王媛媛,陈思涵,许美婧,彭 颖
(1 南华大学药学院,肿瘤微环境响应药物研究湖南省重点实验室,湖南 衡阳 421001;2 南华大学资源与环境安全工程学院,湖南 衡阳 421001)
粉刺,别名“痤疮”,俗称“青春痘”,是一种同年龄相干的皮肤毛囊皮脂腺慢性炎症,其好发于青春期,极大困扰着人们的身心健康。粉刺的成因主要可归结为三方面:①毛囊孔的角质化亢进;②皮脂分泌过剩;③细菌性炎症等。其中,毛囊中的细菌(主要为痤疮丙酸杆菌、表皮葡萄球菌和糠秕马拉色菌等)分解皮脂生成的游离脂肪酸可刺激毛囊引起炎症反应,而炎症促进了氧自由基的存在,使脂肪酸很容易过氧化,从而增加了炎症的侵袭,因而很容易引起粉刺[1-2]。有研究综述了粉刺的治疗方法,主要有平衡油脂分泌、抗菌消炎、保湿、抗氧化等手段[2]。
艾叶为菊科植物艾的干燥叶,夏季花未开时采摘晒干,内服温经止血、散寒止痛,外用祛湿止痒[3]。现代药理研究表明,艾叶及其提取物具有抗菌、抗病毒、抗氧化、保肝利胆、止血及抗凝血、抗炎、抗过敏、免疫调节、抗癌等多种药理作用,且作为艾叶主要有效成分的总黄酮与总多糖具有较强的抗氧化活性[4]。根据炎症侵袭过程原理,理论上可利用艾叶总黄酮与总多糖的抗氧化活性抑制粉刺炎症侵袭过程中的氧化自由基反应,从而起到防治粉刺的效果。故应用艾叶的抗氧化活性探究对粉刺的防治作用,具有较大的可行性。由于艾叶中总黄酮与总多糖的提取率将直接影响艾叶提取物抗氧化活性的大小,因而本文综述了艾叶中总黄酮与总多糖的提取工艺及其抗氧化性的研究进展,旨在为艾叶总黄酮与总多糖的提取工艺研究及艾叶防治粉刺系列产品的开发提供前期理论基础。
艾叶中含有大量的黄酮类化合物,目前从中分离到的主要为黄酮、黄酮醇及其苷[5]。现代药理学研究表明,艾叶黄酮类化合物具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、抑菌等多种药理作用[6]。艾叶中黄酮含量丰富,提取方法主要有溶剂提取法、超声波提取法、微波提取法、联合提取法等[6]。其中溶剂提取法是目前提取黄酮比较成熟的工艺技术,新的提取方法有超声波提取、微波提取等[7]。黄酮类化合物之间性质差异比较大,研究证明90%~95%乙醇适于提取苷元,60%左右乙醇适于提取苷类[7],95%乙醇浸渍艾叶能够有效提取艾叶中黄酮类化合物[8-9]。目前对于艾叶总黄酮的提取方法正在不断优化,一般可得到较好的提取效率。
卫星星等[10]采取索氏提取法提取艾叶黄酮,经正交实验结果显示乙醇浓度对艾叶黄酮提取率的影响较大,有显著性差异,优化提取率为3.85%。黄艳玲等[11]采取微波辅助醇提的方式提取艾叶黄酮,经响应面实验结果显示乙醇浓度、微波时长及提取温度对艾叶黄酮提取率的影响有显著性差异,优化提取率为8.805%。蔡敏等[12]以超声波辅助醇提的方式提取艾叶黄酮,经响应曲面实验结果显示乙醇体积分数与提取时长对艾叶黄酮提取率的影响有显著性差异,优化提取率为9.15%,提取效率与提取时长都显然得到改进。李华生等[13]采取加压辅助溶剂萃取的方式提取艾叶黄酮,经正交实验结果显示萃取压力对艾叶黄酮提取率的影响有显著性差异,优化提取率为4.660%。
艾叶中多糖主要为酸性多糖,无细胞毒性,且具有抗菌、抗肿瘤、增强机体免疫力及抗氧化等多种药理活性[4,14-15]。国内外目前关于艾叶总多糖提取工艺的研究较少,而传统的艾叶多糖提取方法多采用水提法。目前提取多糖的主要方法有水提法、酶解提取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法和超临界萃取法等[15]。
