天然產(chǎn)物：黃酮類化合物

1、黃酮類化合物摘要：絕大多數(shù)植物體內(nèi)都含有黃酮類化合物，它在植物的生長、發(fā)育、開花、結(jié)果以及抗菌防病等方起著重要的作用，更為重要的是，它有很多藥理活性，如心血管系統(tǒng)活性、抗菌及抗病毒活性、抗腫瘤活性、抗氧化自由基活性、抗炎、鎮(zhèn)痛活性、保肝活性等。隨著生活水平的提高和生活節(jié)奏的改變，不管是癌癥還是心血管疾病都已成為人類死亡病因的重大殺手，也是人們健康的“無聲兇煞”！而抗衰老則是更古至今不變的話題。因此近幾年對該類物質(zhì)的研究如火如荼，并取得重大突破。本文主要闡述幾種提取和測定黃酮類化合物的方法及其功能，為工業(yè)中從植物中提取黃酮類化合物提供依據(jù)。關(guān)鍵字： 黃酮類化合物 提取方法 功能正文：黃酮類化合物

2、（flavonoids）泛指兩個具有酚羥基的苯環(huán)（A-與B-環(huán)）通過中央三碳原子相互連結(jié)而成的一系列化合物，以黃酮（2-苯基色原酮）為母核而衍生的一類黃色色素。其中包括黃酮的同分異構(gòu)體及其氫化的還原產(chǎn)物 ，也即以C6-C3-C6為基本碳架的一系列化合物。黃酮類化合物在植物界分布很廣，在植物體內(nèi)大部分與糖結(jié)合成苷類或碳糖基的形式存在，也有以游離形式存在的。天然黃酮類化合物母核上常含有羥基、甲氧基、烴氧基、異戊烯氧基等取代基。由于這些助色團(tuán)的存在，使該類化合物多顯黃色。又由于分子中-吡酮環(huán)上的氧原子能與強(qiáng)酸成鹽而表現(xiàn)為弱堿性，因此曾稱為黃堿素類化合物。在了解黃酮類化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，科研工作者

3、創(chuàng)造了多種黃酮類化合物提取和測定方法。 1提取方法1.1堿液提取法黃酮類化合物大多具有酚羥基， 易溶于堿水， 酸化后又可沉淀析出 其原因一是由于黃酮酚羥基的酸性， 二是由于黃酮母核在堿性條件下開環(huán)形成 2 羥基查耳酮， 極性增大而溶解 因此可用堿性水( 碳酸鈉 氫氧化鈉 氫氧化鈣水溶液) 或堿性稀醇( 50%乙醇) 浸出， 浸出液經(jīng)酸化后析出黃酮類化合物 氫氧化鈉水溶液的浸出能力高， 但雜質(zhì)較多， 不利于純化 當(dāng)植物材料( 如花和果實(shí)) 含有較多的果膠 黏液質(zhì) 及水溶性雜質(zhì)時， 宜采用石灰水， 使它們與氫氧化鈣生成鈣鹽沉淀濾除 但浸出效果不如氫氧化鈉水溶液好， 同時有些黃酮類化合物能與鈣結(jié)合成

4、不溶性物質(zhì)被濾除， 一般可以根據(jù)不同的原料使用不同堿性溶液 在用堿酸法提取純化時， 但應(yīng)避免用強(qiáng)堿，用強(qiáng)堿尤其在加熱時易破壞黃酮母核 在加酸酸化時， 酸性也不宜過強(qiáng)， 以免生成鹽使析出的黃酮類化合物重新溶解影響產(chǎn)率，pH 值為 10的氫氧化鈉溶液從菊花中提取黃酮類物質(zhì)時，效果較好1.2水提法水提法適于黃酮貳物質(zhì)提取 該法成本低 對環(huán)境及人類無毒害 設(shè)備簡單， 適合工業(yè)化大生產(chǎn)， 但提取率低， 提取物中雜質(zhì)較多( 如無機(jī)鹽 蛋白質(zhì) 糖類等)， 后續(xù)分離麻煩， 但如果直接用提取液作原料生產(chǎn)制劑或飲料等， 因消耗溶劑的費(fèi)用比其他方法低，仍為一種可取的提取方法胡敏等4研究水浸提銀杏葉黃酮苷并用樹脂精制

5、的工藝， 探討了影響黃酮苷浸出的主要因素以及最適的精制方法 結(jié)果表明: 以水為提取劑， 在 90水溶回流浸提銀杏葉 2 次， 4 h /次， 經(jīng)沉淀 過濾 濃縮后， 用樹脂精制， 冷凍干燥后， 制得總黃酮苷含量高的提取物， 產(chǎn)品得率為銀杏葉干重1 2% 1 5%1.3酶解法該法對于一些黃酮類物質(zhì)被細(xì)胞壁包圍不易提取的原料比較實(shí)用 原理是能夠充分破壞以纖維素為主的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)及其細(xì)胞間相連的果膠， 使植物中的果膠完全分解成小分子物質(zhì)， 減小提取的傳質(zhì)阻力， 使植物中的黃酮類物質(zhì)能夠充地釋放出來 如纖維素酶 果膠酶等， 可使細(xì)胞壁及細(xì)胞間質(zhì)中的纖維素 果膠質(zhì)等降解， 破壞細(xì)胞壁的致密結(jié)構(gòu)， 減小細(xì)胞

