黄酮提取工艺及应用

关于黄酮提取工艺及应用1第1页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/82一.黄酮概述第2页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/831.生物类黄酮的结构与分类生物类黄酮泛指2个苯环(A-与B-环)通过中央三碳链相互结合的一系列C6C3C6化合物，主要是指以2-苯基色原酮为母核的化合物，其基本结构见图第3页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/84这些类黄酮物质根据其中央三碳链的氧化程度、B-环联接位置(2-或3-位)以及三碳链是否构成环状等特点，可分为8类:黄酮(flavones)、黄酮醇(flavonols)黄烷酮(flavanones)、异黄酮(isoflavones)、黄烷醇(flavanols)黄烷酮醇(flavanonols)、查耳酮(chalcone)花色素(anlhocyanidins)。第4页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/852.生物类黄酮的鉴定对于未知的生物类黄酮的鉴定主要有2种方法，1.纸色谱(薄层色谱)-紫外及可见光谱分析。2.高压液相色谱(HPLC)-质谱分析(MS)。该方法是通过高压液相设备与质谱仪的联用来确定未知类黄酮物质的结构。第5页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/863.生物类黄酮的生理活性功能(1)抗氧化及抗自由基作用近年来许多研究指出自由基(freeradicals)是需氧生物生命活动过程中，多种生化反应的中间代谢产物，也是生物体有效的防御系统。但当其产生过量或清除过慢时，这些具有未成对电子的自由基由于其化学性质相当活泼，便会攻击生物体大分子物质如DNA、蛋白质或生物膜上的不饱和脂肪酸及各种细胞器，造成生物体在分子水平、细胞水平及组织器官水平的各种损伤，加速生物体的衰老进程并诱发许多慢性病如癌症、白内障、心肌梗塞、阿兹海默症等发生。第6页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/87抗自由基系统:

谷胱甘肽(GSH)

过氧化物歧化酶(SOD)

过氧化氢酶(CAT)第7页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/88(2)对心血管系统的维护作用

芦丁(rutin)、儿茶酚(catechin)等能降低血管脆性及异常的通透性，可用作防治高血压及动脉硬化的辅助治疗剂。不少治疗冠心病有效的中草药或活血化疲类药物中均含有类黄酮化合物。芦丁、槲皮素、葛根素、人工合成的立可定(recordil)等均具有明显的扩冠作用，并已用于临床。有些类黄酮成分还有降低血脂及胆固醇的作用。第8页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/89(3)雌性激素样作用染料木素(genistin)、大豆素(daidzein)等异黄酮在结构上与己烯雌酚相似而具有雌性激素样作用。这些异黄酮可以通过竞争性的抑制作用阻塞雌激素的吸收(estrogenreception)，从而降低前列腺癌和乳房癌的发病率。第9页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/810

第10页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/811(4)护肝作用

生物类黄酮对急慢性肝炎、肝硬化、脂肪肝以及因半乳糖胺和CCl4等引起的中毒性肝损伤均具有一定的疗效。研究表明，生物类黄酮对CCl4所致肝脏丙二醛(MDA，肝脏脂质过氧化最终产物)含量的增加有明显的抑制作用，可减轻肝损伤对谷胱甘肽(GSH)的消耗，保护肝细胞结构的完整性。第11页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/812(5)抗炎抗过敏作用

生物类黄酮具有抗炎、抗过敏作用，抗炎机制可能在于其抑制了前列腺素(PG)和生物合成过程中的脂氧化酶(LOX)，抗过敏机制可能在于其抑制抗原的结合或在抑制介质释放等环节上产生作用。第12页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/813(6)抑菌、抗病毒作用

据研究，生物类黄酮如银杏叶黄酮、槲皮素、桑色素(morin)、山奈酚等均具有抑菌作用。第13页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/8144.生物类黄酮的结构与生理活性的关系

生物类黄酮之所以具有突出的抗氧化性、消除自由基的能力，是由其结构所决定的。目前普遍认为，生物类黄酮分子的α、β不饱和吡喃酮是其具有各种生物活性的关键。他们都认为:1：生物类黄酮所具有的多酚类结构使其成为自由基的陷阱，它与其他自由基反应生成的酚氧自由基，由于Pπ共扼结构稳定，能够有效地抑制自由基连锁反应;2:生物类黄酮上相邻的羟基或酮基能够鳌合金属离子，而金属离子往往是氧化反应的催化剂和引发剂.3:生物类黄酮可以起到还原剂的作用，将一些其他的抗氧化剂(如维生素E)还原，使之重新发挥作用。第14页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/815黄酮系列产品第15页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/816第16页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/817第17页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/8185.生物类黄酮的提取与精制1.生物类黄酮的提取通常采用溶剂提取，如甲醇索氏抽提法、乙醇浸提法、碱溶酸沉法、热水浸提法等。近年来出现了一些强化物理场进行萃取的尝试，如陈斌等使用微波从葛根中萃取葛根异黄酮，浸出率达96%以上。毕丽君等用超声波从水芹中提取黄酮类化合物，黄酮浸出率可达94.6%。此外还有酶法，如王晓等使用纤维素酶和果胶酶的复合酶液对山楂叶进行酶解，然后用水提取类黄酮类物质，结果与传统工艺相比，提取率提高了16.9%，且提取条件温和。第18页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/819第19页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/820第20页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/8212.生物类黄酮的精制生物类黄酮的精制方法很多，如:溶剂萃取法、沉淀剂法、吸附层析法、超临界CO2萃取法、膜分离法等。第21页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/8222.1溶剂萃取法

溶剂萃取法是目前使用较多的一种方法，归纳起来主要有:低级酮(醇)提取-铅盐沉淀-酮萃取;低级酮(醇)提取-正已烷脱脂-甲苯/正丁烷萃取;低级酮(醇)提取-氨水沉淀-混合酮萃取.

