古蘭班爾·阿布都米吉提, 高 婭,蘇力坦·阿巴白克力, 克熱木江·吐爾遜江
(新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830046)
榅桲果實(shí)總黃酮提取工藝研究
古蘭班爾·阿布都米吉提, 高 婭,蘇力坦·阿巴白克力*, 克熱木江·吐爾遜江
(新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830046)
目的 研究榅桲果實(shí)中總黃酮的提取工藝條件;測(cè)定榅桲果實(shí)的總黃酮含有量及其穩(wěn)定性。方法 用40%乙醇和水浸提總黃酮,比較不同溶劑條件下的提取率。采用超聲波提取法,在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上通過(guò)L9(34)正交試驗(yàn)確定最佳提取工藝。結(jié)果 40%乙醇醇提液的總黃酮得率為16.28%、水提液的總黃酮得率為6.458%。最佳提取工藝為含乙醇量45%,料液比1∶40,提取次數(shù)3次;提取時(shí)間40 min。結(jié)論 本研究確定了榅桲總黃酮的超聲波提取最佳工藝條件,不僅為其藥理學(xué)研究奠定基礎(chǔ),而且也為進(jìn)一步開發(fā)和利用此種植物提供科學(xué)依據(jù)和基礎(chǔ)資料。
榅桲;超聲波提?。豢傸S酮;正交試驗(yàn)
榅桲為薔薇科榅桲屬植物榅桲 (Cydonia oblongaMill)的成熟果實(shí),別名木梨(《中國(guó)樹木分類學(xué)》)、土木瓜(《藥材學(xué)》)、比也 (新疆維吾爾語(yǔ)),主要分布于新疆和田、阿克蘇、喀什等地[1-3],常用以制作果醬、果凍及糖果、點(diǎn)心,青紅絲等食品。據(jù)文獻(xiàn)[4]記載榅桲成熟果實(shí)中含有果糖、鞣質(zhì)、原果膠、有機(jī)酸和揮發(fā)油等;種子含黏質(zhì)、苦杏仁苷、脂肪油,油中含肉豆蔻酸、異油酸甘油脂;果皮含庚基乙基醚和任基乙基醚等。中醫(yī)認(rèn)為榅桲性溫?zé)o毒,有祛濕、解暑、舒筋活絡(luò)、消食及治療中暑吐瀉、腹脹、關(guān)節(jié)疼痛、痙攣、消化不良等癥的作用。搗爛果實(shí),取汁外涂,能治無(wú)名腫痛。新疆中醫(yī)認(rèn)為,榅桲果、葉、根、枝等部分均可入藥,對(duì)氣管炎等14種疾病均有一定療效。
據(jù)報(bào)道,榅桲果實(shí)中黃酮類化合物較其它仁果含有量多,能增進(jìn)血管強(qiáng)度,保證人體健康。目前,有關(guān)榅桲果實(shí)中總黃酮的提取工藝及其穩(wěn)定性的研究尚未見報(bào)道,因此,本研究以新疆喀什市的榅桲為原材料,通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)確定其總黃酮的最佳提取工藝,為進(jìn)一步開發(fā)和利用此種植物提供科學(xué)依據(jù)和基礎(chǔ)資料。
1.1 藥材 榅桲于2010年10月中旬采購(gòu)于新疆喀什市,選取無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲害成熟榅桲果實(shí),去核、去皮、切成塊狀,于真空干燥箱65℃干燥48 h后粉碎,過(guò)16目篩,備用。
1.2 試藥 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品;石油醚、乙醇;硝酸鋁;亞硝酸鈉;氫氧化鈉;三氯化鋁;氫氧化鈉水溶液;以上試劑均為分析純;實(shí)驗(yàn)用水均為二次蒸餾水。
1.3 儀器 Spectrumlab 53紫外-可見分光光度計(jì) (上海棱光技術(shù)有限公司);RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 (上海亞榮生化儀器廠);超聲波清洗器;電子天平 (BS-220g/0.001 g型,北京賽多利斯天平有限公司);DZKW-S-4型電熱恒溫水浴鍋;DHG-9141A型電熱恒溫干燥箱 (上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司);Biofuge臺(tái)式高速離心機(jī);萬(wàn)能粉碎機(jī) (100-R型,上海速美貿(mào)易發(fā)展有限公司分公司)。
