丁 明,陳少妃,徐耀華
(浙江農(nóng)林大學(xué),浙江 臨安 313000)
黃條金剛竹 (Pleioblastus kongosanensis f.aureostriaus),混生竹,稈高0.5~1 m,徑0.2~0.3 cm。葉片較寬大,綠色,不規(guī)則間有黃條紋,是北美箭竹超族北美箭竹族北美箭竹亞族大明竹屬大明竹亞屬,是大明竹屬金剛竹的一個變種。黃條金剛竹是一種觀葉竹種,非常美麗,觀賞價值高[1-2]。由田中辛南于1972年在名古屋市的守山鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn),1986年被引進(jìn)南京林業(yè)大學(xué)竹種園,國內(nèi)主要分布于浙江和江蘇[3]。
竹子中含有大量的黃酮類化合物和其他生物活性成分,如酚類、蒽醌類、香豆素類內(nèi)酯、活性多糖、特種氨基酸等,其中黃酮是主要的有效成分并具有顯著的生理功能,如抗活性氧自由基、抗脂質(zhì)過氧化、抗衰老、降低血脂、抗菌抑菌、增強(qiáng)免疫力等,而且竹葉黃酮安全無毒,其安全性大大高于銀杏提取物,由此竹葉黃酮類物質(zhì)的提取純化及功能作用的研究已成為一個熱點(diǎn)[4-6]。目前,國內(nèi)外對黃條金剛竹中所含黃酮情況尚未報到,經(jīng)本組研究發(fā)現(xiàn)黃條金剛竹中總黃酮含量為0.44%~0.71%,雖比多數(shù)竹類總黃酮含量較低,但其具有生長速度快,可反復(fù)割采等特點(diǎn),是一個相當(dāng)豐富的潛在資源。
本文通過正交試驗(yàn)考察了多種因素對于竹葉黃酮提取效果的影響,對總黃酮提取和含量測定進(jìn)行研究,旨在為天然黃酮類物質(zhì)的提取條件的優(yōu)化提供有益的參數(shù),為黃條金剛竹的開發(fā)利用提供技術(shù)基礎(chǔ)。
竹子樣品。分別于2010年6月1日和2010年8月3日采自浙江農(nóng)林大學(xué)校園竹種園;竹子經(jīng)過如下處理:洗凈,烘干,粉碎,過篩 (60目篩),棕色磨口瓶保存?zhèn)溆谩?/p>
試劑。蘆丁對照品 (中國藥品生物制品檢定所),甲醇、乙醇、AlCl3、Al(NO3)3、NaNO2、CH3COOK、NaOH(均為分析純),水 (Ⅰ級)。
儀器。CHA-S型恒溫振蕩器 (國華電器有限公司);PHS-4 A型智能酸度計 (上海虹益儀器儀表有限公司);DK-S22型數(shù)顯恒溫水浴鍋 (上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);FZ102植物試樣粉碎機(jī)(齊家務(wù)科學(xué)儀器廠);60目試樣標(biāo)準(zhǔn)篩 (浙江上虞華康化驗(yàn)儀器廠);DF-101 S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 (鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司);SHZC型循環(huán)水式多用真空泵 (鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司);DGG-9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 (上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司);BS224 S電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器 (北京)有限公司);T6紫外可見分光光度計 (北京普析通用儀器有限公司)。
1.2.1 樣品的提取
稱取干燥粉碎的竹粉2.00 g置于潔凈的平底燒瓶中,加人30 mL 70%乙醇溶劑,放置24 h浸泡,然后移至恒溫水浴鍋浸提;提取條件:水浴恒溫,浸提1.5 h,經(jīng)過2次浸提,將提取液轉(zhuǎn)入250 mL棕色容量瓶中定容,避光保存。
1.2.2 提取物的光譜測定
研究表明[7],竹葉黃酮主要是黃酮糖苷,并以C-甙為主,4種主要的竹葉碳甙黃酮分別是葒草苷、異葒草苷、牡荊苷和異牡荊苷。
提取液的紫外/可見光譜圖。移取10 mL竹粉提取液于棕色50 mL容量瓶中,用乙醇補(bǔ)至18 mL,先加5%亞硝酸鈉溶液1.2 mL,搖勻,放置10 min;再加10%硝酸鋁溶液1.2 mL,搖勻 (溶液無色),放置10 min,加入1 mol·L-1的氫氧化鈉8 mL,搖勻,此時溶液呈銅紅色。用70%乙醇稀釋至刻度,搖勻,放置10 min后。在波長200~800 nm、吸光度-0.020~5.000范圍內(nèi)進(jìn)行掃描,測其最大吸收波長 (λmax和吸收光度 D),不加顯色劑做為對照。其結(jié)果見圖1所示,該提取物在240~280 nm和300~400 nm下有類似黃酮結(jié)構(gòu)的特征吸收,且加入顯色劑后300~400 nm波長下有明顯減弱現(xiàn)行,可能為黃酮的酚羥基離解或形成絡(luò)合物等,導(dǎo)致光譜發(fā)生變化。由此我們推斷該提取液可能含黃酮類物質(zhì)。
圖1 竹子黃酮提取物的紫外/可見光譜
1.2.3 總黃酮的測定
NaNO2-Al(NO3)3顯色法:取1 mL樣品置于10 mL的比色管中,用70%的乙醇補(bǔ)充至5 mL,加入0.3 mL 5%NaNO2溶液,搖勻,放置5 min后,加入0.3 mL 10%的Al(NO3)3溶液,搖勻,放置6 min后加入2 mL 1 mol·L-1NaOH溶液,并用30%乙醇溶液定容至刻度,搖勻,放置10 min,500 nm波長處分光光度計比色法測定。
1.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
精確稱取蘆丁對照品0.010 0 g,置于小燒杯中,加70%乙醇溶液溶解后,移入100 mL容量瓶中,用乙醇溶液稀釋至刻度,搖勻備用 (濃度為1.000 0 mg·mL-1)。
