黄酮类化合物

1、1 简介黄酮类化合物的生理作用一直是人们关注的焦点。早在1930年代，就有学者发现黄酮类化合物具有类维生素C的活性。根据Pratt的说法，黄酮类化合物是主要的抗氧化剂。随着全球人口老龄化，老年病的防治和抗氧化抗衰老的研究受到广泛关注。富含黄酮类植物资源的评价和筛选已成为农学、医学和食品科学研究的热点之一。 .甘草是我国常用的中药材之一，也是我国重要的植物资源。甘草黄酮是甘草中最重要的活性成分之一，具有抗氧化、抗肿瘤、增强心血管功能、增强免疫力等作用。因此，开展甘草深加工，充分利用甘草资源，提高资源附加值，前景十分可观。1.1 甘草研究概况1.1.1甘草简介甘草（Glycyrrhizae rad

2、ix，GR）又名甜草根、粉草、灵通、果老等，是豆科甘草属多年生草本植物。甘草株高40 80cm，根茎粗壮，有地下茎，主根圆柱形，长1 2m，外皮红褐色至深褐色，茎横切面淡黄色或黄色，味甜，茎直立，密被白色短毛和刺状腺体，羽状复叶，小叶7 17片，卵形，圆形，长11 2.5cm宽3cm，总状花序腋生，花密：花冠蝶形，浅蓝紫色或紫红色，14长25mm。荚果长圆形、镰刀形或弯成环状，褐色，密被棘腺和短毛，种子2-8颗，扁圆形或肾形，黑色，花期6-7月，果期7-9月。 中国药典记载的药用甘草为乌拉尔甘草、甘草黄酮和光甘草的干燥根和根茎。甘草属心、肺、脾、胃经1 ，自古以来就被广泛用于药用。1.1.2甘

3、草的功效、药理作用人类使用甘草已有近 2400 年的历史。中国医学文献记载，甘草最早见于神农百草经，列为上品。东汉医仲景（公元2世纪）邪气金疮肿，在伤寒论中，74%的方剂中都使用了甘草。梁朝名医弘景（公元5世纪）在名医弘景（公元5世纪）编纂的名医中称其为“美草、蜜饯、古国”。明世珍在其本草纲目中将甘草列为1074种中药的第一味，并入第一册12册。清代吴启君在其植物名实图中也对甘草进行了较为详细的考证。 本草正写道：“甘草性中和，有调补之力。所以得毒时能解毒，得刚药时能调和其性，得外药时能解毒。 ，他们可以帮助他们。快。药随气入气，药随血入血。无处可去，故称“古国”4。甘草中甘草酸和黄酮类化合物

4、的提取纯化工艺经过我国长期的中医药临床实践验证，证实具有健脾益气、清热解毒、化痰的功效。甘草还具有抗寒、抗热、耐旱、耐盐碱、喜光、适应性强、生命力强，是早旱地区的植物资源之一。此后，各国学者对甘草进行了深入研究。随着研究的深入和新技术的不断应用，人们对甘草的认识和应用越来越广泛。甘草不仅广泛用于医药，而且还用于食品。在环境保护方面，可以防止水土流失，改善生态环境4-7 。1.2 国外甘草有效成分研究进展1.2.1甘草的化学成分近年来，国外学者对甘草的化学成分进行了大量研究。甘草中已发现并确定其化学结构的化合物种类有三萜皂甙、黄酮、香豆素、甾醇、生物碱、挥发油、有机酸、酚类、氨基酸等。其中以三萜

5、皂甙和黄酮类化合物为主。详情请参考评论8-10 。黄酮类化合物的代表性化合物有甘草素（LG）、异甘草素（ILG）、甘草素（LN）、异甘草素（ILN）；酸，GA）和甘草次酸（GTA）是萜类的代表性化合物。它们的结构如图 1.1 11所示。1.2.2甘草黄酮的种类黄酮素又称生物类黄酮（Bioflavonoids），又称维生素P，是自然界中存在的酚类物质，常与维生素C相伴，是植物的副产物。 1952年以前，黄酮类主要是指以2-苯基色酮为基本核的一系列化合物（见图1.2）。现在的黄酮类化合物一般是指两个苯环（A和B）通过一个中心三碳链相连，即具有C6-C3-C6基本核心的天然产物（见图1.3），其中C

