王 裕 李常英 郭建慧
潍坊职业学院 山东 潍坊 262737
马齿苋中抑菌活性成分的提取工艺是当前植物医药学研究中的重要课题,对于马齿苋植物的开发利用以及应用具有十分重要的意义[1]。马齿苋含生物碱、黄酮类、皂甙、有机酸、多糖等抑菌活性的物质,提取这些物质对于推动临床抑菌药物的发展具有重要意义。
马齿苋是马齿苋科马齿苋属一年生肉质草本植物,主要生长在热带地区和温带地区,是我国的一种常见草本植物,在我国有广泛的分布。马齿苋植物具有良好的医学价值和营养价值。马齿苋具有清热解毒、凉血止血的功能,用于治疗热毒血痢、痈肿疗疮、湿疹、丹毒、痔血和崩漏下血等病症[2]。马齿苋乙醇提取物有抗菌作用,对大肠杆菌、伤寒杆菌、沙门菌、金葡萄球菌有较强的抑菌作用,对一些霉菌如总状毛霉、赤霉菌、黄曲霉等真菌有较强抑制作用[3],马齿苋水提取液对对红色毛癣菌、须癣毛癣菌两种皮肤癣菌的体外抑菌作用[4]。
目前在植物成分提取上,提取工艺发展已经相当成熟,除了传统的植物提取工艺可以应用在马齿苋抑菌活性成分的提取上,一些现代提取工艺在植物成分提取上应用逐渐广泛起来。
2.1 传统提取工艺 常用的传统植物成分提取工艺以溶剂提取工艺为主,包括以下几个:(1)渗漉法。此法指将已经研磨好的中草药粉末放入渗漉器中,后逐渐增加溶剂,让溶剂可以透过药材,后浸出液从渗漉器下部流出的一种药物成分提取方式,在提取过程中可以通过观察浸出液流出情况,适当进行渗漉器置换。(2)浸渍法。此法是最为传统的植物成分提取方式,在提取前将植物研磨成粉末,装入相应的容器中,并加入适当溶剂,使有效成分浸出。此种方式在操作上较为简单,但浸出率较差,且若采用蒸馏水等溶剂浸出,容易出现霉变,需关注问题较多,因此近些年在植物成分提取上应用越来越少。(3)回流提取法。此法主要为有机溶剂加热提取方式,应用专用回流加热装置,将浸泡在溶剂中的植物在水浴中加热回流,此种方式虽然提取率有所上升,但往往需要数小时,因此应用并不是十分广泛。(4)煎煮法。此种方式在属于较为常用方式,应用的容器以砂罐、陶器、铜制器具等为主,避免药液出现色变等情况。在提取过程中,需要掌握火候,随时进行搅拌,避免药物在煎煮过程中出现焦糊等情况,可以采用蒸汽加热设备进行大规模连续煎浸。此方式由于可操作性强,还可以机器化生产等,因此应用率相对其他传统提取方式要更高一些。上述传统提取方式,大多具有易于操作等优势,但具有浸出率不高、纯度不高、效率较低等不足,导致传统提取工艺应用逐渐下降。
2.2 现代提取工艺应用越来越广泛 与传统提取工艺相比,现代化提取工艺应用率越来越高,逐渐凸显出优势。在现代药物成分提取工艺中,超声技术、微波技术、酶工程技术等提取工艺应用较为广泛。
超声技术是利用超声波对提取液进行冲击,出现热效应与空化效应,对植物表面产生强烈冲击,使植物细胞破碎,进而达到提取药物成分的目的。马啸宇,刘学,杨成等人[5]进行了马齿苋中抑制马拉色菌活性成分的提取工艺研究,在研究中采用超声波辅助提取法,以抑菌效果为指标,采用单因素试验确定较佳提取工艺,结果显示料液比为1:25(g:m L)、60℃提取温度,50 min提取时间为、210 W超声功率时提取物的抑菌效果较佳,这一研究结果充分说明超声提取技术应用的可行性与价值。
微波技术是利用微波能进行物质萃取的一种新技术,大多数生物体含有极性水分子,在微波场的作用下引起强烈的极性振荡,容易导致细胞分子间氢键断裂,细胞膜结构被电击穿、破裂,进而促进基体的渗透和待提取成分的溶剂化。与常规提取法相比,微波辅助提取具有提取时间短、溶剂消耗小、提取率高、产品纯度高等特点。纪丽丽[6]分析提取温度、提取时间、料液比对马齿苋多糖得率的影响,确定微波辅助提取马齿苋多糖的最佳工艺条件为:提取温度60℃,料液比1 g/30m L,提取时间10 min,在此条件下的多糖得率13.87%。微波辅助提取法可节省萃取时间,提高萃取率。
除超声、微波外,酶工程技术用于植物成分提取效果也比较好,此种方法充分利用酶反应较温和地将所需要的植物成分提取出来,具有快速、高效、反应温和、易于控制等优点。常用的提取酶有蛋白酶、纤维素酶、果胶酶等,它们均具有良好的提取效果,未来应用前景广阔。杨电增等[7]通过单因素试验和正交试验优化马齿苋多糖纤维素酶和果胶酶双酶法提取工艺,马齿苋多糖最佳提取工艺条件为:液料比25∶1(m L/g),纤维素酶和果胶酶的添加量分别为1.5%和2.0%,酶解温度50℃,酶解时间100 min,在该提取工艺下,马齿苋多糖得率为19.83 mg/g DW。
近年来植物成分提取工艺得到全面发展,传统的植物成分提取工艺在实际应用中逐渐被现代化超声技术、微波技术、酶工程技术等先进提取工艺所取代,充分显现出现代植物成分提取工艺技术的应用优势。另外,尽管植物提取工艺已经得到明显发展,但如何进一步提高提取效率与质量依旧是马齿苋中抑菌活性成分提取工艺技术研究的重点。