6、壁 細(xì)胞間質(zhì)等傳質(zhì)屏障對有效成分從胞內(nèi)向提取介質(zhì)擴(kuò)散的傳質(zhì)阻力 此外， 通過選擇適當(dāng)?shù)拿割惪稍谌艹鲋兴幉闹械哪繕?biāo)物時控制非目標(biāo)物的溶出， 在提高溶出率的同時， 為后續(xù)的提取液精制創(chuàng)造條件。1.4 有機(jī)溶劑提取法這是國內(nèi)外使用最廣泛的方法， 根據(jù)黃酮類化合物與雜質(zhì)極性不同來選擇適合的有機(jī)溶劑， 常用乙酸乙酯 丙酮 乙醇 甲醇 水或某些極性較大的混和溶劑如甲醇水( 11) 進(jìn)行提取 一般游離甙元， 難溶或不溶于水，易溶于甲醇 乙醇 乙酸乙酯 乙醚 丙酮石油醚等有機(jī)溶劑及稀堿液中， 黃酮甙類易溶于水甲醇 乙醇等強(qiáng)極性的溶劑中， 故濃度 90% 95%的乙醇適宜提取黃酮甙元， 60%左右的乙醇適宜提取

7、黃酮甙類 許鋼等用 70%丙酮提取竹葉黃酮， 提取率達(dá)95 5% 王蘭珍等用 70%乙醇冷浸， 從元寶楓葉粉中提取黃酮類物質(zhì)， 提取率和黃酮含量都很高，提取物易于濃縮和干燥。1.5大孔樹脂吸附法吸附樹脂是近10 a 來發(fā)展起來的一類有機(jī)高分子聚合物吸附劑， 它具有物理化學(xué)穩(wěn)定性高吸附選擇性獨(dú)特 不受無機(jī)物存在的影響 再生簡便 解吸條件溫和， 使用周期長 宜于構(gòu)成閉路循環(huán)， 節(jié)省費(fèi)用等諸多優(yōu)點(diǎn)， 避免了用有機(jī)溶劑提取分離而造成的有機(jī)溶劑回收難 損耗大 成本高 易燃易爆 對環(huán)境污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)， 現(xiàn)以廣泛用于黃酮類物質(zhì)的提取 不同型號的樹脂對黃酮苷的精制效果有較大的差異， 這是因?yàn)槲綐渲砘再|(zhì)不

8、同 吸附作用的本質(zhì)是吸附劑與吸附樹質(zhì)分子間的范德華力 例如: 在銀杏葉黃酮提取過程中， 由于銀杏葉成分結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 而且苷類化合物具有一定的極性和水溶性 根據(jù)這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 大孔樹脂吸附法成了銀杏葉黃酮提取工藝的有效手段 不同型號的大孔樹脂應(yīng)用于不同的原料。2含量測定方法2.1分光光度法利用黃酮類化合物結(jié)構(gòu)上的酚羥基及其還原性羰基能夠與金屬鹽試劑形成有色配合物原理進(jìn)行測定 該法設(shè)備價(jià)廉， 操作簡便， 但樣品未經(jīng)分離純化，受花色素 酚酸及其他酚性成分的干擾， 誤差較大， 結(jié)果高于實(shí)際含量馮濤等驗(yàn)證了利用分光光度法測定竹葉中總黃酮含量的可靠性張正康利用分光光度法測定刺五加片中總黃酮含量， 可為控制刺

9、五加片質(zhì)量提供檢測依據(jù)。2.2高效液相色譜法( HPLC).自20 世紀(jì) 70 年代以來 應(yīng)用 HPLC 已成功地分離了大量的黃酮類化合物， 在分析中， 以 C18 柱與C8 柱最為常用， 柱內(nèi)填充粒徑以10 5 m 用的最多由于黃酮類化合物常帶有酚羥基， 在水中會部分解離， 而未解離的羥基與固定相作用較強(qiáng)， 從而導(dǎo)致拖尾， 所以黃酮類的反相高效液相色譜( RP HPLC) 中需要加入酸調(diào)節(jié) pH 值以抑制解離克服拖尾現(xiàn)象， 這與離子抑制色譜技術(shù)的原理是一致的19 自 HPLC應(yīng)用于黃酮類的分析以來， RP HPLC 一直扮演著中心角色， 流動相以甲醇 水 乙睛 水體系應(yīng)用最為廣泛 張廷之等2

