黄酮类化合物的组分及生物活性研究进展

2020年第24期广东化工第47卷总第434期 · 55 · 中药材黄酮类化合物的研究进展张晓萌1,2*，王圆圆1，王洪晶1(1．哈尔滨商业大学药学院，黑龙江哈尔滨150076；2．哈尔滨商业大学细胞与分子生物学研究所，黑龙江哈尔滨150076) [摘要]黄酮类化合物是传统中草药的主要有效成分之一，作为一种天然性的产物广泛出现。

通过万方、维普、CNKI以及PubMed等数据库，以中药、黄酮类化合物、提取方法、药理活性、临床应用为索引，并进行总结与探究。

进一步阐述其利用现状，旨在为中药材黄酮类化合物的利用及深入开发提供参考依据。

[关键词]黄酮；药理活性；临床应用[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2020)24-0055-02Research Progress on Flavonoids of Chinese MedicinesZhang Xiaomeng1,2*, Wang Yuanyuan1, Wang Hongjing1(1. School of Pharmacy, Harbin University of Commerce, Harbin, Heilongjiang 150076；2. Institute of Cell and Molecular Biology, Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China)Abstract: Flavonoids are one of the main effective ingredients of traditional Chinese herbal medicines, and they are widely used as natural products. Through the database of Wanfang, Weipu, CNKI and PubMed, the index is based on traditional Chinese medicine, flavonoids, extraction methods, pharmacological activities, and clinical applications, and summarizes and explores. It further elaborates its utilization status, aiming to provide reference basis for the utilization and further development of flavonoids of Chinese medicinal materials.Keywords: Flavonoids；pharmacological activity；clinical application植物木质化的程度决定其产生黄酮的多少，黄酮类化合物大多以黄酮糖苷或游离的黄酮苷元形式存在于维管束植物中。

植物天然黄酮类物质生物合成及其代谢物研究植物天然黄酮类物质是一类具有广泛生物活性的化合物，包括黄酮、异黄酮和类黄酮等。

它们具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗心血管疾病等多种生理活性，因此被广泛应用于食品、药物和化妆品等领域。

本文主要阐述植物天然黄酮类物质的生物合成机制和代谢物研究。

一、植物天然黄酮类物质的生物合成机制植物天然黄酮类物质的生物合成主要涉及三个方面的酶催化反应，即酪氨酸氨基转移酶（TTG1）、黄酮合成酶（CHS）和类黄酮4-还原酶（FNS）。

其中：1、TTG1催化酪氨酸转化为对香豆酸。

2、对香豆酸被CHS催化转化为黄酮骨架。

3、黄酮骨架再经FNS催化生成异黄酮或类黄酮。

需要指出的是，不同的植物对黄酮类物质的生物合成有着各自不同的机制和途径。

同时，生长环境、植物品种、气候等多种因素也会影响到黄酮类物质的生物合成和含量。

二、植物天然黄酮类物质的代谢物研究植物天然黄酮类物质的代谢物研究需要利用到多种现代技术手段，如高效液相色谱-质谱联用技术（HPLC-MS）、核磁共振谱学（NMR）等。

以下列举一些相关研究案例：1、黄酮骨架氧化代谢物的鉴定研究人员利用HPLC-MS技术分离和鉴定出柚木素-7-O-葡糖苷-4′-酰基化合物和柚木素-7-O-葡糖苷-4′,7-二酰基化合物等黄酮骨架的氧化代谢物。

