葛根素的分離與鑒定綜述摘要：根是豆科葛屬植物野葛的塊根的干燥品，為國家批準的藥食兩用植物資源。葛根主要活性成分是以葛根素為代表的異黃嗣類物質，具有抗腫瘤、抗氧化、擴張血管、治療心血管疾病、降血糖、降血脂等顯著藥理作用，本文綜述了六種葛根素的提取方法，并且提供了多種鑒定方法。關鍵詞：葛根素、分離、鑒定1前言葛根素(Puerarin)存在于豆科葛屬植物中在野葛根(Puerarialobata)中含量較高［1］。野葛根在我國分布廣泛是中醫臨床常用的祛風解表藥，具有降低血管阻力，改善心、腦血液循環、減慢心率、降低心肌耗氧量等作用。野葛根中主要含有大豆甙、大豆甙元、葛根素等多種異黃酮類化合物。葛根素已作為原料藥在臨床上廣泛用于治療心絞痛、高血壓、心梗和視網膜阻塞等心腦血管疾病。近年來有異黃酮類化合物用于畜牧業的報道［2-3］。研究發現，異黃酮類物質能顯著促進動物生長減少腹脂沉積改善繁殖泌乳性能，提高免疫力。目前關于葛根中提取分離堅定葛根素的研究報道較少，因此本文主要綜述了葛根素的提取分離的方法。2葛根的介紹葛根是豆科藤本植物野葛的塊根的干燥產品。據中國藥典記載，葛根性甘、辛、涼、無毒，具有解肌、退熱、生津、透疹和升陽止瀉、通經活絡等功效在我國，葛根一直是一種傳統的食藥兩用植物資源，含有淀粉、氨基酸、礦物質等多種營養物質以及黃酮類、三萜類和甾體類多種活性成分。野葛為多年生草質藤本植物，植株被覆褐色粗毛，具圓柱形肥大塊根。塊根外皮為褐色，含有豐富的植物纖維,經過簡單處理后會變得十分強初，常作為編織物纖維使用。塊根內淀粉含量豐富,可制成美味的葛粉及其制品。野葛植株莖基部粗壯，植株上面部分分枝很多，生長高度可達10米以上。野葛葉片為三出復葉，主葉葉柄部分略圓而相對一端漸尖,整體呈菱狀卵形狀;一對小葉側生，較主葉小,呈不對稱卵形。復葉互生,葉柄基部有盾狀大托葉和針形小托葉。葉片兩面都被覆細軟白毛，背面呈灰白色。野葛的花序為總狀花序,于枝條中腋生或頂生。花萼鐘形,花萼為5瓣，呈披針形。野葛的種子為扁平卵圓形,暗紅色［4］。圖1a葛根素植株b葛根粉葛根素除了在臨床醫學上的應用，還具有日常保健功效。目前開發應用較多的是葛根的功能性飲料。針對這一類飲料的安全性和功效性,葛根功能性飲料進行了急性毒性試驗研宄及解酒護肝功效測評。結果表明該功能性飲料無毒性，在飲酒之前飲用該飲料能夠起到增加酒量、解酒防醉的效果。其中的核心成分葛根素更能有效減輕酒精引起的急性肝損傷。葛根素對酒精的作用進行研宄。，葛根的提取物能增強脂類代謝及肝臟的抗氧化性防御功能，從而緩解酒精對身體機能的危害。葛根的藥用在我國中醫學上歷史己久。作為一種傳統中藥，葛根具有獨特的療效,傳統中醫認為，葛根性甘、辛、涼,歸脾、胃、肺經，有解肌退熱、生津止渴、升陽止瀉之功效。主治傷寒、濕熱頭痛、泄瀉、痢疾、斑疹不透、高血壓、心絞痛、耳聾等病癥。中醫學上主要用于治療傷寒中風、急疹腸風等。除了傳統中醫學的應用之外，葛根的藥用在現代臨床醫學上隨著醫學技術的發展，應用方面變得更廣。葛根配合黃岑等藥物可以治療壞死性小腸炎,與炮甲珠一同入藥可以作為痹型頸椎病的有效治療藥，除了與中藥材配伍用于治療臨床疾病以外，葛根含有的活性成分提取后制備成臨床藥劑可用于治療或輔助治療冠心病、心肌梗死、高血壓、腦梗死、早期突發性耳聾、視網膜動脈阻塞、小兒病毒性心肌炎等一系列嚴重疾病。與此同時，葛根獨有的有效成分葛根素已經開發為葛根素注射劑，用于治療心腦血管疾病。而現代藥理學研究表明,葛根除了具有多種多樣的藥用價值，在日常飲食中也發揮著非常好的保健效果，包括擴張血管、抗心律失常、降血壓、降血糖、抗氧化、抗腫瘤等作用［5］。圖2a葛根素2D結構b葛根素3D結構3葛根素的提取方法3.1水煎煮法水煎煮法是植物提取中最經典，最常用的提取方法，該方法在提取過程中，具有溶劑無毒,提取成本低等優勢,而且植物中大部分有效成分或多或少都可以被煎出獲得。但該方法的缺點在于:僅可以用來提取黃酮苷類物質和具有強極性配基的黃酮類物質,對于葛根中的其他成分均有不同程度的浪費,而且提取液中黃酮類物質的含量不高,雜質含量較多［6］。