耂菟芓 推薦於2017-09-14

原花青素（簡稱PC）是植物界中廣泛存在的一大類多酚類化合物。植物化學家通常將從植物中 分離得到的一切無色的，在無機酸存在和加熱處理下能產生紅色的花青素（cyanidin）的一類多酚化 合物統稱為原花青素。從20世紀60年代初至今，原花青素抗氧化、清除自由基等一系列化學反應已 被初步揭示，這類天然產物在醫藥、食品、日用化 學品等領域的應用日益廣闊。全世界對原花青素的研究越來越深入，其中對原花青素提取、分離、純 化方法的研究是一大重點，現將原花青素提取、分 離、純化方法綜述如下。

1 原花青素的提取方法

植物材料中原花青素的提取率與材料的狀況和 提取條件密切相關。植物材料的貯存、乾燥、粉碎 度，提取溶劑、溫度等都可能導致原花青素化學結 構的變化和提取率的改變，從而改變原花青素的理化性質和生物活性。

當測定原材料中的原花青素含量時，貯存時間 越長，可能會導致測定結果降低。同時樣品中的水 分含量也會導致測定結果降低。而且乾燥條件的不 同也會導致提取率的變化，最好是採用冷凍乾燥， 避免高溫。

樣品提取前一般要經過粉碎，通常較細的粉末 有利於提取，但過細時提取率反而會降低。

提取劑的選擇也是影響提取率的關鍵因素。因 為原花青素在植物體內通常與蛋白質、多糖等以氫 鍵和疏水鍵形式形成穩定的分子複合物，原花青素 分子間也是如此。因此原花青素的提取劑，不僅要 求對其有很好的溶解性，而且還必須有氫鍵斷裂作 用。因此有機溶劑和水的複合體系（有機溶劑佔總 體積的50％～70％）最適合提取。有機溶劑的提 取能力順序為丙醇<乙醇<甲醇<丙酮<四氫呋喃，其中應用較多的是丙酮一水體系和甲醇一水體 系。

當植物樣品中鐵等金屬離子含量較大時，原花 青素在中性條件下與金屬離子發生絡合沉澱，沉積 在纖維中不利於提取。此時也必須採用酸化溶劑， 一方面斷裂原花青素與蛋白質、多糖及本身離子間 的氫鍵和疏水鍵，另一方面斷裂原花青素一金屬離 子絡合鍵，提高提取率。

1．1 傳統有機溶劑提取

Ayroles等在1991年發明酮類化合物水溶液作 提取劑提取銀杏葉中的原花青素的方法。採用酮類化合物的水溶液作提取劑，提取液過濾後，用鹼調 節濾液pH值至9左右，使原花青素沉澱，再用酸 調節濾液至pH值為2左右，在（NH4） SO 存在條件下用c ～c 酮類萃取濾液中的原花青素，除去酮類 化合物，乾燥。

Romanczyk等發明從可可中提取原花青素時， 對脫脂可可豆用質量分數70％MeOH／去離子水提 取後，再用質量分數70％丙酮／去離子水溶劑提取 2次，真空濃縮，除去有機溶劑後，再溶於水中， 用CHC1，提取，其水相用乙酸乙酯提取後，真空濃 縮除去乙酸乙酯，水相冷凍乾燥，得到原花青素。

1．2 綠色溶劑—— 水提取技術

由於丙酮等有機溶劑可能帶來環境汙染和產品 的有毒有機物殘留，人們在大力發展對環境友好的綠色提取技術。1998年Duncan和Gilmour發明一 種從植物材料（樹皮、樹葉、葡萄籽、皮、大豆、綠茶）中提取原花青素的方法。將材料粉碎（≤15 mm），常壓、60℃～100℃或高壓100℃～125℃條 件下采用脫氧熱水提取（1 min～20 h），過濾採用超濾 或反滲透或兩者連用，濃縮濾液，真空噴霧或冷凍 乾燥，此法主要是提取分子量≤5 000 D的水溶性原花青素，得率為0．5％～10．0％之間，通常為6．5％ 一9．6％ （隨取樣部位的差異而定），分離得到原花 青素B 、B，、B 和c 。獲得的產物對AAPH引發 的亞油酸的氧化有明顯抑制作用，1肛g／mL能達 到70％～79％的抑制率。毒理學檢測表明：對於按人體重劑量給藥組和100倍人體重量的劑量給藥組 24 h內無毒害和副作用產生，慢性毒理學（5個月） 實驗也無明顯毒、副作用。

1999年Karim等人發明了在加壓條件下，採用 脫氧去離子水提取植物材料中的原花青素。將提取 液超濾後，採用疏水性微孔聚合物樹脂作填料的柱 色譜方法，選用極性洗脫液（乙醇+水）洗脫，將 洗脫液採用反滲透方法除去乙醇，乾燥得到原花青素。

