李鳳，王文全，2*，游佩進，張紅瑞

（1.北京中醫(yī)藥大學中藥學院，北京 100102；2.中藥材規(guī)范化生產(chǎn)教育部工程研究中心，北京 100102）

黃岑中黃酮類成分提取工藝研究進展

李鳳1，王文全1，2*，游佩進1，張紅瑞1

（1.北京中醫(yī)藥大學中藥學院，北京 100102；2.中藥材規(guī)范化生產(chǎn)教育部工程研究中心，北京 100102）

分別對黃芩中的黃酮類成分黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素提取工藝進行綜述，以期為黃芩黃酮類成分未來的相關研究提供參考。

黃芩苷；黃芩素；漢黃芩素；提取工藝

黃芩為唇形科植物黃芩Scutellaria baicalensisGeorgi的干燥根［1］，是我國常用大宗中藥材之一，應用歷史悠久?，F(xiàn)代研究表明，黃芩活性成分主要為黃酮類化合物，其中黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素在醫(yī)藥和其他領域有著廣泛用途，具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗過敏、調(diào)節(jié)免疫、調(diào)節(jié)心血管、保肝利膽、解熱、降壓、降血糖等藥理活性［2］。其傳統(tǒng)提取方法有煎煮法、浸漬法、回流提取法等；隨著科學技術的進步，在多學科互相滲透的基礎上產(chǎn)生的浸提新技術新方法，如超聲波提取法、微波提取法、酶提取法等也用在了其中。因此，分別對其提取工藝進行綜述，以期為黃芩黃酮類成分未來的相關研究提供參考。

1 黃芩苷的提取

1.1 傳統(tǒng)提取方法

黃芩苷的傳統(tǒng)提取方法有煎煮法、浸漬法、回流提取法等。

1.1.1 煎煮法 采用煎煮法提取黃芩苷時，影響因素主要有浸泡溫度、煎煮次數(shù)、加水量及煎煮時間等。

李曉芳等［3］對黃芩苷在水提取工藝中的降解過程進行研究，結果發(fā)現(xiàn)在以水為溶媒提取黃芩藥材中的黃芩苷時，宜在60℃以上條件下浸泡處理，或者將黃芩藥材首先煮沸，可減少黃芩苷的降解，提高黃芩苷的提取率；而李建華等［4］進一步研究卻發(fā)現(xiàn)在60℃時進行黃芩投料提取，黃芩苷的損失仍然比較大，提出宜在80℃以上條件下浸泡處理，或者將黃芩藥材預先通過炮制滅活內(nèi)源酶，以減少黃芩苷的降解。

對煎煮次數(shù)、加水量及煎煮時間影響黃芩苷的提取進行研究，以提取的黃芩苷的量為考察指標，孫益林等［5］認為用10倍量的水煎煮2次，每次1.5h為最佳工藝；王青［6］則認為黃芩水提取的最佳工藝為水煎煮3次，第1次加10倍量的沸水提取1.5h，第2次加8倍量的水提取1h，第3次加6倍量的水提取30min，黃芩苷的收率可達91.06%；朱思明等［7］發(fā)現(xiàn)用料液比為1∶15，提取3次，每次1.5h為黃芩苷的較佳提取工藝。

根據(jù)黃芩苷的理化性質(zhì)，可采用堿性離子水煎煮法提取黃芩苷，韓魯佳等［8］的實驗表明，該方法的得膏率明顯提高，以pH值為10的堿性離子水效果最好，提取得率和含量都較高，提取得率為14.71%，含量為89.04%，隨著煎煮時間的縮短，特別是縮短第二次煎煮時間，得率雖有所下降，但黃芩苷的含量明顯提高，可達95%。

姚燕萍［9］研究提出采用黃芩加水煎煮提取后濃縮、不加礬、噴霧干燥的方法生產(chǎn)黃芩苷提取物的新工藝，具有流程簡單，生產(chǎn)周期短，顯著提高提取效率的優(yōu)點。應用新工藝后，黃芩提取物收率由原來的12%提高到22%，黃芩提取物中黃芩苷含量由原來的4%升至20%～24%，在大批量生產(chǎn)中，取得顯著的經(jīng)濟效益。

可見，煎煮法作為傳統(tǒng)的提取方法，雖然可以方便地進行工業(yè)化生產(chǎn)，但是提取率較低，溶媒用量大，耗時長。通過改進方法及優(yōu)化工藝，可以提高黃芩苷收率。