6、3部分可能是脂肪链，可与 C6 部分形成六元和五元氧杂环。甘草中的黄酮类化合物根据中央三碳链的氧化程度、B环（苯）的连接位置（2位或3位）以及是否与三碳链。黄酮、黄酮醇、二氢黄酮醇、二氢黄酮、二氢异黄酮、查耳酮、二氢查耳酮等。据现有资料报道：迄今为止，国外已从甘草中分离鉴定出300多种黄酮类化合物13 。1.2.3甘草黄酮的药理研究大量研究表明，黄酮类化合物具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗过敏、抗血管作用；此外，还能抑制脂质过氧化、血小板聚集、毛细血管通透性和脆性；类黄酮 这些作用与其抗氧化特性有关。甘草中的黄酮类化合物具有抑菌14,15 、抗真菌16 、抗肿瘤、抗诱变、抗病毒等多种药理作用。(1)

7、 抗肿瘤作用药理研究表明，甘草中的异黄酮具有植物雌激素活性，可抑制乳腺癌细胞和前列腺癌细胞的增殖27，而甘草黄酮等其他黄酮类化合物则不具有这种雌激素活性。糖查耳酮还抑制癌细胞的生长28。研究还表明，二甲苯蒽（DMB）甘草黄酮可以消除致癌物质，从而达到防癌的效果29。中国学者马静等17报道甘草提取物通过P53非依赖性途径诱导胃癌MGC-803细胞凋亡； 18中起到了决定性的作用。马静等19还报道，甘草提取物除诱导胃癌MGC-803细胞凋亡外，还可选择性诱导肝癌HepG2、肺癌NSCLC和宫颈癌Hela等多种人类肿瘤细胞凋亡。(2)抗HIV病毒日本教授 Oku田拓男和助理教授 Miyamoto K

8、anji 报告说，甘草中的三种黄酮类化合物抑制 HIV 增殖的能力是甘草甜素的 25 倍。现代药理研究表明甘草素和异甘草素具有较高的抗HIV能力，在国外引起广泛关注20 。甘草吡喃香豆素等多种甘草类黄酮可抑制 HIV 诱导的巨细胞形成，且无细胞毒性。在20 mgL -1 浓度下，甘草查尔酮A可抑制HIV诱导的巨细胞形成21 。(3) 抗病原微生物甘草类黄酮的抗菌成分更多，作用更强。甘草中最常见的单体成分甘草素、甘草素、异甘草素和异甘草素，对新城HIV均有抑制作用。此外，甘草黄酮还具有抗心律失常的作用；最近，我国学者胡晓英等22表明，甘草总黄酮具有抗心律失常作用。从以上数据可以看出，国外学者在研

9、究甘草黄酮的药理活性方面取得了许多有价值的成果，充分说明甘草黄酮是一类值得深入研究的活性成分。相信在不久的将来，甘草黄酮将作为一种高效低毒的天然药物得到广泛应用。(4) 抗氧化作用甘草中的黄酮类化合物一般具有抗氧化活性，可作为自由基清除剂22 。甘草黄酮可以防止低密度脂蛋白（LDL）的脂质过氧化，降低患者血浆中LDL被氧化的敏感性系数，提高血浆中LDL的抗氧化和抗聚集作用。 ，抗滞留能力强23，可用于治疗高脂血症和脂质氧化引起的各种疾病。糖查耳酮 B、D 强烈抑制过氧化物阴离子，并显示出对 DPPH 自由基的清除活性24 。甘草黄酮中的查尔酮和二氢黄酮是含有酚羟基的化合物，对脂质过氧化的终产物

10、丙二醛（MDA）的形成有明显的抑制作用，对超氧阴离子自由基和羟基自由基有明显的清除作用。甘草总黄酮对芬顿反应产生的羟基自由基有很强的直接清除作用，效果明显优于甘露醇。甘露醇的 1/139 25(5) 保肝作用4诱导小鼠血清中丙氨酸转氨酶（GPT）和乳酸脱氢酶（LDH）活性的增加。 CCL 4被肝微粒体酶细胞色素P 450激活，以生成CCL 3 ，CCl 3可以攻击肝细胞膜上的磷脂分子，导致脂质过氧化或与肝脏微粒细胞的脂质过氧化或共价结合。膜的结构和功能，使细胞质可溶性酶渗透到血液中。甘草黄酮可保护CCl 4引起的肝细胞损伤，减少GPT和LDH向血液的浸润，从而降低CCl 4 中毒小鼠血清GPT