3.2堿提酸沉法大多數黃酮類化合物的結構中含有酚羥基，能與堿反應生成鹽而溶解在水溶液中，因而具有易溶于堿性溶液而難溶于酸性溶液的性質，因此想要提取葛根中黃酮類化合物,可用堿性水溶液或堿性醇溶液作為溶劑來進行提取。常用的堿性提取溶劑有稀氫氧化鈉、碳酸鈉和飽和石灰水溶液。雖然充分利用了黃酮類化合物的理化特性，但此方法引入了其他雜質,且工序復雜,提取時間較長，大大增加了生產成本，因此不適合大規模的生產應用［7］。3.3加熱回流法加熱回流法是目前從葛根里提取黃酮類化合物最常見的一種方法,該法主要是依據被提取物的性質來選擇合適的溶劑。常用的提取溶劑有水、甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮等，出于食品藥品的安全考慮,大多數情況下使用乙醇和水。一般來說,乙醇的提取率要高于水的提取率。由子此法操作簡單，對儀器設備的要求不高,且黃酮得率和純度均較高,所以在黃酮類化合物的提取中是最常用的:但該法也存在著溶劑用量大，提取時間長等缺點［8］。3.4滲漉法滲漉法的具體操作流程為:將原料置于裝有乙醇的滲漉桶中浸泡數小時，再加入乙醇來過濾滲漉液,最終將濾液濃縮成膏狀后干燥得到干浸膏。有研宄表明最佳的提取工藝為以料液比為1:12的75%乙醇進行滲漉，滲漉速度為2mL/min。此時獲得的提取物純度高，提取率也很可觀［9］。3.5超聲波輔助提取法近年來，超聲波輔助提取技術作為一種新型的提取方法己廣泛應用于天然藥物有效成分的提取應用中。超聲波是指頻率在20KHz-50MHz左右，具有波動與能量雙重屬性的機械波。超聲波輔助提取技術具有提取時間短、提取效率高、操作簡單、條件溫和的優點;其缺點包括噪聲較大、提取成本較高，并且對操作人員的身體有一定的損害。目前超聲波提取法大多用于在實驗室中對少量樣品進行預處理，由于缺乏有效的工程放大手段,因而未能在工業生產中大規模采用。超聲波輔助提取法提取鮮葛根榨汁廢料中的黃酮類化合物實驗結果表明:當超聲頻率為40KHZ、超聲功率為160W時,所得葛根黃酮最大提取率為7.28%［10］。3.6酶解法酶解法利用各種酶將葛根中的淀粉、纖維素、蛋白質、果膠等雜質分解去除，從而將葛根中的活性物質提取并保留。該方法具有高效、提取條件溫和等優點，因為異黃酮類物質在高溫條件下易分解,所以使用酶解法提取葛根,不僅能得到較高的提取率,而且不會破壞葛根中的活性成分。纖維素酶用于提取葛根異黃酮,使其總收率提高了13%。雖然酶解法具有許多優點，但因為成本太高,工業放大比較困難，所以目前暫時還沒有在工業上應用。低溫提取有研宄表明，當溫度超過80°C時,葛根素就開始分解,并且隨著溫度升高。葛根素的分解速度也會加快。另外，高溫環境也會影響葛根提取物的抗氧化性，使其抗氧化活性降低。因此，高溫條件對葛根各成分的提取在一定程度上都會有影響，不管是有效成分含量還是抗氧化活性。葛根素在常溫水中的溶解度較低，僅為0.462g/100mL,但易溶于熱水。因此如果提取溫度過低將會降低提取率?？梢酝ㄟ^加入合適的助溶劑,提高葛根素在水中的溶解度,從而嘗試在較低溫度下對葛根進行提取。目前醫學上使用的葛根素注射液都添加了大量的丙二醇來提高葛根素的溶解度，但長期注射丙二醇成分極易引起溶血、過敏等不良反應。因此目前國內外都有各類關于提高葛根素溶解度的研究。包括制備成納晶，構建自乳化系統、制成磷脂復合物、制成脂質納米粒等。有研宄者對聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯毗咯烷酮(PVP)、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、甲基纖維素(MC)和羥丙基甲基纖維素(HPCM)五種常用的藥物高分子聚合物對葛根素的助溶效果做了相關研宄，結果證明PV對葛根素提取的助溶效果較好通過繼續深入該方面的實驗探討及數據分析，測試9種助溶劑對葛根素的助溶影響并繪制助溶曲線，這一系列實驗數據表明,賴氨酸、精氨酸、組氨酸、煙酰胺和PVP這五種成分可作為理想的葛根素提取助溶添加劑。