青钱柳黄酮类成分不同提取方法及药理活性研究

李俊秀 廖夏云 赵立春 杨涛

【摘 要】 青钱柳具有“医学界第三棵树”的美誉，其芽叶加工成的青钱柳茶在治疗“三高症”方面有显著的效果，黄酮类化合物是青钱柳的主要有效成分。青钱柳黄酮具有降血糖、抗氧化、抗菌、抗急性肝损伤等药理作用，其提取方法包括溶剂提取、超声辅助、微波辅助，酶水解等。对青钱柳黄酮化学成分及提取、活性研究等方面进行综述总结，为青钱柳的进一步研究和开发应用提供参考。

【关键词】 青钱柳;黄酮;提取;含量测定;活性

【中图分类号】R285.5   【文献标志码】A    【文章编号】1007-8517（2020）5-0017-10

Study on Different Extraction Methods and Pharmacological Activities of Flavonoids from Cyclocarya paliurus

LI Junxiu1 LIAO Xiayun1，2 ZHAO Lichun1，2﹡ YANG Tao1，2

1.College of Pharmacy，Guangxi University of Chinese Medicine，Nanning 530200，China;

2.Guangxi Zhuang Yao Medicine Center of Engineering and Technology，Nanning 530200，China

Abstract： Cyclocarya paliurus has the reputation of “the third tree in the medical field”. The tea processed from its buds and leaves has a significant effect on the treatment of “three high diseases”. Flavonoids are the main active ingredients of Cyclocarya paliurus. Cyclocarya paliurus flavonoids have the pharmacological effects of hypoglycemia，antioxidant and antimicrobial. The extraction methods include solvent extraction，ultrasound-assisted，microwave-assisted，enzymatic hydrolysis and so on. The chemical constituents，extraction and activity of Flavonoids from Cyclocarya paliurus were summarized in order to provide reference for further research，development and application of Cyclocarya paliurus.

Key words：Cyclocarya paliurus; Flavonoids; Extraction; Content determination; Activity

青钱柳[Cyclocarya paliurus （Bata1.） Iljinskaja ] 别名青钱李、麻柳、摇钱树、山化树、一串钱、山麻柳、甜茶树等，系胡桃科、青钱柳属植物[1]。分布于我国南方多省地海拔420～2500m的山区、溪谷、石灰岩山地[2]。《中国中药资源志要》中记载：青钱柳叶和皮均可入药，具有止痛、清热解毒等功效，用于治疗顽癣[3]。高血糖症现已成为人类的第二大杀手，而由青钱柳芽叶制成的茶在“三高症”人群的防治中有良好效果。青钱柳茶也成为我国首个被美国FDA认证的抗高血糖保健茶[4]。研究者对青钱柳化学成分进行提取、分离和纯化发现：青钱柳提取物除含丰富的矿质元素外，其化学成分主要有黄酮类、多糖、甾体类、内酯、皂苷、氨基酸等，尤以黄酮类化合物含量较为丰富[5-7]。动物实验及临床实验研究表明：青钱柳提取物有多种保健功能，能降血糖、降血压、降血脂、增强细胞免疫、抗氧化、防衰老、抗癌等[8-13]。黄酮化合物在青钱柳提取物药效成分中占一定比例。植物黄酮的诸多功效应用在食品、化妆品、医药等领域有其独特的优势，因此，对黄酮类化合物的研究對于青钱柳药用价值的开发和利用具有重要意义。笔者通过检索相关文献资料，综述青钱柳黄酮的成分组成、测定方法、提取方法以及活性研究进展，为青钱柳黄酮的进一步研究及开发应用提供参考依据。

1 青钱柳黄酮类化学成分

黄酮类化合物是青钱柳的主要化学和活性成分之一。研究者利用各种色谱技术对青钱柳化学成分分离和纯化，并通过物理化学和波谱等鉴定技术手段，目前已鉴定并报道的青钱柳黄酮单体达40多种，主要为黄酮醇及其苷类结构，与苷元结合的糖有葡萄糖、甘露糖和鼠李糖等。结果见表1、图1。

