黨參主要有效成分提取的研究與進(jìn)展

王碧晗，李留安，楊 雪，王天予，張 偉

（天津農(nóng)學(xué)院 動物醫(yī)學(xué)與動物科學(xué)學(xué)院，天津 300384）

黨參是在我國有名的補益中草藥材之一。黨參的種類在全球有40 多種，其具備的功效包括健脾、益肺、養(yǎng)血生津等，經(jīng)常用其治療食少倦怠、干咳虛喘、氣血不足等疾病癥狀。現(xiàn)代藥理學(xué)的絕大部分研究告訴我們，黨參具有調(diào)節(jié)機體血糖、增強免疫、促進(jìn)造血機能、抗缺氧及抗?jié)兊裙δ茏饔?。黨參還具有健脾作用、對中樞神經(jīng)系統(tǒng)也具抑制作用。黨參提取物的主要成分有糖類、聚炔類、黃酮類以及其他化學(xué)成分。現(xiàn)對黨參部分有效成分的作用以及提取工藝進(jìn)行綜述。

1 黨參主要成分及作用

1.1 多糖類在黨參中有一種重要的活性成分-黨參多糖。對免疫低下的小鼠以及患有出血癥的仔兔使用黨參多糖可以明顯改善它們的胸腺、脾臟、肝臟及腸淋巴結(jié)指數(shù)，建立一個免疫抑制的烏雞模型并對其使用黨參多糖，結(jié)果是黨參多糖可以顯著提高脾臟及法氏囊指數(shù)；促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖，增強巨噬細(xì)胞吞噬功能，誘導(dǎo)細(xì)胞活化，調(diào)節(jié)機體免疫力能服用黨參多糖口服液后檢測血液中的抗體生成水平，結(jié)果顯示該口服液可以顯著提高機體的抗體生成水平；可以使仔豬血清中細(xì)胞因子以及腸黏膜免疫球蛋白的分泌增加。同時，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，黨參多糖能提高仔豬及被免疫抑制大鼠十二直腸、空腸、回腸分泌型免疫球蛋白A、免疫球蛋白A、免疫球蛋白G 和免疫球蛋白M 蛋白表達(dá)水平。黨參多糖能夠大幅度提高免疫抑制大鼠補體C3、C4 含量，改善大鼠的免疫功能。

在產(chǎn)地不同、種類不同的黨參中的黨參多糖基本上都具有抗氧化作用。測定黨參多糖對自由基的清除能力及還原能力和羥基的清除能力及還原能力可以看出，黨參多糖其具備較強的體外抗氧化活性。黨參多糖同時可以降低機體內(nèi)的MDA 濃度，增強體內(nèi)SOD 和全血GSH-Px 的含量，達(dá)到抗衰老的作用。針對急性胃潰瘍大鼠模型使用黨參多糖發(fā)現(xiàn)，其能顯著提高大鼠胃組織中SOD、GSH-Px 活性，并顯著降低MDA、NO 含量和髓過氧化物酶活性。機體內(nèi)的腸道微生物數(shù)量以及代謝等亦可以通過黨參多糖這一種化學(xué)成分進(jìn)行改善和調(diào)節(jié)。黨參多糖藥物可以促進(jìn)益生菌生長，抑制病原菌易位，使外周血內(nèi)的毒素含量大幅度降低，增加腸內(nèi)厭氧菌代謝產(chǎn)物的含量；同時，黨參多糖可以調(diào)節(jié)腸道菌群。

1.2 苷類和聚炔類聚炔類成分中較為特殊的是黨參炔苷，化學(xué)成分研究發(fā)現(xiàn)，黨參炔苷是黨參中特征成分，對黨參的質(zhì)量控制主要在于黨參炔苷，它也是一種指標(biāo)性的成分。黨參對胃黏膜可以起到保護(hù)作用的物質(zhì)基礎(chǔ)主要是黨參炔苷具有抗?jié)兓钚?。黨參中還存在紫丁香苷，紫丁香苷屬于苯酚苷類，對小鼠腎損傷具有保護(hù)作用。能夠降低胰島素缺失的糖尿病大鼠血糖水平；對黨參炔苷的研究還發(fā)現(xiàn)了其具有體內(nèi)外抗腫瘤活性；黨參中的另一種特征性成分為半萜內(nèi)酯類，研究發(fā)現(xiàn)其具有抗炎活性。

1.3 皂苷類和黃酮類黨參總皂苷是黨參中一類重要的活性物質(zhì)，具備免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗菌、降血糖及降脂等作用植物大部分部位都有黃酮類化學(xué)物質(zhì)，絕大多數(shù)的黃酮類化學(xué)物質(zhì)在植物體內(nèi)與糖結(jié)合成形成苷類，只有極小部分的黃酮以游離態(tài)的形式存在。有研究發(fā)現(xiàn)，黃酮類化合物具有抗氧化、抗腫瘤、抗菌、降低心肌耗氧量和清除機體自由基等作用。

