工艺技术_大孔吸附树脂纯化刺玫果总黄酮工艺研究论文

摘摘 要要 刺玫果学名野蔷薇,又名野刺玫果,山刺玫果,系蔷薇科蔷薇属植物山刺玫的成熟果实。 广泛分布于我国的东北地区，尤以黑龙江省贮量最为丰富。现代药理学研究表明：刺玫 果含有丰富的营养成分及生物活性物质，具有健脾理气、养血调经、抗衰老、防治心血 管疾病、增强免疫及促智等功效。刺玫果中所含的总黄酮类物质具有预防和治疗高血脂、 血栓所致的心脑血管疾病的功效，且具有高效、低毒副作用的优势。因此纯化刺玫果中 的总黄酮就具有现实的科研意义。 目前，常见的总黄酮纯化方法有水提醇沉法（水醇法） 、醇提水沉法（醇水法） 、酸 碱法、盐析法、离子交换法和结晶法等。实践表明，这些方法也存在一定的局限性。近 年出现了一些分离和纯化的新方法，如絮凝沉淀法，大孔树脂吸附法、超滤法、高速离 心法等。 本论文采用大孔树脂法纯化刺玫果提取物中的总黄酮。探索洗脱剂、pH值、上样浓 度等因素对纯化过程的影响。采用紫外分光光度计法对总黄酮含量进行了分析，最终确 定了洗脱剂的浓度75%、上样PH为5，上样浓度为原液浓度，吸附速率为2Bv/h，洗脱速率 为1Bv/h。该纯化方法简单，快捷，纯化效率高，进一步拓展了刺玫果的应用领域和范围， 为刺玫果的全面和综合利用提供科学的理论依据。 关键词关键词：刺玫果 总黄酮 大孔树脂法 纯化 Abstract Rosa multiflorais is the scientific name of Rosa davurica pall，also known as Wild rosa fruit. Rosa mountain fruit,this fruit is the Rosa mountain fruit of Rosaceae genus Rosa.It is growing in east-north China, especially in province of Heilongjiang. Modern pharmaceutical research shows that Rosa davurica Pall contains rich nutrients and bioactive substances, anti-aging, prevention and treatment of cardiovascular disease, enhances immunity and the efficacy of nootropic, etc. Total flavonoids in the Rosa davurica Pall possess the function of prevention and treatment of high blood lipids, thrombosis dued to cardiovascular and cerebrovascular diseases. It has properties like high-efficiency and the advantages of low toxicity side effects.Thus it is worth in doing research on refining total flavonoids in the fruit. Recently, there are the several common methods in purifying Flavonoids such as water- extracting alcohol-precipitating,alcohol-extracting water-precipitating,acid-base method, saltdopositing,io-exchange and crystallization,and so on.In practice, there is the limit in all these method reported.Some new methods are investigated like flocculation precipitation, macroporous resin absorption,ultrafiltration,high-speed centrifugea- tion, and so on. In this thesis, we report extraction of total flavonoids from Rosa davurica pall by using the method of Macroporous resin.It was investigated basing on how the type of Eluant,PH of solution,concentration of samples influences purification.Using Ultraviolet spectrophotometer method to analyze Flavonoids,This method is to know the content of total Flavonoids by measuring Ultraviolet