11、和LDH的活性。研究表明，甘草黄酮能显着抑制小鼠肝脏中MDA的升高和还原型谷胱甘肽的消耗，且呈一定的量效关系。电子显微镜显示，甘草黄酮类化合物可以保护肝细胞的超微结构免受乙醇诱导的损伤。此外，它还能抑制肝组织脂质过氧化，增加小鼠肝脏SOD活性，减少肝组织中脂褐质的形成42 。这种效果与酒精活化产生的氧自由基的清除有关。甘草黄酮是一类具有很强生物活性的成分。最近的研究表明，它对脂质过氧化的终产物丙二醛的形成有显着的抑制作用，并能有效清除机体产生的O、OH等自由基。 ，从而阻断脂质过氧化的增殖。(6) 对消化系统的影响甘草黄酮对各种溃疡模型引起的药源性溃疡有明显的抑制作用，已作为消化性溃疡药物收录

12、于日本药典。异甘草素、异甘草素等。任等人。从甘草软膏的药渣中提取富含黄酮类成分，已获批为中国治疗溃疡病的二类药物；最近贾世山也证明了甘草叶乙醇提取物中富含类黄酮的成分可以显着抑制胃酸。分泌过多的作用43 。(7) 抗菌作用据研究报道，甘草黄酮类甘草酸苷A、甘草酸苷B、甘草酸苷、甘草苷对革兰氏阳性菌中金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑制作用与链霉素相当，对酵母菌和真菌的抑制作用高于链霉素。 ，但对大肠杆菌和铜绿假单胞菌的抑制作用远低于链霉素44。甘草酮A在体外对革兰氏阳性球菌、杆菌和棒状杆菌有明显的抑制作用，其最低抑菌浓度为0.3g/mL8g/mL 45 。(8) 抗心律失常作用胡小英等人。 46

13、表明，50 mg/kg100 mg/kg 甘草总黄酮可延长乌头碱致小鼠心律失常的潜伏期，降低氯仿致小鼠心室颤动的正性节律；甘草总黄酮25mg/kg50mg/kg可增加奎巴因引起的豚鼠室性早搏、室性心动过速、心室颤动和心搏停止的剂量。由于甘草黄酮对乌头碱致心律失常有明显的拮抗作用，提示其活性成分可能是异甘草素。甘草类黄酮可抵抗乌头碱、BaCl2、冠状动脉结扎、CaCl2 - Ach混合物、氯仿、喹巴因引起的大鼠和小鼠心律失常47 ，表明其抗心律失常机制是多方面的。(9) 抗炎和抗过敏作用以往学者的研究表明，甘草香豆素具有较强的抗炎、抗过敏作用，优于磺胺类和抗生素。日本学者柴田等人。从甘草中分离出

14、甘草，一种具有抗炎活性的类黄酮成分。此外，从甘草中分离得到的甘草查耳酮A对十二烷酰大戟二萜乙酸酯（TPA）引起的肿瘤和炎症性水肿具有抑制作用48 。甘草中的异甘草素和甘草素均对免疫刺激诱导的肥大细胞透明质酸酶活性和组胺释放具有抑制作用。 Glycochalcone A 和 Glycochalcone B 还可以抑制人多形核中性粒细胞中白三烯的生物合成，抑制细胞脱粒49 。 Yokata 等报道从光叶甘草中分离出的甘草甜素具有明显的抗炎和抑制黑色素生成的作用50 。(10)对酶的抑制作用研究表明，甘草黄酮对多种酶有抑制作用。异甘草素、光甘草定、甘草等黄酮类化合物对环磷酸腺苷磷酸二酯酶（PDE）有

15、很强的抑制作用。黄酮类化合物异甘草苷、甘草苷和甘草素对醛糖还原酶（AR）有抑制作用51 。此外，波多野还报道了甘草查尔酮A、甘草查尔酮B和异甘草素等几种甘草黄酮对单胺氧化酶（MAO）有抑制作用。(11) 其他药理作用此外，甘草黄酮还具有抗衰老作用，其作用机制主要与其抗氧化作用有关，对DNA有保护作用。此外，据报道甘草类黄酮具有抗血小板作用，Tawanta 等人。报道异甘草素具有抗血小板聚集作用，在体内其强度与阿司匹林相当52 。 Somjen 等研究表明，光甘草定和光甘草定具有雌激素样作用53 。1.2.4甘草黄酮市场应用调查（一）在食品添加剂中的应用在我国食品添加剂行业的品种结构中，抗氧化剂