该研究有助于深入了解黄酮骨架的代谢途径和生物活性。

2、类黄酮化合物的合成代谢网络分析利用NMR技术结合代谢物分析方法，研究人员发现类黄酮化合物的合成代谢网络通路较为复杂，包括多级代谢分支和交互通路等。

该研究对揭示植物黄酮代谢网络的基本构架和代谢流程具有重要意义。

三、总结植物天然黄酮类物质的生物合成机制和代谢物研究是一个复杂而丰富的领域，相关研究有助于深入理解植物化学代谢的基本规律、揭示物质代谢途径及其生物学功能等方面。

这对开发和应用黄酮类化合物具有重要意义，能够提高它们的生物效应、有效利用植物资源，为人们的健康和生活带来更多的福祉。

基金项目:成都农业科技中心地方财政专项资金项目(编号:N A S C ２０２１K R ０１)作者简介:刘丹,女,成都大学在读硕士研究生.通信作者:甘人友(１９８５ ),男,中国农业科学院都市农业研究所副研究员,博士.E Ｇm a i l :g a n r e n yo u ＠１６３．c o m 收稿日期:２０２２Ｇ０１Ｇ２８㊀㊀改回日期:２０２２Ｇ０７Ｇ１３D O I :１０．１３６５２/j ．s p jx ．１００３．５７８８．２０２２．９０２３４[文章编号]１００３Ｇ５７８８(２０２２)１１Ｇ０２１７Ｇ０８柑橘黄酮类化合物的提取新技术及生物活性研究进展R e s e a r c h p r o g r e s s o n n e we x t r a c t i o n t e c h n o l o gi e s a n d b i o a c t i v i t i e s o f f l a v o n o i d s f r o mo r a n ge 刘㊀丹１,２L I U D a n １,２㊀郭㊀欢２G U O H u a n ２㊀吴㊀笛１WU D i １㊀甘人友１,２,３G A N R e n Ｇyo u １,２,３(１．成都大学食品与生物工程学院,四川成都㊀６１０１０６;２．中国农业科学院都市农业研究所,四川成都㊀６１０２１３;３．国家成都农业科技中心,四川成都㊀６１０２１３)(１．S c h o o l o f F o o da n dB i o l o g i c a lE n g i n e e r i n g ,C h e n g d uU n i v e r s i t y ,C h e n gd u ,S i c h u a n ６１０１０６,C h i n a ;２．I n s t i t u te of U r b a nAg r i c u l t u r e ,Chi n e s eA c a d e m y o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s ,C h e n gd u ,S i c h u a n ６１０２１３,C h i n a ;３．C he n g d uN a t i o n a lA g r i c u l t u r a lS c i e n c e&T e c h n o l o g y C e n t e r ,C h e n gd u ,S i c h u a n ６１０２１３,C h i n a )摘要:综述了近５年来柑橘黄酮类化合物提取的新技术,主要包括低共熔溶剂提取法㊁亚临界流体萃取技术和磁性分子印迹选择性提取法等环保高效的提取技术,并对柑橘黄酮类化合物的抗氧化㊁抗炎㊁抗菌㊁抗肥胖㊁抗糖尿病㊁抗癌㊁肠道保护㊁心血管保护㊁肝脏保护和神经保护等生物活性及其相关作用机制进行了阐述,对柑橘黄酮的深入研究提出了建议.关键词:柑橘;黄酮类化合物;提取技术;生物活性;作用机制A b s t r a c t :T h en e we x t r a c t i o n t e c h n o l o gi e s o f c i t r u s f l a v o n o i d s i n r e c e n t f i v e y e a r s w e r er e v i e w e d ,i n c l u d i n g l o w e u t e c t i cs o l v e n t e x t r a c t i o n ,s u b c r i t i c a lf l u i de x t r a c t i o n a n d m a g n e t i c m o l e c u l a r b l o t s e l e c t i v e e x t r a c t i o n ．t h e b i o a c t i v i t i e s a n dm e c h a n i s m s o f c i t r u sf l a v o n o i d s,s u c ha sa n t i o x i d a n t,a n t i Ｇi n f l a mm a t o r y,a n t i b a c t e r i a l ,a n t i Ｇo b e s i t y ,a n t i Ｇd i a b e t e s ,a n t i Ｇc a n c e r ,i n t e s t i n a l pr o t e c t i o n ,c a r d i o v a s c u l a r p r o t e c t i o n ,l i v e r p r o t e c t i o na n dn e u r o Ｇp r o t e c t i o n ,w e r ea l s oe x p o u n d e d ,a n ds u g g e s t i o n sf o rf u r t h e r s t u d y o f c i t r u s f l a v o n o i d sw e r e p r o p o s e d ．K e yw o r d s :o r a n g e ;f l a v o n o i d s ;e x t r a c t i o n t e c h n o l o g i e s ;b i o a c t i v i Ｇt i e s ;m e c h a n i s m s o f a c t i o n柑橘(C i t r u s )属芸香科柑橘亚科植物,含有丰富的生物活性物质,其中黄酮类化合物是柑橘中重要的功能活性物质.黄酮类化合物的基本骨架为C ６ C ３ C ６,即中央三碳链连结两个芳香环构成[１].柑橘品种较多,不同品种中黄酮类化合物含量不同.目前,柑橘黄酮类化合物的提取方法主要有碱提法㊁醇提法㊁酶法㊁微波辅助提取法和超声波辅助提取法等.近年来,许多研究学者建立新的安全㊁环保高效的提取方法,大大增加了柑橘黄酮类化合物的提取率,且大量研究学者对柑橘中黄酮化合物的生物活性进行了研究,如抗癌㊁抗肥胖和肠道保护等.研究拟综述近５年有关柑橘中黄酮类化合物提取新技术及其生物活性,并重点阐述其相关作用机制,以期为柑橘黄酮类化合物的开发利用提供科学依据.１㊀柑橘黄酮提取新技术１．１㊀低共熔溶剂提取技术低共熔溶剂通常是由季铵盐㊁季盐等氢键受体和酰胺㊁羧酸㊁醇等氢键供体在一定比例下通过氢键结合形成的低熔点混合物[２].X u 等[３]以柑橘皮为原料,探讨了基于氯化胆碱的低共熔溶剂的黏度㊁p H 值㊁极性对黄酮提取效率的影响.结果表明,柑橘黄酮的提取率与氢键供体的极性呈线性关系,且氯化胆碱Ｇ乙酰丙酸ＧN Ｇ甲基尿素的总黄酮提取率最高.在最佳提取条件下,柑橘果皮中多甲氧基类黄酮为１８．７５m g /g ,类黄酮苷为４７．０７m g /g,回收率分别为９５．８７％,８６．３２％.J o k i c 等[４]采用１５种不同的以氯化胆碱为氢键受体的低共熔溶剂对４个不同品种柑橘的柑橘皮进行提取,以橙皮苷得率为指标进行筛选.结果表明,氯化胆碱 乙酰胺(摩尔比为１ʒ２)的提取效率最高,橙皮苷得率为１１２．１４m g /g.与传统溶剂提取相F O O D &MA C H I N E R Y 第３８卷第１１期总第２５３期|２０２２年１１月|比,低共熔溶剂具有降解性好㊁易制备㊁低成本和低毒性等优点.１．２㊀亚临界流体萃取技术亚临界萃取是根据有机物相似相溶的原理,利用亚临界流体作为萃取溶剂,在密闭㊁无氧㊁低压的压力容器内萃取物料脂溶性成分,再通过减压蒸发将萃取剂与目的产物分离的萃取技术[５].K i m等[６]用亚临界水半连续模式提取蜜柑皮中的生物活性黄酮类化合物.结果表明,橙皮苷和芸香柚皮苷的得率随温度(１４５~１６５ħ)升高而增加.此外,L a c h o sＧP e r e z等[７]以脱脂橘皮为原料,研究了温度和溶剂流速对亚临界水提取黄酮得率的影响.结果表明,在１５０ħ㊁１０m L/m i n条件下获得最大产率,即橙皮苷(１８８．７４ʃ０．５１)m g/g,柚皮芸香苷(２１．９８ʃ１．３９)m g/g.与索氏提取法㊁常规溶剂提取法和超声波提取法３种传统提取方法相比,亚临界水提取是一种高效提取活性化合物的方法.１．３㊀磁性分子印迹聚合物选择性提取法分子印迹技术是一种由模板㊁功能单体和交联剂制备的高分子功能材料以展示其选择性分子识别行为的技术,具有专一识别性㊁预定性和实用性等特点[８].磁性分子印迹聚合物是利用分子印迹技术在磁性微粒表面合成具有超顺磁性㊁高选择性㊁高吸附性和特异性识别的聚合物,是一种能在外加磁场的作用下实现快速分离的新型高分子材料[９].贺美艳[１０]利用分子印迹技术的原理,以单一类黄酮橙皮素㊁桔皮素为模板分子,分别使用２Ｇ乙烯基吡啶㊁丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,乙腈为致孔剂,采用沉淀聚合法制备得到具有类特异性吸附㊁高选择性的分子印迹聚合物微球,用聚合物微球做填充材料制备分子印迹固相萃取柱,利用其类特异性吸附的特点实现了柑橘复杂基质中类黄酮的高效分离与纯化.