栀子中栀子苷的提取综述

第1页栀子中栀子苷的提取综述骆诗坛、周远祥、付永凤、孙优兰摘要：现在栀子及其有效成份药理学研究逐渐深入，为了更好的利用栀子，本文将对栀子中的有效成分栀子苷的提取进行综述，栀子是一种具有重要药理作用的常用传统中药，在中医临床上用于治疗黄疸型肝炎、高血压、糖尿病等症状，在医药上作抑菌剂及清热解毒剂，具有消热解烦、凉血止血功效，栀子的化学成分较为复杂，达100多种，到目前为止，已从栀子属植物中分离鉴定的化合物有环烯醚萜类、黄酮类、有机酸酯类、多糖类、醛类、醇类、长链烷烃类等，虽然栀子的化学成分较为复杂，但目前对栀子的利用主要是从栀子中提取栀子黄色素和栀子苷[1]，]本文最主要是对栀子中栀子苷的提取研究，并从栀子的化学成分研究、分离提取、工艺研究、生物活性及相关应用来对栀子综述。关键字：化学成分、分离提取、工艺研究、鉴定、应用一、化学成分研究1.栀子苷类栀子中含有大量的栀子苷，具有抗炎，解热、利胆和倾泻等作用，栀子的种类也比较多，通过多次试验，得出了果实、果仁、果皮中栀子苷的含量比例，特别以水栀子和山栀子为代表。水栀子依次为5.218%、6.536%、3.429%，二山栀子依次为5.023%、5.622%、3.246%。以及其他实验表明，果仁中的栀子苷的含量至最高的[2]，所以做实验也建议去栀子的果仁来做实验，2.环烯醚萜类环烯醚萜类化合物是栀子中含量较多的一类化学成分，主要有：环烯醚萜苷类、环烯醚萜烷类、裂环烯醚萜苷类和环烯醚萜二缩醛酯类等4种类型。该类化合物存在多样性，Chen等[3]从栀子干燥果实的乙醇提取物中分离并鉴定出8种环烯醚萜类化合物,研究发现是由其基础骨架经羟基化、环氧化及由莽草酸途径得到的芳香酸酯化造成的。3.黄酮类任强等[4]从栀子的干燥果实抗急性淋巴细胞白血病的活性部位中分离得到了5-羟基-7,3c,4c,5c-四甲氧基黄酮（5-hydroxy-7,3c,4c,5c-tetramethoxy-flavone）。Kim等[5]从栀子果实中分离得到槲皮素（quercetin）和槲皮素-3-O-吡喃葡萄糖苷（quercetin-3-O-glucopyranoside）2个黄酮类化合物。从栀子果实的80%工业乙醇提取物中分离得到了croymbosin、槲皮素、芦丁、umuhengerin、nicotiflorin、异槲皮素（isoquercetrin）等6个黄酮类化合物。2.藏红花苷类栀子果实中含有藏红花素、藏红花酸等链状化合物，藏红花酸为藏红花素的苷元，可通过藏红花素水解等来，由于其显黄色，可作为食用色素广泛用于酒类、果汁、饮料、菜肴等着色剂，是一种很受人们欢迎的天然色素。藏红花素还具有抗肿瘤、降血脂、等作用。第2页3.挥发油据报道，栀子果实中的挥发性成分约85个。张家骊等对其中的60个成分进行定性、定量研究，包含有22个醛类、20个萜类、9个酮类、6个脂肪酸、3个醇类和1个内酯。车双辉等[总结了栀子挥发油成分主要是乙酸苄酯、苯甲酸甲酯、橙花醇等。李有田等采用水蒸气蒸馏提取栀子挥发油，气相色谱一质谱联用仪定性分析其化学成分，共鉴定了9种化合物：2.4-癸二烯醛、2-乙基-2-已烯醛、3,7,11-三甲基-1,6,10-十二碳三烯-3-醇、1,2,3,4,7,8,9,10-八氢-1,6-二甲基-4-异丙基-1-羟基萘、11-十八碳烯酸甲酯、6,10,14-三甲基-2-十五酮、12-乙酰氧基-9-十八碳烯酸甲酯硬脂酸、9,12-十八碳二烯酸]等。二、栀子的分离提取从药材中提取天然活性成分的方法有溶剂提取法、水蒸气蒸馏法及升华法等[6]。后两种方法的应用范围十分有限，大多数情况下采用的是溶剂提取法，溶剂提取法是根据相似相容原理进行的。根据大致操作溶剂提取法可以分为浸渍法、煎煮法、渗漉法、回流提取法、连续回流提取法、超临界流体萃取技术、超声波提取技术以及微波提取法等。从栀子中分离提取栀子苷的方法有很多，常用的提取方法有浸提法、超临界流体萃取技术、超声波提取技术以及微波提取法等。