核桃青龙衣中胡桃醌的提取工艺研究进展

杨曼艺

摘   要：胡桃醌是核桃青龙衣中的生物活性成分之一，在抑制肿瘤、抑菌等方面效果十分显著，且备受科研人员的广泛关注，但青龙衣却被普遍当作生产废物而丢弃，造成了资源浪费。综述了近年来核桃青龙衣中胡桃醌的提取工艺，并对各种提取方法进行了对比和总结，为核桃青龙衣中胡桃醌提取工艺的深入研究及青龙衣的开发利用提供参考。

关键词：核桃;青龙衣;胡桃醌;提取工艺;研究进展

文章编号： 1005-2690（2019）01-0101-02       中图分类号： TQ351.014       文献标志码： A

核桃为胡桃科（Juglandaceae）胡桃属（Juglans）植物胡桃（Juglans regia L.）的果实，为世界著名的四大干果之一，在我国四川、云南、山东、河北等22个省（区、市）均大面积种植，其产量丰富，位居世界第一。核桃青皮为核桃未成熟果皮，又称青龙衣，在核桃加工过程中被大量遗弃，胡桃醌、多酚、黄酮、多糖等作为其生物活性成分，有抗肿瘤、抗氧化、消炎、抑菌等多项生理功能，且其加工后的提取物可广泛用于医疗、食品、染整等多个领域[1]。近年来，市面上对胡桃醌的需求逐渐增加，而核桃青龙衣中胡桃醌的含量较高，且青龙衣廉价易得，可作为提取胡桃醌的优质原料。目前，从核桃青龙衣中提取胡桃醌的主要方法有冷浸法、索氏提取法、微波辅助提取法、超声波提取法、碱提酸沉淀法和超临界流体提取法等。考虑到胡桃醌的提取工艺在不断改进和探索，本文对近年来核桃青龙衣中胡桃醌的提取工艺进行了总结，以期为深入研究核桃青龙衣中胡桃醌的提取工艺以及青龙衣的资源利用提供参考。

1   核桃青龙衣中胡桃醌的提取工艺

1.1   微波辅助提取法

徐敏慧等[2]在对比了超声波提取法、碱提酸沉淀法、冷浸法、索氏提取法和微波辅助提取法后，发现微波辅助提取法的提取率远远高于碱提酸沉淀法、冷浸法和索氏提取法，与超声波提取法相比也占极大优势，并在单因素试验的基础上通过L9（34）正交试验得出提取胡桃醌的最佳工艺条件，即95%乙醇为提取剂，料液比为1∶35 （g/mL），微波时间为25 s，采用该条件时胡桃醌的提取率可达1.710 mg/g。

1.2   超声辅助提取法

曲中原等[3]以体积分数为95%的乙醇作溶剂，通过对比冷浸法、热回流法和超声法，对青龙衣中胡桃醌的提取效果，并从提取时间的角度考虑，优选超声法为从青龙衣中提取胡桃醌的最优提取方法，最终通过L9（34）正交试验，并由方差分析得出溶剂的选择是影响提取胡桃醌含量的主要因素，最佳工艺条件为8倍量的氯仿用超声波提取40 min。季宇彬等[4]在单因素试验考察的基础上，用正交试验法优选超声法，考察了青龙衣中胡桃醌在4种不同极性提取溶剂中的提取情况，得出乙酸乙酯的提取率最高，且超声提取时间对其提取率有着显著的影响，最佳工艺条件为乙酸乙酯用量10倍量，用超声提取40 min，共提取2次，胡桃醌得率为0.005 156%，此工艺的稳定性较好。魏赫楠等[5]在单因素试验选出的试验条件下进行了L9（33）正交试验，发现提取时间为青龙衣中胡桃醌得率的显著影响因素，优化得出最佳提取工艺为常温下提取时间8 h，固液比为1∶10（g/mL），超声时间40 min，该条件下的胡桃醌得率为0.006 703%。冉翠香等[6]对酶解法辅助超声波微波萃取仪提取核桃青龙衣中胡桃醌的工艺条件进行了优化，用硅胶层析法提取胡桃醌，并检测了提取物的纯度与含量，多次优化后得出最优酶解条件为1%纤维素酶400 μL与1%果胶酶400 μL等量混合，固液比为1∶20，在55 ℃和pH值6.2条件下酶解15 h;在此基础上得出核桃青龙衣中胡桃醌的提取最佳工艺条件：提取溶剂为氯仿，固液比为1∶20;在超声波微波萃取仪以恒定的超声波条件下处理3次，每次5 min，温度分别设置为55 ℃、60 ℃和65 ℃，超声波功率分别为800 W、900 W和1 000 W，而微波功率分别设置为200 W、250 W和300 W，超声波频率设置为25 kHz，模式15∶10，电机转速为900 rpm/min。提取物采用硅胶柱层析分离纯化，分别用石油醚和氯仿洗脱，可使得到的胡桃醌纯度更高，其平均含量达0.49%，纯度高达81.7%。王丽红等[7]采用Box-Behnken响应面法优化超声提取青龙衣中胡桃醌的工艺，在单因素试验考察提取时间、提取温度、料液比、乙醇体积分数等工艺参数对提取得率影响的基础上，建立了胡桃醌的得率与各项试验因素的回归方程，得出料液比、乙醇浓度的平方及提取时间对胡桃醌的得率有显著影响的结论，筛选得出的最佳工艺条件结合生产实际优化：乙醇体积分数为89.8%，料液比为1∶14.30，提取温度为30.5 ℃，提取时间40 min，在此条件下验证试验得出胡桃醌平均得率为1.957 mg/g。