而W a n g等[１１]采用以功能化F e３O４颗粒为磁芯,橙皮素为模板,NＧ异丙基丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,２,２Ｇ偶氮二异丁腈为引发剂,乙腈 甲醇(V乙腈ʒV甲醇＝３ʒ１)为致孔剂的表面分子印迹法成功制备了新型橙皮素磁性分子印迹聚合物作为吸附剂,用于提取和富集干柑橘皮中的橙皮素.结果表明,干橘皮中橙皮素的回收率为９０．５％~９６．９％.线性范围为０．１５~１１０．７２g/m L,相关系数大于０．９９９１,该磁性分子印迹聚合物是一种具有选择性吸附的材料.磁性分子印迹聚合物选择性提取法与传统提取方法相比具有更好的选择性.１．４㊀其他提取技术除了上述提取新技术之外,还有闪式提取㊁３D打印技术等应用于柑橘黄酮提取.L i u等[１２]将橙皮粉和乙醇置于１２０V闪式提取器中进行提取,黄烷酮提取率为４３７m g/g.与热提取相比,闪式提取法耗时更少,且能减少提取过程中热敏性化合物的损失.S u b h i等[１３]建立了涂布C１８树脂的３D打印光盘在线流动系统耦合H P L CＧD A D用于提取㊁分离和测定柑橘外皮中的黄酮类化合物的方法,能有效测定柑橘皮中的６种黄酮类化合物.该方法为黄酮类化合物的提取测定提供了一种全自动的㊁能有效减少提取时间和溶剂的消耗,且灵敏性高的方法.２㊀柑橘黄酮类化合物的生物活性柑橘黄酮具有多种生物活性,主要包括抗氧化㊁抗炎㊁抗菌㊁抗肥胖㊁抗糖尿病㊁抗癌㊁肠道保护㊁心血管保护㊁肝脏保护和神经保护等(图１).２．１㊀抗氧化一些体外研究[１４－１５]采用D P P H㊁A B T S㊁F A R A P等抗氧化评价方法证实了柑橘黄酮的抗氧化活性.对抗氧图１㊀柑橘黄酮生物活性及其作用机制F i g u r e１㊀B i o a c t i v i t i e s o f f l a v o n o i d s f r o m c i t r u s a n d r e l a t e dm e c h a n i s mo f a c t i o n研究进展A D V A N C E S总第２５３期|２０２２年１１月|化活性起作用的主要黄酮类化合物为甜橙黄酮㊁４ᶄ,５,６,７Ｇ四甲氧基黄烷酮㊁川陈皮素㊁３,３ᶄ,４ᶄ,５,６,７Ｇ六甲氧基黄酮和柚皮芸香苷.且柑橘果皮中黄酮类化合物的种类和总含量均高于柑橘果肉.因此,柑橘果皮提取物的抗氧化能力更高[１５].㊀㊀在F e３＋诱导氧化应激的A５４９细胞模型中,富含类黄酮的柑橘汁提取物能够降低活性氧(R O S)的产生㊁减少膜脂质过氧化㊁改善线粒体功能和防止D N A氧化损伤,其作用机制可能与铁的螯合性质及黄酮提取物增加抗氧化过氧化氢酶(C A T)活性有关[１６].香叶木苷是一种天然的黄酮类化合物,存在于各种柑橘类果实的果皮中.柑橘黄酮 香叶木苷通过减弱cＧJ u n氨基末端激酶(J N K)和p３８丝裂原活化蛋白激酶(MA P K)信号通路,并降低细胞色素c㊁B a x和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶的表达水平,增加B c lＧ２的表达,阻止高糖诱导的糖尿病视网膜病变模型A R P EＧ１９人视网膜色素上皮细胞的氧化损伤[１７].简而言之,柑橘黄酮通过抑制R O S的产生㊁减少细胞膜脂质过氧化㊁增加C A T活性㊁改善线粒体功能以及抑制J N K和p３８MA P K信号通路从而发挥其抗氧化活性,但其在体内的作用机制还需进一步的研究探讨.２．２㊀抗炎柑橘类黄酮化合物的抗炎作用在脂多糖(L P S)诱导的炎症小鼠巨噬细胞(R AW２６４．７)模型㊁小鼠模型和大鼠模型中得到证实.柚皮素可以抑制L P S诱导的炎症小鼠巨噬细胞中肿瘤坏死因子α(T N FＧα)㊁白介素Ｇ６(I LＧ６)㊁t o l l样受体４(T L R４)㊁诱导型一氧化氮合酶(i N O S)㊁环氧合酶２(C O X２)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶２(N O X２)的表达,也可以抑制活化B细胞核因子κＧ轻链增强子(N FＧκB)和丝裂原活化蛋白激酶(MA P K)的激活并直接增加活化转录因子３(A T F３)的表达,从而改善炎症反应[１８].柑橘皮类黄酮 川陈皮素通过激活巨噬细胞中I LＧ６/信号转导及转录活化因子３(S T A T３)/叉头框蛋白O３a(F O X O３a)信号通路增强自噬来抑制L P S诱导的炎症反应[１９].H e等[２０]研究发现柚皮素㊁川陈皮素和橙皮素对L P S诱导的R AW２６４．７细胞具有抗炎作用,其机制可能与T N FＧα诱导的N FＧκB通路抑制C O XＧ２和i N O S表达有关.此外,Y a n g等[２１]研究了柑橘类黄酮在佛波酯(P MA)/离子霉素诱导的E LＧ４小鼠T淋巴瘤细胞中降低活性氧(R O S)和白介素Ｇ５(I LＧ５)的作用机制,发现柑橘类黄酮通过不同途径抑制P MA/离子霉素诱导的E LＧ４细胞中的I LＧ５和R O S的产生.即橙皮苷通过转录因子红系衍生的核因子２相关因子(N r f２)与磷脂酰肌醇３Ｇ激酶/蛋白激酶B(P I３K/A K T)或细胞外信号调节激酶(E R K)/J u n氨基末端激酶(J N K)信号通路结合诱导血红素氧合酶Ｇ１(HOＧ１)的表达,从而下调活化T细胞核因子(N F A T)活性和I LＧ５的分泌.同样,栀子宁通过降低E LＧ４细胞中N F A T活性和上调过氧化物酶体增殖物激活受体γ(P P A Rγ)诱导HOＧ１表达,进而抑制I LＧ５的产生,表明诱导HOＧ１表达可能抑制哮喘炎症[２１].在卵清蛋白诱导的过敏性哮喘小鼠模型中,柑橘总黄酮通过调节MA P K和S m a d２/３信号通路能有效地改善过敏性哮喘炎症并抑制气道重塑[２２].补充柑橘黄酮(圣草次苷或圣草酚)能减少L P S诱导的牙周炎症小鼠模型的牙龈上皮平坦度㊁慢性和急性炎症细胞浸润及牙龈乳头结缔组织的损失,显著地抑制牙周炎症.且圣草次苷和圣草酚均可抑制牙龈的白介素Ｇ１β(I LＧ１β)和T N FＧα的表达,并增加白介素Ｇ１０(I LＧ１０)的表达,降低髓过氧化物酶(M P O)和嗜酸粒细胞过氧化物酶(E P O)活性,增加超氧化物歧化酶(S O D)㊁C A T和谷胱甘肽过氧化物酶(G P x)活性,降低丙二醛(M D A)含量[２３].在内毒素血症小鼠模型中,柚皮素通过激活５ᶄＧ单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AM P K)来增加A T F３的表达,从而改善炎症反应,提高生存率[１８].即柚皮素通过AM P KＧA T F３依赖的L P S/ T L R４信号通路负调控来保护小鼠免受内毒素血症.２．３㊀抗菌柑橘黄酮对铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌等具有抑制作用.柑橘中芦丁对铜绿假单胞菌的最低抑菌质量浓度为８００μg/m L,同时用２００μg/m L芦丁和２．５μg/m L 抗生素庆大霉素处理时,对铜绿假单胞菌的生物膜的形成具有协同抑制作用[２４].低浓度的柚皮素通过改变苯丙氨酸㊁酪氨酸和色氨酸残基的微环境引起膜脂肪酸组成和膜蛋白构象的扰动,而高浓度柚皮素通过增加细胞膜的通透性引起金黄色葡萄球菌细胞形态发生改变[２５].D N A分子对接研究[２５]表明,柚皮素通过沟槽结合再与基因组D N A的AＧT碱基对区域结合,从而诱导了该生物大分子二级结构和形态的变化,即柚皮素的抗菌作用可能与金黄色葡萄球菌细胞质膜的破环和D N A靶向作用有关.此外,通过喂食柑橘类黄酮能显著降低虹鳟鱼感染鲁氏耶尔森菌O１生物型２的死亡风险[２６].２．４㊀抗肥胖胰脂肪酶是在胃肠道水解甘油三酯的一种关键酶.因此,抑制其活性可以减少脂质吸收从而有效改善肥胖症状[２７].柑橘皮中橙皮苷是主要的胰脂肪酶活性抑制剂[２８]４０.橙皮苷可以通过氢键和范德华力与胰脂肪酶相互作用,并且不改变胰脂肪酶的二级结构而降低胰脂肪酶的活性,改善肥胖[２８]３６－４６.而圣草次苷㊁圣草酚和甜橙黄酮３种柑橘黄酮主要通过疏水作用力分别与胰脂肪酶周围的氨基酸残基相互作用,使胰脂肪酶周围的芳香族氨基酸残基所处微环境发生改变同时导致酶分子的二级结构发生变化,从而抑制酶活性改善肥胖[２９].作用机制的差异可能与黄酮化合物的结构有关,但还需进一步的研究确定黄酮化合物的结构与活性之间的关系.|V o l．３８,N o．１１刘㊀丹等:柑橘黄酮类化合物的提取新技术及生物活性研究进展此外,在细胞模型㊁肥胖斑马鱼和肥胖小鼠模型中,柑橘类黄酮化合物表现出显著的抗肥胖作用.在油酸诱导的脂质积累的人肝癌细胞H e p G２中,柑橘皮黄酮提取物和柑橘纯黄酮混合物可能是通过抑制m i RＧ３３和m i RＧ１２２的表达来增加肉碱棕榈酰转移酶１α(C P T１α)基因和减少脂肪酸合酶(F A S)基因的m R N A的表达,从而改善脂质代谢[３０].在饮食诱导的肥胖斑马鱼模型中,富含黄酮的橘汁通过调节肠道和大脑中一些肥胖相关的基因表达来改善肥胖,如瘦蛋白A㊁胃饥饿素㊁促食素㊁阿黑皮素原(P OM C)和神经肽Y(N P Y)[３１].在高脂肪饮食喂养的肥胖小鼠模型中,柑橘黄酮川陈皮素能有效地预防肥胖㊁肝脂肪变性㊁血脂异常和胰岛素抵抗[３２].但其在体内的作用机制不依赖于肝脏或脂肪细胞的腺苷酸活化蛋白激酶(AM P K)[３２].在高脂肪胆固醇饮食诱导肥胖的低密度脂蛋白受体基因敲除(L d l r－/－)小鼠模型中,补充柑橘类黄酮可以通过增强能量消耗和增加肝脏脂肪酸氧化,逆转现有的肥胖和脂肪细胞的大小和数量[３３].在高脂饮食喂养的去卵巢肥胖小鼠模型中,补充柑橘类黄酮柚皮素可以抑制体重增加,降低高血糖,减少腹内脂肪增加,增加小鼠的自主活动,减少小鼠骨骼肌中甘油二酯的积累[３４].２．５㊀抗糖尿病在体外和动物研究中,柑橘黄酮表现出显著的抗糖尿病作用.在人肝癌细胞H e p G２细胞模型中,柑橘黄酮香风草甙通过激活胰岛素抵抗性H e p G２细胞中的P I３K/ A k t信号通路促进葡萄糖摄取[３５].柑橘果皮中的多甲氧基黄酮则通过增加WN T信号通路的关键因子T C F７L２的表达,抑制S M A D３和D KK１的表达来调节血糖[３６]２０－２６.