方超(20131495)木犀草素提取纯化技术的研究进展论文(DOC)

1、木犀草素提取纯化技术的研究进展论文摘要：木犀草素是一种黄酮类化合物，在花生壳中有较高的含量。它的药理作用很广泛具有抗氧化、镇咳、祛痰平喘、抗菌抗炎、增强免疫，和抗癌、抗肿瘤等多种生物活性。但是,由于木犀草素的提取率相当低(约万分之二左右),其在临床上的研究受到限制，因此在天然产物提取的同时，采用化学合成的方法制备木犀草素有着极其重要的意义。通过介绍木犀草素的基本性质、生理结构功能和提取、分析方法的研究进展，研究木犀草素的提取纯化工艺。关键词 木犀草素；研究进展论文；提取；生理功能Abstract:Key words:1木犀草素简介1.1木犀草素理化性质化学名：3'，4'，5,7

2、-四羟黄酮别名：黄色黄素、黄示灵CasNo:491-70-3化学式：C15H10O6分子量：286.23结构式：见上图物理性状：黄色针状结晶，熔点328-330 C。微溶于水，具弱酸性，可溶于碱性溶液中，正常条件下稳定。1.2木犀草素的分布木犀草素在自然界中分布广泛，因最初是从木犀草科(Resedaceae)木犀草属草本植物木犀草(ResedaodorataL.)的叶、茎、枝中分离出而得名，可从多种天然药材、蔬菜果实中分 离得到。目前发现主要存在于金银花、菊花、荆芥、白毛夏枯草、洋蓟、紫苏属、黄苓属等 天然药材中，以及芽甘蓝、洋白菜、菜花、甜菜、椰菜、胡萝卜、芹菜、甜椒、辣椒、落花生等蔬菜果实

3、中，其它如橄榄油和红酒等植物产品以及野凤仙花、百里香草、唇形科植物筋骨草等也含有木犀草素。2木犀草素的生理功能2.1抗氧化作用木犀草素。它是一种抗氧化物质，具有能抑制体内脂质氧化、延缓衰老及提高免疫能力的生理功能1。木犀草素(毛地黄黄酮，Luteolin)是一种存在于许多植物体中的黄酮类物质，在抑制棕桐油形成丙二醛的作用中，表现出比BH T有更大的抗氧化活性2。2.2抑菌作用木犀草素可以抑制多种细菌和病毒，如金黄色葡萄球菌、枯草芽抱杆菌、大肠杆菌、单纯疤疹病毒、脊髓灰质炎病毒、柯萨奇B3病毒等。王倩等(2010)研究表明木犀草素有明显的抑菌活性，其抑菌机制主要是通过抑制DNA拓扑异构酶的活性，

4、进而影响菌体核酸及蛋白质的合成来实现的。V.Kuetea等通过对从榕树和榕属鱼腥草(桑科)的粗提物及分离物的抗菌活性的研究，发现它们具有抗菌作用，并且各分离物可能成 为一种新型的抗菌药物，木犀草素是其中一种分离物。木犀草素可用作食品防腐保鲜剂，如延长月饼、桃 酥的货架期，抑制含油脂食品的劣变等(王秋安，2000)。Yi L.等(2004)指出，木犀草素可以与严重急性呼吸道综合征(SARS)冠状病毒的S2蛋白结合，从而抑制病毒进入宿主细胞。Tewtrakul S等(2003)指出3，锦紫苏的醇提物包含木犀草素及其衍生物能抑制艾滋病病毒H工V-1整合酶的活性，具有潜在的抗H工V的作用。2.3抗炎作

5、用木犀草素具有抗炎症作用。Liisa Tormakangas等(2005)通过对木犀草素在急性肺炎衣原体感染的过程中的体内研究，发现木犀草素从组织学可以抑制肺组织炎症，抑制肺组织中肺炎衣原体的特异性抗体生长。Han-Qing Chen等研究表明木犀草素可保护多巴胺神经元由LPS诱导形成的损伤，并表明抑制小胶质细胞活化效率是可能的抗炎机制。2.4抗肿瘤作用诱导肿瘤细胞凋亡是抗肿瘤药的一个重要作用方式，其作用机制有很多且很复杂。王洪燕等(2010)通过用MTS法检测5 mol/L或1 0mol/L木犀草素与不同浓度抗肿瘤药联合作用肿瘤细胞(A549, Hela,MCF-7, AGS, MGC-80

