植物黄酮类化合物提取与分离研究进展
摘要：结合目前已报道的多种植物黄酮类化合物提取与分离的技术方法，对植物黄酮类
化合物提取与分离研究进展进行了综述。
关键词：植物黄酮类化合物；提取；分离
中药主要起源于我国，我国对其有着悠久的研究历史。中药作为中华民族的瑰宝，为中华人民和世界人民的健康做出了巨大的贡献。尤其是近年来随着西药毒副作用的日益明显，以及对中药学研究的深入，中药学引起了人们越来越多的兴趣和重视。黄酮类化合物是中药的有效成分之一，物广泛存在于植物的各个部位，尤其是花叶部位，主要存在于芸香科、唇形科、豆科、伞形科、银杏科、与菊科等。许多研究已表明黄酮类化合物具有多种生物活性，除利用其抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等作用外，在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪氧化酶等方面也有显著效果所以提取分离出具有较高生物活性的黄酮类化合物对医药及食品工业是十分重要的。关于黄酮类化合物提取及分离、纯化方法的研究报道很多，总结起来主要包括以下几个方面的内容。
1黄酮类化合物的提取方法1.1溶剂提取法
包括有机溶剂提取法、水提取法及碱水提取法三种。1.1.1有机溶剂提取法
对苷类和极性较大的苷元如羟基黄酮、双黄酮、橙酮、查耳酮等,常用某些极性较大的溶剂如甲醇、乙醇或混合溶剂提取,对大多数苷元则用乙醚、氯仿、乙酸乙酷等极性较小的溶剂提取。虽然有机溶剂对黄酮的提取率高,但缺点是（1）大多有机溶剂都易燃易爆;（2）多数有机溶剂有毒或具有强刺激性,会危害人体和污染环境;(3)一般成本较高。
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邵金华等[1]人以桂花叶为原料,采用有机溶剂提取法对桂花叶中黄酮类化合物的提取工艺进行研究,通过单因素试验研究了不同浸提溶剂,提取时间,提取温度,乙醇体积分数,固液比对桂花叶黄酮提取率的影响,采用正交试验优化得出桂花叶中黄酮类化合物提取的最佳工艺条件为:浸提时间2h,提温度85℃,乙醇体积分数75%,固液比1︰20(g/mL),在该条件下桂花叶黄酮提取率达1.926%。1.1.2水提取法
由于黄酮苷类物质易溶于水，所以对黄酮苷类物质含量较高的原料，可以采取热水提取法。浸提、煮提均可。但由于水的极性大，易把蛋白质、糖类等溶于水的成分浸提出来，从而使提取液存放时，易变质，为后续的分离带来困难，但是因为消耗溶剂的成本比其他方法低，设备简单，仍为一种可取的提取方法。
李秀信等[2]以紫苏茎为实验材料，按如下步骤：称取干燥样品10g,加人20倍样重的水,在水浴锅恒温90℃提6h,趁热过滤,渣重提1次。合并滤液,浓缩至一定体积,加人无水乙醇,使多糖、蛋白质等大分子沉淀,过滤,继续浓缩直至加人无水乙醇后无絮状沉淀产生,将滤液浓缩至膏状,将浸膏在50一60℃烘箱中烘干,得粗黄酮,称重,最后算粗提物中黄酮含量。实验测得黄酮的提取率为19.6%，略低于同时进行的80%乙醇提取法所得的2.138%和60%丙酮提取法所得的2.00%。
即野菊花用水提取2次,水另外，阮俊等[3]以野菊花为实验材料得到水提法的最佳工艺：的用量依次为8、6倍,提取温度100°C,提取时间为40、40min。1.1.3碱水提取法
由于黄酮类化合物大多具有酚羟基，其易溶于碱水而在酸水中溶解度较小。因此，在提取黄酮类化合物时，可先用碱水浸出;然后再酸化提取液;这样可使黄酮类成分形成沉淀析出。常用的提取碱水溶液有饱和石灰水和氢氧化钠水溶液。但建明等[4]:应用正交设计法,考察氢氧化钠浓度、体积、提取温度、提取时间等因素对甘草黄酮提取率的影响。实验结果表明最佳提14,提取温度为90℃,提取时取工艺条件为:氢氧化钠的浓度为0.2molL,甘草渣提取剂为1∶间为0.5h。此提取条件下的提取率高达96%。
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1.2微波提取法