在链脲佐菌素(S T Z)诱导的糖尿病大鼠模型中,柑橘类黄酮香叶木苷可能作用于肾上腺增强内啡肽的分泌,从而刺激阿片受体,减弱肝糖异生,增加比目鱼肌葡萄糖摄取,从而降低高血糖[３７].橙皮素通过改善S T Z诱导的糖尿病大鼠的抗氧化能力来降低高血糖和高血脂[３８].柑橘类黄酮橙皮苷能够降低空腹血糖水平,增加血红蛋白和胰岛素水平,降低糖基化血红蛋白,增加大鼠肝组织中碳水化合物关键代谢酶己糖激酶(H K)和葡萄糖Ｇ６Ｇ磷酸脱氢酶(G６P D)的活性,降低葡萄糖Ｇ６Ｇ磷酸酶(G６P)和果糖Ｇ１,６Ｇ二磷酸酯酶(f F B P a s e)的活性,来防止糖尿病大鼠的体重减轻,并提高肝组织中糖原含量[３９].且橙皮苷能降低T N FＧα㊁前列腺素E２(P G E２)㊁血管内皮生长因子(V E G F)和M D A的水平,减弱空腹血糖㊁炎症㊁晶状体液体内流㊁晶状体渗透不平衡及纤维过度水合作用来减轻糖尿病及糖尿病性白内障[４０].橙皮苷还可通过增加脑源性神经营养因子(B D N F)及酪氨酸蛋白激酶受体B(T r k B)的表达来抑制视网膜神经节细胞的凋亡,即橙皮苷的抗凋亡和降糖作用与B D N F/T r k B信号通路有关[４１].柚皮素通过调节糖尿病大鼠的氧化 硝化应激㊁炎症因子(T N FＧα㊁T G FＧ１β)的释放和抑制基质金属蛋白酶Ｇ９(MM PＧ９)活性来改善糖尿病神经性疼痛[４２].此外,在自发型糖尿病K KＧA y小鼠模型中,柑橘多甲氧基黄酮组分能显著降低糖尿病小鼠的血清谷丙转氨酶(A L T)的水平和甘油三酯(T G)的含量,提高高密度脂蛋白胆固醇(H D LＧc)和脂联素(A D P N)的浓度以及谷草转氨酶/谷丙转氨酶(A S T/A L T)的比值,有效改善糖尿病小鼠糖脂代谢[３６]２７－３８.在高糖诱导的糖尿病大鼠中,柚皮素能够缓解高血糖诱导的肝脏中有机阳离子转运蛋白１(O C T１)表达的减少,并导致二甲双胍积累和乳酸生成增加[４３].因此,糖尿病患者在使用二甲双胍治疗时应避免摄入含橙皮素的果汁.柑橘中黄酮类化合物具有显著抗糖尿病活性,其作用机制与激活P I３K/A k t㊁WN T等信号通路,抑制MM PＧ９活性,降低空腹血糖㊁A L T㊁T G,提高H D LＧc㊁A D P N㊁A S T/ A L T的比值,改善B D N F㊁T r k B的表达等有关.不同柑橘黄酮类化合物的作用机制不同,但仍需进一步研究活性与化合物结构的关系.２．６㊀抗癌柑橘黄酮类化合物具有抗癌抗肿瘤活性.在细胞试验中,柑橘黄酮类化合物通过下调细胞周期蛋白B１㊁C D K１和C D C２５C蛋白的表达水平,在G２/M期诱导人肺癌细胞A５４９细胞阻滞,从而抑制细胞增殖;并通过上调B a x/B c LＧx L比例诱导半胱天冬酶依赖性细胞凋亡[４４].柑橘黄酮通过激活MA P K s和抑制P I３K/A k t通路诱导细胞周期阻滞和凋亡,并抑制H e p３B肝癌细胞的迁移[４５].源于葡萄柚的纯化黄酮类化合物能通过调控白血病细胞凋亡相关因子M c lＧ１的表达,抑制白血病细胞增殖,诱导白血病细胞凋亡[４６].橙皮素通过提高线粒体途径凋亡相关蛋白的水平来诱导肺腺癌细胞P C９细胞凋亡并呈时间 剂量依赖性,且可能与内质网应激有关[４７].桔皮素可以抑制信号转导及转录活化因子３(S t a t３)信号通路诱导肿瘤干细胞死亡[４８].在动物试验中,柑橘类黄酮柚皮素可抑制去卵巢肥胖小鼠的肿瘤生长[４９].在氧化偶氮甲烷/葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎致结肠癌小鼠模型中,摄入５Ｇ去甲基化川陈皮素能显著抑制小鼠结肠炎驱动的结肠癌变,该作用与其在结肠中的代谢物有关[５０].即柑橘黄酮类化合物可能通过激活MA P K s和抑制P I３K/A k t㊁S t a t３信号通路,增加M c lＧ１的表达等来诱导癌细胞的凋亡.２．７㊀肠道保护一些研究报道了柑橘黄酮对肠道的保护作用.在非甾体抗炎药(双氯芬酸)诱导的体内外肠道损伤模型中,纯柑橘总黄酮通过P I３K/A k t信号通路促进细胞自噬来研究进展A D V A N C E S总第２５３期|２０２２年１１月|保护肠道屏障的完整性[５１].在三硝基苯磺酸(T N B S)诱导的炎症性肠病大鼠中,口服１２５~５００m g/k g干柑橘能显著地缓解大鼠体重减轻和腹泻,减少结肠炎炎症细胞浸润,并抑制促炎因子的产生[２０].且柚皮素和川陈皮素对离体空肠收缩有抑制作用.柚皮素的作用机制部分与C O X㊁N O S㊁肌醇三磷酸(I P３)有关,并最终降低空肠运动[２０].此外,柑橘类黄酮柚皮素㊁川陈皮素和橙皮素能缓解T N B S诱导的溃疡性结肠炎小鼠模型体重减轻和结肠缩短,降低疾病活动指数评分,显著上调密封蛋白Ｇ２㊁闭合蛋白和紧密连接蛋白Ｇ１(Z OＧ１)的表达[５２].同时,黄酮类化合物可增强经上皮电阻,降低L P S损伤的单层上皮系统的通透性,上调闭合蛋白和Z OＧ１的表达.此外,在体外肠道 血管屏障模型中,柚皮苷通过调节内皮细胞的连接㊁减少细胞凋亡水平㊁促进细胞迁移和修复内皮细胞屏障,来保护肠道微血管内皮细胞单层屏障的完整性,防止T N FＧα诱导的破坏,有效地改善肠 血管屏障[５３].柑橘黄酮处理可以显著地改变肠道中多种与人体健康密切相关菌群的丰度,使其向有益人体健康方向调节.并且高剂量的橙皮苷和柚皮苷可以显著地增加能量代谢和短链脂肪酸合成相关基因的相对丰度,橙皮苷的作用效果强于柚皮苷[５４].因此,柚皮素㊁川陈皮素和橙皮素等柑橘类黄酮可能通过调节P I３K/A k t信号通路㊁保护肠道黏膜屏障完整性㊁调节肠道菌群及短链脂肪酸的合成等途径来改善炎症性肠病.２．８㊀心血管保护黄酮类化合物可以用于保护心脑血管.在R A W２６４．７细胞模型中,柑橘花中的高圣草酚和橙皮苷Ｇ７ＧOＧβＧdＧ吡喃葡萄糖苷通过调节P P A Rγ㊁磷脂A T P结合盒转运体A１(A B C A１)㊁磷脂A T P结合盒转运体G１(A B C G１)㊁清道夫受体B类１型(S R B１)㊁清道夫受体A类１型(S R A１)和分化簇３６(C D３６)的基因和蛋白表达水平来抑制L P S诱导的炎症反应和氧化低密度脂蛋白诱导的泡沫细胞形成,高圣草酚预防动脉粥样硬化的效果比橙皮苷Ｇ７ＧOＧβＧdＧ吡喃葡萄糖苷更强[５５].柑橘类黄酮柚皮素可以显著地激活去乙酰化酶(S I R T１)并具有抗衰老作用,能保护心肌免受衰老依赖性功能障碍[５６].在动物模型中,川陈皮素可通过抑制氧化应激和基质金属蛋白酶(MM PＧ２和MM PＧ９)的水平来改善糖尿病大鼠心血管功能紊乱.在代谢综合征大鼠模型中,橙皮苷通过改变代谢综合征大鼠心脏和肾脏组织中不同的心血管风险生物标记物蛋白组学特征发挥其保护作用[５７].橘皮中的总黄酮可通过抗氧化和抗炎作用改善高脂喂养诱导的高血脂仓鼠的肝功能,发挥降血脂作用,其作用机制可能是通过增加P P A Rα和P P A Rγ的表达[５８].柑橘黄酮类化合物可能是通过激活S I R T１㊁P P A Rα和P P A Rγ,抑制氧化应激和MM PＧ２㊁MM PＧ９活性,从而发挥心血管保护作用.２．９㊀肝脏保护柑橘黄酮类化合物具有肝脏保护作用.在胆管结扎诱导小鼠肝纤维化模型中,富含多甲氧基黄酮类化合物的柑橘皮提取物具有抗氧化㊁抗炎㊁抗凋亡活性,能有效调节胆管结扎诱导的肝脏损伤.在镉诱导的肝脏损伤大鼠模型中,柑橘类黄酮香叶木苷能有效地降低M D A和一氧化氮(N O)含量,改善S O D㊁C A T㊁G P x活性,增加谷胱甘肽(G S H)含量[５９].因此,在可能接触镉的情况下,可将香叶木苷作为辅助剂与食物一起服用,以预防肝脏疾病的发生.此外,在酒精诱导的肝脏损伤小鼠模型中,来源于柑橘提取物的多甲氧基黄酮类化合物对酒精诱导的肝损伤具有保护作用,其机制与调节细胞色素P４５０２E１(C Y P２E１)介导的肝脏氧化应激有关[６０].而在非酒精性脂肪肝病大鼠模型中,柑橘总黄酮通过调节N FＧκB和MA P K s信号通路发挥保肝抗炎作用[６１].在游离脂肪酸培养的人L XＧ２细胞和高脂饮食诱导的非酒精性脂肪肝病的雄性C５７B L/６小鼠模型中,柑橘总黄酮上调N r f２和下游靶基因的蛋白质表达,激活N r f２ＧA R E信号通路,从而起到保肝作用[６２].在高脂饮食诱导的非酒精脂肪肝炎C５７B L/６J小鼠模型中,纯柑橘总黄酮通过调节小鼠肠道菌群和胆汁酸代谢改善非酒精性脂肪性肝炎.２．１０㊀神经保护作用柑橘黄酮具有保护神经的作用.柑橘黄酮可能通过下调S N H G l表达,促进１Ｇ甲基Ｇ４Ｇ苯基Ｇ吡啶离子诱导的帕金森病细胞模型S HＧS Y５Y细胞增殖,抑制其凋亡[６３].此外,柑橘类黄酮３,５,６,７,８,３ᶄ,４ᶄＧ七甲氧基黄酮能够改善皮质脂酮诱导的类似抑郁的行为,恢复短暂性全脑缺血小鼠模型的海马体B D N F的表达㊁神经形成和神经重塑[６４].柚皮素通过减少小鼠脑中淀粉样蛋白(Aβ)的产生㊁T a u过度磷酸化㊁氧化应激和神经炎症,改善衰老小鼠模型的认知缺陷[６５].柑橘黄酮具有神经保护作用,作用机制可能是下调S N H G l的表达㊁降低氧化应激和改善神经炎症以及B D N F的表达.柑橘黄酮是治疗帕金森病㊁阿尔茨海默症等神经性疾病的潜在成分,但仍需进一步的研究验证.２．１１㊀其他活性柑橘黄酮类化合物除抗炎等作用外,还有一些其他生物活性,如抗过敏㊁抗抑郁和抗衰老等.在R B LＧ２H３细胞系中,柑橘黄酮减少了抗原诱导的βＧ己糖苷酶(H E X)的释放,且在卵蛋白诱导的过敏性哮喘小鼠模型中,经不同浓度的黄酮处理后,免疫球蛋白E(I g E)㊁白介素Ｇ４(I LＧ４)㊁白介素Ｇ１３(I LＧ１３)显著减少,即黄酮在体外和体内均具有抗过敏活性.在亚慢性轻度社会失败应激模型小鼠中,膳食摄入柑橘类黄酮橙皮苷能通过抑制犬尿氨酸(K Y N)信号通路的增强来提高应激恢复能力[６６].|V o l．３８,N o．１１刘㊀丹等:柑橘黄酮类化合物的提取新技术及生物活性研究进展。

