芦丁的来源、用途及提取纯化方法
第19卷第2期2003年6月
长春中医学院学报
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6,20ff3芦丁的来源、用途及提取纯化方法
孟祥颖1。郭良1,李玉新1。刘大有2,高文义2
(1.东北师范大学遗传与细胞研究所,吉林长春130024;2.长春中医学院,吉林长春130021)
摘要:本文概括了芦丁的来源、用途以及从各种原料中提取纯化芦丁的不同方法,为:r-'-0.4E生产和实验室研究芦丁提供了科学的参考。
关键词:芦丁;来源;用逢;提取
中图分类号:R284.2文献标识码:A文章编号:1007~4813(2003)02—0061—04
随着人们生活水平及质蹙的不断提高,心脑血管疾病的发病率也呈上升趋势,而且其死亡率居各种疾病之首。因此对和预防心脑血管疾病的药品与保健品的开发研究就显得尤为重要。
黄酮类化合物在心脑血管疾病的上起到了举足轻重的作用,芦丁[Rtttin、又称芸香苷(Ruti.noside)]便是其中的一个典型代表。
本文在对芦丁的可利用价值、来源作一概括之后,重点介绍了芦丁的提取纯化方法。
1芦丁的可利用价值
1.1芦丁的药用价值芦丁既可作为药物,叉可作为保健品。
芦丁具有维生素P样作用,能降低毛细血管通透性和脆性,促进细胞增生和防止血细胞凝聚,以及抗炎、抗过敏、利尿、解痉、镇咳、降血脂等方面的作用“J。临床上芦丁主要用于高血压病的辅助和用于防治因芦丁缺乏所致的其它出血症,如防治脑血管出血、高血压、视网膜出血、紫癜、急性出血性肾炎、慢性气管炎、血液渗透压不正常、恢复毛细血管弹性等症,同时还用于预防和糖尿病及合并高血脂症oJ。国内外医药工业中用芦丁作原料生产芦丁片、维脑路通(羟乙芦丁)、芦丁镁
铬盐、多维葡萄糖羟丁芦丁、槲皮素等心血管药物”j。特别是羟乙基芦丁片(由克芦丁、维脑路通)“1因其适合于闭塞型脑血管病、中心性视网膜炎、动脉硬化、冠心病、梗塞前综合征、血栓性静脉炎等,扩大了芦丁产品的应用范围和疗效,使芦丁的需求量进一步增大。也正是由于芦丁的这些和预防作用,人们常用富含芦丁的药食两用植物苦养等作保健品。以苦莽为主食的我国四川省一个少数民族就是一个很好的例子,他们各个身体健壮,肌肤红润,很少有高血压病患者”J。
1.2芦丁的其它用途在食品工业中芦丁除了可作保健品外,还可作为抗氧剂和天然食用黄素”】。
在化妆品行业,因芦丁对紫外线有较强的吸收作用,能吸收A区(波长320—400nm)紫卅线,所以芦丁常单用或与黄芩苷[能吸收B区(波长280---320nm)紫外线]台用,作防晒霜的主要成分”“。,远比以往使用的一些合成防晒剂尚存在不安全因素(如一些油溶性的品种对皮肤有局部刺激性)好得多,是目前较为理想的一种天然广谱肪晒剂。研究者通过实验发现芦芩(芦丁和黄芩苷台用)防晒霜对紫外线有良好的吸收作用,并通过家兔去毛皮肤涂敷试验和人体表皮涂敷试验,证明受试家兔耳背、表皮均未产生刺激反应,样品组与基质组无明显区别,通过对人体试验证明无不良反应,使用安全。
2芦丁的来源
芦丁广泛存在于自然界,几乎所有的芸香科和石楠科植物中均含有之,尤以芸香科的芸香革.豆科植
物的槐米、蓼科植物的葬麦、金丝桃科植物红旱莲、鼠李科植物光枝勾儿茶、大蓟科植物野梧桐叶含量较为丰富,可以作为提取芦丁的原料。此外,它还存在于冬青科植物毛冬青、木樨科植物连翘、
收稿日期:2003—03—25
作者简介:李玉新(196t~),男,汉,长春市人,教授,博士生导师,研究方向:主要从事基因工程药物和中药活性筛选度中药产品开发研究工作。
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豆科植物槐角以及烟草、枣、杏、橙皮和番茄等植物中、