2.1浸提法目前，从栀子中提取栀子苷常用的方法有以下几种。2.1.1乙醇提取法乙醇提取法是指利用乙醇的溶解性,将乙醇作为溶剂对物质进行分离提纯的方法。在化学实验、化工提纯、化学制药和中医药剂的制取等广泛应用，乙醇提取法在栀子苷的提取工艺中同样适用。方法为：取栀子果实粉末，加石油醚在90°C下浸泡24小时脱脂，过滤后滤渣用95％的乙醇回流提取，提取液减压浓缩，得到的粘稠状浓缩物即为栀子苷。2.1.2乙醚提取法取栀子果实粉末，加乙醚回流提取多次，合并乙醚提取液，回收乙醚，残留物溶于70％乙醇中，过滤除不溶物后，减压干燥的粘稠状浓缩物即为栀子苷。2.1.3水提取法水提取法是将药材加水将煮取汁的方法。该法最是早使用的一种简易浸出方法，至今仍是制备浸出制剂最常用的方法。水是一种易得、使用安全、对细胞穿透力强的强极性溶剂。栀子中的栀子苷能被水很好的提取出来，但这样用热水提取的栀子苷的杂质较多。2.2超声波提取技术超声波提取（也称为超声波萃取）以其提取温度低、提取率高、提取时间短的独特优势第3页被具有创新意识者应用于中药材和各种动、植物有效含量的提取，是替代传统剪切工艺方法实现高效、节能、环保式提取的现代高新技术手段。超声波提取分离主要是依据物质中有效成分和有效成分群体的存在状态、极性、溶解性等设计的一项学科。合理利用超声波振动的方法进行提取的新工艺，使溶剂快速地进入固体物质中，将其物质所含的有机成分尽可能完全地溶于溶剂之中，得到多成分混合提取液。利用超声波技术来强化提取分离过程，可有效提高提取分离率，缩短提取时间、节约成本、甚至还可以提高产品的质量和产量[7]。2.3超临界流体萃取技术超临界流体萃取（SFE，简称超临界萃取）是一种将超临界流体作为萃取剂，把一种成分（萃取物）从混合物（基质）中分离出来的技术。二氧化碳（CO2）是最常用的超临界流体[8]。超临界是一种新型提取分离技术，它利用流体在临界点附近的某区域内，与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能，且对溶质的溶解能力随压力和温度的改变而在相当宽的范围内变动，这种流体是单一的，也可以是复合的，添加适当夹带剂可以大大增加其溶解性和选择性。2.4微波萃取法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。微波是指频率在300兆赫至300千兆赫的电磁波。利用微波萃取法萃取栀子苷的特点有:试剂用量少，节能，污染小；加热均匀，且热效率较高；过程易于控制；简化了工艺，减少了投资；处理批量较大，萃取效率高，微波萃取的选择性较好；提高萃取效率和产品纯度。三、工艺研究1大孔树脂吸附法大孔吸附树脂主要以苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙腈等为原料加入一定量致孔剂甲酰胺聚合而成。大孔吸附树脂一般为白色球行颗粒状，通常分为非极性和极性两类[9]。大孔吸附树脂是在20世纪60年代发展起来的有机高聚物吸附剂，具有很好的大孔网状结构和较比表面积，可以通过物理吸附从水溶液中有选择地吸附有机物[10]。它的吸附性是由于范德华力或产生或氢键的结果，采用特殊的吸附剂，利用其吸附性和筛选性相结合。从中药中有选择的吸附其中的有效成分，去除无效成分，具有工艺流程短，提取率高，纯度高等特点。北京中医大学的吕茂平[11]等人采用大孔树脂直接中分离纯化获得了含量较低额的栀子苷，并且杂质也比较多。金日显等利用AB-大孔吸附树脂法分离栀子苷，采用乙第4页醇提浓后以3倍的水两洗脱，再以70%的乙醇洗脱，较好的富集了栀子中的栀子苷。2.硅胶吸附法结果吧粘稠状的栀子柑溶于乙酸乙酯中，滤除不溶物，溶液流经硅胶色谱柱，加蒸馏水洗至无杂质，用乙酸乙酯-乙醇混合液洗脱，真空干燥洗脱液后，重结晶即得栀子苷晶体，渝州大学的刘成伦[12]等人提出用氧化硅胶柱层析法从栀子黄废液中提取栀子苷，分离得到的栀子苷纯对好，但其操作复杂，有效成分损失较多，因此要改进操作条件及吸附剂的质量来改善。