木脂素生物學(xué)特性及分離提取研究進(jìn)展

□ 曲宏悅 張彥龍 黑龍江大學(xué)

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木脂素生物學(xué)特性及分離提取研究進(jìn)展

□ 曲宏悅 張彥龍 黑龍江大學(xué)

木脂素類化合物是一類天然酚類化合物，具有優(yōu)良的生物學(xué)活性，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品等方面。近幾年木脂素類化合物合成與分離受到人們的關(guān)注。本文闡述了木脂素的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、生物活性以及提取方法的研究進(jìn)展。

20世紀(jì)70年代，醫(yī)學(xué)家意外地發(fā)現(xiàn)了木脂素的存在，從此，針對(duì)木脂素這種物質(zhì)的功能性研究，在學(xué)術(shù)界引發(fā)了一陣熱潮。木脂素是一種化合物，來源于植物，所產(chǎn)生的作用與人體分泌的雌激素極其相似。因此，醫(yī)學(xué)家就把它歸在植物雌激素的范疇里。經(jīng)過研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，木脂素具有很多有益的功能，比如：預(yù)防癌癥、延緩衰老等。隨著科技進(jìn)步，人們得以借助先進(jìn)的科技手段，對(duì)木脂素進(jìn)行提取分離。

近年來，許多現(xiàn)代化手段被應(yīng)用于五味子木脂素的提取分離上。本文主要根據(jù)近年來的文獻(xiàn)報(bào)道和自身工作研究對(duì)木脂素的生物學(xué)特性及提取分離進(jìn)行分析。

木脂素的生物學(xué)特性

木脂素的結(jié)構(gòu)及代謝

北五味子中，木脂素的活性最強(qiáng)。通常情況下，可以將木脂素分為5個(gè)大類，即聯(lián)苯環(huán)辛二烯類、二苯駢呋喃聯(lián)苯環(huán)辛二烯類、2，5-二芳基四氫呋喃類、4-芳基四氫萘類、2，3-二甲基- 1，4-二芳基丁烷類。在此基礎(chǔ)上，可以根據(jù)其具體的結(jié)構(gòu)，將這5個(gè)大類進(jìn)一步地細(xì)分。比如：第一大類可以分為R型和S型，有時(shí)也包括椅型和船型。由上述可知，木脂素的結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜多變的。通常情況下，科學(xué)家是借助光譜技術(shù)，才能看到木脂素的上述特征的，有時(shí)，還需要借助X射線來觀察結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的木脂素。通常情況下，木脂素是獨(dú)立于別的物質(zhì)的，偶爾會(huì)與糖發(fā)生融合。經(jīng)觀察得知，木脂素以白色晶體狀態(tài)存在，也正因其固體晶體的形態(tài)，它的揮發(fā)功能幾乎為零。

木脂素的生理活性及應(yīng)用

木脂素對(duì)治療疾病益處很多，它不僅能保護(hù)肝臟器官，還能有效預(yù)防癌癥，幫助人體抵抗艾滋病毒的入侵、抑制醛糖等。木脂素不僅有益于人體健康，還能幫助治療人體疾病，甚至美容養(yǎng)顏。

木脂素的分離提取

溶劑提取法

通常情況下，要根據(jù)提取物的具體特點(diǎn)來決定即將調(diào)制的萃取溶劑成分和劑量。在具體的調(diào)制過程中，還需要充分考慮這二者之間的關(guān)系，一定確保二者的密度不能相同，這樣二者不會(huì)融在一起，木脂素就會(huì)被提取出來。經(jīng)過多次反復(fù)試驗(yàn)，筆者發(fā)現(xiàn)，通常情況下，木脂素在低極性溶劑是比較容易發(fā)生溶解的，因此，在對(duì)木脂素提取時(shí)，是需要這些低極性溶劑的。將提取過程重復(fù)多次，可以減少雜質(zhì)。周玲 等用響應(yīng)面分析法優(yōu)化五味子木脂素的萃取工藝，最優(yōu)條件為萃取時(shí)間16 min，萃取溫度41℃，攪拌速 520r/min，其萃取率達(dá) 92.75%。

微波提取法

微波輔助提取法，就是指科學(xué)家在萃取的過程中，借助微波來輔助提取的一種方法?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，使用這種方法后，不僅提取物的品質(zhì)優(yōu)良，雜質(zhì)稀少，而且還省時(shí)省力，有事半功倍的效果。采用微波輔助提取法時(shí)，科學(xué)家不必借助熱力，因而實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)提取過程的控制，且不會(huì)對(duì)提取的成分造成二次破壞。除此之外，微波輔助提取法同時(shí)適用于多種溶劑種類，且能保證以最少的溶劑獲得最優(yōu)的提取效果。微波輔助提取法，對(duì)環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)也是比較小的，由于溶劑的可回收，微波輔助提取法能將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污染降到最低。由于微波輔助提取法的上述優(yōu)點(diǎn)，目前在多個(gè)藥材提取的領(lǐng)域已開始逐漸應(yīng)用。黃天輝 等以五味子為研究指標(biāo)，通過正交試驗(yàn)，對(duì)微波輔助法萃取五味子木脂素的工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究，且與回流法作了比較。結(jié)果表明，微波輔助法最佳工藝條件是稱量粒徑為80目的五味子，按照料液比12∶1加入80%乙醇作提取溶劑，以850 W的功率微波輻射萃取35 min，該法的提取率明顯優(yōu)于回流法。

超聲波提取法

超聲波提取法是一種借助于超聲波提取木脂素的方法。在超聲波的作用下，空間內(nèi)會(huì)發(fā)生速度極高、影響極強(qiáng)烈的某種效應(yīng)，也包括明顯的機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)。超聲波通過其所產(chǎn)生的機(jī)械效應(yīng)，有力地刺激了溶劑中各個(gè)分子，使之運(yùn)動(dòng)起來，從而使溶劑能更強(qiáng)力地進(jìn)入構(gòu)成藥物的細(xì)胞中去。同時(shí)，在超聲波強(qiáng)有力的作用下，藥物的細(xì)胞壁發(fā)生瞬間破碎，從而更有利于木脂素成分的高效提取。在超聲波的作用下，木脂素的提取率不但高，而且其所用的時(shí)長(zhǎng)也比較短。由于超聲波本身就能產(chǎn)生比較大的能效力，無需熱力的輔助，所以不會(huì)對(duì)提取的成分造成二次破壞。正是因?yàn)槌暡ǖ奶崛》椒ǖ膬?yōu)越特性，近年來，已被許多醫(yī)學(xué)者、科學(xué)家、研究學(xué)者用來進(jìn)行特定藥物的提取。Hai Zhang等采用超聲波法，對(duì)我國(guó)10個(gè)不同產(chǎn)地的北五味子作了研究，以五味子醇甲、乙素、醇乙、酯甲、甲素、丙素等6種木脂素作為研究指標(biāo)，考察了3種不同的溶劑（甲醇、乙醇、50%的甲醇）對(duì)提取率的影響，結(jié)果表明，甲醇是最佳溶劑，且30 min效果最佳。

結(jié)語

木脂素來源于植物，富含有益的活性成分。它安全無毒，且性質(zhì)十分穩(wěn)定，既有豐富的營(yíng)養(yǎng)，還有寶貴的藥用價(jià)值，具有廣闊的應(yīng)用前景。因此，開展木脂素這一領(lǐng)域的研究，具有重要意義。

通訊作者：張彥龍