微波提取是利用不同结构的物质在微波场中吸收微波能力的差异,使基体物质中的某些区域或提取体系中的某些组分被选择性加热,从而使被提取物质从基体或体系中分离,进人介电常数较小、微波吸收能力相对差的提取剂。[5]此法的主要优点是（1）可有效地保护药材中的功能成分,对提取物具有较高的选择性,提取率高;（2）提取速度快、省时,溶剂用量少;（3）安全节能、设备简单,节省投资。
王世宽等[6]以鼠曲草为研究对象，应用微波法提取鼠曲草中的黄酮类化合物，采用单因素实验，正交实验得出微波提取法的最佳工艺条件为：微波作用时间5min,乙醇体积分数15%,料液比1∶60(g/ml),微波功率700W。在此参数组合条件下,黄酮提取率为4.72%。与传统溶剂法的对比实验表明,微波法不仅节省时间,而且提取效率高,是一种快速、高效、节能的新型提取工艺。1.3超声波提取法
超声波提取技术的基本原理是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的浸出。此外,超声波的次级效应,如机械振动、乳化、扩散、击碎等也能加速提取成分的扩散释放,有利于提取。该法时间短、提取率高、成本低、污染小、容易实现产业化。
李帅等[7]以金银花为原料，以总黄酮得率为指标，采用超声波提取法提取金银花中的总黄酮。采用单因素试验和正交试验原理，得出结果：最佳提取条件为超声功率为900W，提取时间40min，料液比1：40，乙醇体积分数80%，在此条件下金银花中黄酮得率为6.26%。1.4超临流体界萃取法
超临界流体萃取技术是通过控制临界温度和压力达到选择性提取和分离纯化的目的。其利用不同密度时流体对物质的溶解能力的差异，实现对混合物的分离。在本法中一般采用CO2为超临界溶剂，使用乙醇为夹带剂。
付玉杰等[8]采用单因素试验对甘草地上部分(茎叶)的超临界CO2提取工艺进行了研究。。得出的最佳工艺参数为:采用40～60目原料，80%乙醇为夹带剂，萃取时间:1.5h;萃取压
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力:30.0MPa;萃取温度:50℃;CO2流量:10kg·h
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;分离压力:5.8MPa;分离温度:40℃。实
验结果表明超临界二氧化碳萃取甘草总黄酮的提取率2.09%，含量5.42%，工艺具有提取率高，纯度高的特点，为规模化生产甘草总黄酮的提取提供了研究基础。1.5酶解法
对于一些黄酮类物质被细胞壁包围不易提取的原料可以采用酶法提取。植物细胞壁的主要成分是纤维素,恰当地利用纤维素酶处理,可使细胞壁发生不同程度的改变,如软化、膨胀和崩溃等,从而可改变细胞壁的通透性,提高黄酮类化合物的提取率。
王晖等[9]研究了银杏叶中黄酮的酶法提取工艺,银杏叶原料经纤维素酶预处理后浸提,总黄酮得率显著提高,对叶得率可达到2.01%。并得到其酶解过程的最优参数为:料液中酶的质量浓度为0.125g/L,酶与底物配比为1：1200,酶解温度45℃,自然pH值,酶解时间2h。1.6半仿生提取法
半仿生提取法是指从生物药剂学的角度,模仿口服药物及其在胃肠道的转运过程,采用一定pH的酸水和碱水依次连续提取,其目的是提取含指标成分高的活性混合物。这种提取法的特点是可以提取和保留更多的有效成分,能缩短生产周期,降低成本。
庞中磊等[10]对柚皮总黄酮半仿生提取工艺进行了研究。以柚皮总黄酮提取量为考察指标，考察了提取温度、提取时间、液料比(提取液体积与柚皮质量之比)对柚皮总黄酮提取量的影响。在单因素试验和正交试验的基础上，获得半仿生法提取柚皮总黄酮的最佳工艺条件:以pH=2.5的盐酸和pH=7.5、pH=8.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液作为提取液，液料比为25mL/g，70℃下提取60min，重复提取3次，在此条件下柚皮总黄酮的提取量为50.65mg/g。1.7闪式提取法
闪式提取技术其依靠机械剪切力和超速动态分子渗透作用，在室温及溶剂存在下数秒内将植物组织破碎至细微颗粒，并使有效成分达到组织内外平衡，实现提取目的.