1.1.2 浸漬法 在探討黃芩苷提取工藝時，王洪鵬等［10］發(fā)現(xiàn)加酸沉淀時pH值、加熱溫度、保溫時間及靜置時間對黃芩總苷收率的影響極大，并證明黃芩苷提取的最佳工藝條件為pH值1.5～2.0，加熱溫度70℃，保溫時間60min，靜置時間24h，黃芩苷粗品的提取率為13.21%。

冷浸法溶媒用量大，耗時長，提取率也較低。

1.1.3 回流提取法 張鳳梅［11］通過正交試驗證實乙醇濃度為50%、熱回流提取3h、溶劑量為12倍時是黃芩苷的最佳提取工藝條件。熊淑華等［12］研究表明用10倍量的60%乙醇，回流提取3次，每次1h提取，所得黃芩苷含量最高。而潘燕等［13］通過優(yōu)化得到黃芩苷醇提的最佳工藝為黃芩粉末20目，回流提取2次，分別加8倍和6倍量60%乙醇提取2h和0.5h，黃芩苷提取率為9.81%，比傳統(tǒng)的回流提取率有所提高。蔣榮珍等［14］采用星點設計－效應面優(yōu)化法優(yōu)選黃芩提取工藝條件：乙醇濃度45%、提取時間120min、溶劑用量4倍，所得結果與正交及均勻設計相比，提高了精確度。

回流法雖然提取較完全，但是耗時較長，而且需要加熱。

1.2 提取新方法

黃芩苷的提取新方法有超聲波提取法、微波提取法和酶解法。

1.2.1 超聲波提取法 郭孝武等［15，16］研究了不同頻率超聲對提取黃芩苷成分的影響，比較在同一提取時間，頻率分別為20、800、1 100kHz時，黃芩苷提取得率的不同，黃芩苷的提取率隨超聲頻率的增大而減少，頻率為20kHz得率最高；他們進一步研究了該頻率下不同提取時間對黃芩苷提取率的影響，其提取率隨提取時間的延長而增加，到一定時間，再延長，其提出率增加不多，但其含量有一極限值，超聲提取時間以40min為宜。說明超聲提取法沒有改變黃芩苷有效成分，且證明了該法與常規(guī)煎煮法相比，無需加熱，提取時間縮短，提高了黃芩苷的得率。

王勝男等［17］通過正交設計結合單因素分析方法考察超聲循環(huán)提取黃芩苷的最佳條件：80目黃芩粉末，60%乙醇40℃超聲循環(huán)提取3次，每次40min，超聲功率為100W，黃芩苷收率為6.10%。超聲循環(huán)提取法優(yōu)于傳統(tǒng)的醇提酸沉法，超聲循環(huán)提取技術將超聲、加熱、循環(huán)同時應用于提取過程，是一種高產(chǎn)率、低成本、操作簡單、污染小的中藥提取方法。王地等［18］發(fā)現(xiàn)利用流體動力式超聲提取黃芩，水提液中黃芩苷的含量顯著高于槽式超聲和煎煮法。

超聲波提取方法與傳統(tǒng)方法相比較，具有設備簡單、提取時間短、提取率高等特點。雖然超聲波提取技術能提高提取率，但它對提取瓶放置的位置和提取瓶的瓶壁玻璃厚薄要求較高，且目前超聲波提取技術主要用在小型實驗室，國內(nèi)尚無超聲提取中藥的生產(chǎn)設備，要用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，還要解決有關工業(yè)設備放大的問題［19］。

1.2.2 微波提取法 張瑞忠［20］研究認為采用輸出功率480W的微波技術，對60目黃芩粉浸提20min為黃芩苷的最佳浸提方案，且微波浸提法對黃芩苷的提取效率（黃芩苷含量為6.85%）明顯優(yōu)于常規(guī)煎煮法。程存歸等［21］采用微波輔助提取法對從黃芩中提取黃芩苷的方法進行研究，結果顯示，當采用60%乙醇水溶液時黃芩苷的得率最大；得出微波輔助提取的最佳工藝為：黃芩原材料粉碎粒度200目，溶劑為60%乙醇溶液，微波輻射8min，黃芩苷得率為14.51%。李芳等［22］運用微波輔助乙醇回流聯(lián)合工藝從黃芩中提取黃芩苷，確定了微波加熱時間為4min，乙醇濃度為50%，料液比為1∶10為最佳工藝條件，還發(fā)現(xiàn)乙醇溶液濃度對黃芩苷收率的影響最大。

微波輔助浸提的優(yōu)點是加熱速度快、加熱均勻、高效節(jié)能、選擇性強，它可快速達到較高溫度，縮短浸提時間，減少溶劑消耗，所以是一種簡單、快速、安全的方法［23］。

