灵芝三萜的提取工艺及其抗氧化研究进展

赵佳敏，陈泓鑫，林宇冲，金喆，韩伟

（华东理工大学药学院制药工程与过程化学教育部工程研究中心，上海市新药设计重点实验室，上海200237）

灵芝（Ganoderma Lucidum）又名神芝、万年蕈，是一种多孔菌科真菌灵芝的子实体。在上古时期，灵芝被称为“瑶草”“瑞草”，《神农本草经》中称其为“神芝”。灵芝具有补气安神、止咳平喘的功效，可用于治疗失眠心悸、心神不宁，其用药部位为子实体。灵芝含有萜类化合物等有效成分。本文论述了灵芝三萜的提取工艺及抗氧化特性，以期为产业化生产和药理研究提供帮助。

1 灵芝三萜的药理作用

自二十世纪80 年代以来，人们对于灵芝脂溶性成分的研究已十分广泛，其中对于灵芝三萜的药理研究最受瞩目。大量的研究表明，灵芝三萜在抗肿瘤、保肝排毒、抗HIV病毒、降低胆固醇等方面都发挥着重要作用。

1.1 抗肿瘤作用

灵芝三萜被普遍认为直接对肿瘤细胞发挥细胞毒作用，其作用机制在于抑制增殖与转移能力，同时还能通过抑制细胞周期以及诱导癌细胞凋亡等抑制癌细胞在体内扩散。灵芝三萜结构的复杂性导致不同的三萜类物质对于癌细胞的作用机制也不同，如子实体中提取纯化的中性三萜对多种肿瘤细胞具有活性抑制作用，而且可以诱导人肠癌SW620 的肿瘤细胞凋亡；酸性三萜则在宫颈癌和肝癌的活性抑制中作用明显。

1.2 保肝排毒作用

陈洁等通过大量的药理研究发现，灵芝三萜对于肝脏的纤维化具有保护作用，实验中大鼠血清中的丙氨酸转氨酶（ALT）、天冬氨酸转氨酶（AST）显著降低，肝脏病理切片显示其纤维化程度得到明显减缓，表明对肝脏纤维化的治疗有明显疗效。王明宇等的研究结果表明，灵芝子实体中分离纯化得到的灵芝三萜（GT，主要为灵芝酸A）对于三种不同成分所导致的小鼠肝损伤都具有优秀的保肝活性。

1.3 抗HIV病毒作用

灵芝三萜类化合物中的灵芝酸A、灵芝酸B等化合物有显著的抑制HIV-1 蛋白酶活性的作用。在抗HIV病毒的作用中，灵芝三萜类化合物的作用主要在于通过抑制HIV 病毒吸附宿主细胞或膜的融合，同时还抑制HIV-1反转录酶、HIV-1蛋白酶等生物成分。

1.4 调节血脂作用

衣艳君等在灵芝三萜对大鼠血脂水平的研究中发现，灵芝三萜能够有效降低实验大鼠血清中的胆固醇、低密度脂蛋白等的含量，拥有明显的调节血脂的作用。灵芝中的灵芝酸B、灵芝酸C的衍生物对于羊毛甾醇或24，25-二羟基羊毛甾醇在生物体内合成胆固醇的生物途径具有有效的抑制作用。

1.5 免疫促进作用

林志彬等的研究表明，灵芝中的灵芝酸具有促进带Lewis 肺癌的Guinea 猪体内白细胞介素-2（IL-2）的含量升高的特质，并且该灵芝酸还能提高免疫系统内NK 细胞的免疫活性，从而提高生物体的免疫能力；此外，灵芝三萜类化合物还能增加抗体细胞的分裂分化。

2 灵芝三萜的提取方法

2.1 溶剂浸提

通过热水浸提植物中的有效成分，是天然产物有效成分常见的提取方法，其原理是固-液萃取。灵芝三萜难溶于水，但易溶于有机溶剂，利用高温破坏药材的细胞结构，使其有效成分溶于溶剂中，但该技术由于提取时间长，有机溶剂用量大，现在采用少，大多采用索氏提取法。

2.2 超临界CO2提取

灵芝的结构主要由纤维素、半纤维素及木质素组成，高度的纤维化结构使得其结构紧密，维持力较好，而灵芝有效成分又附着于细胞壁及其细胞内，难以渗出。在超临界CO提取过程中，较高的内外压差破坏了细胞表面的结构，使得有效成分被高效地提取出来。