3 青钱柳黄酮类成分的提取

3.1 溶剂提取法 溶剂提取法中水提法适用亲水性黄酮类化合物，如水溶性黄酮苷类的提取。因水提法的提取效率低、提取物中极性杂质多、分离提纯困难而不常用。碱提取酸沉淀法应用在含弱酸性酚羟基的黄酮类化合物的提取上比起醇提法更具安全、便捷、成本低等优势，其提取基本流程：青钱柳样品→加入适量硼砂、碱性饱和石灰水提取→提取液PH值调至酸性→提取液加入乙酸乙酯、正丁醇分别萃取→萃取液合并，旋转蒸干→青钱柳总黄酮。得率与固液比、碱提取液PH值、硼砂用量、提取时间、酸沉PH值等因素有关，可采用正交实验设计优化影响因素的工艺参数[36]。

有机溶剂提取法是提取黄酮类成分的经典方法，比较容易实现工业化生产，常用的有机溶剂为乙醇。邓佑林等[37]采用索氏提取器加热回流提取青钱柳总黄酮，比较了不同浓度乙醇和水为溶剂下的提取效果，结果以水为溶剂时提到的黄酮含量只有乙醇的一半，证明乙醇对青钱柳黄酮的溶出效率高。乙醇提取具有无毒、提高黄酮类成分溶解性等优点，但提取时间长、溶剂耗量较大、提取液需进一步处理。

3.2 超声辅助提取法 超声辅助提取具有操作简单，耗能少，提取效率高等优点，其应用是建立在溶剂提取的基础上，因超声波可加快青钱柳细胞壁的破裂，减少提取时间，从而提高黄酮提取效率;同时该方法提取时不需要较高的温度，可避免黄酮类化合物结构遭到破坏，被广泛应用。作为一种常用的中药活性成分提取方法，超声功率、超声时间、超声温度、提取溶剂、用量等均能影响青钱柳总黄酮提取率，不同因素对其提取率的影响作用大小不尽相同。吴茹[38]采用响应面法优化了影响乙醇超声提取青钱柳总黄酮的各因素工艺参数，得到提取率的影响因素作用大小依次为：超声功率、乙醇浓度、提取时间、料液比。优化的工艺参数为：乙醇浓度48%;料液比1∶34g·mL-1;超声功率162W;超声时间41min。该条件下提取率达8.427%。

3.3 微波辅助提取法 微波提取法是利用微波能量加快药物分子热运动，从而加速破坏细胞壁使有效成分更快提取出来的方法。杨武英等[39]研究了微波辅助法提取青钱柳叶总黄酮，数据分析表明，微波功率是影响微波辅助提取青钱柳叶总黄酮得率的最主要因素。最佳提取工艺参数为：40%乙醇;料液比1∶40g·mL;微波功率2100W;提取时间25min。此条件下，青钱柳叶总黄酮提取率为5.60%。微波法作前处理，比一般方法溶剂耗量少，时间短，得率高。

3.4 酶解法 利用酶对大分子物质的分解作用，在原料中加入合适的酶使细胞壁和间质中的纤维素、果胶等大分子物质完全分解，黄酮物质被充分释放出来后，再对其进行提取，能大大提高提取效率。柯福星[40]采用酶法-超聲波辅助提取青钱柳叶中总黄酮，根据单因素试验和正交试验数据分析，得出最佳提取工艺为：0.4g.100mL-1的木瓜蛋白酶水溶液作为提取剂;温度58℃;超声波功率400W;提取时间70min。柳旭光等[41]以纤维素酶解法提取青钱柳黄酮，运用响应面法优化影响因素参数，在酶解时间32.28min;温度41℃;加酶量0.57%;缓冲液pH 6.37的条件下提取效率最佳，青钱柳总黄酮提取得率达9.227%。酶法与别的提取方法联用，提取量显著高且活性成分保存好。

3.5 其他提取方法 深共晶溶剂是一种新型的离子溶剂，具有低廉、易合成、安全性高、环保等优点。其显著的物理化学和生物降解性能使它们成为传统有机溶剂的替代品。ShangXC等[42]研究超声辅助-深共晶溶剂萃取法（UAE-DES）提取青钱柳叶中黄酮类化合物，试验了九种基于两种或三种组分的DES体系，筛选出合适青钱柳黄酮化合物提取的工艺，DES可作为生物活性化合物的可持续提取介质，该法是一种较好的从青钱柳叶中选择性提取黄酮类化合物的方法。