1．3 超臨界流體萃取技術

孫傳經等發明一種採用超臨界二氧化碳加丙酮 和水組成的極性改性劑，從銀杏葉中萃取含有原花青素提取物的方法。在萃取溫度60℃～90℃，萃取 壓力20 MPa～35 MPa下加入丙酮與水的體積比為 （50％～80％）：（50％～20％）的極性改性劑，萃 取時向2 h-4 h，進行靜態、動態萃取。萃取液經傳統的樹脂濃縮和噴霧乾燥器乾燥，得到精製銀杏葉 提取物。產品含銀杏黃酮甙>35 g／100 g，萜內酯> 8 g／100 g，原花青素<7 g／100 g，酚酸<5 mg／kg。該法的優點是流程短，能萃取最強的天然抗氧化劑原花青素。2000年孫傳經等又發明一種超臨界CO 從黑加侖籽中提取黑加侖籽油和原花青素低聚物的方法。該法分兩步進行：第一步，是利用超臨界 CO 提取黑加侖籽油，控制萃取壓力在25 MPa一 29 MPa，溫度為60℃ ；第二步是超臨界CO2加人 丙酮與水的體積比為70：30的改性劑，CO 與改性 劑流量體積比為4：1，壓力為22 MPa～25 MPa，溫度為60℃，提取原花青素低聚物。黑加侖籽油得 率為16％，原花青素低聚物得率為4％。該法優 點是同時獲得兩種產品，流程簡單可靠，CO 和改 性劑迴圈利用，產品中無溶劑殘留，對環境無汙 染。

1．4 微波提取技術

劉徵濤等發明了一種採用頻率為2450 MHz或 915 MHz、功率為500 W～15 000 W 的微波對葡萄籽 在選用水、碳鏈長為C ～C，的醇、乙醚、丙酮、乙 酸乙酯、甲苯或其混合物的溶劑中進行處理，從葡 萄籽提取原花青素類物質的新方法。該方法較常規 化學法工藝簡便、高效、快速，成本低，廢液排放 量少。

1．5 雙水相萃取方法

自1956年瑞典倫德大學的Albertsson發現雙水 相體系到1979年德國GBF的Kula等人將雙水相萃取分離技術應用於生物產品分離，雖然只有20多 年曆史，但由於其條件溫和，容易放大，目前已成 功地應用於蛋白質、核酸和病毒等生物產品的分離純化。近幾年來，有關雙水相萃取技術提取中草藥 有效成分的文獻開始報道，儘管數量不多，但是已 有的例項充分表明其有良好的應用前景。用雙水相萃取體系富集分離銀杏葉浸提液的研究，表現良好 的分配係數和分離效果。研究認為雙水相體系具有 分相快，使用溫度低，易於操作等待點，且所使用的PEG及鹽類對人體及環境無毒害，萃取率高，為 銀杏黃酮化合物富集分離的一種有效方法。儘管雙 水相萃取對中草藥提取研究的應用處於起步階段，這一技術的應用有望為從天然產物中提取有效成分 提供一個新的思路。

2 原花青素的純化、分離

2．1 液相萃取法

原花青素的純化多采用乙酸乙酯、甲苯、二氯 甲烷、醚等多級有機溶劑透過液相萃取的方法進行，這類方法因為有機溶劑用量大，對環境可能帶 來汙染，同時也容易造成產品中有毒有機物殘留。

2-2 柱層析法

目前常採用的純化方法多用柱層析法進行。王 建清等對大麥中的原花青素丙酮提取液，採用 PVPP樹脂作柱層析的填料，以CH CN作流動相進 行純化。

Ricardo da silva等將葡萄用甲醇提取，提取液 回收甲醇後，透過聚醯胺柱進行初步分離，先用中 性水洗去酚酸，再用體積比30：70的乙腈／水洗脫 兒茶素，再用體積比75：25丙酮水洗脫原花青素， 進行純化。

劉睿等採用大孔樹脂對高粱中的原花青素用乙醇 的水溶液進行純化，得到產物純度大於95 g／100 g的 低聚體原花青素。

2．3 固相萃取法

從複雜體系中選擇性地萃取所需成分，固相萃 取（SPE）是其中最為有效的方法之一。1999年 Lazarus等人對杏仁皮、葡萄汁和紅葡萄酒中的原花 青素採用SPE方法進行純化，條件：supelcosil Envi一18 20mL SPE柱，流動相：丙酮：水：乙酸= 70：29．5：0．5 （體積比）。Kennedy和Waterhouse 對紅葡萄酒中的原花青素採用c一18柱（Alhech）， 流動相：水和甲醇。洗脫除去有機酸、糖類和其他 不溶於有機相中的化合物而將提取得到的原花青素 進行純化。

2，4 凝膠色譜法

凝膠色譜也常用於原花青素的純化。 SephadexLH一20是一種對黃酮類化合物具有高度親 和性的羥丙基化葡聚糖凝膠，Sephadex LH一20凝 膠色譜目前多用於原花青素的純化和分離。但 Sephadex LH一20凝膠的物理特性決定其並不能對原花青素進行高效率分離。所以進一步的純化和分離 要採用凝膠過濾色譜或HPLC進行。