李宏睿等[16]采取超声波辅助提取艾叶多糖,经单因素与正交实验优化提取条件,结果显示各因素对艾叶总多糖提取率的影响大小依次是:提取时长、料液比、超声时长、水浴温度,优化提取率可达12.2%。熊曼萍[17]采取超声波-酶法提取艾叶总多糖,采用纤维素酶处理样品2 h,同时比较了超声波提取法,结果表明前者比后者的提取效率提高了56.75%。赵蔡斌等[18]使用微波辅助热水浸提法提取艾叶总多糖,经单因素实验得到艾叶多糖的最优提取工艺,结果显示艾叶多糖的提取率为2.74%。沈霞等[19]利用水浸提法提取艾叶多糖,通过响应面分析法,确定温度、时间、水料比对艾叶多糖提取率的影响均有显著性差异,得到最佳提取率为3.017%。吴桂花[15]采用水蒸气蒸馏法同步提取艾叶中挥发油和多糖,优化提取率为2.72%。
黄酮类与多糖类化合物的理化性质一般相差较大,因此对其同步提取的研究相对较少。多糖类化合物因分子结构中含多羟基,因此极性相对较大,一般可溶于热水、稀碱水或稀酸水;黄酮类化合物因分子体系中含苯环等较大的共轭体系,因此其苷元极性相对较小,但黄酮苷元经羟基糖苷化后,极性可显著增加。现阶段关于艾叶总黄酮与总多糖的同步提取研究相对较少,主要有以下一些研究:
甘昌胜等[20]采取水蒸气蒸馏法提取艾叶总多糖与总黄酮,经正交实验优化提取工艺,结果表明:料液比对艾叶总多糖与总黄酮提取率的影响均最大,浸泡时长对艾叶总多糖提取率的影响大于艾叶总黄酮,提取时长对艾叶总黄酮提取率的影响大于艾叶总多糖,最优工艺下同时可得到艾叶总多糖的提取率为12.01%,艾叶总黄酮的提取率为10.73%。李华生等[21]采取加压同步萃取法提取艾叶总黄酮与总多糖,经单因素和正交实验,结果表明萃取压力对提取率的影响有显著性差异,并得到最优提取工艺下总黄酮和多糖的提取率分别为4.58%、6.82%。
氧化是生物体内的一个重要过程,在此过程中会产生活性氧(ROS),如羟基自由基、DPPH自由基、超氧阴离子自由基等。一定量的ROS对机体是有利的,而过量ROS则会产生氧化应激和许多严重的疾病(癌症和心血管疾病),还有可能会威胁到人类的健康。由于粉刺进展过程中的炎症侵袭过程往往涉及氧化自由基反应,因此有必要对艾叶提取物的抗氧化活性作进一步深入研究。
目前常用的体外抗氧化活性研究方法主要有:清除DPPH自由基法、清除ABTS自由基法、清除羟自由基法、还原能力测定法等[22]。胡岗等[23]采取D-脱氧核糖-铁体系法、羟胺法及DPPH法测定艾叶多糖对于羟自由基、超氧阴离子自由基及DPPH自由基的活性,结果表明艾叶多糖具备较强的体外抗氧化活性,并且其抗氧化活性与艾叶多糖浓度之间的关系呈正相关。吴娜等[24]首先利用大孔树脂纯化艾叶黄酮,然后经由体内外实验考察艾叶黄酮的抗氧化活性,结果表明艾叶黄酮在小鼠体内外均表达较强的抗氧化活性。其体外抗氧化研究显示,艾叶黄酮不仅可有效清除各种氧化自由基,还可抑制DNA氧化损伤,且抗氧化效果远高于阳性对照药物维生素C。
粉刺,作为青春期常见的一种阶段性皮肤症状,常见于脸面部,其次为胸背部。往往表现为轻症,常常可自愈。但是对于较为严重的粉刺患者,容易因个人护理不当造成永久性的皮肤瘢痕及出现皮肤毛孔粗大问题,极大影响患者之后的身心健康。目前,对于粉刺的治疗仍较多地采用抗生素、维A酸制剂与激素治疗等手段[25]。但抗生素的过多使用容易导致细菌耐药性的发生,维A酸制剂与激素治疗因不良反应较多而不作一线用药,因此亟待开发新的制剂以满足防治粉刺的临床需要。
艾叶作为我国传统中药,临床使用历史悠久、药用广泛,价格低廉且易于获得。艾叶自古便常用于防治粉刺等皮肤病[25-26]。目前相关文献研究也表明艾叶提取物对痤疮相关致病菌,如痤疮丙酸杆菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌等有一定的抑菌效果[27-30],同时可减轻实验性痤疮的炎症反应[31]。随着人们对其化学成分、药理作用、提取工艺等方面的深入研究,艾叶的开发应用也越来越受到重视,但相比之下目前艾叶的开发利用有限,其市场价值还尚未得到足够体现。因此艾叶在防治粉刺产品开发方面有着较大的研究前景。