这些方法见诸众多的银杏黄酮精制的专利。第22页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/8232.2沉淀剂法

通过向粗提液中加入特定的沉淀剂可以有效地去除蛋白质、鞣质等物质，常采用的沉淀剂有明胶、高岭土硅藻土及ZTC澄清剂。李俊等根据银杏叶中各物质的性质，用先明胶后硅藻土的方法对银杏黄酮粗提液进行处理，使得银杏叶提取物中的类黄酮物质的含量超过24%。第23页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/8242.3超临界CO2萃取法

超临界CO2萃取技术是一项新颖的萃取技术，具有工艺简单无毒、防氧化及操作条件温和等优点。游海等采用超临界CO2萃取的方法，研究了从银杏叶中提取黄酮类化合物，萜内酯的最佳工艺条件。结果表明，在较低的操作压力下，超临界CO2萃取法可有效地提取出银杏叶中的药用活性成分(黄酮类化合物和萜内酯，其中黄酮含量达28%以上，萜内酯含量达7%以上，且银杏叶中的有毒物质银杏酚酸的含量得到了较好的控制。第24页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/8252.4吸附层析法

吸附层析法中常用的吸附剂有硅胶、聚酰胺、大孔吸附树脂等。其中大孔吸附树脂是20世纪70年代发展起来的有机高聚物吸附剂，是吸附和筛选原理相结合的分离材料，具有物理化学稳定性高、吸附性好不受无机物存在的影响、再生简单、解吸条件温和、使用周期长、易于构成闭路循环、节省费用等优点，被广泛地用于物质的分离纯化。何琦等采用D140大孔吸附树脂提取制得的银杏黄酮纯度为24.54%。第25页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/8262.5膜分离法

膜分离法是用天然或人工合成的高分子膜，以外加压力或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶液进行分离、分级、提纯和富集的方法。使用膜分离技术对类黄酮粗提液进行精制，可以除去液体中的大分子杂质，使其滤出液澄清透明，精制液在有效成分的质和量上与粗提液基本一致。第26页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/8276.生物类黄酮的应用1.天然甜味剂

柚皮苷属二氢黄酮，经过氢化处理可以转变为具有甜味的二氢查尔酮，甜度是蔗糖的100倍。柚皮苷与异香兰素作用得新橙皮苷，新橙皮苷经过氢化转变为新橙皮苷二氢查尔酮，其甜度为蔗糖的950倍，而且此2种甜味剂回味均无苦味，可直接用于各种食品中，并具保健作用。第27页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/8282天然抗氧化剂

研究表明，生物类黄酮均具有较强的抗氧化能力。Sa1uSPekkarinen等发现，在亚油酸甲酯体系中，杨梅酮(myricetin)与槲皮素(quercetin)的抗氧化效果优于维生素E。SusanaNieto等发现在鱼油体系中，槲皮素与5，3、4一三羟基7-甲氧基黄烷酮的混合物的抗氧化能力，高于人工合成的抗氧化剂丁基羟基茴香醚(BHA)及丁基羟基甲苯(BHT)。第28页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/8293天然色素生物类

黄酮多呈黄色，同时又具有很宽的溶解性，既有水溶性的生物类黄酮，又有脂溶性的生物类黄酮，所以完全可以根据食品加工的需要选择合适的生物类黄酮作为着色剂。萧伟祥等利用低档的绿茶或茶末制取了纯天然的茶黄色素和茶绿色素，并确定主要成分是黄酮类化合物。第29页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/830

4.医药产品

由于生物类黄酮具有防癌、抗衰老、降脂、降压等生理作用，所以人们开发出许多以其为主要功能成分的药品，如国内外医药工业用芦丁作原料生产出芦丁镁络盐,羟乙基槲皮素等心血管药物。北京市粮食科学研究所从苦荞中提取出具有很高药用价值的天然生物类黄酮，并用其配成了疗效极佳的多种内服和外用药物，如生物类黄酮散、生物类黄酮软膏、生物类黄酮1号胶囊等。第30页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/8315.保健食品

由于生物类黄酮所具有的保健功能，人们又开发出多种保健食品。以富含生物类黄酮的荞麦为例，就有苦荞米、苦荞营养粉、苦荞疗效粉、糖尿病食疗粉、胃病食疗粉、高血脂食疗粉、苦荞颗粒粉、苦荞饼干、苦荞挂面、苦荞通心粉、苦荞食疗酒、苦荞醋、苦荞茶等产品。第31页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/832该类企业对技术人员的基本要求：

◆负责制订药品中试试验计划，进行中试试验，并完成中试试验报告；

◆负责根据技术转移文件及中试试验报告，编写批记录，工艺验证方案，清洁验证方案等文件；

◆负责在大生产的工艺验证工作中提供技术指导；

◆负责中试及中试车间有关SOP的编写；

◆原则性强，能严格执行SOP操作规范，能结合实际操作提出生产工艺流程改进和优化的建议；

◆负责中试用物料的申请采购；

◆能独立完成交代的任务，能撰写申报资料

第32页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/833任职资格:教育背景:

◆药学、生物技术类或及相关专业本科以上学历，有创新化学药物口服制剂经验优先。

培训经历:

◆接受过药品质量管理培训、熟悉GMP的管理理念。

经验:

◆3年以上工作经验，能够独立完成批生产记录等相关技术转移文件的编写工作。

◆熟悉口服固体制剂工艺流程，能独立承担技术转移工作。第33页，共36页，2023年，2月20日，星期日2023/3/834技能技巧:

◆熟悉操作办公软件和网络，良好的口头及书面表达能力；

◆英语水平4级以上，能独立阅读、翻译英语资料；