黄酮类化合物的研究概况XiXi黄酮类化合物是广泛存在于自然界的一大类化合物，是色原烷的衍生物，其特点是具有C6—C3—C6 的基本骨架，并可根据中间吡喃环的不同氧化水平和两侧A、B 环上连接的各种取代基，而分为不同的黄酮类型，属于植物在长期自然选择过程中产生的一些次级代谢产物。

黄酮类化合物可以分为10 多个类别：黄酮、黄烷醇、异黄酮、双氢黄酮、双氢黄酮醇、噢弄、黄烷酮、花色素、查耳酮、色原酮等，现已发现约 4 000 余种黄酮类化合物，主要存在于植物的叶、果实、根、皮中，实验证明其具有广泛的生理和药理活性 (包括抗病毒、抗癌、抗氧化、抗炎、抗衰老等)，因此对该化合物的研究已成为国内外医药界研究的热门话题，是一类具有广泛开发前景的天然药物，在医药、食品等领域均有巨大的应用前景。

1. 黄酮类化合物的功能作用1.1 抗氧化、清除氧自由基作用自由基被认为与炎症、自身免疫病、肿瘤、衰老等疾病的成因有直接关系。

黄酮类化合物具有清除自由基和抗氧化的能力，有人研究了从 4 种大麦麦叶中提取的黄酮类化合物对超氧阴离子自由基、羟自由基的清除作用，得出随着黄酮浓度的增加，清除率呈上升趋势的结论。

还有用化学荧光法对不同黄酮类化合物进行了分析测定，确定了它们的强抗氧化性。

1.2 调节心血管系统作用在心脏功能调节方面黄酮类化合物主要体现在抗心律失常和改善冠脉循环方面。

在血管功能的调节方面，芦丁能协同增效维生素 C 一起降低毛细血管脆性和通透性，维持毛细血管稳定性。

在调节血脂血压方面，山楂黄酮、大豆异黄酮等能降低高脂血症人群中的血清总胆固醇(TC) 、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量，并使高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量有一定程度的升高；黄酮类化合物降低血压主要表现在促进一氧化氮(NO)的生成和对血管平滑肌细胞异常凋亡的双向调节作用上。