16、是最薄弱的环节。尤其是天然抗氧化剂。目前国外此类商品有47种，甘草的抗氧化效果明显优于BHA和BHT。到目前为止，只有一种甘草抗氧化剂，一种黄酮类化合物的混合物。中国食品添加剂使用卫生标准（GB2760）规定，甘草抗氧化剂可用于油类、油炸食品、腌制鱼、肉制品、饼干、方便面及含油食品，最大使用量0.2g/kg。(2)在保健品中的应用2001年9月，卫生部发布了禁止使用野生甘草提取物作为保健食品原料的通知，直接影响了甘草黄酮类保健食品的研发和生产。蒙贝尔科技现生产不同剂型的甘草“健厚灵”、甘草黄酮茶、甘草黄酮矿泉水、甘草膳食纤维、异甘草素等多种甘草产品。(3) 医学应用目前，以甘草黄酮为主要原料的

17、新药产品尚未正式上市，甘草黄酮中部分单体的药理作用和药用价值仅处于实验研究阶段。目前，只有九辉制药厂生产的安维阳胶囊获得了国家二类新药批号。(4)在化妆品中的应用市场调研发现54 ，与1998年相比，很多美白祛斑产品都添加了天然美白成分，其中使用最多的天然成分是胎盘素和甘草提取物或甘草黄酮，如妮维雅美白甘草在保护日霜中添加精华素；玉玺天然美白霜配方中添加了甘草精华、葡萄籽提取物、桑葚根和天然海藻；雅芳美白产品还含有甘草黄酮和胎盘素；迪奥的美白护肤品维他命C、熊果苷和甘草酸同时添加到露水中。露水中添加了三种美白成分。 Ollie Natural Cosmetics生产的红杉植物美白营养霜含有甘草

18、提取物。还有香奈儿、悦尔UVWhite、CD美白专业护肤、嘉娜宝Elle美白、高丝晶纯美白乳液、美双清爽美白保养、资生堂UV美白、资生堂怀洁美白美白乳液、雅芳美白系列和甘草黄酮或甘草提取物用于玉玺天然美白霜等美白产品55 。 2000年2月，罗氏对全球美白产品进行了市场调查。在被调查的91种产品中，欧洲占42%，亚洲占28%，南非占20%，拉丁美洲占10%。调查结果显示：目前常用的美白活性成分有对苯二酚、维生素C及其衍生物、甘草黄酮类和紫外线吸收剂。中国市场上潜在的美白剂包括烟酰胺、皮质类固醇和甘草提取物。因此，甘草黄酮是化妆品中使用最多的天然活性成分之一，具有广阔的应用前景。2003年，我国

19、化妆品销售额突破500亿元。未来5-10年，还将以每年9%的速度增长。预计到2010年，销售额有望突破1000亿元。甘草黄酮具有显着的美白祛斑效果，相信未来在化妆品市场应该有很好的发展前景。1.3 甘草活性成分提取纯化技术现状黄酮类化合物的种类很多，大部分以苷元形式存在，少数以游离形式存在。一般来说，游离黄酮类化合物不溶于水，而黄酮类化合物则易溶于热水，且均溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯等有机溶剂。水溶性的为黄酮苷和花青素的糖苷键组成，乙醇溶的为黄酮苷元。甘草中的黄酮主要以甙的形式存在，主要以甙的形式存在。游离苷元含量低，可用热水或酒精提取甘草黄酮。目前，甘草黄酮的提取方法主要有溶剂提取、碱提取酸沉

20、、酶辅助提取、超辅助提取、微波提取、超临界流体提取等。法律。介绍几种方法：1.3.1传统回流提取法甘草黄酮的回流提取是目前提取甘草中黄酮最广泛使用的方法。由于黄酮类化合物易溶于甲醇、乙醇、丙酮和乙醚等有机溶剂，因此研究了许多黄酮类萃取剂使用有机溶剂。 .可采用冷浸法或加热提取法提取。不同有机溶剂对不同植物黄酮的提取效果存在一定差异，其中乙醇和甲醇是常用的提取溶剂 38l。由于乙醇价格相对便宜，其残留物对人体相对安全，因此常用70%乙醇提取天然黄酮类产品。但有机试剂萃取存在较大的安全隐患，操作时需谨慎。1.3.2超声波提取技术超声波提取技术（Ultrasound Extraction，UE）是近