微生物发酵技术是利用微生物生长过程中产生的代谢物酶，分解破环植物细胞组织结构，使有效成分较大程度的溶出，该法具有提取物稳定、纯度高、反应条件温和、有机溶剂使用量少等优点。将微生物发酵技术应用到青钱柳黄酮提取（工艺流程：青钱柳叶干燥、粉碎→酶解→高温灭菌→接种→发酵提取→过滤→青钱柳黄酮），得率远高于超声提取和有机溶剂提取[43]，是一种经济有效、快速提取的方法，大大提高青钱柳黄酮的提取率和原料利用率。

将近几年选择不同提取方法得到的青钱柳黄酮类物质最佳提取工艺条件列于表3。由于原料的产地、处理方法的不同，各提取方法提取的青钱柳黄酮得率存在一定差异，提取方法的优越性仅根据黄酮得率高低来判断意义不大，还应从黄酮的纯度和活性方面综合考虑，建议根据研究的目的、要求、条件及环境选择适宜的提取方法。

4 青钱柳黄酮类成分活性研究

黄酮类化合物是青钱柳的 主要活性成分之一。对青钱柳黄酮生理活性及作用的研究如下（表4）。

4.1 降血糖 糖尿病治疗机制主要有促进胰岛素分泌、增加胰岛素敏感性、减轻胰岛素抵抗、抑制α糖苷酶等，青钱柳黄酮降血糖机理的研究也主要从调节血糖水平、改善胰岛细胞功能、改善胰岛素抵抗和免疫调节等方面进行。

链脲佐菌素对胰岛β细胞有选择性破坏作用，导致胰岛素分泌不足。对链脲佐菌素诱发的糖尿病大鼠用青钱柳总黄酮连续给药，可降低糖尿病大鼠空腹血糖、提高血胰岛素水平、减缓体重下降，并且能改善其肝肾功能，推测降血糖的原因可能是糖尿病大鼠中残存的胰岛细胞被青钱柳总黄酮成分激活有关[46]。前脂肪细胞分化能使多种相关转录因子的表达发生变化，促进细胞对葡萄糖的摄取和利用，提高脂肪组织细胞的敏感性;HepG2细胞具有表达胰岛素样生长因子和胰岛素受体的代谢反应。它们对胰岛素抵抗是引起糖脂代谢紊乱的重要原因。对3T3-L1前脂肪细胞胰岛素抵抗模型和HepG2细胞胰岛素抵抗模型的研究结果表明：青钱柳总黄酮能明显促进3T3-L1前脂肪细胞增殖和分化，改善胰岛素抵抗作用，提高胰岛素抵抗的脂肪细胞和HepG2细胞葡萄糖摄取量[47-48]。通过体外α-葡萄糖苷酶抑制实验，揭示青钱柳黄酮成分的降血糖机制还与抑制α-葡萄糖苷酶活性，延缓餐后血糖升高有关[49]。

4.2 抗氧化自由基活性 自由基是含有未配对电子的原子团或分子，机体内过剩的自由基（超氧阴离子O-2·、羟自由基·OH等）可氧化脂肪酸、核酸和核蛋白使其失活或变性;细胞功能发生障碍，导致机体出现 衰老或病变。黄酮类化合物酚羟基的氧化可能是其清除自由基而发挥抗氧化活性的作用机理。青钱柳黄酮体外抗氧化能力的测定方法包括还原能力的测定法、DPPH·自由基清除法、羟自由基·OH清除法、超氧阴离子O-2·自由基清除法、ABTS+·自由基清除法等。采用上述方法对青钱柳黄酮进行体外抗氧化活性研究[21，32，45]，结果表明青钱柳黄酮具有很强的还原能力和清除自由基能力，抗氧化性的强弱与青钱柳黄酮成分存在量效关系。青钱柳黄酮有良好的开发价值。

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（收稿日期：2019-12-16 编辑：陶希睿）