木墀草素的提取工艺及药物研究进展

木墀草素的提取工艺及药物研究进展

高贺1武荣国（通讯作者）2

1佳木斯大学 黑龙江 佳木斯 154000

2佳木斯大学附属第一医院 黑龙江佳木斯 154000）

摘要：木犀草素是一种天然的黄酮化合物，存在于许多药用植物中，黄酮类化合物也是植物中含量最多的次生代谢产物之一，具有多种药理活性，如抗氧化、抗炎、抗微生物、抗肿瘤、保护心脏、抗糖尿病、神经保护和抗过敏特性等作用。目前在许多常见的蔬菜、水果和草药中都可以提取到这一成分。鉴于木樨草素的特殊药理活性，通过不同的信号通路可以用于不同类型的疾病，提供巨大的市场经济价值，应用简单且提取率高的工艺成为了当前急需解决的问题。因此，本文主要阐述了木犀草素的提取及药物应用的研究进展，进而为木樨草素的高提取率、提取工艺及实验研究提供更加全面的理论参考依据。

关键词：木樨草素；提取工艺；抗炎；抗氧化；溃疡性结肠炎

木犀草素（(Luteolin, LTL)）是一种天然的黄酮类化合物，因最初从木犀草科的木犀草中分离出而得名。据报导，木犀草素具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗癌、 心血管保护及神经保护等多种生物活性。目前，木犀草素可以从落花生壳、花椒、橄榄叶等生活中常见的植物、食物中提取出来，但是由于其特殊的结构导致其在多种溶剂中的溶解性低，对其制备、应用均提出了一定的挑战。因此选择合适的提取方法提取木犀草素，得到高提取率的木犀草素，并且应用于实验研究、临床治疗，对于人类健康具有重大意义.

1.提取工艺

常规的木犀草素的提取工艺分为传统提取工艺和新型提取工艺，下面简单介绍几中常见的提取工艺及其制备木犀草素的最佳条件，以及最新的提取工艺研究进展，通过改进提取工艺，以期获得高收率且质量稳定的木犀草素是本文探讨的重点。

落花生壳是中国富足的农业废弃物，大多在农村会被焚烧，造成资源消耗和环境污染。从落花生壳中提取木犀草素，并且应用于医学研究及药物研发，可以增加落花生壳的应用途径，提供巨大的市场经济价值。从落花生壳中提取木犀草素成为了木犀草素提取的来源之一。张宝悦等【1】的研究认为当周围pH值大于其pKa值时，硼酸基团可通过可逆共价反应捕获木犀草素。并且通过研究合成了硼酸盐亲和固相萃取吸附剂(PPEIAg@CPBA)，采用聚苯乙烯(PS)微球包覆聚多巴胺(PDA)包覆PEI，银纳米粒子经硼氢化钠(NaBH4)还原AgNO3以提高生物相容性和分散性。最后，在PEI表面修饰含有硼酸基团的CPBA得到PPEIAg@CPBA。使其通过与高效液相色谱法的结合，建立了一种快速高效的木犀草素富集方法。

微波辅助提取(MAE)是一种重复性高、提取时间短、操作简单、溶剂消耗低、温度低、能量输入少的提取技术。微波辅助提取主要是利用微波的能量引起分子的偶极旋转。在微波辅助提取的过程中，溶剂被快速加热，植物材料的细胞壁被快速破坏，加速了成分的溶解和提取。王洪正等【2】的研究认为采用微波辅助提取技术提取木犀草素，采用响应面法(RSM)对提取工艺进行了优化，并对浸渍提取(ME)和热回流提取(HRE)等传统提取工艺进行了比较。最佳提取条件为:以70%乙醇体积分数为溶剂，浸泡时间4 h，液固比10 (mL/g)，微波辐照功率265 W，微波辐照时间9.6 min，提取周期3次。在此条件下，木犀草素的提取率最高且能耗时间最短。在体外DPPH、TPTZ-Fe (III)和Fe3+/铁氰化物络合物体系中，微波辅助提取获得的提取物的抗氧化活性高于HRE和ME获得的提取物。

压液体萃取(PLE)是利用溶剂在高压和高温下进行萃取，萃取过程始终低于其临界点，从而在整个萃取过程中保持溶剂的液态。当应用这些条件时，提取过程可以更快地进行，并且通常使用低体积的有机溶剂获得更高的提取率。橄榄叶是在收获或加工橄榄果实过程中获得的一种农业废弃物，在橄榄油和橄榄桌工业中大量存在，成为没有工业利益的残留物。橄榄叶是植物化学物质的优良来源，如类黄酮化合物。Lama-MuñozA等【3】的研究认为采用动态浸渍(DM)和压液体萃取作为提取方法，在温度190℃、叶片MC为5%、静态提取时间5 min、乙醇浓度80%的条件下，压液体萃取提取橄榄叶中橄榄苦苷和木黄素-7- o -糖苷的提取率较高。

2．纯化工艺

目前常用于分离纯化木犀草素的方法有溶剂萃取法、胶束介质萃取法、树脂吸附法、高速逆流 色谱法以及分子印记聚合物吸附法。刘树成等【4】的研究认为通过采用三合一策略形成聚氨酯海绵/氧化石墨/硼酸功能化金属有机骨架(PU/GO/BA-MOF)，并应用于花生壳粗提物中含木犀草素(L TL)的选择性吸附和有效分离。且PU/GO/BA-MOF不仅保留了PU海绵的三维大孔结构，而且由于硼亲和作用，与木犀草素表现出选择性结合。此外，由于其可逆的“形状记忆”效应，PU海绵具有方便的吸附-解吸过程。使PU/GO/BA-MOF在中性或碱性体系中对L - TL具有选择性吸附能力。