10、0用 RP HPLC 法測定了毛竹葉中總黃酮的含量， 并與分光光度法作了比較， 結(jié)果表明:兩者測定結(jié)果較接近， 但 HPLC 法相對干擾少， 重現(xiàn)性好， 測定結(jié)果更為精確可靠， 比色法穩(wěn)定性稍差。2.3毛細(xì)管電泳法毛細(xì)管電泳法具有速度快， 選擇性高， 分離效率高， 經(jīng)濟(jì)及樣品前處理簡單， 產(chǎn)品進(jìn)樣體積小， 溶劑消耗少和抗污染能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) 毛細(xì)管電泳因其電泳遷移技術(shù)的差異可分為區(qū)帶電泳 等速電泳 等電點(diǎn)電泳 凝膠電泳和電動色譜柱電泳5 種類型 最普通的分離方式是在溶液中使用單一的緩沖溶液， 稱之為毛細(xì)管區(qū)域電泳( CZE) 在黃酮類化合物的分離中，主要采用的方法是 CZE Vanttinen 等

11、采用毛細(xì)管電泳法對處理的豆粉和豆腐中大豆黃素及金雀， 超臨界流體色譜法在國際上發(fā)展很快但在我國還處于探索階段。當(dāng)然黃酮類化合物的提取與測定方法還有很多種，任何一種都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇哪種方法進(jìn)行提取和測定，則需要根據(jù)實(shí)際情況而定。3功能3.1 抗氧化作用黃酮類化合物的抗氧化作用是指其對單線態(tài)氧和含氧自由基的清除能力。例如櫟皮酮廣泛存在于水果和蔬菜中,具有消除自由基,猝滅單線態(tài)氧和抗氧化的活性。黃芩黃酮可能通過有的清除亞硝酸鈉間接產(chǎn)生的活性氧來防止白內(nèi)障的發(fā)生,并使亞硝酸鈉對晶體狀抗氧化酶表達(dá)的影響得以消除。黃蜀葵花總黃酮對離休大鼠缺血再灌損傷的心肌具有保護(hù)作用, 此作用可能與抑制心肌脂質(zhì)過氧

12、化、 增強(qiáng)抗氧化能力及舒張冠脈改善低灌流等有關(guān)。3.2增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)作用唐潔國等人采用分子免疫學(xué)、 細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等多種技術(shù)評價(jià)了竹葉黃酮對小鼠的免疫增強(qiáng)作用。結(jié)果顯示,在一定劑量范圍內(nèi),竹葉黃酮可促進(jìn)小鼠脾臟細(xì)胞 DNA和蛋白質(zhì)合成的作用,在促進(jìn)細(xì)胞的增殖同時,促進(jìn)了小鼠脾細(xì)胞 I FNymRNA的表達(dá)和 I FN y的產(chǎn)生與分泌, I FN又反過來激活了 NK 細(xì)胞, 促進(jìn) T、B細(xì)胞分氏和CTL成熟,刺激 B細(xì)胞分泌抗體。所以一定劑量的竹葉黃酮能增強(qiáng)小鼠的免疫調(diào)節(jié)能力, 并呈明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系。3.3 抗衰老和抗疲勞作用昌友權(quán)等人研究了柳黃酮抗疲勞作用, 進(jìn)行柳黃酮對小鼠游泳時間、

13、 小鼠爬桿時間、 血乳酸、血中尿素氧、 肝糖元含量和肌糖元含量等的影響實(shí)驗(yàn)。并得出結(jié)論:柳黃酮具有延緩疲勞出現(xiàn)的作用, 具有促進(jìn)體力性疲勞消除的積極作用,不僅能提高抑制性氨基酸 ( r-氨基丁酸 )含量, 同時也能提高興奮性氨基酸。洪雪娥等人研究了薯蔓黃酮( FSPV )的抗疲勞作用,結(jié)果表明, FSPV高、 中、 低 3個劑量組均能延長小白鼠的游泳時間,降低運(yùn)動后 BUN的增加,提高血清 LDH活力, 顯著增加肝糖元和肌糖元的儲備量。因此, FSPV有抗疲勞作用, 且中劑量( 200 mg /kgbw d) FSPV抗疲勞效果最佳。張英等研究人員用小鼠進(jìn)行了竹葉提取物的抗衰老、 抗缺氧和抗疲勞實(shí)驗(yàn), 結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)組動物的 SOD和 GS H - PX含量顯著高于對照組,全血中的過氧化脂質(zhì) ( LPO )含量低于對照組, 說明竹葉提取物有延緩衰老的作用, 竹葉黃酮不僅有類 SOD樣作用, 還有對 SOD和 GS H - PX的誘導(dǎo)增加作用,實(shí)驗(yàn)組動物耐缺