absorption. As a result, it was found that the concentration of Eluant is 75 % ethanol, pH is 5 and the sample concentration is concentration of original solutionl, Adsorption rate is 2Bv / h, Elution rate is 1Bv/h. This method is simple, rapid and high-efficient. This research have obtained some scientific results which will board the application of Rosa davurica pall . Keywords：Rosa davurica pall Total Flavonol Macroporous resin purification 目目 录录 摘 要I ABSTRACT .II 1 绪 论1 1.1 课题背景1 1.2 项目的目的意义1 1.3 有关刺玫果的介绍2 1.3.1 药材来源及植物特征2 1.3.2 刺玫果的化学成分2 1.3.3 刺玫果的药理作用3 1.3.4 刺玫果的营养价值4 1.3.5 刺玫果的生物学特性5 1.3.6 刺玫果的开发前景5 1.4 黄酮类化合物的研究6 1.4.1 黄酮类化合物的文献综述6 1.4.2 黄酮类化合物的分类6 1.5 黄酮类化合物的国内外研究进展7 1.5.1 提取工艺的研究进展7 1.5.2 精制工艺的研究进展8 1.5.3 总黄酮的含量测定方法10 1.5.4 分离方法研究进展12 1.5.5 分析鉴定的研究进展13 2 实验部分15 2.1 实验仪器和设备 .15 2.2 实验药品与试剂 .15 2.3 实验原理和方法 .15 2.3.1 实验原理15 2.3.2 实验方法.16 2.4 实验步骤及实验流程图 .16 2.4.1 实验步骤.16 2.4.2 实验技术路线.16 2.5 实验操作部分 .17 2.5.1 方法学研究17 2.5.2 大孔树脂法纯化刺玫果总黄酮的工艺研究21 2.5.3 大孔树脂的静态吸附及解吸21 2.5.4 大孔树脂的动态吸附及解吸23 2.5.5 大孔树脂工艺优化研究24 2.5.6 树脂的重复性使用33 3 结果与讨论33 3.1 大孔吸附树脂纯化方法的讨论33 3.1.1 大孔吸附树脂法 33 3.1.2 上样浓度的讨论34 3.1.3 吸附速率考察34 3.1.4 解吸乙醇浓度的考察35 3.1.5 洗脱速率考察35 3.1.6 洗脱终点考察35 3.1.7 上样液 PH 值的考察.36 参考文献.38 致 谢.39 1 1 绪绪 论论 1.11.1 课题背景课题背景 刺玫果学名野蔷薇,又名野刺玫果,山刺玫果,系蔷薇科蔷薇属植物山刺玫的成熟果实。 广泛分布于东北及内蒙、山西、河北等省。该果实酸甜可口，含有丰富的营养成分及生物 活性物质，民间大量采食或用于泡茶、泡酒等。现代研究表明刺玫果具有健脾理气、养血 调经、抗衰老、防治心血管疾病、增强免疫力的功效，刺玫果中所含的总黄酮类物质具有 预防和治疗高血脂、血栓所致的心脑血管疾病的功效，且具有高效、低毒副作用的优势1。 目前刺玫果正在作为一种天然保健药物被日益重视和广泛开发。 医学研究表明：心脑血管疾病已成为中老年人群中发病率较高的一项顽疾。当今社会 人口老龄化已成为很多国家面临的普遍问题，我国人口老龄化的现象也日益突出。因此市 场上对治疗心血管疾病的药品需求量很大。鉴于刺玫果中含有丰富的总黄酮，开发该药物 的社会前景和市场前景就非常可观。为了提高对该药材质量的控制，我们采用大孔吸附树 脂法以芦丁为标准品对刺玫果中总黄酮提取进行研究，为提取刺玫果中有效物质提供一定 参考。 1.21.2 项目的目的意义项目的目的意义 刺玫果具有很高的经济价值和营养价值，根、茎、花、果实都可入药。 中华大辞典 称：刺玫果具有健脾理气,养血调经之功效。前苏联第八、九版药典亦有收载,用于治疗坏 血病。现代医学研究发现，刺玫果具有抗衰老、抗疲劳、耐缺氧，增强人体免疫功能作用， 长期服用能显著提高人体的 SOD 含量 2。 据有关资料记载：天然刺玫果是治维生素缺乏症的良药，各种制剂可用来治疗血压、 动脉粥样硬化、脑溢血、肝、肾、胃溃疡。还具有显著的抗衰老、抗疲劳、抗辐射、耐缺 氧、治血栓、降血压、防癌、治癌、强身壮阳、健脑增智、延年益寿的作用。由此可见， 天然刺玫果是一种不可多得的食、药同源的宝贵资源3。目前刺玫果正在作为一种天然保 健药物被日益重视和广泛开发。市场上已出现有以山刺玫果为主研制的“刺玫果保健茶”等 保健食品及保健饮料, 它又是各类食品不可多得的添加剂，也可直接生产果酱、果冻、果 脯等食品。临床已研制出以刺玫果为原料的“冠心病口服液”等注射液和口服液4。 综上所述，刺玫果具有极高的营养价值和生理活性，具有广阔的市场开发前景。为提 高刺玫果提取工艺的科学性，特以主要成分总黄酮为考察指标，采取大孔吸附树脂纯化刺 玫果中的总黄酮，以多种树脂共同吸附黄酮,考察其吸附率及解析率,寻找最优树脂。并进 一步采用单因素探索实验和正交试验优选其提取工艺的最佳条件。