枣庄学院277160
摘要:黄花蒿(AcroptilonrepensL.)桔梗目、菊科、顶羽菊属多年生草本,是我国独具特色的抗疟疾药物,一直受到广泛关注。其中从植物中提取的青蒿素,高效,低毒,不易复发等特点成为抗疟新药,同时具有抗癌功能,对这两种主要药用机制进行分析和具体解释。目前,青蒿素的唯一来源是从青蒿中直接提取。通过查阅相关文献,对黄花蒿中的青蒿素的提取纯化和抗氧化性进行综述,以及对其后续的开发利用提供理论基础。
关键词:黄花蒿;青蒿素;提取纯化;抗氧化性
黄花蒿(ArtemisiaannuaLinn)又叫草蒿,青蒿,臭蒿,犱蒿,黄蒿,是菊科蒿属的一年生草本植物,广泛分布在国内各省。青蒿为菊科植物黄花蒿的干燥地上部分[1],青蒿素从青蒿中提取分离得到的一种无色结晶。为中国传统中草药。其有效成分-青蒿素在抗疟方面与传统的奎宁类抗疟药物具有不同的作用机理。青蒿是传统中药,具解热、耐高温、抗炎、镇痛、抑制作用,最早载于《五十二病方》。自公元340年东晋葛洪《肘后备急方》以后,各代书籍屡有青蒿治疗疟疾的记载。1971年首次从中药青蒿中找到具100%抑制疟原虫的抗疟有效部位,1972年进而从中分离出原始性创新的新结构类型抗虐有效单体化合物,命名为青蒿素。青蒿素除了抗疟疾外,还具有抗癌成分[2]。
青蒿的化学成分大体包括倍半萜类化合物,单萜类化合物,三萜类化合物,苷类化合物,香豆素类化合物,黄铜类化合物,脂肪族和烯炔类化合物,蛋白质类化合物等[3]。青蒿素结构相关抗疟化合物的研究多以青蒿素或青蒿酸为原料,通过化学方法(取代、加成、消除、开环、聚合等手段)改变某些化学基因,得到系列青蒿素结构相关化合物[4]。
1提取纯化
1.1冷浸提取
李自勇等[5]采用工业酒精冷浸法提取黄花蒿中的青蒿素,以浸渍时固液比、萃取时母液与萃取剂体积比、萃取次数为考察对象,最终确定酒精体积与黄花蒿质量比为10:1,分3次提取,母液体积为黄花蒿质量的2.5倍,萃取剂乙酸乙酯与母液体积比为1:1,分4次萃取,然后再用活性炭脱色、结晶和重结晶,干燥得到的青蒿素产品产率可达到2.73‰,纯度可达到99%。
1.2超临界CO2萃取法
超临界CO2萃取的主要设备为萃取釜和分离釜,根据萃取物与超临界CO2的分离法,可以采取以下几种方法:
(1)变压法指采用压力变化进行分离的方法。萃取釜和分离釜在等温条件下,将萃取相减压析出溶质,CO2采用压缩机加压,在重新返回萃取釜。
(2)变温法指采用变化温度的形式进行分离的方法。在等压条件下,将萃取相加热升温析出溶质。CO2经压缩冷却后重新返回萃取釜。
(3)压力、温度变化法指通过压力和温度同时改变的形式进行分离。分离釜的压力、温度和萃取釜不同。
具体操作步骤:将青蒿素原料粉碎至60-80mm后,称重并装入萃取釜中。启动超临界萃取设备,待达到预设条件后,记录循环时间,每隔一段时间从分离器中放出样品,直到没有产品出来为止。关闭高压泵开关和萃取釜两端的气流控制阀,打开放空阀将萃取釜中的CO2放空,打开萃取釜取出青蒿素原料。试验流程:CO2—制冷装置—高压泵—缓冲罐—预热器—萃取釜—预热器—分离器—流量计—循环。结果表明:采用超临界CO2流体可以萃取黄花蒿中的青蒿素,因为它选择性高,从而简化了后续分离纯化工艺,采用常规的结晶法就可以获得较高纯度青蒿素。具有简单,高效,低成本,绿色环保的优势。
