒无害,对人类的肿瘤、衰老、心血管病等退变性疾病的治疗和预防有重要意义,它作为弱雌激素,在治疗妇女更年期综合症方面有很好的应用前景。此外,
黄酮还是茶及众多中草药如
黄芩、银杏、
沙棘等的活性成分。因此,引起了国内外化学家、药物学家的广泛重视,研究进展很快。黄酮类化合物的生理活性与其独特的
化学结构密切相关,随着对其构效关系的深入研究,发现了部分
药理学作用的作用机制,为其在医药、食品领域的应用提供了理论依据,加快了黄酮类化合物的开发和利用。天然黄酮类化合物虽大量存在于自然界中,但其结构复杂、作用
位点多、溶解性差,其生理活性的利用率不高,限制了它们的广泛应用。因此,以黄酮类化合物为先导化合物,对其进行结构改造和结构优化,以期研发一批具有更强药理作用的黄酮类新药,是该研究领域的一个重要课题。
现在,黄酮类化合物有以下几种提取方法:
醇提取法
有机
溶剂提取法是黄酮类化合物提取最常用一种方法,常用的有机溶剂主要有
乙醇、
乙醚、
甲醇和
乙酸乙酯等,其中乙醇是最常用的。甘秀海等利用醇提法得到
火棘中黄酮类化合物的最佳提取工艺为乙醇浓度70%,料液比1:20(g/ml),提取温度70℃,提取时间4h,提取率为1.316%。此外,我们还发现,在提高
黄酮的纯度时,可以在乙醇或乙醇
水溶液提取之前,增加
石油醚或
己烷进行脱脂或脱色素环节,效果更佳。2.2超声波提取法超声波提取法具有操作方便,提取时间短等优点,是目前提取药用植物中黄酮类化合物广泛采用的一种方法。卞杰松利用超声波法测定马鞍草中黄酮类化合物总量时所得结果为8.36mg/g,回收率为99.56%。此外,醇提法与超声波提取法联合使用,效果也较理想。黄运红利用超声波与醇提法相结合的手段,得到脐橙皮中
黄酮的最佳提取工艺为超声波功率125W,
乙醇浓度60%,料液比1:35(g/ml),超声时间60min,其提取率为49.3mg/g。
微波提取法
微波提取技术又称微波萃取技术,其最大的优点是耗能耗材少、无污染,尤其对特定的药材提取具有高选择性。闫蕊采用微波法从芦荟中提取黄酮类化合物,其最终工艺为微波功率560W,乙醇浓度80%,料液比1:5,提取时间30s,提取率为0.052%,比较超声波提取法的提取率提高了0.15倍。董良云等利用微波辅助提取
杨梅果肉中
黄酮,在微波档为低档,料液比为1:40,
乙醇浓度60.0%,提取4.0min条件下,最大提取率为3.45%。
超临界萃取技术
超临界萃取是一种较广泛使用的药物提取、分离手段,其最大的优点是无有机溶剂残留,保证了提取成分的100%纯天然。王敏通过实验探索出超临界萃取技术提取
白果叶黄酮的最佳工艺为:C02流速为20L/h,乙醇浓度为80%,乙醇夹带剂用量为100ml/100g银杏叶,萃取压力为30MPa,温度为45℃,萃取时间为2h。在乙醇浓度75%、CO2流速0.4m/h、萃取压力8MPa、温度40%条件下,
黄酮的提取率为溶剂提取率的1.245倍。
酶解法
酶解法是一种较好的辅助提取方法。酶具有高度的选择性,因此对不同提取材料,选择合适的酶对提取率影响较大。林宣贤在提取
金樱子黄酮过程中,分别用单一酶处理和复合酶处理进行对比实验发现,复合酶的处理效果要明显好于单一酶,且复合酶辅助处理后,金樱子总黄酮产率提高了26.2%。
膜分离提取法
膜分离技术也是一种常用的辅助提取技术,其中超滤法作为唯一能用于分子级别的分离方法广泛的应用于
黄酮的提取分离。利用
超滤技术分离纯化黄酮化合物最大的优点是操作简便、无需加热、不破坏活性成分的结构,纯化和浓缩一步完成,超滤装置还可反复使用。于涛等利用膜分离方法在对影响超滤效果的工艺条件研究中,成功使
银杏叶中的黄酮类化合物的提取得到优化,产品中黄酮的含量达到33.99%。
自然界含有黄酮类化合物的药用植物种类数量繁多。作为植物次生代谢产物一大类家族,黄酮化合物由于修饰基团的多变而呈现出结构多样化的特点,从而使药理活性也表现出多样性。探索黄酮化合物的分离纯化手段,对富含
黄酮结构的植物进一步研究,必将为充分利用自然资源产生积极影响。
参考资料
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