对刺玫果中总黄酮的提 取方法做了进一步探索，通过实验找出最经济实惠，效率较高的方法，能实现实际的工业 生产。为今后刺玫果的综合利用及其相关领域的深入研究提供了新的思路,并为刺玫果的 进一步开发应用奠定了良好的基础。 1.31.3 有关刺玫果的介绍有关刺玫果的介绍 1.3.11.3.1 药材来源及植物特征药材来源及植物特征 1形态特征 野生刺玫果为落叶小灌木，茎直立，多皮刺，株高 0.82m。根为木质，粗长，暗褐 色，枝暗紫色，无毛，小枝及叶柄基部有成对的皮刺，刺稍弯曲或直。叶互生，奇数羽毛 状复叶，小叶 57 个，小叶长圆形或阔披针形，长 11.3cm，宽 0.51.5cm，先端尖或 稍钝,基部圆形或楔形，边缘具细锯齿，正面深褐色无毛，背面灰白色有粒状腺点及短柔 毛，叶柄有腺体，托叶宿存。花两性，整齐，花梗稀膨大，花托坛状，稀为杯状，萼裂片 5，稀为 4，宿存，花单生或 23 朵并生，深红色或绛紫色，直径 4cm。果实球形或卵球 形，直径 11.5cm，呈红色或橙黄色，果肉的果边萼片基部有茸毛，种实为瘦果，多数 包于花托内而成聚合果，果熟时花托肉质，果实为冬不落果。 2生活环境 野生刺玫果生长于林缘开阔地、河流两岸、山坡灌木丛及杂木林中。阳性树种，喜光， 但稍能耐阴，结果生长性状好的郁闭度不超过 0.3。土壤类型为壤土及沙质壤土，耐瘠薄， 在有机质含量很低的沙滩地和防洪水坝上生长良好，不适宜通透性差的粘重土壤，对水分 要求不严格，耐干旱，不适宜长期水涝环境。以群丛分布为主，很少单生。 1.3.21.3.2 刺玫果的化学成分刺玫果的化学成分 刺玫果果实中含有丰富的维生素 C、氨基酸、有机酸、糖、果胶、类胡萝卜素、酸类 化合物、无色花色素、儿茶素、维生素 A、B1、B2、K、E、P 和黄酮、糅质化合物等多种 矿物质7。现分类如下： 1.维生素类 刺玫果含丰富的维生素（mg/100g）：Vc1274-2264，远高于苹果、橘子、猕猴桃等 水果。VA10.90，VE18.75，VB10.32，VB20.40，VP0.54，被成为天然多种维生素浓缩物。 2.矿物元素 从刺玫果干果及鲜果中共检出了 28 种矿物元素，其中 11 种为人体必需的矿物元素， 如钾、磷、钙、钠、镁、锌、铜、铁、锰等。 3.脂肪油 从刺玫果种籽中提取的脂肪油主要由高级脂肪酸及呋喃类衍生物组成。已经鉴定的脂 肪酸有硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳二烯酸、二十碳三烯酸等，呋喃 衍生物有糠基乙酸酯、正己基呋喃、2-呋喃基戊醛等。 4.三萜 该类化合物主要是从刺玫果甲醇提取物的氯仿、乙醚及乙酸乙酯萃取部分中分离得到 的，已报道的有：齐墩果酸、白桦脂酸、熊果酸、2-羟基齐墩果酸、2-乌苏酸、 19-二羟基乌苏酸、2，3，19-三羟基乌苏-12-烯-28-酸等。 5.氨基酸 刺玫果含 17 种氨基酸，包括 7 种人体必须的氨基酸，游离氨基酸总量为 273.4mg/100g，水解氨基酸总量为 368.6 mg/100g，其中精氨酸含量最高。 6.黄酮 该类化合物是从刺玫果甲醇提取物的正丁醇萃取部分中分离得到的。已报道到的有： 金丝桃苷、银煅苷、橙皮苷、槲皮素。 7.鞣质 该类化合物是从刺玫果丙酮提取物部分中分离得到。已报道到的有：木麻黄素、刺玫 果素、刺玫果素 D1、D2、T2，龙芽草素，金樱子素及特有成份 1、2、3、6四氧没食子 酰-D葡萄糖，1、2、3、4、6四氧没食子酰-D葡萄糖等。 8.其他 从刺玫果中分离出来的还有蜡酸、二十七烷、-谷甾醇、胡萝卜苷、-谷甾醇乙酸 酯、乙基-吡喃果糖苷等单体化合物。 1.3.31.3.3 刺玫果的药理作用刺玫果的药理作用 据中国中药大辞典记载：花：甘、微苦、温。止血、理气、解郁、调经。治吐血、 血崩、肋间神经痛、月经不调、肺结核咳嗽、腹泻。果：酸、温、健脾胃、助消化，用于 消化不良、食欲不振、胃腹胀痛、小儿积食、动脉粥样硬化、咳嗽、腹泻及维生素 C 缺乏 症。根：苦、涩、平。止咳祛痰、止痛、止血。用于慢性气管炎、肠炎、细菌性痢疾、胃 功能失调、膀胱炎、功能性子宫出血、跌打损伤8。经过现在研究者系统的药理学研究表 明，刺玫果还有如下的药理作用9： 1.抗衰老作用 刺玫果能提高人和小鼠体内超氧化物歧化酶（SOD）活性，抑制过氧化脂质（LPO）和 脂褐素的形成，清除体内的有害自由基，从而延缓衰老。黑龙江老年医学研究所对 100 例 健康老人的临床测试表明服用刺玫果浸膏粉后，能使 68.66%受试者睡眠增加，71.64%食 欲增加，64.28%精力增加，70.15%体力增加，62.86%肺活量增加，56.72%听力增加。可见， 刺玫果对老年人有很好的保健作用10。 2.对心血管系统的作用 刺玫果水提物及醇提物均可降低大鼠、兔的血压及脑血管阻力，增加冠脉流量，抑制 血小板聚集，延长凝血时间，抑制血栓形成。临床测试发现老年人服用刺玫果浸膏粉后， 血流速度明显加快，血液粘度明显下降。以刺玫果为主组成复方制剂治疗脑血栓、脑动脉 硬化及冠心病 133 例，临床总有效率为 83.3%。刺玫果这些作用与所含黄酮化合物有关11。 3.增强免疫作用 刺玫果能明显提高小鼠血清半数溶血值，增强机体的体液免疫功能。