與此同時，有研宄小組通過研究葛根素的溶解過程發現葛根素在水中最初以一水合物狀態溶解，且會逐漸向溶解度更低的二水合物轉變，導致葛根素水溶液在自然狀態下會出現溶解度降低的現象。而加入一定量的PVP不僅可以有效的抑制該轉變，還能使葛根素在水中的濃度較為穩定的維持在更高的水平［11］。4葛根中異黃酮類物質的檢測方法近年來隨著對葛根研究的深入而了解到,葛根中主要的活性成分就是異黃酮類物質，于是針對葛根異黃酮類物質檢測方法的研宄發展迅猛。目前國內外學者研宄報導的檢測方法主要包括：熔點法(meltmpointmethod)、紫外光譜(ultravioletspectroscopy,UV)>紅外光譜法(InfraredSpectroscopy,IR)、薄層色譜法(thin一layerchromatography,LC)、氣相色譜(gaschromatography,GC)、高效液相色譜(HighPerformanceLiquidChromatography,HPLC)高效毛電泳法(highperformancecapillaryelectrophoresis,HPCE等o在以上檢測方法中，實際應用得比較多的是高效液相色譜法(HPLC)o此方法具有分離效果好、進樣量少、檢測靈敏度高、精密度高等優點。目前有許多實驗都基于HPLC分析法對葛根類黃酮類物質進行研宄，陳斌等人使用HCLC來分析葛根中的葛根素及大豆苷成分，并表示實驗中使用HPJLC分析葛根素及大豆苷具有簡便、快速、重現性好等優點。近年來中藥HPLC指紋圖譜技術發展迅速,中藥指紋圖譜作為一種有效的中藥材質量控制標準,己經獲得國際上的一致認可。而關于葛根的HPLC指紋圖譜的研宄報導也有諸多進展［12-13］o5總結葛根素提取方中以超聲波及微波輔助提取產率較高，與傳統工藝加熱回流提取和水解相比，其生產周期短、效率高，設備簡單，環境污染少，產品成本低。此外，對于葛根素的分離純化研究越來越多，從系統溶劑提取法到萃取法到如今的大孔樹脂吸附法探討較多。如今又出現了超臨界二氧化碳萃取法，B-環糊精分離法，膜分離法等。其分離純化效果并沒有測定但是值得人們更加深入的研究，提出更多的提取工藝理論。參考文獻：張蕾朱蓉貞潘揚等.不同品種及產地的葛根中葛根素含量的比較[J].中國中藥雜志199520(7)：399-400.⑵蔣守群蔣宗勇.大豆異黃酮在畜牧業上的研究與應用[J].飼料工業200627(12)：1-6.生廣旭宋春玲，朱晶.大豆異黃酮在畜牧生產中的研究與應用[J].黑龍江畜牧與獸醫2005(11)：8183.國家藥典委員會.《中國藥典》2015版(S).北京:中國醫藥科技出版社,2015:333.陳荔坦，陳樹和,劉焱文.葛根資源、化學成分和藥理作用研究概況[J].時珍國醫國藥,2006,17(11):2305-2306.尹建華，周慶宏,李映廷，等.葛根在昆明地區的主要栽培技術措施探討[J].綠色科技,20148(08):川-U2.李悅,李艷菊.國內外葛根功能食品研究進展[J].食品研宄與開發,2007,28(12):174-177.方起程，林茂，孫慶民，等.葛根黃酮的研究[J].中華醫學雜志,1974,54(05):271-274.KinjoJ,FurusawaJ,BabaJ,etat.StudiesontheconstituentsofPuerarialobate.III.Isoflavonoidsandrelatedcompoundsintherootsandthevolublestems[J].ChemicalPharmaceuticalBulletin,1987,35:4846-4850.TakashiH,YutakaE,UshioS.InducedisoflavonoidsfromcopperchloridetreatedstemsofPuerarialobate[J] 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