21、年来应用于中草药有效成分提取分离的一种较新的、较为成熟的方法。空化气泡破裂，组织内的细胞破裂，有利于溶剂渗透到植物细胞部分，使细胞内的成分进入溶剂，加速相互渗透和溶解，从而增加中药材中有效成分化合物在溶剂中的溶解度。 39、40、41 。Bing Qi等43l用超声波法从甘草中提取黄酮类化合物，通过对超声波功率、超声波时间、提取率等因素的研究，发现最佳提取条件为超声波功率1000W、超声波时间75min、提取温度40、料液比等因素。温度和固液比。比例为1：8；最佳提取条件下黄酮含量为3.61%。1.3.3微波萃取技术微波萃取技术又称微波辅助萃取（MAE），是指在微波反应器中，使用合适的溶剂，从

22、天然药用植物、矿物质和动物组织中提取各种化学成分的技术和方法。微波是频率在 300 到 300,000 MHz 之间的电磁波，介于红外线和无线电波之间。微波的量子能级属于德华力（分子间力）的范畴，与复合键能相差甚远。美国研究证明，微波萃取不会破坏任何被测分析物的分子结构。在微波萃取中，被处理的材料通常是一种能不同程度吸收微波能量的介质。整个加热过程采用离子传导和偶极子旋转的机理，具有响应灵敏、加热速度快、效率高等优点。由于吸收了微波能量，材料部分的温度突然升高，天然材料中的维管束和腺细胞系统升温更快，并保持这个温度，直到该部分的压力超过细胞壁的承受能力。膨胀，细胞破裂。位于细胞中的活性成分从细

23、胞壁自由流动并转移到萃取溶剂中。另一方面，由于不同物质的tan6值不同，对微波能量的吸收程度也不同。微波可以选择性地加热系统中的不同成分，使提取的物质从基质或系统中分离出来，进入提取过程。在溶剂中。微波萃取技术的原理是利用不同成分吸收微波的能力的差异，使萃取系统中基体材料的某些区域或某些成分被选择性加热，从而使被萃取物从基体中分离出来。或系统并进入。成低介电常数和相对较差的微波吸收的萃取剂，并获得高收率。平，严等人。 45通过微波从甘草中提取总黄酮并测定其含量。经测定，甘草总黄酮含量为1.721%，平均回收率为98.2%。提取速度快，实验结果令人满意。1.3.4超临界萃取法超临界流体萃取（简称

24、SCF）是一种以超临界流体（简称SCF0）为萃取溶剂，利用其特殊的物理化学性质对混合物进行萃取分离的新技术46 。该工艺的原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体的溶解能力的影响。在超临界状态下，超临界流体与被分离物质接触，可以选择性地依次提取极性、沸点和分子量的组分。当然，每个压力范围对应得到的提取物不能是单一的，而是可以通过控制条件得到最佳比例的混合成分。 ，然后将超临界流体通过减压和加热的方式转化为普通气体，使提取的物质完全或基本沉淀，从而达到分离提纯的目的，所以超临界流体萃取过程是萃取的结合和分离47,48。它的优点是：可以在接近室温（35- 40）和

25、CO2气体的笼罩下进行萃取，有效防止热敏物质的氧化和逸出。因为整个过程不使用有机溶剂，所以提取物绝对没有溶剂残留，而且在提取过程中也防止了人体中毒和环境污染。 100%纯天然；萃取和分离合二为一，当溶解物质饱和的CO2-SCF流过分离器时，由于压力下降，CO 2和萃取液迅速变成两相（气液分离）并立即分离，不不仅萃取效率高，而且能耗少，节约成本：CO 2是一种惰性气体，萃取过程不发生化学反应，是一种不可燃气体，无味、无臭、无毒，安全性好； CO 2价格便宜，纯度高，易获得，在生产过程中可回收利用，从而降低成本；压力和温度可以成为调节萃取过程的参数。萃取的目的是通过改变温度或压力来达到的。当压力固