H前,我国芦r生产主要以槐米(槐米是槐花的花蕾,槐米中的芦丁随槐花的产地及收取时间的不同其含量在10%~28%之问)为原料进行提取。槐米因资源不足,不能充分满足市场需求,河北一些厂家{U继停产。因此,缓解芦丁原料供应紧张现状,扩大心血管药物的来源,具有十分重要的现实意义。
有关药食两用植物养麦““”1作为芦丁的原料报道较多,荞麦的两个类型甜莽(普通荞麦Fagopyrtunesculenturn)和苦养(鞑靼养麦Fagopynuntatarinun),其各组织中都不同程度的含有芦丁。陈松林等““报道:苦荞各个部位中芦丁的含量均高于甜养各相应部位中的含量,在皮壳、花、叶、茎和根各部位中,苦荞台_量分别为(%):20.30、17.89、6.85、062和1.27,甜荞中含量分别为(%):18.20、15.60、5.93、0.55和0.94。
陈茂瑜等”“将原产澳大利亚富含芦丁的桃金娘科按倡植物尤曼桉(Eucalyptusyoummlii)引入我国四川省,已进行了3年的实验研究,取得了宝贵的栽培经验,是很值得推广的植物。
3芦丁的提取纯化方法
以往大生产和实验室提取芦丁时,通常采用的方法是碱提取酸沉淀法。此法是利用芦丁具有酸性,可与碱成盐而溶于水,加酸使成酸性后,其游离析出的原理.再经重结晶得到较纯的芦丁。此方法虽然多年来一直被视为较理想的方法,但因是加热提取,常有一定的水解产物存在、产率较低,(一般约为9%一13%)这样的问题。为了充分利用药材,人们也在不断尝试、寻求提取效率更高。操作更简便,成本更低的提取纯化方法。随着近年来一些新技术、新方法的出现,人们又开始逐步探索运用新设备、新材料的提取纯化方法。现就各种研究方法得到的经验、最佳条件综述如下,以备参考。
3.1(热)碱提取酸沉淀法当从苦养麦中提取芦丁时,由于淀粉在碱的作用下易成粘稠糊状,使过滤和于燥十分困难;杨德全等“’采用提取酸沉淀加醇(甲醇、乙醇和异丙醇等)的方法,结果使过滤较为顺利,干燥也吝易得多了,这是由于醇迷既是芦丁的溶剂,又是淀粉的沉淀剂。其实验结果表明:采用碱提取酸沉淀加乙醇的方法从苦莽麦中提取芦丁的较佳祭件为:苦荞麦:稀碱溶液(pn=8—9):~62乙醇=l:15:16(重量比),酸中和时pH=4。此法提取率高,工艺简单,操作简便,成本低廉,特别适合乡镇企业生产。唐爱莲等”41对碱酸法提取芦丁的工艺中两个pH值进行了考察,提出了.较适宜的pII值,即碱提取为pH9.0,酸沉淀为pH20。
还有人报道以养麦叶为原料,用沸水连续提取、碱溶酸沉淀法制备芦-】,但该工艺聚多糖浸÷fi多,阻碍过滤和浓缩。
3.2热水提冷析出的方法张宏志等”2充分利用芦丁在冷热水、甲醇和乙醇中的溶解度的不同{芦丁难溶于冷水(1:800)和冷乙醇(1:6()c)),略溶于热水(1:200)和冷甲醇(1:100),溶于热甲醇(1:7)和热乙醇(1:30)],以内蒙古赤峰市种植的甜荞为原料,样品粗粉加8倍量水,回流加热30min,甩干;残渣再加5倍量水,回流20试m甩干;浸提液台并,过滤,浓缩,冷置lob,}斤晶,抽率,f燥;用无水乙醇溶解(除杂),过滤,加入适量水,蒸出乙醇,浓缩,冷却析出芦丁。抽率,干燥,再用qI醇浸提,过滤,加适量水,浓缩,析晶。提取率可达60.4%,可得纯度为998%的芦丁。此法最便宜,最安全,但加热时间过长,
会有一定的水解产物产生。
33热水提火孔吸附树脂纯化法郁建平等”1利用热水浸提莽麦茎叶,用大孔吸附树脂纯化制备芦丁的新工艺,产品经高效液相谱检验纯度达95%以上。用紫外扫描,吸收峰和Sig,na标品一致。并对工艺条件、树脂的种类(对山东鲁抗医药股份公司树脂分厂及天津南开大学化。J:厂生产的17种大7L树脂)和洗脱荆的种类进行了筛选,得出以大扎树脂Dl,或D,。为吸附剂,以一定浓度的乙醇洗脱,E柱液温度为30℃~40℃,pH值为3~4,在原料提取过程中控制温度及碱度,可保持芦丁不水解及避免氧化,提取率达85%以上。