2 部分有效成分的提取工藝研究進(jìn)展

2.1 黨參多糖的提取工藝

2.1.1 溶劑提取法 植物中活性成分在不同溶劑中的溶解程度不等，在提取過程中加入最合適的溶劑，溶劑經(jīng)細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，可溶物質(zhì)由于濃度差擴散到細(xì)胞外被提取。鄧鎮(zhèn)濤等用正交試驗優(yōu)化提取工藝，選擇了傳統(tǒng)水提法和醇沉工藝提取黨參多糖并進(jìn)行優(yōu)化。研究結(jié)果顯示，黨參顆粒浸泡在水中2 h，提取溫度為100 ℃、提取3 h，并且最佳醇沉條件下，黨參多糖粗品的得率較高。崔慶新等通過浸提法提取黨參多糖，優(yōu)化后工藝為91 ℃浸提、料液比1:21、再浸提2.5 h，在以上的條件下粗多糖的產(chǎn)率可達(dá)9.46%。武新亮等通過蒸餾水煎煮黨參原料提取黨參多糖，在提取溫度80 ℃，提取5 次，提取5 h，黨參多糖提取率可達(dá)22.31%。在提取時黨參多糖的得率高低與提取時使用的乙醇濃度息息先關(guān)，這一結(jié)論是通過張賽男等學(xué)者的研究分析所得，后通過相關(guān)試驗最佳醇提工藝為：80%乙醇、料液比1∶20、經(jīng)過3 次提取。

2.1.2 超聲波輔助法 超聲波具有較為刺激的作用，可以在某種程度上損壞植物細(xì)胞壁，溶劑輕松進(jìn)入細(xì)胞，溶解所需活性成分，加速提取植物中所需要的有效成分。陳韓英等提取復(fù)方黨參中多糖，超聲輔助提取，溫度 40 ℃、液料比 6:1、提取20 min、提取3 次，最高提取率為12.67%。Zou Yuanfeng 等使用響應(yīng)面法設(shè)計優(yōu)化提取工藝，提取44 min，料液比56:1，超聲功率320 W，黨參多糖的實驗產(chǎn)率為36.26%。提取溫度90 ℃、料液比1:50、超聲功率600 W、超聲時間50 min 時黨參多糖的得率達(dá)到15.9%，這是余蘭等采用正交實驗法優(yōu)化的提取條件。

2.1.3 亞臨界法 提取多糖的方法還有一種亞臨界法。利用水的極性受到溫度和壓力的影響這一原理，通過改變水的溫度來影響水極性的大小，從而將植物中的活性成分萃取出來。同時也是一種比較綠色、經(jīng)濟實惠、高效的提取方法。陳銳等采用單因素、正交試驗優(yōu)化亞臨界水提取工藝，150 ℃、45 min、料液比 12 mL：1g，黨參多糖的提取率達(dá)195 mg/g。

2.1.4 復(fù)合酶法 在中草藥材的細(xì)胞壁內(nèi)可以發(fā)現(xiàn)部分的植物成分被包裹在其中，在提取前加入纖維素酶損壞細(xì)胞壁，可以加快在提取過程中所需要的活性成分在溶劑中溶出，這就是復(fù)合酶法提取植物中活性成分主要依據(jù)。高建德等采用復(fù)合酶輔助法提取并對提取的條件進(jìn)行優(yōu)化，酶用量0.2%、酶解時間1.5 h、酶解溫度50 ℃、pH 4.2 的條件下，黨參多糖得率達(dá)25.23%。

2.1.5 微波輔助法 微波加熱使細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)吸收微波能，吸收后細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)會產(chǎn)熱，植物的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁被破壞，加入的溶劑更加迅速的進(jìn)到細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞內(nèi)的活性成分更易溶出，微波提取法的基本原理如前文所說，其中微波加熱這一特殊方法對提高活性成分的提取起到了較為重要的作用。余蘭等以水為萃取劑，采用微波輔助法萃取洛龍黨參，利用正交實驗獲取最佳提取工藝。萃取溫度70 ℃、固液比為1∶40 (g/mL)、微波20 min、微波輻射功率為500 W 條件下,多糖得率達(dá)14.8%。

2.2 黨參炔苷的提取工藝目前學(xué)者們常常使用冷浸法、超聲提取法等幾種方法提取黨參炔苷。呂立銘等通過單因素試驗法以及正交試驗法，優(yōu)化提取工藝，得出75%甲醇，液固比14:1，提取2 次，每次0.5 h 的條件下，黨參炔苷提取濃度為0.7214 mg/g。楊軍宣等使用解吸- 減壓內(nèi)部沸騰提取。在藥材粗粉中加入3 倍量80%乙醇解吸30 min 后，再加入10 倍量40%乙醇，50 ℃下減壓(真空度-0.03 MPa) 提取2 次，每次15 min，得到的黨參炔苷得量為0.1276 ±0.00 9 mg/g。劉同舉采用了超臨界CO2萃取提取黨參炔苷并優(yōu)化。動態(tài)夾帶劑為乙醇，流速為1 mL/min, 常壓CO2流速為2 L/min，30 MPa，60 ℃下條件下萃取100 min 黨參炔苷得率為0.786 mg/g。