对噪音所致小鼠 免疫功能低下有扶正作用，对二硝基亚胺所致大鼠的免疫器官胸腺、脾的萎缩有显著拮抗 作用，并能减轻环磷酰胺化疗及 60Co 放疗给荷瘤小鼠白细胞数量及免疫器官所造成的损 伤。 4.抗疲劳、耐缺氧和类性激素作用 刘中申等进行了小鼠荷重游泳实验及减压耐缺氧实验，结果刺玫果组存活时间显著高 于空白对照组。临床观察也发现刺玫果酒剂能明显改善老年人失眠多梦、疲劳健忘及性功 能衰退等症状。 5.保肝作用 刺玫果对实验性酒精、氯仿及亚硝酸钠+氨基比林分布引起的小鼠肝损伤均有显著拮 抗作用，能抑制这些肝损伤剂对小鼠谷丙转氨酶的增高及肝细胞的纤维化转变，此作用可 能与刺玫果富含齐墩果酸及维生素 C 有关13。 6.防癌作用 氮-亚硝基化合物是一类强致癌物质，人类某些肿瘤的发生有着密切的关系。刺玫果 可阻断二甲基亚硝胺在动物体内外的合成，其阻断率（98.49%）远高于同浓度维生素 C 的 阻断率（9.04%） 。此外，刺玫果可拮抗放射性辐射引起的机体损伤，能预防辐射癌变14。 7.促智作用 通过跳台实验、迷宫实验及药物所致记忆障碍实验表明，刺玫果复合制剂能明显提高 小鼠记忆力，可对抗东莨菪碱所致记忆获得障碍，对氯霉素引起的记忆巩固不良和 400mL/L 乙醇引起的记忆再现障碍亦有拮抗作用15。 8.其他 刺玫果有促进动物 DNA、RNA 及蛋白质合成的作用，并且对 DNA 损伤有一定的修复作 用。在临床上还应用于治疗消化不良、气滞腹泻、胃痛、月经痛及顽固性淋病等。 1.3.41.3.4 刺玫果的营养价值刺玫果的营养价值 从刺玫果肉成分分析得出，其各种营养及疗效成分含量高，营养全面。其中维生素 C 含量高达 2720mg/100g，微量元素 Se 含量高达目前所报道的果品、蔬菜及其他食品中极 少见的高含量。维生素 C 和微量元素 Se 是目前所知动、植物中含量最高的，微量元素 Se 比号称富硒植物的中药黄芪（含 Se）含量高是十倍7。 同时，刺玫果中还含有多种黄酮类物质及本文中未测定的其他多种维生素类、活化酶 类、药效成分等。称刺玫果为大地果实维生素 C 之冠和抗衰老药物的后起之秀，确是当之 无愧。在当代迅速发展的抗衰老药物研究中，作为人类抗衰老的天然添加剂及其综合利用， 刺玫果将具有重要意义。 现代药理研究证实的有维生素 E、维生素 C、胡萝卜素、芸香甙类、硒元素及抗氧化 酶等，此类抗氧化剂均有提高肌体免疫力、抗癌、解毒、降低过氧化酯质、降血清胆固醇 等作用。刺玫果中维生素 E、胡萝卜素含量很高（1956 年有报道） ，山西省医药研究所测 试的微量元素 Se，17 种微量元素及总黄酮未见有报道。Se 是人体谷胱甘肽过氧化酶 （GSH-PX）的重要组成部分，Se 和维生素 E、维生素 C 有协同作用，芸香甙类是维生素 C 的抗氧化剂，几种抗氧化剂共为一体，可显著提高人体抗氧化能力。 在测定刺玫果中维生素 C 含量时，我们在相同条件下测定山楂果维生素 C 含量，发 现山楂果中总黄酮含量远大于刺玫果肉（山楂浓缩汁中总黄硐含量大于 280mg/100mL；但 在相同条件下，刺玫果中维生素 C 含量稳定性很好，山楂果维生素 C 含量保存率较低， 揭示刺玫果中除含有大量类黄酮保护维生素 C 免受破坏外，可能还含有大量抗氧化酶类如 谷胱甘肽还原酶（GSSG-12） 、过氧氢酶（CAT） 、过氧化物酶（POT）等，可抑制氧化酶系 的作用。刺玫果集多种抗氧化剂于一身，可谓是天然的抗氧化浓缩剂。 近年对刺玫果的药理研究表明，刺玫果有显著的抗衰老、抗疲劳、抗血栓、耐缺氧及 类似性激素样作用。刺玫果的水醇提取物有明显的降压作用。可护张冠状动脉、增加冠状 动脉血流量，降低其阻力，改善心肌营养血流，降低心肌耗氧量及对抗氧化钾，去甲肾上 腺素引起的血管和脑垂体后叶素引起的心肌缺血，使脑动脉压力下降，还可显著抑制血小 板聚焦，可用于防治冠心病、高血压、脑血管功能不全，脑血栓和治疗老年人失眠、健忘、 易疲劳及性功能减退等。中医还认为刺玫果性味甘甜，具有健脾气、活血保精功效，可用 于消化不良、食积、胃病、妇女经血不调、经络不畅等症状。刺玫果是野生食用果，对人 体无毒，毒理实验报道，刺玫果水醇提取液对小鼠试验 LD-50 为 5.5 g /kg. 综上所述，刺玫果是一种很有营养价值及保健作用的天然植物。 1.3.51.3.5 刺玫果的生物学特性刺玫果的生物学特性 野生刺玫果生长于林缘开阔地、河流两岸、山坡灌木丛及杂木林中。阳性树种，喜光， 但稍能耐阴，结果生长性状好的郁闭度不超过 0.3。土壤类型为壤土及沙质壤土，耐瘠薄， 在有机质含量很低的沙滩地和防洪水坝上生长良好，不适宜通透性差的粘重土壤，对水分 要求不严格，耐干旱，不适宜长期水涝环境。以群丛分布为主，很少单生。 野生刺玫果为落叶小灌木，茎直立，多皮刺，株高 0.82m。根为木质，粗长，暗褐 色，枝暗紫色，无毛，小枝及叶柄基部有成对的皮刺，刺稍弯曲或直。叶互生，奇数羽毛 状复叶，小叶 57 个，小叶长圆形或阔披针形，长 11.3cm，宽 0.51.5cm，先端尖或 稍钝,基部圆形或楔形，边缘具细锯齿，正面深褐色无毛，背面灰白色有粒状腺点及短柔 毛，叶柄有腺体，托叶宿存。花两性，整齐，花梗稀膨大，花托坛状，稀为杯状，萼裂片 5，稀为 4，宿存，花单生或 23 朵并生，深红色或绛紫色，直径 4cm。