1.3   超临界CO2流体提取法

李庆杰等[8]采用响应面法分析并优化超临界CO2流体提取胡桃醌的最优工艺，先通过单因素试验考察了萃取压力、温度以及时间与胡桃醌提取率的相关性，再采用Box-Behnken设计进行多因素试验，参考响应面法分析软件预测的最佳萃取条件，并分析优化试验数据得出最佳工艺条件：萃取压力为45 MPa、萃取时间90 min、萃取温度40 ℃、超临界CO2流体流量为2 mL/min、采用体积分数为95%的乙醇为夹带剂且流量为0.5 mL/min，该条件下进行验证试验的3次重复，试验提取率的均值为80.33%。

2   小结

本文主要就微波辅助提取法、超声波提取法和超临界CO2流体提取法等近年来文献报道较多的几种方法进行了总结并分析。微波辅助提取法在提取率上与普通的超声波提取法相比有显著优势，且具有操作简便、绿色环保、自动化程度高以及提取时间较短的特点，但其提取率依然有待提高。超声波辅助提取法几乎都采用了乙醇或氯仿为提取溶剂，其用量较大、提取时间较长、工艺较为复杂，但是在传统方法的基础上采取响应面法优化工艺可提高胡桃醌得率，并且能够弥补正交试验仅能处理所得离散型数据的缺点。另外，各项工艺试验均表明胡桃醌不稳定，在高温下易分解和挥发，而在酶法辅助超声波微波萃取仪的条件下，可实时精准测温，有效避免了因超声波产热而难以保持温度恒定的问题。该方法虽然试验过程简单但酶解时间很长，对大规模工业生产来说大大延长了生产周期，从而可能造成生产能力受限且成本增加。除此之外，超临界CO2流体提取法是一种绿色环保的先进提取技术，可得到较高的提取率，重现性也较好，但运用超临界萃取法进行大规模生产仍有待进一步研究。

因此，对于核桃青龙衣中胡桃醌的提取工艺，可在传统提取方法的基础上，采用更先进的技术并应用响应面法建立回归方程，对提取工艺进行优化，以筛选出更加经济、环保、高效的胡桃醌提取工艺。

参考文献：

[ 1 ] 曾桥.核桃青皮活性成分及抗肿瘤作用研究新进展[J].农产品加工，2018（05）：63-66，72.

[ 2 ] 徐敏慧，陈庆敏，刘珂伟，等.微波辅助法提取核桃青皮中的胡桃醌[J].食品工业，2016，37（01）：21-23.

[ 3 ] 曲中原，邹翔，胡国军，等.青龙衣中胡桃醌提取工业研究[J].中医药学报，2008，36（04）：30-32.

[ 4 ] 季宇彬，严琴琴，曲中原，等.正交试验法优选青龙衣中胡桃醌的提取工艺[J]. 现代药物与临床，2009，24（03）：151-154.

[ 5 ] 魏赫楠，谭红，包娜，等.核桃青皮中胡桃醌的提取工艺[J].江苏农业科学， 2014，42（02）：215-217.

[ 6 ] 冉翠香，高兴盛，师亚波，等.酶法辅助超声波微波仪从胡桃青皮中提取胡桃醌的工艺研究[J].氨基酸和生物资源，2014，36（01）：73-76.

[ 7 ] 王丽红，闫勇杰，赵宏，等.Box-Behnken响应面法优化青龙衣中胡桃醌提取工艺[J].中國中医药信息杂志，2018，25（07）：67-70.

[ 8 ] 李庆杰，张明天，初洪波，等.响应面法优选胡桃醌超临界CO2流体提取工艺[J].杏林中医药，2017，37（04）：397-399.

（收稿日期：2018-12-17）