6、3,Caco2 and HepG2 ) 24 h后的体外抗增殖作用，结果表明木犀草素浓度低于1卯mol/L时，对肿瘤细胞体外抗增殖作用较小，在5 mol/L 1 Omol/L的低浓度范围内在不同肿瘤细胞中对抗肿瘤药的增敏作用强度不同，在Hela细胞中增敏作用最显著。Manju V等(2005)研究表明，木犀草素能够显著降低二甲脐所导致的结肠癌的发生率以及肿瘤的大小，特别是在肿瘤形成初期给药效果较2.5降低血脂降低胆固醇提高免疫功能作用相关的医学实验结果证明，木犀草素含有降低血脂降和低胆固醇，以及降压及免疫双向调节的药理作 用2.6促凝血作用都述虎等对仙桃草的主要化学成分木犀草素体外促凝血作用进

7、行初步的探讨4，实验结果中证明木犀草素有较好的促凝血作用。3木犀草素的测定3.1紫外分光光度法花序水提取物及其制剂中，木犀草素一3 -葡萄糖普含量在353nm波长处，用紫外分光光度法可以直接测定，而提取物及制剂中其它成分对测定结果无明显干扰，方法简便快速5。3.2高效液相色谱法用高效液相色谱法测定蔓荆子中木犀草素的含量6。方法：采用Shimadzu G，柱(150 mmX 4. 6 mm, 5fpm),动相为甲醇0.200HsPOa溶液(50 'SO)，流速1. 0 ml min-'，检测波长254 nm,柱温室温，用外标法 定量，测定蔓荆子木犀草素的含量。结果 ：木犀草素的线

8、性范围 0. 032 5 -0. 39 f乍，r=0. 999 9，回收率101.13 00,RSD2.1300。结论：该二法简便，快速，线性关系良好，可用于蔓荆子木犀草素的含量测定。3.3薄层色谱法采用薄层色谱法对金菊花中木犀草素进行定性鉴别7，并通过双波长聚统胺扫描法测定含量。结果:Polyamide TLC-Scanning Method测得金菊花中木犀草素含量为0.039% - 0.051 %，平均回收率为92.22%,RSD=2.48%(n=5)。本方法操作简便，重现性好，可作为金菊花分析方法。3.4间接原子吸收法间接原子吸收法，利用碱式乙酸铅做木犀草素的络合沉淀剂产生难溶的淡黄色沉

9、淀，通过原子吸收法 测定上清液中Pb2+的浓度，从而得到一种间接测定花生壳中木犀草素的方法。本法具有简便、快速、灵敏 度高、试剂用量少等优点，用于实际样品测定，结果满意。3.5反相高效液相色谱法(PR-HPLC法)建立中华苦英菜中木犀草素含量的测定方法8。方法盐析法消除植物多酚的干扰；反相高效液相色谱法测定:C,:为固定相；甲醉一水一醋酸(52 : 47. 6 : 0. 4 v/v;pH=4. 0)为流动相；检测波长254nm;柱温2 5 C。 结果：木犀草素与其它物质得到了基线分离。结论：该方法为天然植物中木犀草素的开发提供了简便、灵敏、准确的测定方法。3.6毛细管电泳紫外检测法高效毛细管电

10、泳以高压直流电场为驱动力以毛细管作分离通道依据样品之间电 离度和分配行为上的差异而实现分离具有高效、快速、样品用量少等优点与传统的高效液相色谱分析法相比它进样体积小(150此)9,10、用 时短，而且不会污染柱。在中药有效成分分析中已得到了广泛应用。4木犀草素的提取4.1热回流法在热回流提取木犀草素的过车当中，一般的物质溶解度随着温度的升高而曾大，所以温度越高，浸提 高的效果应该越好，但是体积分数80%的乙醇溶液在高温下会剧烈沸腾，所以应以热回流时容没微沸状态 作为温度的一项控制措施。4.2超声提取法采用超声波辅助法11从花生壳中提取黄酮类物质一一木犀草素，确定最佳工艺条件，并用 紫外分光广度