3.氧化铝附法把粘稠状的栀子苷溶于70%乙醇中，滤除不溶物，溶液流经硅胶吸附柱，加蒸馏水洗至无杂质，用70%乙醚洗脱，真空干燥洗脱液后，重结晶即得栀子苷晶体。四、栀子苷的鉴定栀子苷的鉴定方法有很多种，最常用的有：紫外光谱法、红外光谱法，高效液相色谱法等。1.紫外光谱法栀子的紫外吸收光谱是其各组分特征吸收光谱叠加而形成的，所以在一定条件下只要所含诸成分基本相同，则其紫外吸收光谱相似，所以可以紫外光谱进行鉴别。样品中栀子苷经提取纯化后，95%的乙醇水溶液的紫外光谱最大吸收峰为238nm[13],与其标准对照品比较进行定性及计算其含量[14]。2.红外光谱法栀子苷由于本身分子结构的特点在红外光谱中有特征吸收峰，通过红外光谱可以鉴定。3.高效液相色谱法样品中栀子苷经提取纯化后，用高效液相色谱法测定，以保留时间定性、峰面积定量，测定栀子苷的含量。五、应用1在纺织燃料中的应用合成染料以其色谱齐全,色泽鲜艳,价格便宜,耐洗、耐晒牢度良好等优点逐渐替代了天然染料,近年来，人们的环保意识不断提高,对自身健康的关注程度也越来越高,栀子作为天然植物燃料，不仅无毒无害，属于绿色环保产品，而且具有多方面的医疗保健功效，迎合了现代人回归大自然、保健强身的消费的心理。纺织品染色的主力军[15]。栀子色素包括栀子黄、栀子蓝、栀子红等[16]。第5页1.1栀子黄栀子黄在纺织品中的研究报道最多。研究发现，栀子黄也具有一些天然燃料的通病，如染色时间较长时容易变成灰黄色，颜色比较暗不够鲜艳，在没有媒染色剂的情况下上染效率很低，色牢度较差。高普、沈佳佳和金红蕾[17]用TCEP对栀子黄在羊毛色的染色动力学和热力学影响进行了研究，染色动力学发现TCEP能显著提升燃料栀子黄的上染速率及上染率；明显提升栀子黄上染羊毛的扩散系数；降低了燃料的扩散活化能，有效减弱燃料在纤维内部扩散的能阻；染色热力学表明：栀子黄的吸附等温线符合Freundlich型，TCEP的加入提升了染色亲和力；使得染色绝对值增大，促使燃料和纤维之间形成更多的分子间作用力。1.2栀子蓝栀子蓝色素是由栀子中的栀子甙与氨基酸(甘氨酸、赖氨酸或苯丙氨酸)等物质反应生成1具有易溶解，颜色鲜艳，着色力强，耐热性好，对酸、碱稳定等特点一。。随着人们对服装生态环保要求的提高，天然染料重新成为研究的热点，栀子蓝色素作为天然色素的一员，也引起了较多的关注，主要集中在对蚕丝和羊毛的染色[18-20]。，但栀子蓝对羊毛的亲和力低，故常使用媒染法染色[21-23]，易对环境造成污染。对此问题，沈佳佳、高普等人[24]利用壳聚糖对羊毛进行预处理，通过分析栀子蓝色素上染壳聚糖处理羊毛的染色速率及染色动力学模型，初步探讨了栀子蓝色素对壳聚糖处理羊毛的染色机制。结果显示，经壳聚糖处理的羊毛染色平衡吸附量和上染速率均高于未处理羊毛，栀子蓝色素在壳聚糖处理羊毛和未处理羊毛上的吸附过程均符合准二级动力学模型，表明壳聚糖处理羊毛对栀子蓝色素的吸附过程仍然以化学吸附为主。2在医药方面的应用研究栀子为茜草科植物栀子(GardeniajasminoidesEllis)的干燥成熟果实。栀子苦寒。清热泻火，凉血解毒，擅人心经，长于清心透邪，除烦解郁而安神定志。栀子是茜草科植物栀子的干燥成熟果实，性味苦寒，人心、肺、三焦经，具有泻火除烦、清热利湿、凉血解毒的功效，临床常用于治疗热病心烦、湿热黄疸、血淋涩痛、血热吐衄、目赤肿痛、火毒疮疡等证。2.1姜栀子在药理方面研究情况解热作用栀子生品解热作用最强，炒黄、炒焦品仍有明显的解热作用，但较生品明显降低，炒炭、姜制品解热作用较差，说明较热炮制可使栀子的解热作用降低。抗炎作用栀子姜制品水煎液对巴豆油所致小鼠耳壳炎症和醋酸所致小鼠腔毛细血管通透性增高有明显的抑制作用。镇静作用栀子生品和炮制品水煎液均有明显延长异戊巴比妥钠睡眠时间的作用。护肝作用栀子姜制品醇提液对CCl4所导致小鼠肝损伤SGPT升高均有较好的保护作用。第6页凝血作用栀子炒焦品、烘培品可明显缩短凝血时间，如果加姜的话，即姜栀