果实球形或卵球 形，直径 11.5cm，呈红色或橙黄色，果肉的果边萼片基部有茸毛，种实为瘦果，多数 包于花托内而成聚合果，果熟时花托肉质，果实为冬不落果。 1.3.61.3.6 刺玫果的开发前景刺玫果的开发前景 从上述的刺玫果的药理作用、营养价值来看，可以知道刺玫果是很有开发价值的野生 果实资源，目前刺玫果正在作为一种天然保健药物被日益重视和广泛开发，市场上已经出 现由该果汁为主开发研制的保健食品及保健饮品；临床上也已经研制出以刺玫果为原料的 注射液及口服液。刺玫果除具有上述的药用价值、营养价值外，还具有美容美发的作用， 刺玫果是富含维生素的碱性药物，食用刺玫果花、花粉、果实能中和酸性物质，减少脂肪 沉积软化血管和降低血液肌肉的酸度，来达到减肥、袪斑、滋美肌肤，补充秀发营养、促 进头发黑色素的形成，而从刺玫果中提取的芳香油，其经济价值高出黄金两倍多，是世界 名贵香料。更主要的是刺玫果的生态价值，刺玫果属蔷薇科，根粗长且坚硬，根系发达， 抗逆性和适应性极强，刺玫果喜温暖环境，又耐寒，能在-39下安全过冬，南北各地均 可栽培，根、花、果实均可入药。由于目前全球的生态环境正在恶化，刺玫果的生态价值 显的特别重要。现在野生刺玫果主要分布于东北及内蒙古、山西等省，其中以黑龙江省最 多。目前市场上出现的有关刺玫果的产品主要是以野生刺玫果为主加工而成的。由于刺玫 果重要的经济价值，如果要大量的开发利用刺玫果资源，仅靠野生刺玫果资源是远远不够 的，必须进行人工栽培。经药理学上的毒性试验研究得知，刺玫果无任何毒副作用。随着 人们对绿色的认识，该项资源的开发可望有很好的前景。 1.41.4 黄酮类化合物黄酮类化合物的研究的研究 1.4.11.4.1 黄酮类化合物的黄酮类化合物的文献综述文献综述 黄酮类化合物主要是指基本母核为 2-苯基色原酮的一系列化合物。现在，黄酮类化 合物是泛指两个苯环通过三个碳原子相互连接而成的一系列化合物。 黄酮类化合物是植物光合作用产生的一大类化合物，是一组存在于植物中的天然产物， 在自然界中分布广泛。 黄酮类化合物包括：黄酮类、黄酮醇类、异黄酮类、黄烷酮类等。广义的范围还包括 查耳酮、嗅酮、异黄烷酮及茶多酚。黄酮类化合物是一类生物活性强的化合物,具有降低 心肌耗氧量、防治血管硬化等作用，同时也是一种天然抗氧化剂，具有抗衰老、增强机体 免疫力、抗癌防癌的功效17。 近年来，科学家们发现黄酮类化合物具有抗氧化、降低脂质过氧化反应、预防心血管 疾病、抗衰老等作用，随着研究方法和技术的不断提高，发现了许多新的种类和生理作用， 特别是抗自由基和抗癌、防癌的作用，使黄酮类化合物的研究进入了一个新的阶段，掀起 了黄酮类化合物的研究、开发、利用的热潮。 1.4.21.4.2 黄酮类化合物的分类黄酮类化合物的分类 根据黄酮类化合物 A 环和 B 环中间的三碳链的氧化程度、三碳链是否构成环状结构、 3 位是否有羟基取代以及 B 环连接的位置等特点，将黄酮类化合物分为以下种类： 1黄酮类 黄酮类即以2-苯基色原酮为基本母核，且3位上无含氧基团取代的化合物。 2黄酮醇类 黄酮醇类的结构特点是在黄酮基本母核的3位上连有羟基或其它含氧基团。 3二氢黄酮类 二氢黄酮类结构可视为是黄酮基本母核的2、3位双键被氢化而成。 4二氢黄酮醇类 二氢黄酮醇类具有环酮醇类的2、3位被氢化的基本母核，且常与相应的黄酮醇类共存 于同一植物中。 5异黄酮类 异黄酮类母核为3-苯基色原酮的结构，即B环连接在C环的3位上。 6二氢异黄酮类 二氢异黄酮类具有异黄酮的2、3位被氧化的基本母核。 7查耳酮类 查耳酮类的结构特点是二氢黄酮C环的1、2位键断裂生成的开环衍生物，即三碳链不 构成环。 8二氢查耳酮类 二氢查耳酮类为查耳酮、位双键氢化而成。 9其它黄酮类 1.51.5 黄酮类化合物的国内外研究进展黄酮类化合物的国内外研究进展 1.5.11.5.1 提取工艺提取工艺的研究进展的研究进展 目前，有关国内外研究现状主要有以下几种方法，现就各方法做简单介绍。 1热水提取法 热水仅限于提取黄酮甙类，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。例如：淫羊藿总黄酮(淫羊藿 甙及淫羊藿次甙等)的提取。 2醇提法 高浓度的乙醇(如90%-95%)适宜于提取黄酮甙元，60%左右浓度的乙醇适宜于提取黄酮 甙类。在提取过程中，包括冷浸法、渗漉法和回流法，这些方法各有优缺点。冷浸法虽不 需加热，但提取时间长，效率低。渗漉法由于保持一定的浓度差，所以提取效率较高，浸 液杂质较少，但费时较长，溶剂用量大，操作麻烦。回流法效率较冷浸法和渗漉法高，但 含受热易破坏成分的药材不宜用此法。 3碱性水或碱性稀醇提取法 由于黄酮类成分大多具有酚羟基，因此可用碱性水（如碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙 水溶液）或碱性稀醇（如50%的乙醇）浸出，浸出液经酸化后析出黄酮类化合物。稀氢氧 化钠水溶液浸出能力较大，但浸出杂质较多。石灰水（氢氧化钙水溶液）的优点是使含有 多羟基的鞣质，或含有羧基的果胶、粘液质等水溶性杂质生成钙盐沉淀，有利于浸出液的 纯化。石灰水的缺点是浸出效果可能不如稀氢氧化钠水溶液，有些黄酮类化合物能与钙结 合成不溶性物质，不被溶出。5%氢氧化钠乙醇液浸出效果好，但浸出液酸化后，析出的黄 酮类化合物在稀醇中有一定的溶解度，降低了产品收得率。 