2.3 亚临界水提取

亚临界水提取技术是在一定的压力下，将水加热到100℃以上、临界点374℃以下，通过调节温度控制水的介电常数，从而改变水的极性。在亚临界下离子水合、离子缔合等微观结构发生特殊变化。此外，亚临界水还可以充当酸碱催化剂或反应物，在一定条件下，还可以参与大分子生物聚合物的降解及其他反应产物的提取。相对于传统的有机溶剂提取法，亚临界水提取具有无有机溶液残留，无需去除有机溶剂，并且更加环境友好[10]。

2.4 超声辅助提取

超声辅助提取即利用超声波的空穴效应、机械效应和热效应等综合效应，作用于植物细胞，破坏细胞壁，加速细胞内有效物质的释放、扩散和溶解，不仅缩短了提取时间，提高了提取效率，还能避免高温对有效成分的影响。该方法应用广泛，不受成分极性、分子质量大小的限制，适用于绝大多数植物有效成分的提取。

2.5 酶辅助提取

酶解法即利用酶的高效性与选择性，催化分解细胞中的保护结构物质，通过破坏细胞壁结构，加速细胞内部成分的扩散。任奕在提取灵芝三萜的过程中，利用木瓜蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶的酶解作用使灵芝的细胞结构松散，降低与原料的结合力，促使萜类成分浸出。酶的专一性还不会影响灵芝有效成分的生物活性，保证了有效成分的纯度。

2.6 微波辅助提取

微波辅助提取即利用微波加热提取溶剂。由于微波具有很强的穿透力，可以在反应物内外同时、均匀快速地加热，因此相对于传统提取工艺，具有较高的提取效率和速度。微波提取除了能够快速破坏植物的组织细胞壁，还可以用来辅助控制提取过程中的温度和功率，更加适用于天然植物的提取。

3 灵芝三萜的体外抗氧化研究

3.1 DPPH自由基的清除作用

DPPH 即1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基，具有相对稳定的孤对电子，在溶于乙醇时会显紫色，同时在517 nm时有最大吸收峰。当它和能与孤对电子结合的抗氧化剂反应时，溶液的颜色将从紫色变为黄色，而这种颜色变化的幅度与抗氧化剂的抗氧化活性呈正相关，且随着其浓度的升高而加强。

3.2 羟自由基的清除作用

羟自由基目前被公认为是毒性最大、最活泼的一类自由基，有着和结晶紫互相作用后产生的无色物质会导致吸光度下降这一特性。利用这一性质，可将不同浓度的灵芝三萜与羟自由基反应，加入结晶紫后测定溶液的吸光度，以检测灵芝三萜的抗氧化性。显而易见，反应后溶液吸光度越大，抗氧化剂的抗氧化性就越强。

3.3 超氧阴离子自由基的清除作用

超氧阴离子在人体内有一定数量存在，不发生化学变化且对人体无害，但与羟基（-OH）结合后的产物会导致细胞DNA损坏，破坏人类机体功能。

邻苯三酚在弱碱性条件下会发生自氧化，产生有色物质和超氧阴离子，有色物质在320 nm 处产生最大吸收峰，但与抗氧化剂发生反应后，颜色会发生改变，因此吸光度也相应下降。利用这一特性可以检测灵芝三萜对超氧阴离子的抗氧化能力，而且较小的浓度变化，会造成超氧阴离子的清除率大幅度上升。

3.4 对铁离子还原力的影响

铁离子从三价变成二价，氧化性减弱，溶液颜色从黄色变成蓝绿色，其吸光度也随之变化，所以可以通过测定铁离子溶液的吸光度来间接鉴定灵芝三萜对铁离子的还原力。周晓通过多种提取方法进行了灵芝三萜浓度与抗氧化能力的研究，结果显示，灵芝三萜浓度的增加与铁离子的还原力呈正相关。

4 结束语

灵芝因其突出的药理作用而价格昂贵，选取合适的方式提取其有效成分是充分利用资源的途径，对于工业生产大有裨益。近年来，各类新兴提取工艺层出不穷，有关灵芝三萜提取的优化方法亦逐渐受到重视。

灵芝三萜的药用潜力也正在逐步为人类所发掘，其抗氧化、治疗癌症等作用正处于实验研究阶段。因此，选择工艺简单、提取率高的提取方法可以为灵芝三萜的综合利用及抗氧化研究提供良好的帮助和理论依据。