26、定时，可通过改变温度来分离物料；否则，定温减压分离提取物，工艺简单易掌握，提取速度快。傅玉杰，祖元刚等。 49采用超临界CO 2c0 2 萃取法提取甘草黄酮，发现提取率比常规溶剂法提高2.2倍。为工业化SFE-CO 2 法生产甘草粗黄酮提供了有价值的工艺参数。研究表明，采用超临界 CO2法，在萃取压力 30MPa、萃取温度50、原料与共沸剂（85%乙醇） 15g/mL 比、CO 流速 10k/h、分离压力 5.5MPa 和分离40温度，所得甘草黄酮与其他方法相比具有明显优势。1.3.5酶提取技术由于黄酮被细胞壁包围，提取难度大，常与果胶结合，加入一定量的纤维素酶和果胶酶可以破坏细胞壁结构，降低

27、提取和传质的阻力，有利于黄酮的释放。 . 51 。高宝英等。 52用纤维素酶果胶酶处理甘草提取甘草黄酮，发现复合酶法提取的最佳条件为：由纤维素酶和果胶酶组成的复合酶，40在 pH 5.0 的条件下酶解 3h 后，提取率可达达到1.66%，相当于微波法的提取率。与微波提取相比，酶法提取成本低、能耗低，为提取甘草黄酮提供了一种新方法。1.4 响应面法简介响应面方法（RSM）是Box在1957年提出的一种数理统计方法，用于寻找多因素系统中的最优条件11 。生物碱的提取工艺优化已被广泛应用12-16 。在单因素试验的基础上，采用响应面法优化了甘草酸和黄酮联合提取的主要工艺条件，实现了甘草酸和黄酮的同时

28、提取，克服了分步提取的不足。甘草酸和黄酮类化合物的提取。 ，可为甘草的进一步开发利用提供技术支持。响应面是指对Y的响应存在同组输入X 1 , X 2 ,.,X n 。函数关系Y=F(X 1 , X 2 ,., X n )，则 Y=F(X 1 , X 2 ,.,X n ) 称为响应面。应用响应面法时，我们假设：（1）这个存在并且输入变量是链接的；(2) 函数F可以用一个窄范围内的低阶多项式逼近；(3)输入量X 1 、X 2 、.、X n可以在测试过程中进行控制和测量。响应 Y 表示三维空间中的曲面。为了直观地观察响应面的起点，常画出响应面的等高线。在等高线图中，每条等高线对应一个特定的响应面高度

29、，有助于研究引起响应形状或高度的输入量 X 1 , X 2 ,.,X n的变化表面改变水平。1.5 甘草及其有效成分的研究趋势甘草是一种常用的中药。随着对其化学成分的深入研究，发现了许多具有药用价值的生物活性化合物。随着生物技术的发展，对甘草的研究也从宏观转向微观。它涉及化合物应用和遗传分析。甘草及其复方药物的药理作用研究已广泛开展，但甘草化学成分的微量鉴定及其临床机制和效果评价有待进一步研究。随着先进分离技术在研究中的不断应用，相信会陆续分离鉴定出更多新颖、更有价值的先导化合物。未来的发展趋势和研究工作将集中在：（一）开发甘草复方药物制剂，研究其药效，继续分离研究甘草的活性成分，研究其活性成

30、分的综合药理价值，进行临床试验，然后将这些配方和活性成分产业化，扩大甘草的资源利用价值。(2)合理开发现有甘草资源，甘草中含有多种有效物质，因此这些有效物质的合理利用被称为当前的研究热点。 ，建立合理的甘草资源循环利用市场。(3)完善甘草资源深加工项目，杜绝甘草初加工的浪费，如主根部分可供应切片市场，侧根部分可进行甘草深加工产品。甘草活性物质，向甘草活性成分提取的深加工发展。（4）生产技术的发展和甘草中有效物质的多样性，要求我们的天然产物研究人员制定合理的生产工艺，注重甘草资源的合理利用，改进旧的生产工艺，设计新的提取工艺以降低生产成本，提高提取率，提高甘草中有效物质的纯度，增加产品的附加值。

