酶法在中药有效成分提取中的应用

北京市回民医院（100054）郭跃山

随着中药工程技术的发展，超微粉碎、大孔树脂吸附法、酶法和超临界流体萃取法等新技术在中药有效成分的提取分离中已取得显著成效，本文现就酶法在中药提取中的应用进行综述。

1 酶法提取的原理及特点

酶法提取技术快速、高效、反应条件温和且污染较小，是其大规模应用和推广的核心优势。酶法提取可保持天然产物的构象，不破坏其立体结构和生物活性，有利于保持有效成分原有的药效。就操作来讲，酶法提取仅在原工艺基础上增加1个操作单元，对原有工艺改变较小，操作方便。但酶反应提取技术会受最佳反应温度、pH值、酶及底物浓度、抑制剂和激动剂对提取物的影响等条件的制约，在应用过程中需进行反应条件的优化。

2 酶法在中药有效成分提取中的应用

2.1 酶法在多糖类成分提取中的应用 多糖是一种极性大分子化合物，结构复杂，易溶于水，故常采用热水浸提法。但许多多糖的提取方法和工艺仍需完善，通过优化酶法提取的最佳条件，有利于提高多糖的提取率。如周旋等[1]通过优化纤维素酶提取女贞子多糖的提取工艺，确定了最佳条件为酶解时间120分钟，酶解温度40℃，酶量1%，pH值为5.2。在此条件下，女贞子多糖的提取率为6.58%。岳鹍等[2]采用单形重心混料设计优化复合酶提取干巴菌多糖的组成，最终确定能够纤维素酶、真菌漆酶及中性蛋白酶的最佳配比为0.372∶0.428∶0.200。在复合酶添加量4%、料液比1∶50（mg/L）、酶解pH5.5、提取温度55℃的条件下提取4.0小时，干巴菌多糖的提取率可达5.07%，显著明显优于热水提取法（1.70%）。秦楠等[3]研究表明，采用超声辅助酶法提取北芪菇多糖的最佳条件为料液比1∶45，酶添加量1%，超声温度70℃，超声时间50分钟，超声功率200W，北芪菇多糖提取率最大为（9.59±0.16）%。相关研究表明，纤维素酶和α-淀粉酶辅助提取朝鲜人参功能性多糖是一种有效的方法，可产生较高比例的果胶多糖。

2.2 酶法在黄酮类成分提取中的应用 黄酮类化合物在医药领域有着广阔的应用前景和潜在的开发利用价值。张孟琴等[4]通过单因素和正交实验确定了八角莲总黄酮的最佳工艺条件为：纤维素酶0.015g，提取温度50℃，酶解时间150分钟，酶解pH7.0，此条件下八角莲总黄酮的提取率最高，达7.398%。张玲等[5]采用星点设计-效应面法优化纤维素酶辅助提取鬼针草叶总黄酮，最佳提取工艺为酶用量1.14%，酶解温度41.9℃，酶解pH值4.35，该条件下总黄酮提取率为6.31%。齐梁煜等[6]通过单因素试验和正交试验确定了纤维素酶提取王不留行总黄酮的最佳工艺条件为：料液比1∶30（g∶ml），酶解pH4.0，酶用量为3.0ml，酶解温度为80℃，在此条件下王不留行总黄酮的提取率为1.92%。王旭等[7]研究表明纤维素酶Umcel9y-1可显著缩短银杏叶总黄酮提取时间，且对中药提取液活性成分无显著影响。Zhou等[8]优化了银杏总黄酮提取时纤维素酶的用量为8.4mg，pH值为5.0，总黄酮的得率为（0.74±0.05）%。相关学者在单因素试验基础上，通过响应面分析优化β-葡萄糖苷酶-果胶酶复配提取葛根黄酮的工艺，在β-葡萄糖苷酶比例为37.8%，酶添加量为330.5IU，液料比为29.3∶1，pH为5.2，45.1℃下反应1.1小时，葛根黄酮提取率为8.15%，与未经酶处理相比提高2.22倍。