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鞠健等[11]，采用闪式提取法对玉米须中的黄酮进行提取。在料液比1:50，乙醇体积分数50%，提取时间6min，提取电压40V的条件下总黄酮的提取率最高为3.83mg/g。1.8其它提取方法
除了上面提到的各种单一的提取方法，为了更好地提取植物中的黄酮类化合物，还经常将两种方法联合使用。如邵圣娟等[12]采用超声波辅助纤维素酶解法提取马尾松花粉中的总黄酮，并得到最优提取工艺参数组合为：纤维素酶质量分数0.2%,溶剂乙醇体积分数60%，液固比25∶1，超声时间30min，总黄酮含有量12.02mg/g。以及黄秀香等[13]采用正交试验的方法对一点红多酚超声波辅助半仿生法提取的工艺进行了优化，得到最佳的提取条件为：料液比1∶30、超声功率60W、超声温度60℃、超声时间25min，多酚平均含量为12.08mg/g，含量较高。2黄酮类化合物的分离、纯化办法2.1柱色谱法（柱层析法）
柱色谱常用的固体填料有硅胶、聚酰胺树脂、葡萄糖凝胶、大孔树脂等，这几种吸附剂均可用于黄酮类化合物的分离纯化。2.1.1硅胶柱层析法
张瑞等[14]使用硅胶柱层析法对紫花苜蓿中黄酮类化合物进行分离分析，以硅胶G为固定相，配置展开剂V蒸馏水:V冰乙酸:V正丁醇=5:1:4，混匀静置后，用展开剂的上层液作为淋洗剂，单向一次性进行色谱分离，可以获得较好的分离效果。2.1.2聚酰胺柱层析法
以上样量、洗脱流速、乙醇浓度为考察对象，田宜柏[15]以薇菜为原料提取黄酮类化合物，
采用聚酰胺柱层析法优化分离纯化工艺条件。结果表明：最佳分离工艺参数为上样量3mL（浓70%的乙醇、200mL/h的流速洗脱，度0.749mg/mL）、谱峰较窄，洗脱峰的黄酮含量达到14.45%。此法可较好地分离纯化薇菜黄酮类化合物，经济实用。1.1.3大孔树脂吸附分离
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大孔树脂在中草药研究中的应用越来越广泛,已被有效地用于银杏叶提取物的分离、葛根总黄酮的分离纯化等研究中。大孔树脂的极性、孔径,吸附洗脱条件等,都会影响分离的效果。
陈菁菁等[16]通过实验发现NKA-9型大孔树脂对桑叶总黄酮有较大的吸附量，并得到最佳提取工艺：以20mg·ml-1浓度上样,6倍量水洗涤,70%乙醇洗脱。此条件下,乙醇洗脱物中桑叶总黄酮纯度达到58.2%。与一般方法相比,应用大孔树脂分离纯化桑叶总黄酮,能得到较高纯度的总黄酮,而且方法简便、迅速、经济。2.2薄层色谱法
薄层色谱法是将固定相(一般为固体吸附剂，如硅胶等)均匀地薄薄涂布于光滑底板上(如玻璃等)，将试样点于薄层板的一端，置于密闭容器内展开后，分别以各组分斑点的所处位置及密度来实现对试样的定性和定量分析的一种分析方法。
许沧等[17]在判断银杏叶浸膏中是否含有银杏双黄酮类物质时，发现硅胶G-聚酰胺混合板能将银杏双黄酮与其它黄酮类明显分离,斑点集中清晰，而硅胶G板分离效果较差。2.3纸色谱法
纸色谱法可用于分离各种类型的黄酮类化合物，其具有易得到满意的分离效果、适用范围广、所需设备简单、材料费用少等优点。
佘戟等[18]在探讨胶束纸色谱法在分离、鉴别黄酮类及其水溶性衍生物中的应用时，采用高于临界胶束浓度(CMC)的十二烷基硫酸钠SDS溶液作展开剂,通过纸色谱分离和检测槲皮素、金雀异黄素及其硫酸酯衍生物,考察了SDS胶束浓度、有机改性剂及浓度、荧光强度对分离效果的影响。得到结果：0.01～0.02mol·L-1的SDS胶束水溶液为适宜的胶束浓度,加入体积分数为2%～4%的异丙醇或正戊醇可以显著地改善样品分离效果;SDS溶液也使样品的荧光强度得到肯定的增强。可以证明SDS胶束纸色谱法可以简便、快速、准确、定性地检测和分离黄酮类及其水溶性衍生物。2.4逆流色谱法
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逆流色谱是利用组分在两种不相互溶的溶剂中的分配系数不同，来实现对不同组分进行分离的一种色谱方法。该方法因为不采用固体吸附剂为载体，避免了载体对样品的死吸附，减少了样品的损失，具有分离量大、快速、高效等特点。
丁爱凤等[19]在采用高速逆流色谱法分离制备花生壳中的黄酮类化合物时，在100min内分离制备出3种化合物，经纯度分析发现，这三种黄酮类化合物物的纯度全部超过96.0%。因此可见其分离与纯化效果极佳。
