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1、五倍子單寧的主要研究進(jìn)展摘要:五倍子是中國的傳統(tǒng)中藥,其主要有效成分及含量最多的組分——五倍子單寧(ChineseGallotannins,CGTs),近年來已成為天然產(chǎn)物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,本文綜述CGTs的主要研究進(jìn)展。關(guān)鍵詞:五倍子單寧、提取、生理活性0引言五倍子是中國的特有中藥,具有斂肺降火、斂汗、止血等功效【1】。我國是五倍子的主要生產(chǎn)國家,不僅產(chǎn)量大,而且品質(zhì)高,占世界總產(chǎn)量95%左右【2】。五倍子中的主要有效成分為鞣質(zhì),鞣質(zhì)又稱單寧,單寧又名鞣酸、單寧酸。五倍子單寧在國際上稱為中國單寧,我國五倍子單寧屬于水解類單寧【3】,是沒食子單寧的代表,在五倍
2、子中含量高達(dá)60%~80%,是由沒食子酸、雙棓酸與葡萄糖結(jié)合以苷或酯的形式形成的復(fù)雜混合物,此類單寧的糖或多元醇部分的羥基全部或部分地被酚酸所酯化,結(jié)構(gòu)中具有酯鍵或酯式苷鍵。研究證明:五倍子單寧是由8個(gè)組分所組成的一種混合物。所有組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)都是以1,2,3,4,5,6-五-O-棓酰-β-D-葡萄糖為“核心”,在2,3,4-位上有更多的沒食子?;钥s酚酸的形式相連接形成的。五倍子單寧混合物是由5~12-O-沒食子酰葡萄糖組成的。最多的組分是7~9-0-沒食子酰葡萄糖。每個(gè)葡萄糖基平均連有8.3個(gè)沒食子?;V袊幍渖戏Q為單寧酸,是最早在化學(xué)結(jié)構(gòu)上受到詳細(xì)研究的
3、單寧之一。五倍子單寧易溶于水、乙醇、丙酮等極性溶劑;不溶于氯仿、乙醚等非極性溶劑。因其具有多酚羥基的結(jié)構(gòu)賦予了它一系列獨(dú)特的化學(xué)特性和生理活性,如與蛋白質(zhì)、多糖、生物堿、微生物、酶、金屬離子反應(yīng),還有抗氧化性、抑菌性【4】、抗腫瘤等。目前在食品加工、果蔬加工、貯藏、醫(yī)藥和水處理等方面的應(yīng)用已取得重要突破,近年來它在化妝品生產(chǎn)中也嶄露頭角,如應(yīng)用在延緩衰老、收斂、防曬、美白、抗皺、保濕等方面。應(yīng)用前景極其廣闊【5】,現(xiàn)已成為世界各國的研究熱點(diǎn)。本文綜述了五倍子單寧(CGTs)所涉及到的提取及主要生理活性等的研究進(jìn)展。1、提取單寧屬于強(qiáng)極性的有機(jī)化合物,通常使用水-
4、低級醇、水-丙酮等較強(qiáng)的溶劑進(jìn)行提取,工業(yè)上常選用水作為提取溶劑。丙酮水溶液是常見的單寧提取溶劑,其特點(diǎn)是對單寧的溶解能力強(qiáng),能夠破壞植物體內(nèi)鞣質(zhì)-蛋白質(zhì)的連接鍵,使得單寧大量浸出,而且丙酮也易于從浸提液中回收得到單寧的水溶液。ChavanUD等【6】探討了不同溶劑對單寧提取率的影響,發(fā)現(xiàn)70%酸性丙酮的提取率最高。甲醇-水也是良好的溶劑且可以避免單寧被氧化。單寧在提取時(shí)應(yīng)避免使用鐵、銅、鋁等金屬容器,同時(shí)溫度控制在50℃以下。五倍子單寧提取方法包括水浸提法、超聲波輔助提取【7】、微波提取、加壓提取和超臨界CO2萃取法【8】。1.1浸漬法浸漬法是采用各種溶劑將有
5、效成分提取出來【9】。柳世萍等【10】采用水溫浸漬法從五倍子中提取單寧酸。將五倍子粉末水浴浸提,合并濾液,沉降,取上清液,濃縮,干燥,提取率在50%左右。帥益武等【11】采用溶劑浸提法提取,向五倍子粉末中加入溶劑,水浴浸提得粗提液,加乙酸乙酯,水浴30min,靜置分層,蒸發(fā)干燥,得鞣質(zhì)粉末,測得純度為89.15%,得率也較高。水溫浸法不但節(jié)省能源而且操作方便,但由于五倍子中含有水溶性的樹脂、蛋白質(zhì)、淀粉,經(jīng)水浸泡后發(fā)軟易爛,高溫時(shí)更甚,所以直接用水提取所獲得的單寧含量較低,必須選擇合適的影響因子如破碎粒度、溶劑、提取溫度、提取時(shí)間等,以保證獲得較高的抽出率。另外
6、,提取時(shí)間較長,不適合工業(yè)化大生產(chǎn)。1.2超聲輔助法超聲波輔助提取法在天然產(chǎn)物成分尤其是熱敏性成分的提取中發(fā)揮著日益重要的作用,超聲波提取是利用超聲波的“空化效應(yīng)”、“機(jī)械效應(yīng)”和“熱效應(yīng)”,加強(qiáng)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散和溶解,從而加速有效成分的浸出,可以縮短提取時(shí)間,提高其提取效率。具有操作簡單、提取溫度低、提取率高等優(yōu)點(diǎn),但是超聲波輔助提取的工藝會受到多種因素的綜合影響【12】。張宗和等【13】采用響應(yīng)面法對液固比、超聲作用時(shí)間、超聲功率等條件進(jìn)行優(yōu)化,得到單寧酸最佳超聲波輔助提取條件為:5g五倍子粉末,液固比38∶1(mL:g),超聲波提取時(shí)間32min,超聲
7、波功率250W,在此條件下單寧酸提取得率為66.0%,為大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)提供理論和實(shí)際指導(dǎo)。姜創(chuàng)等【14】采用超聲輔助法提取五倍子中的單寧酸.向五倍子粉末中加入乙醇溶液,以二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化了單寧酸的提取工藝,在不同的超聲溫度、超聲時(shí)間下浸提,靜置、抽濾,將濾液濃縮、干燥得單寧酸.結(jié)果表明,最佳提取工藝條件為:液料比10.97g/g,超聲浸提溫度55.44℃,超聲浸提時(shí)間25.63min.在最佳工藝條件下,單寧酸的得率最高可達(dá)到85.2%。劉林等【15】進(jìn)行了超聲波強(qiáng)化提取五倍子單寧酸的工藝研究,并通過對正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的回歸分析,優(yōu)化了單寧酸提取工藝.
8、得出超聲波輔助提取五倍子