1.2.3 酶解法 張福維等［24］應用纖維素酶提取黃芩中的黃芩苷，在纖維素酶的比活力為1 500個活力單位、pH值5.0、溫度50℃條件下進行研究，結果顯示不同酶解時間對黃芩苷的百分含量有很大影響，在50℃保溫18h產(chǎn)物純度可以達到82.08%，其黃芩苷的提取率為8.67%；酶解時間為18h、煎煮時間為40min，黃芩苷的純度就達到81%，煎煮時間過長會有部分黃芩苷水解，也會影響產(chǎn)物純度；加酶提取黃芩苷比不加酶提取的產(chǎn)率提高16.3%，且縮短了煎煮時間，產(chǎn)物中黃芩苷的純度有明顯的提高。徐曉英等［25］提出了利用黃芩藥材中共存酶特性調(diào)節(jié)性提取制備黃芩提取物的方法，結果顯示，在設定的酶解條件下，可以平衡提取黃芩中的黃芩苷與黃芩素。

1.3 其他方法

此外，李巧如等［26］采用濕法粉碎提取法從黃芩中提取黃芩苷，并與回流提取法及超聲提取法進行比較研究，發(fā)現(xiàn)前者黃芩苷提出量較后兩者明顯提高。丁延虹等［27］采用液－液連續(xù)萃取裝置提取黃芩苷，正交試驗優(yōu)選最佳提取工藝：溶劑循環(huán)2.5個周期、提取溫度50℃、蒸餾時間6h，結果發(fā)現(xiàn)該新型提取方法黃芩苷含量顯著優(yōu)于水提酸沉法。

綜上所述，大部分都是在實驗室條件下進行的，要從實驗室放大到實際生產(chǎn)中，還有待進一步研究，用于工業(yè)化生產(chǎn)，還是以傳統(tǒng)的煎煮法為宜。

2 黃芩素的提取

黃芩中黃芩素的質(zhì)量分數(shù)只有0.04%～0.28%，直接提取高純度黃芩素難度較大，通常采用直接酸水解、熱裂解和酶催化水解等方法將來源較廣的黃芩苷制備成黃芩素［28］。

2.1 直接酸水解法

趙春穎等［29］采用直接酸水解黃芩苷制備黃芩素，并對其工藝進行優(yōu)化。水（溶媒）用量為黃芩苷的100倍、濃硫酸量為黃芩苷的7倍，制備時間為6h，萃取3次為最佳制備工藝，該工藝簡單，制備率較高。而蔣建軍等［30］采用酸沉堿溶法從黃芩中提取黃芩苷，通過水解黃芩苷制取黃芩素粗品，再經(jīng)硅膠和聚酰胺柱層析純化，得高純黃芩素，結果表明最佳條件為黃芩苷在20%鹽酸水溶液中為2%（質(zhì)量分數(shù)），反應溫度373K，反應時間1.5h，在此條件下，黃芩素的產(chǎn)率為89.86%，其純度為99.35%。該方法簡便快速、成本低廉，為高純度黃芩素的制備提供了一條新途徑。

許閩等［28］比較了熱裂解法和直接酸水解法，熱裂解方法當溫度超過200℃時，可以獲得含量為94.47%以上的黃芩素，得率不高于41.64%；而直接酸水解方法獲得黃芩素的含量為92.15%以上，且得率為66.03%以上；得出直接酸水解法制備黃芩素工藝簡單可行，得率較高，實用性強的結論。

2.2 浸漬法

王彩芳等［31］通過正交試驗得出黃芩素的最佳提取工藝為采用冷浸法，水為提取溶劑，提取90min，共取4次；還進行冷浸法用水作為溶劑、提取120min、提取4次及提取90min、提取5次的比較實驗，結果黃芩素的提取率分別為4.90%和5.11%。

2.3 超聲波提取法

姚亞紅等［32］通過正交試驗比較浸提法和超聲提取法提取黃芩素，發(fā)現(xiàn)后者得率高、且溶劑用量少，其最佳提取工藝為：用10倍量乙醇，超聲提取2次，每次30min。

