水飞蓟素的提取方法及药理活性研究进展
- 格式:pdf
- 大小:1.09 MB
- 文档页数:6
来稿日期:20190110 作者简介:刘立伟(1990 ),男,黑龙江五大连池人,硕士,审查员,主要从事医药专利审查相关研究。
水飞蓟素的提取方法及药理活性研究进展刘立伟(国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心,江苏苏州215000) 摘要:水飞蓟素具有多种药理活性,除保肝护肝作用外,对肿瘤、糖尿病、阿尔茨海默症等神经系统疾病也有较好治疗效果,是一种重要的医药原料。
水飞蓟素多采用常温浸渍、碱提酸沉、超声和回流等方法提取,近年来涌现出超临界流体提取法、酶法、双水相萃取法、亚临界低温萃取法等新型提取方法。
综述了水飞蓟素的提取方法及药理活性,以期为更好开发和利用水飞蓟资源提供参考。
关键词:水飞蓟素;水飞蓟宾;提取工艺;药理活性中图分类号:R284.2;R285 文献标识码:C犇犗犐:10.3969/j.issn.1673 1492.2019.10.018犚犲狊犲犪狉犮犺犃犱狏犪狀犮犲犻狀犈狓狋狉犪犮狋犻狅狀犕犲狋犺狅犱狊犪狀犱犘犺犪狉犿犪犮狅犾狅犵犻犮犪犾犃犮狋犻狏犻狋犻犲狊狅犳犛犻犾狔犿犪狉犻狀LIULi wei(PatentExaminationCooperationOfficeofJiangsuCenter,CNIPA,Suzhou,Jiangsu215000,China)犃犫狊狋狉犪犮狋:Silymarinisanimportantpharmaceuticalrawmaterialwithmanypharmacologicalactivi ties,whichhasgoodtherapeuticeffectontumors,diabetes,Alzheimer’sdisease,andothernervoussystemdiseases,aswellasprotectionofliver.Silymarinisusuallyextractedbymethodsofroom temper atureimpregnation,alkaliextractionandacidprecipitation,ultrasoundandreflux.Inrecentyears,newextractionmethodssuchassupercriticalfluidextraction,enzymaticextraction,aqueoustwo phaseextrac tionandsub criticallow temperatureextractionhaveemerged.Extractionmethodsandpharmacologicalactivitiesofsilymarinwerereviewedinordertoprovidereferenceforbetterdevelopmentandutilizationofsilymarinresource.犓犲狔狑狅狉犱狊:silymarin;silybinin;extractiontechnology;pharmacologicalactivity 水飞蓟(犛犻犾狔犫狌犿犿犪狉犻犪狀狌犿(L.)Gaertn)是菊科水飞蓟属植物,原产于南欧、北非等地。
水飞蓟素(silymarin)是从水飞蓟的干燥果实中提取出的天然活性物质,主要成分为水飞蓟宾(silybin)、异水飞蓟宾(isosilybin)、水飞蓟宁(silydianin)和水飞蓟亭(silychristin),水飞蓟宾和异水飞蓟宾分别是2对对应异构体(图1)。
其中水飞蓟宾含量最高,占60%~70%,且活性最强。
水飞蓟素提取物为淡黄色至棕黄色粉末,不溶于水、氯仿,易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮等溶剂[1 2]。
C H 3HHC H 3HH水飞蓟宾A(silybinA)水飞蓟宾B(silybinB)·15·第35卷第10期2019年10月 (自然科学版)JournalofHebeiNorthUniversity(NaturalScienceEdition) Vol.35No.10Oct.2019H HH 3H HC H 3异水飞蓟宾A(isosiylbinA)异水飞蓟宾B(isosiylbinB)H H3HH 水飞蓟宁(silydianin)水飞蓟亭(silychristin)图1 水飞蓟中主要成分的化学结构 近年来水飞蓟素提取工艺有了很大进步,提取方法也越来越多,除常用的碱提酸沉、常温浸渍、热回流等提取方法以外,又出现了超临界CO2流体提取法、酶法、双水相萃取法等低污染、高效率的新型提取方法。
水飞蓟素有多种药理活性,可以防止肝细胞退化,促进肝的净化,帮助解毒,还可以促进受损肝细胞的修复[3],如“利肝隆”已应用于临床。
水飞蓟素还具有降血脂、抗氧化、防止糖尿病、抗炎、保护心肌和抗血小板聚集、抑制多种肿瘤以及神经保护和免疫调节作用,可用来治疗阿尔茨海默症、败血症、烧伤及骨质疏松症等。
对水飞蓟素提取方法和药理活性做一综述,提出当前研究存在的问题,并对水飞蓟素的研究方向和应用前景做出展望。