3.4超声辐射法近年来超声波在化学方面的直_}13广泛开展,困其具有提取温度低、速度快等优点,故在中药提取方面的应用也日益增多。萨燕平等”“使用超声波清洗槽,以超声辐射结合碱溶酸0L的方法提取芦丁。利用芦丁对冷热水、酵的溶解度的不同,采用单纯超声辐射提取,产率不够理想,,而将超声辐射与碱溶酸沉的方法结合,前二窒温下既,j提取,产率电有显著提高。研究巾采用频率26K}Iz的超声波对同·产地同期收获的槐米做甲行试验。得出比较结果为:水提取法、碱溶酸沉法、超声辐射
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法和超声辐射碱溶酸沉法的产率依次分别为7.O%、
123%、8.3%和175%。其作者对超声辐射时问的确定还进行了研究,发现辐射时间过短,不能有效地破坏原料的植物细胞,辐射时间长,理想上应该获得较高的提取率,而实验结果表明;在长时问的超声作用F,原料会被粉碎成较细的颗粒而穿透滤布(纸),必须采用多次重结晶的方法将其除去,而多次重结晶一是增加了提取程序,二是产品损失较高,反而不能获得满意的结果,经过实验得出辐射时间以2(J~30min为宜。其作者还指出:碱性条件有利二{二提取率的提高,但芦丁分子中因宙有邻二酚羟基,性质不太稳定,暴露于空气中缓缓分解变为暗褐,在碱性条件下更容易被氧化分解,加入适量硼砂能将邻二酚羟基保护起来而有利于芦丁的提取,硼砂的加入量与提取物(槐米)的比例以O.0259一().0359:lg为宜。
郭孝武“”采J:iJ频率20kHz的超声从槐米中提取
芦丁成分,与热碱提取法相比较,超声提取无需加热,只需处理30rain,所得芦丁提出率比热碱提取法高47.56%,]:艺简单、快速。且发现超声提取后,用酸沉放置的时间0.5h远比碱提酸沉的时问16h短,前者是后者的35倍,大大缩短了提取时问,而提出率{』5是超声法(
15.99%)大于碱提法(14.97%)。
史掠民等”“也就超声法提取芦丁最佳操作条件
采用正交实验的方法进行了研究.得出超出频率21.5KHz,超声时间lOmin,静止时问12h。
林翠英等””对芦丁超声提取技术进行了再探
索,得出如果沉淀阶段不超声处理,只在浸提阶段超声处理,比传统方法(不超声处理的)芦丁得率高,但盛的提制时间(从浸提到滤出完全沉淀的芦丁)缩短不明显,均24h以上;若浸提与沉淀两阶段都超声处理,不但芦了。得率高,而且总提制时间大大缩短;不管用什么溶剂,也不管用什么方法浸提,只要沉淀阶段加超声波处理,芦丁自浸出液中于20~30min内均可被凝聚沉淀完全。其原因是超声波有使悬浮于气体或液体中的微粒聚集成较大颗粒而沉淀的作川,将浸提液过滤后用超声波处理,使芦]-5)-子更快地碰撞凝聚成大颗粒沉淀,并可促使芦]。沉淀更完全。
王吕利等…经实验提出,槐米粗粉以20%Et0H浸泡12h、超声频率20kltz、超声40rain(2次),其得率为:2.53%,是目前大生产得率的1.7—2倍,
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经对比试验可节约原利料30~40%,此法有省时、省能、提取率高等优点。
3.5热水提、醇除杂、酸沉淀法何利成等…‘对养秸[蓼科植物麦(b'agopyrtmaesctdentmnMe:?nch)的干燥錾,别名甜莽】实验得出:沸水煮提,浓缩液中加醇至6()%乙醇条件r除杂,较其它浓艘乙醇浸出率高,可达4.833mg/g(栩对于原料),上!j明显优于异丙醇,并有价廉、毒性小的优点;同H≈,也为I.业生产提取芦厂提供参数和新的提取分离方法;且总结出:养秸只适宜于沸水煮提法。
3.6玲碱渗獍提取一酸沉淀战玉琴等““以槐米为原料,采用冷碱(Na2sU与石灰水混合)渗漉提取一酸沉淀法,并与冷碱分次提取一酸沉淀进行r比较试验,结果表明:前者的芦丁收率(17.(】IJ%~1780%)大于后者【12.00%~12.40%)。