11、法测定其含量。最佳提取工艺参数为：提取溶剂为70%乙醇，料液比为1:10,提取时间为45分钟,分三次提取。该提取工艺具有省时、高效、节能等优点。4.3索氏提取索氏提取法，又名连续提取法、索氏抽提法，是从固体物质中萃取化合物的一种方法。 利用溶剂回流和虹吸原理，使固体物质每一次都能为纯的溶剂所萃取，所以萃取效率较高。 此法花费时间较长，在实验室多采用脂肪提取器(索氏提取器)来提取4.4微波提取微波萃取是利用电磁场的作用使固体或半固体物质中的某些有机物成分与基体有效的 分离，并能保持分析对象的原本化合物状态的一种分离方法。微波技术在中药提取生产中具有高效、快速的特点，同时由于其选择性，可以有效提高

12、被提取物的纯度。4.5热浸法提取热浸提法是目前多酚类物质提取的最常用方法。实际上，热浸提过程是将溶剂通过细胞孔隙逐步渗透 进入原料内部，使有效成分从固相转移到液相的相转移过程。提取溶剂如果与有效成分有相同或相近的官 能团，会有利于有效成分扩散转移到溶剂中，而且提取溶剂极性与有效成分越接近，提取效果越高12 <本文主要研究热浸提法提取花生壳中多酚类物质得率的影响因素，并通过正交试验确定了最佳工艺条件。4.6渗漉提取渗漉法是将适度粉碎的药材置渗漉筒中，由上部不断添加溶剂，溶剂渗过药材层向下流动过程中浸出药材成分的方法。 渗漉属于动态浸出方法， 溶剂利用率高，有效成分浸出完全， 可直接收集浸出

13、液。适用于贵重药材、毒性药材及高浓度制剂；也可用于有效成分含量较低 的药材提取。但对新鲜的及易膨胀的药材、无组织结构的药材不宜选用。该法常用不同浓度 的乙醇或白酒做溶剂，故应防止溶剂的挥发损失。4.7酶辅助提取酶法辅助提取(Enzyme assisted extraction, EAE)指利用酶反应的高度专一性，根据中草药成分选择合 适的酶，将植物细胞壁的组成成分水解或降解，破坏细胞壁，从而提高有效成分的提取率的方法。该法是 在传统提取方法的基础上仅增加酶解过程，但能大大缩短提取时间，改善有效成分的分布，提高提取效率,具有反应条件温和、提取时间短、提取产率高等优点13-14。5木犀草素的纯化5

14、.1溶剂萃取法全合成法 ：木犀申索全合成路线1COt H .1注§軍叫fM ： H.3iiH、一t 一IJ- ig. 111dal til hrM?-仆F LuLndin louh- 1卢玉华等15以间苯三酚为原料进行了全合成研究。首先以间苯三酚为原料，按 照Hoesch法制得2,4,6 三轻基苯乙酮，在甲基保护4,6 二轻基后与异香草醛 缩合生成相应的查尔酮，再经二氧化硒氧化、氢碘酸或者氢澳酸脱甲基制得木犀 草素。工艺路线如图1该方法在制备查尔酮(4)一步时，需要反应6天时间，耗时较长，且总收率 只有3% 4%,产率较低。戈夏等佝也以间苯三酚为起始原料，使用烷氧烷基醚试剂(氯甲基甲

15、醚)作为 保护试剂于室温下反应，工艺路线如图2所示，首先对2,4,6 三轻基苯乙酮(1)和3,4 一二轻基苯甲醛(2)进行酚轻基保护，合成2 一轻基一 4,6 二甲氧基苯乙 酮(3)和3,4 一二甲氧基苯甲醛(4);再将(3) ,(4)在50%氢氧化钾一乙醇体系反应24 h,得到2' 轻基一 3,4,4;6' 四甲氧基查尔酮(5)，(5)再分别经二氧化硒 氧化、稀盐酸脱保护得到木犀草素(6)，总收率为22 %。llnrior'i»H 1 OW.COl：H ILOt.ll,k.CO.-Ml,CL IH,COHX(5092 OH 协 OH儿门叫'-I I