3.木犀草素的药物研究

临床前研究证明木犀草素具有抗氧化作用，木犀草素通过增加磷酸肌苷3激酶、蛋白激酶B和环腺苷单磷酸反应元件结合蛋白磷酸化的活性，显著提高成骨细胞的活力。木犀草素浓度为35 μmol/kg和70 μmol/kg时，通过下调过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、过氧化和氧化应激，抑制多态核细胞的活化和浸润。此外;他们观察到脂多糖对NFκB和mito - gen活化蛋白激酶途径的激活被抑制。这表明木犀草素是一种潜在的抗氧化。

张瑞强等人【5】研究证明通过减少氧化应激诱导的离体大鼠心脏和心肌细胞损伤，预防缺血/再灌注诱导的心肌损伤。木犀草素通过减少氧化应激和失血来减少心脏损伤，从而恢复心脏细胞的收缩功能。抗炎症活性木犀草素对不同炎症因子引起的炎症也非常有效。木犀草素可减少血管平滑肌细胞的迁移和增殖。多种因素刺激减少这些肌肉细胞的增殖和迁移，木犀草素是治疗和预防动脉粥样硬化中最有效的兴奋剂之一。在这种情况下，木犀草素可以通过减少通常会损害细胞的氧化应激来增加心肌细胞的寿命。

在促炎标志物中，负责炎症的途径被木犀草素的应用抑制。这些机制被认为可以减少慢性和急性炎症。Kana等【6】认为在通过毒素诱导葡萄膜炎的动物研究中，与强的松龙药物相比，木犀草素显示出更好的抗炎治疗效果。内皮胰岛素抵抗与炎症有关，木犀草素的应用对内皮完整性有一定的化学保护作用。棕榈酸酯可以降低大鼠主动脉中胰岛素相关的内皮炎症。一项研究表明木犀草素可显著增加内皮细胞的胰岛素抵抗。

溃疡性结肠炎是临床上发病率逐年增长的一种慢性炎症性肠病，以黏液性血便、腹部疼痛、腹泻为主要临床表现。该病发病机制目前尚不清楚，一般认为是多种原因共同作用导致免疫系统失衡，肠粘膜屏障功能受损。其中氧化应激占重要原因，木犀草素可以通过其强大的抗氧化作用，保护小鼠免受DSS诱导的结肠炎。谭晨等【7】的研究也证实了这一结果。

4.结语

木犀草素可以从常见的植物、食物中提取出来，如落花生壳、橄榄叶、牡丹豆荚、花椒等，改进提取工艺，获得更高的提取率，应用于食品、药物的研究，并且通过其抗炎、抗氧化、抗肿瘤等作用治疗疾病。研发木犀草素的药物制剂也可以带来巨大的市场经济价值和应用价值。

参考文献：

【1】Zhang, B., et al., Boronate-modified polyethyleneimine dendrimer as a solid-phase extraction adsorbent for the analysis of luteolin via HPLC. RSC advances, 2021. 11(63): p. 39821-39828.

【2】Wang H, Yang L, Zu Y, Zhao X. Microwave-assisted simultaneous extraction of luteolin and apigenin from tree peony pod and evaluation of its antioxidant activity. ScientificWorldJournal. 2014;2014:506971. doi: 10.1155/2014/506971. Epub 2014 Oct 22. PMID: 25405227; PMCID: PMC4227382.

【3】Lama-MuñozA, Del Mar Contreras M, Espínola F, Moya M, de Torres A, Romero I, Castro E. Extraction of oleuropein and luteolin-7-O-glucoside from olive leaves: Optimization of technique and operating conditions. Food Chem. 2019 Sep 30;293:161-168. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.04.075. Epub 2019 Apr 27. PMID: 31151597.

【4】S. Liu, J. Pan, Y. Ma, F. Qiu, X. Niu, T. Zhang, L. Yang, Three-in-One Strategy for Selective Adsorption and Effective Separation of Cis-Diol Containing Luteolin from Peanut Shell Coarse Extract Using PU/GO/BA-MOF Composite, Chemical Engineering Journal (2016), doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cej. 2016.07.111

【5】Zhang, R.‐Q., Li, D.‐Y., Xu, T.‐D., Zhu, S.‐S., Pan, H.‐J., Fang, F., … Sun, H. (2017).Antioxidative effect of luteolin pretreatment on simu‐lated ischemia/reperfusion injury in cardiomyocyte and perfused rat heart. Chinese Journal of Integrative Medicine, 23(7), 518–527. https ://doi.org/10.1007/s11655‐015‐2296‐x

【6】Kanai, K., Nagata, S., Hatta, T., Sugiura, Y., Sato, K., Yamashita, Y., & Itoh, N. (2016). Therapeutic anti‐inflammatory effects of luteolin on en‐dotoxin‐induced uveitis in Lewis rats. Journal of Veterinary Medical Science, 78(8), 1381–1384. https ://doi.org/10.1292/jvms.16‐0196

【7】Tan, C., et al., ROS-responsive nanoparticles for oral delivery of luteolin and targeted therapy of ulcerative colitis by regulating pathological microenvironment. Materials Today Bio, 2022. 14: p. 100246.