2.3 黨參總皂苷的提取工藝關(guān)于中草藥材中的皂苷類成分，提取工藝傳統(tǒng)的有煎煮法、超聲法，現(xiàn)代技術(shù)加入后的常用大孔吸附樹脂法、超臨界CO2萃取法等。鄧寶安等使用亞臨界水法提取黨參皂苷，單因素試驗及正交試驗優(yōu)化，壓力10.4 MPa、料液比1∶53（g/mL）、130 ℃、110 min，得到的黨參皂苷得率為30.68 mg/g。蔣小飛等優(yōu)化大孔吸附樹脂法提取黨參總皂苷，正交試驗優(yōu)化工藝，得到36 h、45 ℃、料液比1:6 以及D101 大孔吸附樹脂，洗脫液pH9 左右時,得到的皂苷濃度最高。蔡興航等通過單因素試驗的基礎(chǔ)首先確定了使用乙醇回流提取，后續(xù)設(shè)計了相應(yīng)的正交試驗設(shè)計并確定了最佳的提取條件，將最佳提取條件應(yīng)用到黨參莖葉中，在70%乙醇濃度、液料比25 mL/g、70 ℃、90 min的條件下黨參莖葉總皂苷提取率達(dá)4.12%。喬婧等使用CCD- 效應(yīng)面法優(yōu)化超聲提取總皂苷的工藝條件，將藥材粗顆粒浸泡22.98 h，加入71.47%乙醇、超聲30 min、39.64 ℃，此時黨參總皂苷得率為1.638%。方志娥等采用超聲提取法提取黨參總皂苷優(yōu)化提取條件，采用L9（34）正交試驗設(shè)計，得到甲醇提取、料液比1:20、30 min、提取3 次，黨參總皂苷的得率為6.60%。

2.4 黨參中黃酮類的提取薛長暉等使用微波提取工藝提取總黃酮，并提取方法中的部分條件進(jìn)行了改動使其達(dá)到最優(yōu)化，最佳條件為微波功率600W，微波加熱150s、使用60%乙醇、料液比1∶40，在這種條件下總黃酮得率為2.5%。唐文文等采用雙酶協(xié)同超聲法提取總黃酮。通過單因素和BBD- 效應(yīng)面法試驗，確定總黃酮的最佳提取條件為：液料比40 mL:1g，70%乙醇，加入Cellulase 和Pectase 比例為1:1，用量0.45mg/mL、酶解時間60 min、超聲時間42 min，總黃酮提取率為6.511%。

3 總結(jié)與展望

在我國，中草藥材的使用歷史已經(jīng)十分長久。但是在如今的研究以及對于中草藥材應(yīng)用的過程中，出現(xiàn)了不可忽視的瓶頸，那就是中藥部分有效成分的提取以及分離過程，如何提高有效成分的提取成為了研究的重中之重，同時對中草藥的提取分離過程也是中藥生產(chǎn)過程中關(guān)鍵一環(huán)。本文在對于黨參的有效成分提取的文章總結(jié)中得出，黨參多糖使用超聲波提取法，時間44 min、料液比56:1、超聲功率320 W，黨參多糖的實驗產(chǎn)率為36.26%。超聲提取法提取黨參炔苷，提取條件：75%甲醇、提取2 次、每次0.5h，液固比14:1，黨參炔苷提取濃度達(dá)0.7214 mg/g。超聲提取法對黨參總皂苷提取，溶劑甲醇、料液比1:20、超聲30 min、提取3 次，黨參總皂苷的平均得率為6.60%。對于黨參總黃酮的提取則是雙酶協(xié)同超聲法，液料比40 mL:1g，70%乙醇，Cellulase 和Pectase 的 比 例 為1:1， 用 量0.45 mg/mL，酶解60 min，超聲42 min，總黃酮提取率達(dá)6.511%。從以上的總結(jié)可以看出，對于黨參有效成分提取大多數(shù)選擇超聲提取法，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，改良大幅度的提高了提取效率，超聲提取法不僅用時短，且效率較高，同時操作簡單、經(jīng)濟實惠。

以上對黨參提取工藝的優(yōu)化，試驗者們大部分使用了正交試驗設(shè)計、單因素實驗等來優(yōu)化提取工藝。對提取工藝的選擇和提取工藝的參數(shù)優(yōu)化占用了大量的實驗資源和工作時間，同時加重了研究者對于中草藥材中的有效成分作用機理以及后續(xù)進(jìn)行更身層次研究的工作量。優(yōu)化提取工藝對黨參的有效成分提取的過程和產(chǎn)物的可控、明確發(fā)揮出了重要作用；同時也為黨參有效成分藥理作用以及機制的研究奠定了基礎(chǔ)，最終使黨參得到產(chǎn)業(yè)科技化、現(xiàn)代化的發(fā)展。