在抗血栓方面，黄酮类化合物能改善血液流变性，以及对内皮细胞和黏附分子表达的影响。

收稿日期:2007205225作者简介:梁　丹(19852),女,河南鹿邑人,贵州大学农药学硕士研究生,研究方向为植物源农药.第24卷第5期周口师范学院学报2007年9月Vol.24No.5Jo urnal of Zhoukou Normal U niversity Sept.2007黄酮类化合物提取和分离方法研究进展梁　丹1,张保东2(1.贵州大学农学院,贵州贵阳550025;2.周口师范学院继续教育学院,河南周口466001)摘　要:黄酮类化合物具有多种生理活性,从天然产物中提取和分离黄酮类化合物,引起了人们的广泛关注,其提取和分离方法也不断地改进和发展.文章主要综述了近几年来不同的提取和分离方法在黄酮类化合物中的应用进展.随着科技的进步,黄酮类化合物的提取和分离方法将更加快速、高效、完善.关键词:黄酮;提取;分离;进展中图分类号:O652 文献标识码:A 文章编号:167129476(2007)0520087203 黄酮类化合物是植物界分布广泛的天然酚类化合物,植物中的黄酮大体上可分为“黄酮类”与“黄烷酮类”两大类物质,已知化学结构的黄酮类物质至少有4000余种.黄酮类化合物具有广泛的生理功能,是许多中草药的有效成分,具有很高的药用价值,如有抗癌、抗肿瘤、抗心脑血管疾病、抗炎镇痛、免疫调节、降血糖、治疗骨质疏松、抑菌抗病毒、抗氧化、抗衰老、抗辐射等作用[1,2].黄酮类化合物还在食品、化妆品等行业中广泛应用.随着市场需求量的增加,经济效益的提高,黄酮类化合物提取和分离方法也在不断地改进和提高.1　黄酮类化合物提取方法的研究进展1.1　按所用溶剂不同分类(1)热水提取法(以水作溶剂).热水一般仅限于提取苷类.在提取过程中要考虑加水量、浸泡时间、煎煮时间及煎煮次数等因素.此工艺成本低、安全,适合于工业化大生产.郭京波等[3]以水做溶剂,同时提高浸提温度、延长浸提时间和增加液料比(60倍),可以明显提高芦丁的产率.(2)有机溶剂萃取法.乙醇和甲醇是提取黄酮类化合物的最常用溶剂.高浓度的醇(90%～95%)适合提取苷元,60%左右的醇适合提取苷类,提取的次数一般为2～4次[4].胡福良等[5]提取蜂胶液中黄酮类化合物,以80%乙醇提取的总黄酮的含量最高.其他有机溶剂法是根据相似相溶原理,对不同性质的黄酮选择最佳的有机溶剂进行提取.(3)碱提取酸沉淀法.黄酮类成分大多具有酚羟基,易溶于碱水(如碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙水溶液)和碱性稀醇.因此,可先用碱性水提取,碱性提取液加酸后黄酮苷类即可沉淀析出.提取时应控制酸碱的浓度,以免在强碱下加热时破坏黄酮类化合物的母核.当有邻二酚羟基时可加硼酸保护.此方法简便易行,橙皮苷、黄芩苷、芦丁等都可用此法提取.1.2　按提取条件不同分类(1)回流提取法.本法是加热回流提取黄酮类化合物的一种方法.所用回流剂一般有水、醇及混合溶剂.此法操作简便,但效率不够高,一般很难一次性完全提出黄酮化合物,需要反复回流提取[6,7].(2)索式提取法.该法是用索式提取器,多次提取黄酮,其溶剂可反复利用,操作方便,价格低廉且提取效率高,但此法所需时间较长.索式提取黄酮类化合物的方法已广泛为人们所利用[8].(3)微波辅助提取法.该法是利用微波加热的特性对成分进行选择性提取的方法.此法具有快速、高效、高选择性、对环境无危害等特点.刘峙嵘等采用微波萃取银杏叶中黄酮类化合物及唐课文等采用微波辅助法从黎蒿中提取黄酮类化合物,与传统溶剂萃取方法相比,微波萃取法更简单,而且具有萃取时间短、成本低、萃取效率高等优点[9,10].(4)超声提取法.该法是利用超声波浸提黄酮类化合物的一种方法.其基本原理是利用超声波的空化作用,破坏植物的细胞,使溶剂易于渗入细胞内,同时超声波的强烈振动能给植物和溶剂传递巨大的能量,使它们做高速的运动,加速细胞内物质的释放和溶解以及有效成分的浸出,大大提高了提取效率.超声提取法具有提取时间短、效率高、无需加热等优点[4].刘海鹏等[11]用超声波提取银杏叶总黄酮比回流法提取率高,且操作简便,节省时间,其最佳条件为:提取时间25min,温度10℃,连续提取3次,总黄酮提取率达96%.霍丹群等[12]在综合考虑成本等可行性因素下,提取山楂中黄酮类物质,提取时间大大缩短,产率较高,且实验可在室温下进行,设备简单,操作方便.(5)超滤法.该法是一种膜分离法,而且是唯一能用于分子分离的过滤方法,能从周围的介质中分离出100～1000nm的微粒.因此,超滤既可应用于除去溶液中胶体悬浮微粒,又能分离出溶液中的溶质.超滤的工作原理是:凡含有两种或两种以上溶质的溶液,通过滤膜分离流动时,其中分子体积小的溶质,经滤膜流出,而分子体积较大的溶质,不能通过滤膜而被截留[13].超滤法以多孔薄膜为分离介质,依靠薄膜两侧压力差作为推力来分离溶液中不同分子量的物质,从而起到提纯的作用.它具有不需加热,操作条件温和,不必添加化学试剂,不损坏黄酮类化合物,不存在相的转换,耗能低,分离率高,超滤装置可反复使用等优点.控制超滤膜孔径大小能有效除去溶液中大分子物质,选用适宜孔径的超滤膜是提高产品收率和质量的关键.20世纪80年代后期,采用超滤技术提取黄芩苷,收到了较好的效果.在溶液温度为14℃, p H=1.5时,提取黄酮类化合物的收率较高[14].(6)酶提取法.植物的有效成分往往被包裹在细胞壁内,提取时细胞壁造成传质阻力,使提取效果受到很大的限制.酶的作用可使细胞壁疏松、破裂,因此需要减小传质阻力,加速有效成分的释放,从而提高提取效率[15].毕会敏等[6]用纤维素酶法提取红景天总黄酮,最佳工艺条件为:加酶量1.95%(以原料干重计),液料比70∶1(体积质量比,mL∶g),p H 值5.5,酶解温度40℃,酶解时间5h,红景天总黄酮的浸出率为4.385%.研究表明,采用纤维素酶对红景天进行酶解处理,可提高黄酮类物质的浸出率,且粗提物产率高,DPP H清除活性强.(7)超临界流体提取法.该法(Supercritical Flu2 ids Ext raction,SFE)是20世纪80年代发展起来的一项提取分离技术,利用超临界流体(Supercritical Fluids,SCE)为萃取剂,从液体或固体中萃取出待测组分,其中超临界二氧化碳最为常用(SCF2 CO2)[16].SFE具有提取效率高、无溶剂残留、天然植物中活性成分和热不稳定成分不易被分解破坏等优点,同时还可以通过控制临界温度和压力的变化,达到选择性提取和分离化合物的目的.2　黄酮类化合物分离方法的研究进展由于黄酮化合物的性质不同,其分离原理有: (1)极性大小不同,利用吸附能力或分配原理进行分离;(2)酸性强弱不同,利用p H梯度萃取进行分离;(3)分子大小不同,利用葡聚糖凝胶分子筛进行分离;(4)分子中某些特殊结构,利用与金属盐络合能力的不同进行分离[17].2.1　p H梯度萃取p H梯度萃取适合分离酸性强弱不同的游离黄酮类化合物.将混合物溶于有机溶剂(如乙醚),依次用5%碳酸氢钠(萃取7,4′2二羟基黄酮)、5%的碳酸钠(萃取72羟基黄酮或4′2羟基黄酮)、0.2%氢氧化钠(萃取一般酚羟基黄酮)、4%氢氧化钠(萃取52羟基黄酮)萃取而使其分离[3].2.2　高效液相色谱分析(HPL C)法运用H PL C法分离黄酮类化合物的报道很多.有人对18种黄酮及黄酮苷类化合物在C8、C18和CN3种固定相上洗脱的RP2H PL C法分离做了研究,结果表明C18基本可以使植物黄酮苷元和配基实现分离,但它对极性大的苷部分洗脱出峰快,分离效果不大理想.而C8介于C18和CN之间,因而对黄酮苷的分离比较理想,峰形和分离也最好[18].H PL C 也可以用来测定黄酮的含量[19].2.3　高速逆流色谱分离法高速逆流色谱分离法(high speed co untercur2 rent chro matograp hy,HSCCC)是一种新的分离技术.其具有两大突出特点:(1)线圈中固定相不需要载体,因而清除了气液色谱中由于使用载体而带来的吸附现象;(2)特别运用于制备性分离,每次进样体积较大,进样量也较多[16].李彩侠等[20]提取荷叶中黄酮类化合物,经HSCCC分离纯化的效果很好,结合TL C分析、颜色反应鉴定得到两种纯度很高的黄酮醇类化合物.HSCCC对分离和制备黄酮类化合物有很大的优势,其应用前景越来越受到人们的关注.2.4　柱色谱法(1)硅胶柱色谱[17,18].此法应用范围最广,非极性与极性化合物都能用,适用于分离黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮醇类、二氢黄酮类、异黄酮类、黄酮苷元类.少数情况下,在加水活化后也可以用于分离极性较大的化合物,如羟基黄酮醇类及其苷类等.与硅胶88 周口师范学院学报2007年9月混存的微量金属离子,应预先用浓盐酸处理,以免干扰分离效果.(2)聚酰胺柱色谱[17,18].分离黄酮类化合物,聚酰胺是较为理想的吸附剂.其吸附强度主要取决于黄酮类化合物分子中羟基的数目、位置及溶剂与黄酮类化合物或与聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小.由己内酰胺聚合而成的尼龙-66及由己二酸与己二胺聚合而成的尼龙-66,最早应用于黄酮类化合物的分离.此法是目前最有效而简便的方法.(3)葡聚糖凝胶(Sep hadex gel)柱色谱[18].黄酮类化合物的分离,主要使用两种型号的凝胶:Sep ha2 dex G型和Sep hadex L H220型.其原理主要是吸附作用.凝胶对黄酮类化合物的吸附程度取决于游离羟基的数目.但分离黄酮苷时,分子筛的性质起主导作用.在洗脱时,黄酮苷类大体上是按相对分子质量由大到小的顺序流出柱体.(4)大孔吸附树脂分离法.该法是以大孔吸附树脂为吸附剂和分子筛的柱色谱分离形式.其原理是吸附性和分子筛性.吸附性主要来源于范德华力和氢键作用力;分子筛性来源于大孔树脂的多孔性结构产生的渗透和过滤作用.被分离的成分根据其分子的大小不同和吸附能力的差异而分离[3].近年来大孔吸附树脂在中药成分(如黄酮、生物碱等)精制纯化等领域中应用越来越广泛[21223].刘健伟等[22]对D101型(非极性)、Hz2806型(中等极性)和AB28型(弱极性)3种大孔吸附树脂进行了筛选,并对甘草中总黄酮分离纯化工艺进行了研究;王雅君等[23]则用D101大孔树脂进行了制备菟丝子总黄酮的研究.这些研究表明,大孔吸附树脂对于黄酮类化合物具有良好的分离纯化效果,与传统的分离方法相比,具有操作简便、树脂再生容易、耗费有机溶剂少、提取率高等优点.3　展望近几年来,科学家对黄酮进行了广泛而深入的研究,发现了黄酮不少令人感兴趣的新用途,黄酮类天然产物是近年来天然药物和人类健康产品研究开发的热点.从药用植物和经济植物中提取具有生理活性的黄酮作为天然药物、保健品和化妆品等行业的原料,已日益引起重视,其应用前景无限广阔.随着科学技术的不断进步和发展,黄酮类化合物的独特效能将得到不断的发掘及应用.因此,黄酮类化合物的提取和分离方法也将得到更加深层的研究和开发,已有的方法将会日趋成熟和完善,各种高效、方便快捷的新方法将会不断涌现.参考文献:[1]黄锁义,黎海妮,余美料.益母草总黄酮的提取及鉴别[J].时珍国医国药,2005,16(5):3982399.[2]姚小敏,覃成箭,羊金梅.茶叶中总黄酮的提取、鉴别及其含量测定[J].右江民族医学院学报,2005,27(6):7792 781.[3]郭京波,王向东,张燕,等.不同提取方法对苦荞类黄酮提纯得率的影响分析[J].食品科学,2006,27(10):4332 436.[4]杨红.中药化学实用技术[M].北京:化学工业出版社,2004:9.[5]胡福良,李英华,朱威,等.不同方法提取的蜂胶液中总黄酮含量的测定及抗肿瘤与抗炎作用研究[J].2005,5(3):11215.[6]毕会敏,张守勤,刘长姣.纤维素酶提取红景天总黄酮的研究[J].天然产物研究与开发,2006,18:8182821. 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《天然产物提取分离》课程论文班级学号姓名任课教师成绩柑橘中黄酮类物质提取分离的研究进展摘要：柑桔类水果在世界上的分布十分广泛，其种植面积和年产量均为百果之首。

柑橘属植物不仅是一类重要的果树，还是一类经济植物，在我国的种植面积位居第二，仅次于苹果。

黄酮类化合物是柑橘中含量最为丰富的一类生物活性物质，在食品、医药等工业上具有非常广泛的用途。

随着柑橘类水果的产量增加及黄酮类化合物的应用更加广泛，加快柑橘中黄酮类物质提取、分离的研究进展刻不容缓。

在此介绍一些近年来比较常用的柑橘黄酮类化合物提取方法（超声波提取法、碱提取酸沉淀法、闪式提取法、酶辅助提取法、微波辅助萃取法、）和分离方法（柱层析法、大孔树脂分离法）的研究进展,希望对柑橘黄酮类化合物的研究和开发与应用有一定的参考价值。

关键词：柑橘、黄酮类化合物、提取、分离柑橘是芸香科的一类下属植物。

柑橘不光是指柑和橘两类植物，而是指结柑果各属植物的总称。

英文中称其为“Citrus”，即是柑橘属植物属称。

柑橘类植物喜温喜湿，主要分布在北纬35℃以南的区域内，是热带、亚热带常绿果树。

美洲和亚洲是全球柑橘类水果的两个主要产区，其中美洲柑橘类水果产量占全球产量的41%左右，亚洲柑橘类水果产量为全球产量的38%左右。

全球种植柑橘的国家多达135个，柑橘生产大国主要有中国、美国、巴西、西班牙等国家。

中国是柑橘的重要起源中心，最早的种植记录距今已超过了4000年。

据2016年农业部统计，当年中国柑橘种植面积达3835万亩，产量达3616.8万吨，均处于世界前列。

柑橘有较高的营养价值和保健功能，柑橘的果肉可直接食用，也可榨成果汁或调配成果汁饮料，其果皮、果肉、果籽、橘络甚至枝叶均可作为中药药材，而且可以从柑橘中提取出如类黄酮、单萜、类胡萝卜素、吖啶酮、香豆素、甘油糖脂质等多种化合物，广泛用于各种工业生产中，如作为食品添加剂、用于合成药物、制作精油等。