16、III"丨丨.'H.- Iv II圏2 木尿F；索全合成路线2卜i耳-2 loUl >ynlhr-i!-仃I Luteolin n>uti： 2半合成法以橙皮中提取的具有生物活性的橙皮苷为原料，经过三步反应得到木犀草素，产品总收率约4047%第一步为脱氢反应：橙皮苷在碘 /吡啶、碘/二甲基亚砜/硫酸等体系下脱氢，反应温度 50 120C，反应时间516小时，析出物水洗后碱液溶解，再加入甲醇并调节PH至酸性，析出物抽滤、洗涤、干燥后得到地奥明。第二步为水解脱糖苷反应：地奥明在甲醇 /盐酸，乙二醇/硫酸，乙二醇/盐酸，乙醇/盐酸, 甲醇/硫酸等水解体系下水解脱糖苷，反

17、应温度 50120C，反应时间15小时，冷却析出 反应产物，经有机溶剂重结晶得到香叶木素。第三步为脱甲基反应：香叶木素在氢溴酸、 氢溴酸/乙酸酐、氢碘酸/乙酸酐等脱甲基试剂体系下脱甲基，反应温度 70120C，反应时间512小时，冷却析出的黄色产物抽滤后洗涤 至中性，低温干燥得到木犀草素粗品，有机溶剂重结晶后得到浅黄色木犀草素纯品。生物合成：LeonardE等建立了一个由肉硅酸 -4-羟化酶、辅酶 A连接酶、查耳酮合成酶、苯基丙乙烯酮 异构酶等构成的酿酒酵母 4步重组黄烷酮的途径。将黄酮合成酶引入黄烷酮重组酵母菌株 内，可将多种酚丙醇酸类前体转化为黄酮分子，如白杨素、芹菜素、木犀草素等。7木犀

18、草素的应用及现状木犀草素因具有镇咳和祛痰等药理作用，在医学上已被制成药剂服用，用于慢性支气管炎和其他呼吸道疾病的痰多咳嗽者，在医药行业较为常见。在食品中使用木犀草素的报道很少，木犀草素应用于食品防腐和延长食品货架期的报道有一些，但未见其相关产品上市。食品工业是我国的支柱产业，随着经济的发展，抗氧化剂和防腐剂的需求量越来越大，木犀草素因具有良好的抗氧化和抗菌性能， 作为食品天然抗氧化剂和防腐剂开发， 具有广阔的开发与应用前景。但是木犀草素天然品提取率较低， 虽然利用合成途径能够得到木犀草素，但得率和安全性不是很理想， 也很少有关于木犀草素工业化生产的报道。 由此说来，现在一方面应加强对木犀草素含

19、量高的植物资源的开发，另一方面，也要加 强对木犀草素提取、合成工艺的研究，以提高木犀草素的得率。此外还应加强对木犀草素在医药、食 品等工业中的应用研究。参考文献1 全国中草药汇编编写组.全国中草药汇编MI.北京：人民卫牛出版补。197h. 123 12fi2 Das Pereira. The relation between the maturity of peanut hull and its antioxidative activity11 .AgricFood Chem, 1993, 143 S Tewtrakul， H Miyashiro， N Nakamura，M Hattori，T

20、 Kawahata， HIV-1in tegrase in hibitory substa nces from Coleus parvifolius.PhytotherapyResearch Ptr,2003, 17（3）:232&ndash;2394 都述虎.金继曙,仙桃草主要化学成分体外促凝血作用中草药 1996年第27卷第7期5 张蔚玲，紫外分光光度法测定太犀草素3 '一葡菊糖普，药物分析杂志1999. 01. 0216 青秀英，郑一敏，杨艳红，傅善权，高效液相色谱法测定蔓荆子中木犀草素的含量时珍国医国药2005年第16卷第7期7 芦金清，裴学军，吕翼，聚酞胺薄层扫描法测定金菊花中木犀草素的含量【中药研究】2002年3月第4卷第1期8 程春萍，任秀莲，魏琦峰，反相高效液相色谱测定中华苦荬菜中的木犀草素内蒙古石油化工2004年6月8日第30卷第20期9 ChenYi（陈义）.TechniqueandApplicationofCapillaryElectrophoresis（毛细管电泳技术与应用）（第一版）.Beijing（北京）.ChemicalIndustryPress（化学工业出版社）,2000:5 610 CaoRui2Min（曹瑞敏）,SuWei（苏 玮）,SuQing（苏庆