2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 稱取105℃干燥至恒質(zhì)量的無(wú)水蘆丁100 mg,用30%熱乙醇溶解,待完全溶解后,定容在100 mL的量瓶中。精密量取上述溶液2 mL于50 mL的量瓶中,用30%的乙醇定容至刻度,即為標(biāo)準(zhǔn)溶液[5]。精確量取標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL分別置于25 mL量瓶中,各加入30%的乙醇至12.5 mL,加入5%的亞硝酸鈉0.7 mL,搖勻,放置5 min,然后加入10%的硝酸鋁0.7 mL,搖勻,放置6 min,再加入4%的氫氧化鈉4 mL,最后用30%的乙醇定容,搖勻,放置10 min后,在510 nm處測(cè)定吸光度[6]。得到黃酮質(zhì)量濃度與吸光度之間的回歸方程為:Y=0.325X+0.000 3,R2=0.999 5。
2.2 提取方法的選擇
2.2.1 乙醇提取法 準(zhǔn)確稱取榅桲果實(shí)粉1.0 g,加40%乙醇60 mL 60℃水浴提取2 h,間隔攪拌,再加40%乙醇40 mL超聲波輔助提取30 min,過(guò)濾,合并兩次濾液,3 000 r/min離心8 min,減壓濃縮至20 mL,從中量取2 mL置于25 mL量瓶中,按2.1項(xiàng)方法在510 nm處測(cè)定吸光度,以試劑空白為參比。
2.2.2 水提法 準(zhǔn)確稱取榅桲果實(shí)粉1.0 g,加蒸餾水60 mL 60℃水浴提取2 h,間隔攪拌,再加蒸餾水40 mL超聲波輔助提取30 min,過(guò)濾,合并兩次濾液,3 000 r/min離心8 min,減壓濃縮至20 mL,從中量取2 mL置于25 mL量瓶中,按2.1項(xiàng)方法在510 nm處測(cè)定吸光度,按以下公式[7]計(jì)算提取液中總黃酮提取率。結(jié)果見表1。
總黃酮提取率 (%)=C(mg/mL) ×稀釋倍數(shù)×提取液體積 (mL)/樣品質(zhì)量 (mg)×100
表1 提取溶劑的選擇
乙醇提取法和水提法測(cè)得總黃酮的提取率分別為16.28%和6.458%,乙醇提取法的提取率大約是水提法的3倍,因此采用乙醇提取法。
2.3 方法學(xué)考察[8-11]
2.3.1 穩(wěn)定性試驗(yàn) 準(zhǔn)確稱取榅桲果實(shí)粉1.0 g,按2.2.1項(xiàng)制備供試品溶液,按2.1項(xiàng)方法在510 nm處測(cè)定吸光度,每隔20 min測(cè)定吸光值。結(jié)果表明供試品溶液顯色后在2 h內(nèi)穩(wěn)定,RSD為1.45%。
2.3.2 精密度試驗(yàn) 準(zhǔn)確稱取榅桲果實(shí)粉1.0g,按2.2.1項(xiàng)制備供試品溶液,照2.1項(xiàng)自“加入30%的乙醇至12.5 mL”起操作,連續(xù)測(cè)定5次,RSD為0.67%。
2.3.3 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一來(lái)源的榅桲果實(shí)粉1.0 g,共6份,按2.2.1項(xiàng)制備供試品溶液,在510nm處測(cè)定吸光度。結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性良好,RSD為2.01%(n=6)。
2.3.4 加樣回收率試驗(yàn) 精密量取已測(cè)定總黃酮量的樣品液6份,各分別加入蘆丁對(duì)照品溶液 (1 mg/mL)1 mL,按2.2.1項(xiàng)方法制備供試品溶液,在510nm處測(cè)定吸光度,計(jì)算回收率,平均回收率為99.86%,RSD為1.21%。見表2。
表2 回收率試驗(yàn)結(jié)果 (n=6)
2.4 單因素實(shí)驗(yàn)[12-14]按照表3中的單因素實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行提取,測(cè)定其吸光度,考察各因素對(duì)提取效果的影響。結(jié)果見圖1~4。
表3 單因素實(shí)驗(yàn)
圖1 提取時(shí)間對(duì)榅桲果實(shí)總黃酮提取率的影響
圖2 提取次數(shù)對(duì)黃酮提取率的影響
圖3 含乙醇量對(duì)黃酮提取率的影響
圖4 料液比對(duì)黃酮提取率的影響