1.3回流提取
魏国峰等探讨了青蒿最佳提取工艺,分别比较了冷浸法、回流法、索式法、超声法这四种方法。以青蒿素标准品为对照,用紫外分光光度法确定青蒿中青蒿素含量。结果表明:回流提取法的提取率和青蒿素含量较高。杜小英等对用不同提取溶剂(70%乙醇、石油醚、120#汽油)以及不同提取工艺(回流提取法、渗漏提取法和冷循环提取法)所得到的青蒿素用紫外分光光度法进行检测。结果表明以120#汽油回流提取法所得到的收率和含量较高,并指出以120#汽油作提取溶剂的冷循环提取法适合现代化大规模生产。
2抗氧化性研究
2.1抗氧化活性对施肥方式的影响
在黄花蒿体内,各器官的乙醇提取液对DPPH·清除率表现为:叶片>根系>茎,平均值依次为65.05%,45.15%和40.08%。说明黄花蒿叶片的抗氧化能力最强,显著高于根系和茎,但后二者没有显著差异。此外,在不施肥的处理中,各器官乙醇提取液对DPPH·清除率最高,施肥后不同程度降低,类似施肥对菊花抗氧化活性成分的影响,在施肥处理中,叶片的抗氧化活性在CFM显著高于CF和M,后二者没有显著差异。
2.2肝损伤抗氧化指标的时效影响
肝细胞损伤在急性肝损伤中最常见,治疗不及时可发展成为慢性肝病。目前,兽医临床对犬肝病的研究很少,对肝损伤是治疗也没有很好的方法。很多中药对肝细胞损伤具有明显保护作用,已成为肝病治疗研究的重要方向。黄花蒿,味苦,寒,入肝,胆经,在传统中医药中广泛应用于肝炎治疗。青蒿素能够通过保护肝细胞膜和受损肝细胞,减少脂质过氧化,从而对CCl4导致的化学性肝损伤发挥保护作用。
3结论
青篙素的提取方法虽多,但弊端同样不少。汽油法简练,工艺流程短,操作方便,但此法大量消耗汽油,安全性存在问题,且由于沸点高,母液处理困难,需减压回收,回收率低。乙醇法溶剂回收温度较难控制,有效成份易受破坏,收率低。硅胶层析法用硅胶做吸附剂,一次性使用,用量大,成本高,装柱困难,而且分离时间长,分离效果差,溶剂用量大。超临界法速度快,效率高,但投资高。黄花蒿的抗氧化性带来了无数福音。此外黄花蒿还有很多好处:具有补气养阴,清热解毒,对系统性红斑狼疮的免疫调节作用,对卡氏肺孢子虫肺炎的免疫调节作用,抗血吸虫作用,抗炎作用,护肝作用,抗心律失常作用,抗病毒作用,治疗弓形虫感染作用,抗犬附红细胞体作用,抗球虫作用,抗哮喘作用,抗孕作用。
参考文献:
[1]凌立新,张国芬,姚晨,等.青蒿素提取工艺研究[J].亚太传统医药.2009,5(2):37.
[2]张居馨,王士贤,张富庚,等.青蒿琥酯对体外人癌细胞Hela、SACC-83细胞增殖的影响[J].中草药.2001,32(4):345-347.
[3]屠呦呦,倪慕云,钟裕荣,等.中药青蒿化学成分的研究[J].药学学报.1981,16(5):366-370.
[4]屠呦呦,倪慕云,钟裕荣,等.中药青蒿的化学成分和青蒿素衍生物的研究[J].中药通报.1981,6(2):31.
[5]李自勇,秦海敏,喻宗沅,等.工业酒精冷浸法提取青蒿素[J].精细石油化工进展.2008,9(1):35-37.