目前,已成功地开发出分析型和制备型高速逆流色谱仪。高速逆流色谱提取技术既可用于类黄酮的制备分离,又可定量,进样量可从毫克级到克级,进样体积可从1毫升到几十毫升,不但适用于弱极性类黄酮的分离,也适用于强极性的类黄酮的分离,还可用于类黄酮粗提物中各组分的分离,也可用于进一步精制,甚至直接从精提物一步纯化到纯品[20]。2.5膜分离法
膜分离法依所用分离膜不同，可分为超滤、微滤、纳滤和反渗透等不同方法。膜分离均在常温下进行，能耗低、不产生相变，可实现对富积产物的高效浓缩，能有效净化产物，除掉杂质。
关海君等[21]叙述了超滤膜在制取大豆异黄酮中的应用情况。他们使用的聚砜材质的有机膜，缺点是不耐高温、高压不耐，有机溶剂。他们超滤时用的是水相提取液，必须在回收溶剂之后进行超滤，如果超滤用在乙醇萃取液直接分离工序上，只能采用无机膜，使工艺更加便捷，其主要的优点是耐高温、高压、耐有机溶剂，与同面积的有机膜相比，具有膜通量大，分离效率高的优点，且易清洗和再生，使用寿命长，但价格比较昂贵。2.6梯度PH法
黄酮类化合物中有酚羟基的取代而显酸性,并且由于羟基的数目和位置不同,酸性强弱也不同,利用这一特性,将植物提取的总黄酮溶于有机溶剂中,依次按弱碱至强碱,从稀碱至浓碱的水溶液的顺序进行萃取,就可以将黄酮按较强酸性至较弱酸性的顺序分别萃取出来。例如可以将其混合物溶于有机溶剂后，依次用5%NaHCO3溶液（萃取7，4´-羟基黄酮）、5%的Na2CO3溶液0.2%NaOH溶液4%NaOH（萃取7-黄酮或4´-羟基黄酮）、（萃取一般酚羟基黄酮）、
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溶液（萃取5-羟基黄酮）萃取，来达到分离的目的[22]。
2.7金属试剂络合沉淀法
金属试剂络合沉淀法是利用盐、铅盐、镁盐能与具有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物形成配合物沉淀,可以把它们与其他化合物分开,加酸解离还原。如铅盐沉淀法即将植物原料的乙醇提取液蒸干,浓缩物用水溶解,加醋酸铅饱和水溶液沉淀黄酮类物质,滤集沉淀,洗净后,悬浮于乙醇中,通硫化氢脱铅,过滤,浓缩乙醇液即可。
2.8活性炭吸附法
活性炭吸附法适用于纯化黄酮甙,尤其是初步纯化水或甲醇水液提取的植物粗提物中的黄酮甙非常有效。方法是先将植物原料用水煎煮(也可直接用甲
醇提取),水煎液浓缩至稠浆状,加入甲醇溶解,过滤,于滤液中分次加入活性炭,检查直至溶液无黄酮反应为止。过滤,将吸有黄酮的活性炭依次用沸甲醇、沸水及7%苯酚水液(即室温下饱和水溶液)洗脱,即得总黄酮。2.9双水相萃取分离法
双水相萃取技术(ATPE)分离原理是物质在双水相体系中的选择性分配。该法设备投资少,操作简单,无有机溶剂残留污染。由于天然植物中所含的化合物
众多,而双水相萃取技术具有较高的选择性和专一性,因此利用这些技术有希望为从天然植物中提取有效药用成分开辟一条新的思路,但目前研究不多。
石慧等[23]利用双水相体系萃取分离加杨叶总黄酮，结果表明采用25％PEG400和12％(NH4)2SO4双水相体系，添加3％的NaCl，萃取率大都能达到95％以上。
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2.10毛细管电泳法
毛细管电泳法具有速度快,选择性高,分离效率高,经济及样品前处理简单,产、进样体积小,溶剂消耗少和抗污染能力强等优点。毛细管电泳因其电泳迁移技术的差异可分为区带电泳、等速电泳、等电点电泳、凝胶电泳和电动色谱柱电泳5种类型。最普通的分离方式是在溶液中使用单一的缓冲溶液,称之为毛细管区域电泳(CZE)。在黄酮类化合物的分离中,主要采用的方法是CZE。吴同在大豆异黄酮提取液分离分析工作中建立了毛细管电泳技术的定量方法[24]。
2.11超临流体界萃取法
具有选择性提取和分离纯化的作用，在提取方法中已经提到。3小结
黄酮类化合物表现出多种多样的药理活性,能防治心脑血管系统的疾病和呼吸系统的疾病,具有抗炎抑菌,降血糖,抗氧化,抗辐射,抗癌,抗肿瘤以及增强免疫能力等药理作用，近年来成为医药、食品领域的研究热点。由于黄酮类化合物种类繁多，提取、分离方法各异，在实际应用过程中应注意综合考虑生产成本、设备条件及植物中其它伴生杂质的性质，结合各提取、分离方法的优缺点，确定最适提取、分离的工艺，以提高活性成分的提取率。
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