31、1.6 本研究的目的、意义和主要内容1.6.1本研究的目的和意义近年来，随着对甘草黄酮药理作用的深入研究，特别是其较强的抗艾滋病活性，对甘草黄酮提取工艺的研究越来越重要。国内部分厂商使用的技术落后，也不同程度造成资源浪费。甘草的深入开发与综合利用是一个值得关注的课题。甘草的植物化学成分杂，主要活性成分为三萜类和黄酮类。过去，人们只对甘草中的成分进行了大量深入研究，其质量评价仅以甘草酸的含量为质量标准。 ，显然很难全面评价甘草的质量。近年来，甘草的黄酮类化合物具有多种药理作用43 ，是一种非常有效的活性成分。临床和药理研究表明，甘草甜素中的黄酮类化合物具有抗氧化23,68-71 、抗肿瘤72-7

32、5 、抗菌44,76 、免疫促进和雌激素特性27,77,78 和其他活动，它在食品、制药和化妆品行业有广泛的用途。因此，草中总黄酮和重要黄酮单体的分离及其功效研究，建立了甘草中总黄酮和重要黄酮的测定方法，制定了相应的质量标准，并开发了它们。潜在的药用价值，对甘草资源的利用具有重要意义。非常重要的意义。由于甘草在未保护区的掠夺和开挖，野生甘草资源濒临枯竭，更重要的是生态环境遭到破坏，导致草原荒漠化、气候恶化、水土流失严重。为保护甘草种植中黄酮提取纯化过程的生态环境，国家立法采取了一系列措施保护草原、森林和濒危物种。为解决甘草供需矛盾，国家出台政策，在禁止采挖野生甘草的同时，大力推广和研究甘草栽培

33、技术。但国产甘草产品能否替代野生甘草，黄酮含量是否符合药典标准，仍是时下关注的焦点。 .为实现甘草资源高附加值产品的加工生产奠定了产业基础。该工艺的应用将对甘草栽培的后续发展具有重要的研究价值。1.6.2本研究的主要内容本课题主要研究影响甘草中黄酮提取率的因素，筛选最佳黄酮提取生产工艺条件。选择提取方法和提取溶剂，综合考察提取过程中温度、时间、提取次数等各种因素对提取效果的影响，通过响应筛选出优化的黄酮生产工艺条件和参数。表面分析法。2 甘草中黄酮的提取甘草的植物化学成分非常复杂，其药用活性成分是甘草酸和黄酮类化合物以及水溶性提取物、还原糖、淀粉、氨基酸、有机酸、生物碱和各种金属元素。近年来，

34、随着对甘草药理作用的深入研究，结果表明甘草中的黄酮类化合物是非常有效的活性成分，成为研究热点。随着甘草资源的过度开发，甘草资源遭到前所未有的破坏。如何有效利用有限的甘草资源成为亟待解决的问题。本章采用分光光度计测定了甘草中总黄酮的含量，为甘草资源的合理开发利用提供了依据。2.1 材料与方法2.1.1实验材料和试剂甘草：市中景大药房亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠均为分析纯，95%乙醇、甲醇、无水乙醇、丙酮、正丁醇、乙酸乙酯等。2.1.2实验室仪器设备721GW可见分光光度计精密科学食品离心机中兴伟业仪器pH计精密科学仪器酒精计精密科学仪器电子天平 赛多利斯天平恒温振荡器 杜甫仪表厂芦丁试剂厂2.2

35、实验方法2.2.1工艺流程黄酮粗提的一般工艺流程如下：甘草粉碎提取抽滤合并滤液减压蒸馏真空干燥黄酮2.2.2黄酮类化合物的测定原理黄酮类化合物是一类广泛存在于植物中的黄色素。在氧化剂亚硝酸盐存在下，它们与硝酸铝形成黄色类黄酮-铝络合物，在碱性环境中呈红色。以芦丁为对照品，采用分光光度法测定甘草中的总黄酮，加入铝离子试剂使黄酮与铝盐形成络合物，在可见光下得到稳定的吸收峰。因此采用NaNO 2 - Al(NO 3 ) 3比色法，利用紫外-可见分光光度计在较大的稳定吸收波长507nm处测定吸光度值，控制芦丁标准曲线，测定总黄酮含量，计算黄酮提取率.2.2.3芦丁标准曲线的绘制准备105称取干燥至恒重