分取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00 mL分別置于10 mL的比色管中,同時作空白。NaNO2-Al(NO3)3顯色法在波長500 nm處測定吸光度。
2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線
以吸光度為縱坐標(biāo),蘆丁濃度為橫坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,在0.100~0.600 mg·mL-1濃度范圍內(nèi),線性回歸方程為 D=1.098 9 C+0.001 5,R2=0.999 7。
2.1.2 精密度
準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液3.0 mL,同一樣品溶液1.0 mL各5份,同標(biāo)準(zhǔn)曲線操作和樣品測定的操作,測定吸光度值。結(jié)果表明,標(biāo)準(zhǔn)品吸光度值的RSD=0.25%,樣品吸光度值的RSD=0.50%,說明精密度良好 (表1)。
表1 各樣品的吸光度值
2.1.3 穩(wěn)定性
準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液3.0 mL,同一樣品溶液1.0 mL,同標(biāo)準(zhǔn)曲線操作和樣品測定的操作,在0、15、30、45、60、90 min測定其吸光度值,結(jié)果 (表2)表明,標(biāo)準(zhǔn)品在90 min內(nèi)穩(wěn)定,樣品在45 min基本內(nèi)穩(wěn)定。
2.1.4 樣品加標(biāo)回收率
準(zhǔn)確吸取樣品溶液1.0 mL,分別加入蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品 0.25、0.5、1.0 mL,按實(shí)驗(yàn)方法測定吸光度,計算黃酮總量及回收率,結(jié)果 (表3)表明,該方法測定的結(jié)果比較準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。
表2 各樣品不同時間的吸光度值
表3 各樣品的加標(biāo)回收率
表4 正交試驗(yàn)的因素及水平
2.2.1 取溶劑
據(jù)文獻(xiàn)報道[8-12],竹葉黃酮一般為黃酮苷元難溶或不溶于水,易溶于醇類、氯仿、乙醚等有機(jī)溶劑或堿,根據(jù)它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及物理和化學(xué)性質(zhì)確定提取溶劑。利用甲醇、50%乙醇、無水乙醇、丙酮、乙酸乙酯等不同溶劑提取 (2.00 g竹粉,30 mL溶劑,提取1 h),結(jié)果D值分別為0.490,0.460,0.360,0.300和 0.320。其中甲醇的浸出效果最好,乙醇次之,丙酮和乙酸乙酯較差。這可能與溶劑的分子量小,極性大,容易滲透植物細(xì)胞壁等因素有關(guān)[13]。對于甲醇和乙醇比較而言,乙醇毒性更小,更安全,價格便宜,也易于回收,因此選用乙醇作浸提溶劑。
2.2.2 提取條件
根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,選擇液料比、乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取溫度和提取時間等4個因素,分別在各因素最佳條件前后各取1點(diǎn)組成3個水平,以提取物的吸光度為試驗(yàn)指標(biāo),進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計,試驗(yàn)因素水平見表4。
根據(jù)表5的值分析可知,最好的試驗(yàn)組合為A2 B2 C3 D1,即最佳提取條件為:液料比1∶15,乙醇體積分?jǐn)?shù)為70%,提取溫度為80℃和提取時間為1 h。由極差R值可以看出,對提取效果影響最大的是因素A(液料比),其次是因素B(乙醇體積分?jǐn)?shù))和因素C(提取溫度),最小的是因素D(提取時間)。因此,在進(jìn)行竹粉黃酮提取時,要對提取液料比和乙醇濃度加以嚴(yán)格控制,同時也要考慮到提取溫度和時間。
表5 各處理組合的吸光度值
分別采用上述方法對2010年6月1日和2010年8月3日采自浙江農(nóng)林大學(xué)校竹種園同一采樣點(diǎn)的黃條金剛竹竹粉樣品進(jìn)行測定。結(jié)果如表6所示。竹葉中黃酮總量為 5.9 ~13.1 mg·g-1[14-15]。而我們測定黃條金剛竹竹粉樣品含量為4.46~7.19 mg·g-1,由于竹粉樣品含較多竹枝條,因此竹粉總黃酮含量比竹葉總黃酮含量略低。此外,從2次間隔2個月的采集樣品發(fā)現(xiàn),新生黃條金剛竹竹粉中黃酮含量為6.10 mg·g-1略低與老竹竹粉的6.71%,且8月份黃條金剛竹竹粉總黃酮含量為6.10 mg·g-1,明顯高于6月份黃條金剛竹竹粉的4.46%,這與文獻(xiàn)報道[15]新生竹葉黃酮含量高的報道不符。我們認(rèn)為這可能是新生黃條金剛竹竹葉占整竹的比率較小所致。
表6 黃條金剛竹竹粉中總黃酮含量
由此可見,黃條金剛竹中具有較高的黃酮含量,由于黃條金剛竹生長速度快,其黃酮資源極具開發(fā)利用價值。
本實(shí)驗(yàn)對黃條金剛竹竹粉中的總黃酮進(jìn)行了提取條件優(yōu)化和含量測定,并初步分析黃條金剛竹竹粉中總黃酮含量,為進(jìn)一步開發(fā)和利用黃條金剛竹資源的研究和評價提供了理論依據(jù)和檢測手段。
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