4树脂法和酶法 国外最近采用此法提取工艺，能提高提取物的有效成分的得率及其在体内的吸收效果。 先将绿色的银杏叶干燥、粗碎，用50%-70%乙醇加热提取。滤除银杏叶，提取液浓缩至一 半体积以下，冷却，析出脂溶性成分。滤过，予以除去，这步还能除去水杨酸衍生物等杂 质。将滤液转移到填充大孔树脂（非极性大孔树脂）柱上，银杏叶提取物被树脂吸附，用 水洗柱，再用70 %乙醇洗脱被吸附的提取物。日本专利用酶法提取银杏中黄酮类化合物。 将预先干燥并粉碎过的青银杏叶，用10%-30%的乙醇在30-60加热回流提取。提取出水溶 性有效成分后的银杏叶含有油溶性成分，将这种银杏叶放入水或由醇水混合液组成的提取 液中，加入淀粉部分水解酶和葡萄糖苷酶或者转糖苷酶。在不会使酶灭活的温度（如30- 60 ）下加热提取液，进行糖苷转移反应，也可以用新鲜青银杏叶的醇提取液直接进行酶化 反应制备糖苷提取物。采用这种同时提取银杏叶中水溶性和脂溶性有效成分的方法，有效 成分提取率极高。 5超滤法 控制超滤膜孔径大小能有效除去煎液中大分子物质，选用适宜孔径的超滤膜是提高产 品收率和质量的关键。80年代后期，采用超滤技术提取黄芩甙，收到较好的效果。超滤技 术的主要特点是分离过程无相变化，耗能低，分离率高，药液温度14和pH=15时提得率 高。 6超临界流体提取法 近十年来，随着超临界流体提取技术的迅速发展，在天然药用植物有效成分提取中应 用越来越广泛。它和上述提取工艺相比较，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，来达到选择性提取和分离纯化的目的。因此，在当今人们渴望回归大自然的潮流中， 该提取方法倍受青睐，用超临界二氧化碳提取银杏叶黄酮类成分的方法，已受到人们的关 注，在欧洲已有专利报道【15】。 1.5.21.5.2 精制精制工艺的研究进展工艺的研究进展 1醇沉 一般水提物杂质较多，浓缩后加入一定浓度的乙醇（60%80%）沉淀可除去蛋白质、 多糖等大部分水溶性杂质。此法是目前中药精制最常用的方法，优点是操作简单，能有效 的去除杂质，获得较好的澄明度，但可造成药物（如苷类）有效成分不同程度的损失，而 某些水中难溶的成分如多种苷元、黄酮等在水体液中的含量本来就不高，经醇处理后，大 部分会沉淀或被沉淀包裹而滤除。所以加入乙醇的浓度应根据实际情况确定。 2膜滤 膜分离法是以超滤路膜为分离介质，以膜两侧压差为推动力，将溶液中的混合物分成 保留液与通过液两部分，从而相对分子质量分离组分。由于其过程不发生相变，能耗低， 有效膜面积大，分离效率高，操作条件温和不需添加化学试剂，尤适于分离热敏性、化学 性质不稳定的药物。缺点是目前膜材料的品种较少，膜孔径分布较宽，性能不够稳定。此 外，在中药制剂的膜分离过程中，若药液预处理效果不佳，膜面极易污染，膜孔堵塞，是 渗透通量下降，生产效率降低，成本上升，膜的使用寿命也大大缩短。 3超速离心 超速离心法是通过离心机的高速运转，使离心加速度超过重力加速度，增加沉降速度， 从而加速药液中杂质沉淀并将其除去的一种方法，具有省时、省力、药业回收充分，有效 成分含量高、澄明度高等特点，适用于分离含难于沉降过滤的微粒或絮状物的悬浮液。但 超速离心法无法除去糖类等杂质，除杂也不完全，因此本法常作为膜分离法的前处理工艺。 4大孔吸附树脂法 大孔吸附树脂的理化性质稳定，不溶与酸、碱及有机溶剂，对有机物的选择性好，不 受无机盐类及强离子低分子化合物的影响。大孔吸附树脂为吸附和筛选原理相结合的分离 材料。它的吸附性能是由于范德华力或生成氢键的结果。筛选原理由材料本身的多孔性结 构所决定。由于吸附和分子筛的双重作用，有机化合物可根据吸附力及相对分子质量大小 的不同，被吸附树脂吸附后再经一定溶剂洗脱而被分离18。 脂溶性黄酮应选择非极性或弱极性树脂，如 D101，AB-8，HPD100，聚酰胺等；黄酮 苷等应选择合成原料中加有甲基丙烯酸甲酯或丙烯腈的树脂，如 D201，D301，HPD600，NKA-9 等。大孔吸附树脂色谱常用的洗脱剂包括水、不同浓度的乙 醇、甲醇和丙酮等。 5分子烙印技术 分子烙印技术是在聚合物单体溶液对将要分离的目标分子与交联剂中共聚制备得到 颗粒介质，然后用水解、提取等方法洗脱除去包埋在介质中的目标分子，得到分子烙印聚 合物介质，这样当聚合物再遇到目标分子时，便可进行选择性识别。按照单体与模板分子 结合方式的不同，分子烙印技术课可分为共价型、非共价型和半共价型，周力等制备了以 皮素为模板的分子烙印聚合物，从沙洪粗提物中分离提取皮素和异鼠李素 2 种黄酮，效果 良好。分子烙印技术应用中的局限有： （1）大量的分子烙印聚合物局限在非极性环境中； （2）目标分子与分子烙印聚合物结合位结合慢； （3）分子烙印聚合物具有非均以结合位和可接近性； （4）分子烙印聚合物的“烙印”容量低，一些结合位常被埋藏在聚合物的三维结构中不能 得到利用。 6双水相提取 双水相提取技术是瑞典 Per Albersson 首先发现并研究的一种分离技术，由于此技术 具有对生物产品稳定性好、易放大等优点，在生物大分子如蛋白质、核酸和细胞器等产品 中得到广泛应用。20 世纪 90 年代以来，双水相提取还用于天然产物的分离纯化。