36、的芦丁标准品15mg，用80%乙醇溶解，稀释至100mL容量瓶中，得0.15mg/mL芦丁标准品溶液，准确移取0.0mL、1.0mL、2.0mL 、3.0mL、4.0mL、5.0mL、6.0mL芦丁标准溶液于7个干净的25mL容量瓶中，分别加入6.0mL、5.0mL、4.0mL、3.0mL、2.0mL、1.0mL、0.0mL的80%乙醇溶液，然后向每个容量瓶中加入 1.0mL 5% NaNO 2溶液，充分摇匀 6 分钟，然后加入 10% Al(NO 3 ) 3溶液 1.0mL，充分摇匀，静置 6min，加入 10.0mL每个容量瓶中加入 10% NaOH 溶液，然后用 80% 乙醇稀释至 25

37、mL 容量瓶刻度，充分摇匀，静置 15min，在 507 nm 处测定吸光度。 242.2.4甘草中黄酮提取率的计算提取率=提取物重量（mg ） /甘草重量（g ）2.2.5单因素检验(1) 不同溶剂对萃取率的影响准确称取2.0g甘草粉，在固液比为1：25（g/mL）的水浴中提取2h，以50140r/min的速度摇动。分离萃取溶剂，如甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇、乙酸乙酯。(2)不同温度对萃取率的影响准确称取2.0g甘草粉，75%乙醇为提取溶剂，料液比为1:25（g/mL），振荡速度为140r/min，在不同温度下提取2h。萃取温度为： 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90.(3)

38、 不同时间对提取率的影响准确称取2.0g甘草粉，75%乙醇为提取溶剂，料液比1:25（g/mL），提取温度50，振荡转速140r/min，提取时间为：0.5h、1.0h、分别为1.5h、2.0h、2.5h、3.0h、3.5h。(4)不同浓度对萃取率的影响精密称取2.0g，乙醇为萃取溶剂，固液比为1:25（g/mL），萃取温度50为，振荡速度为140 r/min的条件下萃取2小时，乙醇浓度分别为 40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%。(5) 不同液固比对萃取率的影响精密称取2.0g，75%乙醇为萃取溶剂，萃取温度50和振摇速度为140r/min，2小时，液固比为：10:1、1

39、5:1、20:1， 25:1、30:1、35:1、40:1。(6)不同提取时间对提取率的影响准确称取2.0g甘草粉，75%乙醇为提取溶剂，料液比1:25（g/mL），提取温度50，振荡转速140 r/min，提取2小时。提取次数为：1次、2次、3次。2.2.6优化提取条件的响应面实验使用 Plackett-Burman 设计、中心组合设计和响应面分析。本研究的实验设计、数据分析和模型建立均采用SAS软件（Version9.0）进行。根据前面的单因素试验，确定提取溶剂为乙醇。响应面分析实验采用不同的萃取温度、萃取时间、萃取溶剂浓度和液固比。因子水平如下：表 2-1 部分因子设计因子和编码值表 2

40、1 设计因素及编码值分析等级液固比 X 1 (mL:g)乙醇浓度 X 2 (%)萃取时间 X 3 (h)萃取温度 X 4 ()提取时间X 5 （次）-125:1601.5501030:1702602135:1802.57032.2.7验证测试根据响应面分析试验确定提取温度、提取时间、提取溶剂浓度、液固比、提取次数等进行验证实验。2.3 结果与分析2.3.1芦丁标准曲线的绘制及结果测量浓度为 0.15mg/mL 的芦丁标准溶液在 507nm 处的吸光度值，如表 2-2 所示：表 2-2 芦丁标准溶液在 507nm 处的吸光度值表 22 芦丁标准溶液在 507nm 处的吸光度芦丁标准溶液体积（mL

41、）芦丁含量（mg）吸光度值0.00.000.0001.00.150.0652.00.300.1163.00.450.1564.00.600.2125.00.750.2656.00.900.310根据数据，得到芦丁含量与吸光度值的单变量线性回归议程为：y=0.3395x+0.0078其中y：507nm处的吸光度值； x：类黄酮含量（mg）；经计算，相关系数为：R 2 =0.9975，回归极显着。因此，在0-0.9 mg/mL的浓度范围内，该方法可用于检测芦丁的含量。图2-2 芦丁标准曲线图 22 芦丁标准液2.3.2单因素测试结果(1)萃取溶剂的选择图2-3 不同提取溶剂对应的黄酮提取率图 23 C或对应不同溶剂萃取率从图 2-3 可以看出，使用甲醇和乙醇作为提取溶剂得到的提取率较高，而使用甲醇作为提取