2.3 酶法在苷类成分提取中的应用 苷是由糖或糖的衍生物与另一非糖物质通过糖的半缩醛或半缩酮羟基与苷元脱水形成的一类化合物，具有抗炎、抗氧化、调节免疫及镇痛等功能。郑林禄等[9]通过单因素实验和正交实验得出无患子总皂苷最佳的提取工艺条件为：复合酶质量浓度0.6mg/mL，酶解温度为50℃，pH值为4.5，酶解时间为2.5小时．在该条件下无患子总皂苷的提取率为64.40%，与传统方法（水提法提取率为9.32%，乙醇提取法的提取率为58.30%）相比，提取率有所提高。陈秋连等[10]在复合酶为2%果胶酶、2%木聚糖酶、0.5%中性蛋白酶和0.5%纤维素酶，提取温度为30℃，提取为时间为10分钟，pH4.5时，刺五加叶中的金丝桃苷提取效果最佳，提取率为1.84%，与传统工艺相比，产率提高了107%。郑杰等[11]研究表明杜仲叶桃叶珊瑚苷的最佳提取工艺为：料液比1∶12，酶解pH6.0，纤维素酶用量0.4%，酶解温度50℃，酶解时间50分钟，溶出量可达17.892mg/g。韩伟等[12]采用酶法提取积雪草苷，反应条件为纤维素酶与底物比值m（E）∶m（S）=1∶50，料液质量比1∶25，pH为6.0，酶解温度40℃，酶解时间1.5小时，与传统水煎煮（20.2%）、醇提（18.9%）和索氏提取法（14.8%）相比，该法得率最高（29.6%）。

2.4 酶法在生物碱类成分提取中的应用 生物碱是一类含氮的碱性有机化合物，大多有复杂的环状结构，氮素多包含在环内，有显著的生物活性，是中草药中重要的有效成分之一。任美[13]采用纤维素酶-乙醇对莲子钻芯粉中的甲基莲心碱进行酶解提取，最佳提取工艺条件为：加酶量3.1%，酶解时间100分钟，酶解pH4.8，酶解温度50℃，得率为（7.02±0.22）mg/g，高于乙醇提取法的（4.03±0.17）mg/g，得率提高了71.9%。陆世惠等[14]采用酶法辅助浸渍提取两面针中的氯化两面针碱，苷膏得率为15.71%，显著高于乙醇回流法的13.41%（t=10.202，P＜0.01）。张利等[15]采用纤维素酶法提取石斛碱的最佳工艺条件为：纤维素酶用量0.5%，酶解时间1.5小时，酶解温度50℃，酶解pH值5.0，石斛碱收率达到0.35%以上。

2.5 酶法在其他成分提取中的应用 相关研究表明，酶辅助萃取可提高番石榴叶中不溶性结合酚类物质的释放。复合酶处理后可溶性酚类的含量显著高于单纤维素酶和β-葡萄糖苷酶辅助提取法。张利等[16]研究表明纤维素酶提取车前草中熊果酸的最佳工艺条件为pH值5.0、酶5.0mg/g、酶解温度60℃、酶解时间2.5小时，提取率可达0.54%。李开泉等[17]用纤维素酶法提取迷迭香中三萜酸的最佳条件为：酶6.5mg/g，酶解时间2.5小时，酶解温度45℃，pH6.5，所得迷迭香浸膏的干质量为4.58g/800g。

3 总结与展望

中成药物中的有效成分质量主要取决于中药材的提取及纯化分离技术，目前制约我国中药实现现代化的阻碍之一便是中药质量控制，传统的提取方法已无法满足需求，随着现代科学的迅猛发展，诸多新型提取技术已逐渐应用于中药有效成分的提取中，酶反应提取技术因其高效节能、方法简便等优势而在中药提取中的应用日益频繁。虽然目前该方法在实验条件及酶种类等方面存在一定的局限性，但随着技术的不断进步，相信该方法将在中药的提取方面具有更加广泛的应用前景。