2.4 酶解法

王宏志等［33］通過研究得出纖維素酶解黃芩藥材的最佳工藝條件：浸提倍數(shù)20，加酶量20U·g－1藥材，pH4.8，溫度50℃，時間8h。與傳統(tǒng)的水煎提取效果相比，酶解法提取黃芩生藥材使得黃芩素提取率提高了5倍多。劉云華等［34］對黃芩藥材中黃芩苷的酶解條件和黃芩素的提取工藝進行研究，得出較佳酶解條件和提取工藝：黃芩藥材粉碎至10～20目，加水6倍，于60℃保溫10h；酶解后的黃芩藥材加8倍量70%乙醇回流提取2次，每次1h。黃芩素的提取率大于70%，工藝穩(wěn)定可行。赫玉芳等［35］也發(fā)現(xiàn)采用先酶解后回流提取的工藝生產(chǎn)黃芩素收率高。姚亞紅等［36］進一步研究發(fā)現(xiàn)黃芩素的最佳酶解工藝為溫度40℃、pH6.0、時間12h，此時提取液中黃芩素含量最高。周健等［37］建立了水提法制備黃芩苷，酶解法制備黃芩素的新方法，制得黃芩素產(chǎn)率達到84.2%，純度達到93.2%。魏建文等［38］利用酶解法通過正交試驗篩選黃芩素的最佳提取工藝為采用6倍量無水乙醇，功率70%，提取5次，每次20min，提取物中黃芩素含量為57.57%～73.32%，黃芩中黃芩苷水解完全。

3 漢黃芩素的提取

關于漢黃芩素的提取，報道的比較少，有采用索氏提取和酶解法提取。

3.1 索氏提取法

陳翠麗等［39］以漢黃芩素的提取率為指標作比較，得出從黃芩藥材中提取漢黃芩素的最佳方案為用甲醇進行索氏提取，時間5h，提取液濃縮得膏體，再通過柱色譜分離，用石油醚-醋酸乙酯進行梯度洗脫，最終提取率達0.53%，比傳統(tǒng)水煎提取法0.17%提高近2倍多。

3.2 酶解法

王宏志等［33］以漢黃芩素的提取率為指標，通過考察浸提倍數(shù)、加酶量、pH、溫度、時間對纖維素酶解反應提取漢黃芩素的影響，得出纖維素酶解黃芩藥材的最佳工藝條件：浸提倍數(shù)20，加酶量20 U·g－1藥材，pH4.8，溫度50%，時間8h。與傳統(tǒng)的水煎提取效果相比，酶法提取黃芩生藥材使得漢黃芩素提高了近4倍。

4 討論

以上分別從黃芩苷、黃芩素及漢黃芩素3個方面對黃芩黃酮類成分的提取工藝進行了較系統(tǒng)的綜述，既有傳統(tǒng)的方法，也有現(xiàn)代的新技術新方法。

4.1 不同提取方法

綜上所述，指標不同，不同提取方法的提取率也有所不同。根據(jù)各提取方法本身的優(yōu)缺點，選擇適合的方法。

傳統(tǒng)方法中煎煮法雖然可以方便地進行工業(yè)化生產(chǎn)，但是提取率較低，溶媒用量大，耗時長；冷浸法溶媒用量大，耗時長，提取率也較低；回流法雖然提取較完全，但是耗時較長，而且需要加熱。因此，利用不斷出現(xiàn)的新技術、新方法提取黃芩化學成分，是目前黃芩研究領域的一大熱點。

超聲波提取法具有操作簡單、省時、節(jié)能、提取率高等優(yōu)點，推廣應用價值較高；但是需要解決設備放大的問題，一旦該問題得到解決，超聲波提取法將會廣泛應用于中藥工業(yè)生產(chǎn)中。

微波提取法的優(yōu)點是加熱速度快、加熱均勻、高效節(jié)能、選擇性強，它可快速達到較高溫度，縮短浸提時間，減少溶劑消耗。已經(jīng)有生產(chǎn)企業(yè)采用微波干燥中藥材，不久的將來也會用于中藥材提取工業(yè)中。

酶解法具有反應特異性高、高效等優(yōu)點，能強化中藥提取過程，顯著提高有效成分得率，但酶解法因?qū)嶒炓筝^高，生產(chǎn)成本高等原因一直多用于特殊藥材的提取。

濕法粉碎提取法提取時間明顯縮短，提取效率更高。液－液連續(xù)萃取溶劑用量少，且連續(xù)提取、濃縮同步完成。

4.2 實驗室方法和新技術的生產(chǎn)應用

上述大部分提取工藝都是在實驗室條件下進行的，要從實驗室放大到實際生產(chǎn)中，還有待進一步研究。特別是應用新技術的超聲波提取法，目前主要用在小型實驗室，國內(nèi)尚無提取中藥的生產(chǎn)設備，要用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，還要解決有關工業(yè)設備放大的問題。

工業(yè)生產(chǎn)上為降低成本，還是采用水提醇沉法提取藥材多見，也可見部分采用醇提。

因此，綜上所述，考慮到成本、提取率及設備問題，認為還是采用水煎煮法和微波提取法提取黃芩較好；水提取法工藝成熟穩(wěn)定，而微波提取法提取效率和得率均較高。

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*王文全，E-mail：wwq57＠126.com

2009-10-29）