1 水飞蓟素的提取方法水飞蓟素提取分离方法众多,目前工业上主要采用机械榨取分离出脂肪(油)后,再以甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂加热回流,最后经过多次萃取、洗脱、重结晶得到水飞蓟提取物的方法。
以下就近年来国内外水飞蓟素提取工艺进行综述。
1.1 常温超高压提取WIANOWSKA等[4]利用加压液体萃取法(pressurizedliquidextraction,PLE)提取水飞蓟素,以单因素变量方法考察提取溶剂类型、温度、静态提取时间和种子是否脱脂等因素对提取率的影响,最优条件:丙酮为提取溶剂,在加压状态、温度达到125℃时提取10min不脱脂的种子,提取率可达到水飞蓟亭3.3mg·g 1、水飞蓟宁6.9mg·g 1、水飞蓟宾12.5mg·g 1。
PLE法可以明显缩短萃取时间,减少溶剂用量,实现水飞蓟素的一步提取。
1.2 超声波提取超声波提取法可用来提取水飞蓟素。
贾丽娜等[5]通过单因素试验得出超声波提取水飞蓟素最佳条件:超声温度60℃,超声时间60min,超声频率100Hz,料液比1∶15,提取率可达水飞蓟总黄酮60.09mg·g 1、水飞蓟宾37.26mg·g 1,且重复性较好。
张丽芳等[6]对超声辅助有机溶剂回流提取水飞蓟籽中水飞蓟素工艺进行研究,在单因素试验基础上,以提取时间、超声功率、料液比为影响因素,总黄酮、水飞蓟素得率为评价指标,正交试验优化提取工艺,得到最佳提取条件:提取时间60min、超声功率360W、料液比1∶15,总黄酮、水飞蓟素得率分别为3.60%、1.64%。
刘卉[7]以乙醇为提取剂,结合单因素试验及正交试验确定水飞蓟中黄酮类物质最佳提取工艺,结果表明影响水飞蓟总黄酮提取效率的因素分别为:乙醇体积分数>提取时间>提取温度>料液比,乙醇体积分数75%、料液比1∶60(g∶mL)、提取温度70℃、提取时间60min时,水飞蓟中总黄酮含量达到1.2958mg·g 1。
超声碱水法提取水飞蓟素时间短、能耗低、提取效率高,优于同等条件下超声有机溶剂提取·25·2019年10月 河北北方学院学报(自然科学版) 第10期法。
李曦[8]将超声和碱水提取结合,结合单因素优化试验、正交试验探索出超声 碱水提取水飞蓟素的最佳工艺条件:超声时间25min、超声温度30℃、氢氧化钠水溶液浓度2.0mol·L 1、碱水体积25mL、干燥脱脂水飞蓟种子粉末1.5g超声前20℃碱水浸泡30min,HPLC法测定水飞蓟素含量为1.288mg·mL 1。
阮洪生等[9]采用超声辅助乙醇 硫酸铵双水相体系,通过星点设计 响应面法确定水飞蓟宾提取最佳工艺:乙醇体积分数57%、硫酸铵水溶液浓度0.26g·mL 1、料液比25mL·g 1、超声时间19min,水飞蓟宾含量可达10.18mg·g 1,且该体系溶剂低毒、价廉、环保、易回收,可考虑推广使用。
1.3 酶辅助提取法中药酶法工艺是以中医药理论为指导,在传统溶剂提取方法基础上,利用酶反应高度专一的特点,选择相应酶,将细胞壁组分水解或降解,破坏其结构,使壁内有效成分充分暴露出来,溶解、混悬或胶溶于溶剂中,从而达到提取分离细胞内有效成分的目的。
赵菲[10]应用纤维素酶法辅助提取水飞蓟壳中水飞蓟素,酶浓度为30U·mL 1、酶解温度为45℃、酶解时间为120min、pH=4.5,灭酶后,回流提取1h,水飞蓟素提取率为7.86%,在相同时间内较传统溶剂提取法提取率提高了74.67%。
LIU[11]通过分析提取过的脱脂种子的SEM和TEM照片证实水飞蓟宾的提取率取决于酶对细胞壁的破坏。
借助正交、Box Behnken设计优化酶辅助提取因素,制作成可视化三维响应面和等高线图,确定最佳酶解条件:酶培养温度40℃,酶溶液pH=4.5,种子直径(SS)7003μm,水飞蓟宾产量为24.6mg·g 1,比乙醇提取产率高138%。
1.4 超临界CO2萃取法(SC CO2)ELIK等[12]采用超临界CO2萃取法从奶蓟种子中提取水飞蓟宾A和水飞蓟宾B,确定最佳提取条件:温度40℃,压力200bar,CO2流速4mL·min 1,种子粒径为0.3025mm,水飞蓟宾A和水飞蓟宾B含量分别为2.29、1.92mg·g 1。
BEN等[13]采用乙醇作为夹带剂,确定水飞蓟宾最佳提取条件:压力160~220bar,温度40~80℃,水飞蓟宾提取率为(40.98±1.46)mg·g 1。
超临界CO2萃取法还可用来制备水飞蓟素颗粒。
MOMENKIAEI等[14]利用超临界CO2萃取法提取脱油的水飞蓟种子中的水飞蓟素制备纳米颗粒,通过超临界溶液减压导致溶剂化功率降低和颗粒形成,最优条件:压力由350bar下降到230bar,平衡时间为30min,收集时间60min,提取体积20μL,温度55~60℃,平均粒径(70±20)nm,产生粒径较小的颗粒。
1.5 微波辅助提取法王新[15 16]通过单因素试验、响应曲面法确定微波辅助提取水飞蓟素最佳萃取条件:萃取时间60min,萃取温度112℃,乙醇浓度81.5%,固液比为1∶38(mg∶mL),水飞蓟素产率为56.67mg·g 1。
与索氏萃取法和热回流萃取法相比,微波辅助提取法产率更高,耗时更短,提高了萃取效率。
1.6 亚临界低温萃取法亚临界低温萃取法[17]也可用来提取水飞蓟。
河南省亚临界生物技术有限公司采用亚临界低温萃取技术提取油脂,不仅完整保留了油和粕中的活性成分,而且实现了低温脱溶,避免了油脂及植物成分的高温变性,而且水飞蓟素得率及含量都有明显提高。