黄酮类化合物是作为具有多种生理活性的天然有机化合物，广泛存在于自然界，尤其是植物组织。

黄酮类化合物的生物转化研究进展GAO Lan;LIU Ji-hua【摘要】黄酮类化合物广泛存在于高等植物及蕨类植物中,以黄酮醇和黄酮最为常见,具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗肿瘤及降血糖等多种生理活性.芸香苷、橙皮苷、儿茶素、水飞蓟素、黄芩苷等多种黄酮类药物已应用于临床.但部分黄酮类成分溶解性较差、生物利用度低,因此对黄酮类化合物的结构修饰已成为研究的热点.生物转化拥有反应条件温和、高效、环保及立体选择性强等优势,在天然产物的结构修饰中应用越来越广泛.文章分别综述了微生物转化及以植物细胞为载体的生物转化在黄酮中的应用,以期为黄酮类化合物的进一步研究提供参考.【期刊名称】《南京晓庄学院学报》【年(卷),期】2018(034)006【总页数】5页(P56-60)【关键词】黄酮类化合物;微生物转化;植物细胞转化【作者】GAO Lan;LIU Ji-hua【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】R284黄酮类化合物(flavonoids)存在于多数的维管植物的叶、根、茎、花和果实中[1]，具有多种生理活性，如苦荞黄酮具有较好的抗氧化活性[2-3]，大豆黄酮具有增强免疫调节作用[4]，芦丁具有抗衰老和抗疲劳作用[5]，黄芩茎叶总黄酮具有降血脂作用[6]，甘草黄酮具有抗菌、抑菌作用[7]，芹菜苷配基具有诱导肿瘤细胞凋亡和抗炎的作用[8-10]等.根据三碳链的氧化程度、B环连接位置以及三碳链是否环合等结构特点，黄酮类化合物可分为二氢黄酮(醇)类、黄酮(醇)类、异黄酮类、黄烷类、花青素类、查尔酮类、二氢查尔酮类、橙酮类、异橙酮类、双黄酮类及黄酮苷类等类型[11].虽然黄酮类化合物具有广泛的药理活性，但其中部分成分溶解性较差，生物利用率低[12-13]，因此对黄酮类化合物进行结构修饰，寻找新的先导化合物，已成为当今研究的热点.目前，黄酮类化合物的生物转化研究主要包括微生物转化及基于植物组织细胞培养的生物转化等[14-15].微生物转化(microbial transformation)是利用微生物的作用进行某种化学反应的过程，其本质为利用微生物产生的一种或几种酶作为生物催化剂，将一种物质(底物)转化成为另一种物质(产物)而进行的化学反应[16].生物转化反应具有选择性强、催化效率高、反应条件温和、反应种类多样以及环境污染小等优点[17]，其常见的反应类型有：氧化还原反应、水解反应、缩合反应、酰基化反应等[18].基于植物组织细胞培养的生物转化[19]，与微生物转化相比，其独特之处在于植物中具有多种特异酶，可催化产成多种新型化合物.因此，生物转化对黄酮类药物的研制及生产具有重要推动作用.近年来，生物转化技术被广泛用于天然化合物的合成、结构修饰和改造、药物前体化合物的转化及药物代谢机制研究等，是获得结构新颖、独特、低成本、低毒性和高活性药物的重要途径[20].本文对微生物转化及基于植物组织细胞培养的生物转化在黄酮类化合物结构修饰中的应用进行了总结.1 微生物转化在黄酮类化合物研究中的应用1.1 新型活性化合物的发现利用微生物转化的方法对黄酮类化合物进行结构修饰，结合药理活性的筛选方法，可以增加天然活性先导化合物的来源，改善黄酮类化合物的生物活性.Sordon等[21]用酵母Rhodotorula glutinis对柚皮素(Naringin)、橙皮素(Hesperidin)、白杨素(Poplar)、木犀草素(Luteolin)进行微生物转化，转化产物分别为6,8-二羟基柚皮素、8-羟基橙皮素、8-羟基白杨素和8-羟基木犀草素.Luo和王敏等[22-23]利用黄曲霉Aspergillus flavus ATCC 30899、雅致小克银汉霉Cunninghamella elegans CICC 40250及雷斯青霉Penicillium raistrickii ATCC 10490对补骨脂二氢黄酮甲醚(bavachinin)进行转化，黄曲霉和小克银汉霉均可产生羟基化衍生物(R)-2，3-二羟基-补骨脂二氢黄酮甲醚，雷斯青霉可将其还原为补骨脂二氢黄酮醇甲醚，两个转化产物均为首次发现，并表现出一定的抗肿瘤活性.Tronina等[24]发现赭曲霉Aspergillus ochraceus能够催化黄腐酚(xanthohumol)形成一个新的橙酮类化合物(Z)-2″-(2″-羟基异丙基)-二羟基呋喃[4基呋喃-的橙酮类化合物(hr二羟基-4-甲氧基橙酮，其抗氧化活性为黄腐酚的8.6倍，是抗坏血酸维生素C的2.3倍.邬建国等[25]从61株食药用真菌中筛选到槐角异黄酮(Sophorae isoflavones)有效生物转化菌株裂褶菌Schizophyllum commune DS1，该菌株能够转化槐角异黄酮生成染料木素和异樱黄素，相较于槐角异黄酮，转化产物对人乳腺癌细胞MCF-7(ER+)的增殖具有更强的抑制作用.研究证明，大豆异黄酮(Soybean isoflavone)的苷元较其糖苷雌激素活性要高[26]，马达等[27]利用大豆异黄酮糖苷酶高效产酶菌株Absidia sp.R水解大豆异黄酮为苷元，染料木苷和大豆苷转化成染料木素和大豆苷元，酶解后的大豆异黄酮雌激素活性有较大幅度的提高.1.2 微量黄酮类成分的制备部分黄酮类天然活性物质在植物中含量极微，传统的药材提取方法进行分离制备试剂及药材消耗大，化学合成法反应复杂且成本高，不利于工业化制备[28].因此，利用微生物及其产生的酶对活性物质前体进行生物转化，可获得产物结构单一，立体选择性强的产物，对微量黄酮类成分的制备具有重要意义.8-异戊烯基柚皮素(8-Prenylnaringeni，8PN)是啤酒花中的痕量成分，是一种具有显著雌激素作用的异戊二烯基黄酮[29].8PN是异黄腐酚(Isoxanthohumo，IXN)脱甲基后的产物，傅明亮等[30]研究发现爪哇正青霉(Eupenicillium javanicum AS3.5706)具有转化IXN生成8PN的能力，并对调控生物转化的关键酶进行了初步研究，建立了生物转化体系中O-脱甲基酶酶活测定方法，优化生物转化参数，该转化反应转化效率较高，在底物加入量为3.4 g/L时，转化得率可达到66.2%.许多药物在哺乳动物体内的代谢产物与微生物转化产物相似，因此在一定程度上可以利用微生物转化模拟药物在哺乳动物体内的代谢过程，同时为体内代谢成分的大量制备提供技术支持.高霞等[31]在体外用蜗牛酶酶解体系(含有纤维素酶、果胶酶、淀粉酶、蛋白酶等20多种酶)水解淫羊藿总黄酮(Total flavonoids of Epimedium)，并将水解产物与淫羊藿总黄酮在人体肠道内的代谢产物进行对比，期望构建一个新型的淫羊藿总黄酮仿生酶解给药系统.研究发现淫羊藿主要黄酮类成分淫羊藿苷、朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C可在2 h内被蜗牛酶转化为宝藿苷Ⅰ、箭藿苷A、箭藿苷B和鼠李糖基淫羊藿次苷Ⅱ，并随着水解时间的延长被继续水解.几种主要酶解产物与肠道代谢产物一致，说明蜗牛酶酶解体系可在一定程度上模拟淫羊藿总黄酮在人体肠道内的代谢途径.1.3 提高生物利用度部分黄酮类化合物存在水溶性差的弊端，制约着其临床应用.利用微生物转化可引入特定亲水性基团，如羟基等，增加其水溶性，提高生物利用度.葛根素(puerarin)临床上主要应用于心绞痛、高血压、β-受体高敏症和视网膜阻塞等疾病的治疗[32]，但是由于其水溶性较差，临床应用时需加入高浓度丙二醇做助溶剂，这不仅使过滤纯化过程更为复杂，增加成本，而且致使用药安全性降低.为方便应用，需要改善葛根素溶解性和生物利用度.2007年，Ye等[33]利用哈茨木霉Trichoderma harzianum CGMCC1523菌株转化葛根素形成3′-羟基葛根素，与葛根素相比，其水溶性增加113倍，去除自由基的能力提高了20倍.黄酮类化合物主要以黄酮糖苷的形式广泛分布于自然界，少部分以游离态的苷元形式存在[34-35].大部分的黄酮糖苷在人体内不能通过小肠壁进入血液，而是需要利用肠腔内益生菌(如乳酸菌和大肠杆菌)产生的水解酶，经过去糖基化反应后，转化成苷元才能被吸收进入血液.黄酮苷元的膜渗透性强，容易透过肠黏膜细胞，相对于黄酮糖苷更易被人体吸收.因此，制备黄酮类化合物的苷元是提高其在人体内吸收率的重要途径[36].刘萍等[37]报道沙棘黄酮(seabuckthorn flavone)糖苷经过α-鼠李糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、α-淀粉酶组成的复合酶预处理后，再用柚苷酶水解可获得高含量的黄酮苷元，转化率达85%以上，显著提高了苷元型沙棘黄酮的含量，从而很大地提高了沙棘黄酮类物质的生物活性及生物利用率.吴鹏等[38]利用α-鼠李糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、α-葡萄糖淀粉酶等将银杏叶总黄酮(ginkgo flavones)提取物生物转化为苷元型黄酮,再将苷元型黄酮以及其他成分分离,建立植物茎叶酶法处理和糖苷黄酮生物转化苷元黄酮的一体化耦合工艺,产品苷元黄酮含量高于72.56%.王志磊等[39]报道了菌株Aspergenus niger B2所产β-葡萄糖苷酶可在30 min内将各种中药糖苷类底物完全转化为相应苷元，表明该酶能够高效水解不同的中药糖苷类底物，具有较好的应用潜力.姚轶俊等[40]建立纤维素载体固定化β-葡萄糖苷酶系统，用于黑豆浆中大豆异黄酮去糖基化反应，通过HPLC检测其转化效率，表明该系统可以在30 min内利用含酶载体将50 ml黑豆浆中的大豆异黄酮全部转化为去糖基化产物，适用于工业化生产.同时，伴随着现代生物技术的发展，生物转化研究中又融入了各种新兴技术，例如固定化细胞和原生质体转化、双水相转化、超临界流体技术、有机介质中微生物转化以及磁场和超声处理等新技术[41-42]，这不仅提高了转化效率，而且使得人们能够更深层次地探知其反应机理.2 植物组织细胞转化在黄酮类化合物研究中的应用植物组织细胞转化分为植物悬浮细胞培养和利用固定化植物细胞作为反应体系两种，1)植物悬浮细胞培养是利用悬浮植物细胞将前体化合物转化为目的化合物的一种方法，即：取游离愈伤组织细胞，将其悬浮在液体培养基中，使其繁殖生长，同时加入前体化合物，利用悬浮细胞代谢对化合物结构进行改造，细胞收获后需用超声破碎、有机溶剂提取等方法，提取代谢产物；2)用固定化植物细胞作为反应体系是在液体悬浮细胞的基础上发展而来，主要利用离子交换、聚合、微囊化等作用，将植物细胞包埋在硅藻酸盐和琼脂等多聚物的网孔内[43]，再用交联剂对细胞进行渗透交联处理，提高其通透性[44].将其生物转化后利用一些不影响细胞活性，同时可提高膜通透性的溶剂，如二甲基亚砜、细胞色素C、溶血卵磷脂和十六烷基三甲基溴化铵等将胞内产物释放出来，该方法具有条件温和、细胞可重复使用、成本较低等特点.尹云泽[45]利用植物组织细胞生物转化的方法，对黄酮类化合物进行定向异戊烯基化反应，获得生物活性更强的异戊烯基黄酮类化合物.他分别建立桑树、柘树和苦参细胞悬浮体系，并对12个不同种类的黄酮化合物进行生物转化研究.结果表明，柘树培养细胞转化白杨素得到两个异戊烯基化产物，经鉴定为8-C-(3，3-dimethylallyl)chrysin和5-hydroxy-6″，6″-dimethylchromeno-(7,8,2″，3″)flavone；桑树培养细胞转化染料木素得到一个异戊烯基化产物，经鉴定为wighteone.3 小结及展望黄酮类化合物是自然界广泛分布的一大类天然产物，其结构类型的多样性和生物活性的广谱性，已成为国内外研究开发的热点课题.将生物转化技术融入黄酮类化合物的研究在很大程度上加速了中药新药的开发和中药现代化的进程.目前，对黄酮的微生物转化主要集中在利用水解酶将黄酮苷转化为黄酮苷元，以增强药理活性和提高生物利用度.这些转化反应改善了黄酮类化合物溶解性差、生物利用度低的问题.但是，微生物转化在黄酮结构修饰中的应用仍存在一些问题，比如对生物转化机制的研究尚待深入，有关生物转化底物的立体选择性、规律性的研究较少，难以达到有目的地定向转化.纵观全局，绝大部分研究工作仍停留在实验室阶段，缺乏工业化生产的范例，且原始创新项目少.因此，针对以上问题有目的地进行研究，可有效促进生物转化技术在黄酮类化合物中的应用.【相关文献】[1]唐浩国.黄酮类化合物研究[M].北京：科学出版社,2009.[2]李丹,肖刚,丁霄霖.苦荞黄酮抗氧化作用的研究[J].食品科学,2001,22(4):22-24.[3]Escriche I, Kadar M, Juan-Borrás M, et al. 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中药甘草中黄酮类成分的研究XXX：周浩楠专业：中药资源与开发学号：1246128摘要：查阅近年有关文献,对甘草中黄酮类化学成分及其药理作用进行综述。