张春绣 等取一定量的银杏叶浸提液，25加到 PEG1500/磷酸盐体系双水相系统中，相比为 0.56，则黄酮类化合物进入上相 PEG，从而将黄酮化合物富集分离，提取率可达 98.2%。 双水相体系具有分相块，使用温度低，易操作等特点，且所用的 PEG 及盐类对人体及环境 无毒害，提取率高，为黄酮化合物富集分离的一种有效方法。由于目前对此法的研究较少， 对中草药提取研究尚处于起步阶段，此技术的应用有待进一步研究。 7超临界流体提取法 随着国际上超临界流体提取技术迅速发展，用该技术提取植物中的活性成分愈加广泛。 与有机溶剂法相比，具有提取效率高、无溶剂残留、活性成分和热不稳定成分不易被分解 破坏等优点，通过控制温度和压力以及调节改性剂的种类和用量，还可以实现选择性萃取 和分离纯化。邓启焕等以银杏叶有效成分分离为对象，建立了一套超临界流体小试、中试 装置和实验方法，所得的银杏叶提取物中黄酮含量为28%，银杏内酯含量为7.2%，均高于 国际现行公认的质量标准。据夏开元报道，以乙醇和用大孔树脂提取的银杏叶精提物，于 CO2-FE精制前，毒性成分白果酸含量为2.0%，而用CO2-FE精提后，白果酸含量降低到0.02%。 用超临界CO2提取药材中的药用成分成为新热点之一。因此，在当今人们渴望回归大自然 的潮流中，该提取方法倍受青睐，用超临界二氧化碳提取银杏叶黄酮类成分的方法，已受 到人们的关注，在欧洲已有专利报道。 1.5.31.5.3 总黄酮的含量测定方法总黄酮的含量测定方法 1.紫外可见分光光度 (1)紫外可见分光光度法:以分子吸收光谱为基础的紫外-可见分光光度法具有设备简 单、适用性广、准确度和精密度较好等特点，已在中药总黄酮含量分析中发挥着重要作用。 它是利用某些物质的分子在200800nm光谱区的吸光度来进行分析测定的方法。一般以中 草药、中药制剂自身所含的黄酮类化合物作为对照品，在紫外区或经显色后在可见光区， 选择对照品的最大吸收波长处进行测定。刘逢芹等用此法测定野葛藤总黄酮的含量，测得 野葛藤中总黄酮的平均含量为3.34%。Chen等以淫羊藿苷作对照，于274nm处分析了精毛淫 羊藿及其不同炮制品中的总黄酮的含量。 (2)比色法:研究中，我们常向供试品中加入显色剂后测定吸光度以测定其含量，这种 紫外可见分光光度的方法又称为比色法。黄酮类化合物普遍存在于植物中，至今已证实结 构的化合物有2000多种。据文献报道，黄酮类化合物分子中若具有3-羟基、5-羟基或邻二 酚羟基，则易于与金属盐类如铝盐、锆盐、锶盐、镁盐等反应，生成有色金属络合物，这 些络合物作用在光谱上能产生明显的变化，吸收峰红移。常用于黄酮类化合物含量测定的 金属盐试剂有Al(NO3)3、AlCl3等。 Al(NO3)3比色法是一些药典最常用的总黄酮含量检测方法，它主要以Al(NO3)3为显色 剂，在碱性条件下，利用其与黄酮形成红色螯合物为特征，以芦丁为对照品，在510nm处 测定其吸收度，从而得到待测物质的黄酮含量。刘斌等就采用这种方法对蒲黄总黄酮的含 量进行了测定， 得率为1.17% 。蒋惠娣等测得的杭白菊的含量为8.07%。而AlCl3比色法 与Al(NO3)3比色法类似，即以AlCl3为络合剂，在非碱性条件下络合显色，生成黄色螯合物 进行比色测定。刘春宇等采用AlCl3对沙苑子总黄酮的含量进行了测定，得总黄酮含量为 21.5 mg.g-1。丁明玉等以贯叶金丝桃为研究对象，对总黄酮含量测定的几种分光光度法 进行了比较研究，最终采用AlCl3比色法，总黄酮的得率为36.4%。 中草药的成分十分复杂，在进行黄酮含量测定时要根据具体条件选择适当方法。Liu 等测定竹叶中黄酮含量时，因Al(NO3)3比色法的测量值不稳定，采用过滤除去干扰物质， 得到较好收率。郭亚建等曾对Al(NO3)3比色法的专属性进行了讨论，发现具有邻二酚羟基 的非黄酮类物质在芦丁显色的最大波长处(510 nm左右)也有较强吸收，而黄酮类成分黄芩 素、山奈酚在此波长处没有吸收。就本人观点，在采用比色法进行测量时， 要注意考察 吸光度值的稳定性， 在NaNO2-Al(NO3)3-NaOH体系中，碱性条件经常会影响结果的准确性 和稳定性，只有物质中含有邻二酚羟基，并且邻二酚羟基的邻位没有取代时， Al(NO3)3 比色法才在510nm左右有最大吸收。 2.薄层扫描法( TLCS) 样品经薄层分离后直接测定或经适当处理后使之显色或产生荧光，在特定波长下用光 度计测定其吸光度或荧光强度的方法称为薄层扫描法。薄层扫描法具有快速、简便、同时 可测定多个样品的特点，因而在中药及其制剂的研究中具有广泛的应用，可进行中药的成 分研究和含量测定。兰州大学的Zhao等就采用双波长薄层扫描法，测定波长265nm，参比 波长220nm，在聚酰胺薄膜上展开，同时测定乌贼中的三种黄酮苷。由于薄层扫描法快捷 方便，因此常用于中药鉴别。Lin等对两种化橘红进行质量鉴别时就采用薄层扫描法测定 野漆树苷的含量，不但迅速、准确而且稳定性、RSD均不逊于高效液相。 3.高效液相色谱法(HPLC) 高效液相色谱法是在液相色谱的基础上引入气相色谱的理论和技术，并加以改进而发 展起来的一种重要的分离分析方法。具有分离效能高，分析速度快，灵敏度高等特点。 紫外检测器(UV)是使用最普遍的检测器，具有灵敏度高(最小检出量可达10-7-10-12 g)， 不破坏样品，可用于梯度洗脱等特点，UV检测器中的DAD (光电二极管阵列检测器)又是最 常使用的。