此外，Sepherdex 75HR作為平均粒度為13 m 的葡聚糖聚合物，也用於原花青素的純化、分離， 其能承受超過1．8 MPa的反壓，儘管這種材料的商業 柱通常用於蛋白質的分離，發現其分離原花青素的 能力優於Sephadex LH一20。McMurrough和Madigan 將大麥提取液濃縮後，直接採用高效凝膠過濾色譜 （Sepherdex 75HR），用甲醇洗脫，根據uV檢測， 收集洗脫物，用DMACA鑑定每個組分。Escribano— Bail 6 n et al採用Sephadex LH一20和半製備RP—HPLC對葡萄籽中的原花青素進行純化。

Rigaud等對可可和葡萄籽的提取物，採用凝膠 滲透色譜（GPC）TSK G 2500 Hxl和TSK G3000 Hxl， 採用四氫呋喃（流速1 mL／min）洗脫進行純化。

2．5 微生物發酵法

Ariga等發明一種由活性酵母，可將用水和有 機溶劑提取得到的提取物中的澱粉發酵除去而達到 純化原花青素的目的；同時還發現純化的原花青素 中金屬離子也能較好的被除去，如果提取劑是水和 水／乙醇，能直接濃縮後發酵，若提取劑是丙酮， 則要除去丙酮後才能進行發酵。常用的酵母有：葡 萄酒酵母、酵母屬和接枝酵母屬的菌株。

2．6 高速逆流色譜法

高速逆流色譜技術由美國國家醫學院Ito Yiochiro 博士20世紀60年代首創，最初是一種製備型色譜技術，是一種不用固體載體或支撐體的液液分配色 譜，主要根據化合物在不相溶的兩相間的分配能力 進行分離，具有分離效率高，產品純度高，不存在載體對樣品的吸附和汙染，製備量大，溶劑消耗 少，而且操作條件簡單（室溫、Teflon惰性柱材） 的特點。目前已被廣泛用於天然藥物材料的製備和分析。

目前高速逆流色譜儀已成功開發出分析型和制 備型兩大系列。即高速逆流色譜儀既可用於天然藥 物成分的製備分離，又可定量。進樣量從幾毫克到克，進樣體積從幾毫升到幾十毫升，不但適於非極 性化合物的分離，也適用於極性化合物的分離，既 適合於天然產物功效成分的粗分，也可進一步精製、純化。

2-7 分子烙印技術

分子烙印技術（molecular imprinting technology， MIT）是20世紀末出現的一種高選擇性分離技術，由於MIT模仿了生物界的鎖匙作用原理，使製備的 材料具有極高的選擇性，因而很快在許多相關領域 如手性分離和底物選擇性分離、固相萃取、化學或生物感測器、不對稱催化和模擬酶等方面得到了應 用。在普通分離方面，較之傳統方法，MIT法具有 高效、快速、專一的優點。MIT法在手性分離方面的作用更是無與倫比。據統計，現有藥物60％具 有一個或一個以上的手性中心，而對映體間的藥效 及對人體影響有很大不同，因此1992年美國食品和藥物管理局規定，今後含不對稱中心的藥物必須 將光學異構體分離開。相對於傳統方法的一籌莫展，MIT法就顯得非常珍貴了。P>

周力等人在2002年製備了以槲皮素為模板的 分子烙印聚合物（MIP），從沙棘粗提物中分離提取槲皮素和異鼠李素兩種黃酮，得到良好的分離效果。 謝建春等用非共價法，在極性溶劑中、以丙烯醯胺 作功能單體，以強極性化合物槲皮素為模板，製備了分子烙印聚合物（MIP）。液相色譜實驗表明，MIP 對懈皮素具有特異的親合性，將此MIP直接分離銀杏葉提取物水解液，得到主要含模板槲皮素及與槲 皮素結構相似化合物山奈酚兩種黃酮的組分。研究 證實了MIP技術用於直接分離、提取中草藥中具有特定藥效化合物的可行性。

愛要說出口7 推薦於2017-09-27

微波提取技術

一種採用頻率為2450 MHz或 915 MHz、功率為500 W～15 000 W 的微波對葡萄籽 在選用水、碳鏈長為C ～C，的醇、乙醚、丙酮、乙 酸乙酯、甲苯或其混合物的溶劑中進行處理，從葡 萄籽提取原花青素類物質的新方法。該方法較常規 化學法工藝簡便、高效、快速，成本低，廢液排放 量少。

花青素是一種水溶性色素，可以隨著細胞液的酸鹼改變顏色。細胞液呈酸性則偏紅，細胞液呈鹼性則偏藍。花青素（anthocyanidin）是構成花瓣和果實顏色的主要色素之一。花青素為植物二級代謝產物，在生理上扮演重要的角色。花瓣和果實的顏色可吸引動物進行授粉和種子傳播 （Stintzing and Carle， 2004）。常見於花、果實的組織中及莖葉的表皮細胞與下表皮層。部分果實以顏色深淺決定果實市場價格。