甘草中黄酮类化合物分为黄酮类、黄酮醇类、异黄酮类、查尔酮类、双氢黄酮类、双氢查尔酮类等;药理研究证明其具有抑菌、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化等广泛的药理作用,对其进行进一步的研究和开发具有重要意义。

采用高效液相色谱-质谱联用方法分析了甘草(Glycyrrhiza uralensis)中的化学成分。

通过高效液相色谱可将三萜、黄酮及香豆素等50余种化学成分较好的分离。

关键词：甘草；黄酮类成分；药理作用；化学成分测定方法；综合利用。

甘草来源于豆科（Leguminosae）甘草属（Glycyrrhizin）植物乌拉尔甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）、胀果甘草（Glycyrrhiza inflate Bat.）或光果甘草（Glycyrrhiza glabra L.）的干燥根及根茎，具有补脾益气、祛痰止咳、清热解毒、缓急止痛、调和诸药之功效。

在西方国家甘草主要用作矫味剂、烟草添加剂和祛痰药。

自1964年Revers[1]发现甘草提取物可以治疗胃溃疡以来，甘草的药用价值受到人们的广泛关注。

近年来化学和药理学研究表明，甘草的主要有效成分是黄酮类和三萜皂苷成分。

但是，自从1969年Chihara[2] 在日本首先发现的香菇多糖具有很好的抗肿瘤活性以来，多糖的研究越来越广泛的被重视。

另外，还从甘草中分离得到香豆素类、氨基酸、生物碱、雌激素和有机酸等化合物。

截至目前，甘草中共分离得到300多个黄酮类化合物、60多个三萜皂苷类化合物及15多个多糖类成分[3]。

近几年来随着新技术的不断应用，人们对甘草的认识和应用也逐渐深入和广泛。

它不仅广泛应用在医药上而且也应用于食品、轻工业等方面。

此外，甘草还具有防沙固沙，改良土壤等作用。

人们也将应用于环境保护等方面，以防水土流失及改良生态环境。

中药甘草中黄酮类成分的研究作者：周浩楠专业：中药资源与开发学号：1246128摘要：查阅近年有关文献,对甘草中黄酮类化学成分及其药理作用进行综述。

甘草中黄酮类化合物分为黄酮类、黄酮醇类、异黄酮类、查尔酮类、双氢黄酮类、双氢查尔酮类等;药理研究证明其具有抑菌、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化等广泛的药理作用,对其进行进一步的研究和开发具有重要意义。

采用高效液相色谱-质谱联用方法分析了甘草(Glycyrrhiza uralensis)中的化学成分。

通过高效液相色谱可将三萜、黄酮及香豆素等50余种化学成分较好的分离。

关键词：甘草；黄酮类成分；药理作用；化学成分测定方法；综合利用。

甘草来源于豆科（Leguminosae）甘草属（Glycyrrhizin）植物乌拉尔甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）、胀果甘草（Glycyrrhiza inflate Bat.）或光果甘草（Glycyrrhiza glabra L.）的干燥根及根茎，具有补脾益气、祛痰止咳、清热解毒、缓急止痛、调和诸药之功效。

在西方国家甘草主要用作矫味剂、烟草添加剂和祛痰药。

自1964年Revers[1]发现甘草提取物可以治疗胃溃疡以来，甘草的药用价值受到人们的广泛关注。

近年来化学和药理学研究表明，甘草的主要有效成分是黄酮类和三萜皂苷成分。

但是，自从1969年Chihara[2] 在日本首先发现的香菇多糖具有很好的抗肿瘤活性以来，多糖的研究越来越广泛的被重视。

另外，还从甘草中分离得到香豆素类、氨基酸、生物碱、雌激素和有机酸等化合物。

截至目前，甘草中共分离得到300多个黄酮类化合物、60多个三萜皂苷类化合物及15多个多糖类成分[3]。

近几年来随着新技术的不断应用，人们对甘草的认识和应用也逐渐深入和广泛。

它不仅广泛应用在医药上而且也应用于食品、轻工业等方面。

此外，甘草还具有防沙固沙，改良土壤等作用。

人们也将应用于环境保护等方面，以防水土流失及改良生态环境。