由圖1~4結(jié)果可知,當(dāng)提取時(shí)間為30 min、提取次數(shù)為2次、含乙醇量為45%時(shí)總黃酮量最高,選擇總黃酮量較高的3個(gè)水平進(jìn)行正交設(shè)計(jì)。以料液比作為考察因素時(shí),分別按1∶20、1∶30、1∶40、1∶50的料液比用60%的乙醇,提取兩次,每次30 min,測(cè)定提取液中的總黃酮量,確定最佳乙醇體積。由于各提取液體積不同,因此通過(guò)體積倍數(shù)與其對(duì)應(yīng)的提取率做散點(diǎn)圖來(lái)分析料液比對(duì)黃酮提取率的影響,從圖4可以看出,隨著料液比的增加,提取率也隨之提高,但提高的幅度逐漸減小。因此從提取效果、溶劑成本和濃縮負(fù)荷三方面綜合考慮,乙醇用量不宜過(guò)大。
2.6 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 參照單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)L9(34)正交實(shí)驗(yàn),優(yōu)選最佳提取工藝。見表4~6。
表4 正交試驗(yàn)因素與水平
表5 L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果
表6 方差分析
分析上表可知,榅桲果實(shí)總黃酮最佳提取工藝條件為A1B3C3D3,即含乙醇量為45%,提取時(shí)間為40 min,料液比為1∶40,提取次數(shù)為3次;各因素對(duì)總黃酮提取率影響的強(qiáng)弱順序?yàn)榱弦罕菴>提取次數(shù)D>含乙醇量A>提取時(shí)間B,利用方差分析進(jìn)一步分析,料液比對(duì)提取率的影響顯著。
2.6 驗(yàn)證試驗(yàn) 按得到的優(yōu)選提取工藝A1B3C3D3平行提取3次,平均提取率為13.82%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.056 mg/g。表明本實(shí)驗(yàn)所確定的工藝為超聲波法提取的較優(yōu)工藝。
本研究采用乙醇提取超聲波輔助提取法測(cè)定新疆榅桲果實(shí)中的總黃酮量并確定了最佳提取工藝。榅桲是藥用植物之一,特別是止咳、止瀉、治療月經(jīng)不調(diào)作用甚佳[15]。這可能是由于它所含的黃酮類化合物含有量比別的藥用植物較高有關(guān),本實(shí)驗(yàn)得到的榅桲果實(shí)中總黃酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.056 mg/g。首先通過(guò)用40%乙醇和水浸提榅桲果實(shí)中的總黃酮,比較不同溶劑條件下的提取率,得到的醇提液的總黃酮得率為16.28%;水提液的總黃酮得率為6.458%,醇提液的總黃酮得率大約是水提液的3倍。將乙醇作為提取溶劑進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn),得到超聲波法提取榅桲果實(shí)中總黃酮的優(yōu)化工藝為:含乙醇量為45%,提取時(shí)間為40 min,料液比為1∶40,提取次數(shù)為3次;在此條件下,總黃酮的平均得率為13.82%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.056 mg/g,黃酮類化合物的含有量比較高。各因素對(duì)總黃酮提取率的影響的主次順序依次為料液比C>提取次數(shù)D>含乙醇量A>提取時(shí)間B。新疆榅桲果實(shí)中總黃酮的提取工藝及其穩(wěn)定性的研究尚未見報(bào)道,本實(shí)驗(yàn)可為進(jìn)一步開發(fā)和利用此種植物提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)資料。
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R284.2
B
1001-1528(2012)06-1180-04
2011-11-04
古蘭班爾·阿布都米吉提 (1984—),女,碩士生,研究方向:生化制藥。E-mail:glbe1103@163.com
*通信作者:蘇力坦·阿巴白克力 (1958—),男,副教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向:植物生理生化。Tel:(0991)8582619,E-mail:sultan816@163.com & sultan@xju.edu.cn