3.7连续回流提取法史振民等”“将超声法与连续回流法(二者均用乙醇作溶剂)进行r比较研究,发现按超声法最佳方案(超声频率215KHz,超声时间10nfin,静止时间12h)所获得的提取率,相当于连续回流法提取时间8~10h的提取率,是矧声法的48倍多,从节能和技术经济观点来看+超声法比热同流法优越得多。
3.8乙醇浸提法贾冬英等01经对索氏抽程法、乙醇浸提法、热水程提法和碱提酸沉法的比较研究后,认为乙醇浸提法操作简单易行,并目无毒无害,溶剂可回收利用,为一条行之有效的提取方法。3.9超临界c02提取法陈庶来等oo采用超临界c嘎萃取槐米中芦r进行r~步法和两步法的对比试验,得出用超临界C(),直接从槐花米中萃取芦丁比较困难,纯度和得率都很低,原因是芦r的分子量较大,极性较强,与SC—CO:的亲和力较弱,所以难以萃取出来。而采用两步法,第-步槐花术经预处理,去掉淹泽后,以得到的膏状粗提物为原料;第二步采用超临界c0)萃取,萃取雁力为31)MPa,葶取温度为50℃.萃取时间为4h,CO,流摄为2。46LhTfin。夹带剂为乙醚,此方法是较理想的方法,困对槐花米作适当的预处理后,增大J’芦丁与sc一(:q的亲和力,并在得到粗提物后,再用(:一cn对桠提物进行萃取,效果较好,纯度和得率郝较高。此卅,其作者还得出直接从槐花米中s(:一C,O,摹取.所得革杂物中芦丁含量高于萃取物,故建议考虑利用SC—c嘎萃取杂质,达到提纯原料的目的,筚取杂
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质时可不加夹带剂。
3.IO杀酶碱提法曹永刚“o对槐米用60C0产生的7射线使芸香酶灭活,用硼砂作缓冲剂,亚硫酸氢钠作抗氧剂,以饱和石灰水提取,所得产品中芦丁含量大于95%,提取率85%。此工艺与以往工艺的不同点是:除了杀灭水解酶和加一些有关化学试剂之外,还特别强调碱提时搅拌加热的温度应严格控制为50~60℃,提取时间50min,否则会影响收率并增加其它杂质的浸出量而使成品的含量降低。精制用稀盐酸的pH不能高于2,5,并要搅拌使其充分分散成细小颗粒,否则成品的残渣容易超标,本工艺产品不需用乙醇或热水重结晶。
3.1l渗漉法李应樨等“o研究得出:用槐米粗粉重量30倍的硼砂饱和石灰水渗漉3h,渗漉液过滤,用盐酸调pit4.5,静置5h后抽滤,沉淀用离子交换水洗至中性,70~80。C烘干,得率98.14%。此法生产周期长,但不需要大型设备,投资少,成本低,易被厂家采用。
3.12煎煮法李应樨等“1研究得出:将槐米粗粉加水10倍I薰,加0.5%亚硫酸钠。用饱和石
灰水调至pH9,加热至微沸,保持50rain,并维持为pH7,过滤,用盐酸调至pH4.5,静置5h后抽滤,水洗至中性,70—80℃烘干,得率93.78%。
综上所述,笔者认为采用热水提大孔吸附树脂纯化法和超声辐射结合碱溶酸沉的提取方法提取芦丁较好,因前者较碱提酸沉法简化了工艺,降低了成本,更加适合工业化生产,后者更加适合实验室研究工作。
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{责任编辑:王开)
芦丁的来源、用途及提取纯化方法
作者:孟祥颖, 郭良, 李玉新, 刘大有, 高文义
作者单位:孟祥颖,郭良,李玉新(东北师范大学遗传与细胞研究所,吉林,长春,130024), 刘大有,高文义(长春中医学院,吉林,长春,130021)
刊名:
长春中医学院学报
英文刊名:JOURNAL OF CHANGCHUN COLLEGE OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
年,卷(期):2003,19(2)
被引用次数:13次
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