它不仅能显示3D-光谱-色谱，而且能很容易的判断色谱成分的最大吸收波长， 进行定性和定量分析。但紫外检测器有一个最大的不足:只能检测有紫外吸收的样品。同 样的问题存在于荧光检测器中，它比紫外检测器还灵敏，但只适用于能产生荧光或其衍生 物能发荧光的物质。示差折光检测器虽然是泛用型检测器，因受温度影响较大，灵敏度不 够高，以前多用于糖类的检测，现在已被蒸发光散射检测器代替。其他的象化学发光检测 器，电化学检测器，也都有很好应用前景，不仅提高了高效液相的检测的灵敏度和准确度， 而且可以连续检测中药中的多种黄酮成分，得到事半功倍的效果。 4.荧光分光光度法 黄酮化合物的荧光光度测定法尚不多见，已知桑色素用于铍的荧光光度测定有很高灵 敏度。当黄酮分子中具有3-羟基(或5-羟基)时，可与Al3+、铍等离子配位络合显色，成为 荧光光度测定黄酮类化合物的基础。桑色素为3，5，7，2，4，-五羟基黄酮，常被用作 黄酮类化合物荧光光度测定法的标准。邓淑华等以桑色素-铝络合物(乙醇)为对照，以 420nm为激发波长，510nm为测量波长，测定了山楂、牡荆子等药材中总黄酮化合物含量， 与芦丁作对照的铝盐显色分光光度法结果相符,且具有检出限低，灵敏度高的优点；廖声 华等以桑色素-铝络合物(乙醇)为对照，选择激发波长ex=365nm，发射波长 em=499nm，测定银杏叶中的黄酮含量，提高了检测灵敏度。 5.毛细管电泳法 毛细管电泳法是离子或荷电粒子以电场为驱动力，在毛细管中按其淌度或分配系数不 同进行高效、快速的电泳分离新技术。常用的方法主要有毛细管区带电泳(CZE)、胶束电 动力学毛细管色谱(MEKC)、毛细管凝胶电泳(CGE)、毛细管等速电泳(CITP)等。它的各种 操作模式特别是CZE 和MEKC都能很好的用于中药成分含量分析。如:A.Muller等对电泳缓 冲液的浓度、PH值等条件进行优化，采用胶束电动力学毛细管色谱(MEKC)对黄酮含量进行 测定。 此外，毛细管电泳还可以结合一些其他领域的技术方法，对中药总黄酮含量进行测定。 如:毛细管电泳技术和电化学技术相结合，对中药黄酮的含量进行分析，得到满意结果。 东华大学Peng等采用毛细管电泳配合电化学(CE-ED)，检测中药Rhododendron dauricumL. 中的黄酮含量，检测限达到1.310-7。CaO等也采用CE-ED，优化电压、缓冲溶液浓度及 注射时间等条件，连续检测银杏叶二裂片中的六种黄酮的含量。 6.其他 随着学科的相关性的深入，共振散射光谱法、单扫示波极谱法也逐渐应用于黄酮的含 量测定。胡钢亮采用近红外漫反射光谱法对已知总黄酮含量的样品在 1100-2500nm 处扫 描建立样本数据库，对预测集样品进行分析，结果预测值与 HPLC 真值的相关系数(r)为 0.973，结果准确且提高了检测效率。流动注射法化学发光，电化学法，免疫化学发光， 这些检测灵敏度高的分析方法也将逐步应用于中药总黄酮的含量测定。 1.5.4.1.5.4.分离方法研究进展分离方法研究进展 1胶束动电毛细管电泳(MEKC)法 Ting-Fu Jiang等报导了胶束动电毛细管电泳(MEKC)法分离鉴定紫花泡桐花中的三种 黄酮：diplacone(DI)、mimulone(MI)和apigenin(AP)。分离最适电解液为20mM硼酸钠、 10mM十二烷基硫酸钠（SDS）和5%甲醇的缓冲溶液（pH=10.00）。回归等式证明三种黄酮 DI、MI和AP的最高峰分别和其浓度呈线性关系（回归系数：R=0.9997-0.9998）。相应的 标准背离移动时间小于1.93，峰值小于6.84%。使用不同的溶剂提取紫花泡桐花，可以在 12min内准确、高效地分离和鉴定提取物中的三种黄酮化合物含量。 2聚酰胺薄层色谱法 梁淑芳研究了山楂中黄酮类化合物新的薄层色谱分离鉴定方法。以十二烷基硫酸钠- 正丁醇-正庚烷-水微乳液为展开剂，利用聚酰胺薄层色谱法能使山楂黄酮完全分离。从山 楂叶中分离得到7个黄酮斑点，山楂果中得到7个黄酮斑点，但二者的斑点不完全相同。与 用正丁醇乙酸水= 415为展开剂的聚酰胺薄层色谱法比较发现，微乳薄层色谱法 检测灵敏度高、分离效果理想。 3硅胶柱层析法 硅胶薄层是目前分离与鉴定黄酮类化合物采用较多的一种方法。冯宝民采用硅胶柱层 析分离，通过理化鉴定和波谱分析确定化学结构，从瑞香狼毒根中分得4个黄酮类化合物, 分别鉴定为新狼毒素甲（I）、表枇杷素（II）、狼毒色原酮（III）、芫花醇乙（IV）。 其中II和IV为首次从该植物中分得，同时还利用2D-NMR修正了Niwa对化合物III的13C-NMR 的归属。 4高效液相色谱（HPLC）法 自20世纪70年代一来，应用HPLC技术已成功分离了大量的黄酮类化合物。随着新技术 不断使用、新的柱子与流动相的研究，加上计算机系统的辅助，该方法正在不断完善并将 得到更广泛的应用。M.Krauze-Baranowska等研究从一些裸子植物树叶中使用反相高效液 相色谱（HPLC）法分离多种黄酮类化合物，使用不同的RP-18 柱以及平放或倾斜的洗脱方 式确定最佳分离条件。谷利伟以HPLC-ESI/MS对大豆胚芽中的异黄酮进行了定量和定性分 析，表明ESI/MS能够灵敏而准