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        迷迭香酸的提取及抗氧化活性測定

        2014-02-15 01:12:54馬志剛鄭永雯楊保濤馮益青曹秋娥
        云南化工 2014年6期
        關(guān)鍵詞:水溶液自由基乙醇

        馬志剛,鄭永雯,楊保濤,馮益青,楊 磊,曹秋娥

        (云南大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院,云南昆明 650091)

        ·科學(xué)研究·

        迷迭香酸的提取及抗氧化活性測定

        馬志剛,鄭永雯,楊保濤,馮益青,楊 磊,曹秋娥*

        (云南大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院,云南昆明 650091)

        研究了用乙醇從迷迭香中提取迷迭香酸的工藝,同時(shí),利用Fonton方法測定了迷迭香酸的抗氧化活性。結(jié)果表明,乙醇提取迷迭香酸的最佳體積分?jǐn)?shù)為50%,迷迭香酸具有很好的抗氧化活性。該工藝為工業(yè)化、大規(guī)模生產(chǎn)迷迭香酸提供了一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和借鑒。

        迷迭香;迷迭香酸;乙醇;抗氧化活性

        迷迭香酸(Rosmarinic acid,RosA)是一種含多酚羥基的有機(jī)酸,最早由Ellis從迷迭香(Rosmarnus officinalis L)植物中發(fā)現(xiàn)[1]。1958年,由Scarpati和Oriente等人確定了其結(jié)構(gòu),見圖1所示[2]。

        圖1 迷迭香酸的結(jié)構(gòu)Figure1 Rosemary acid structure

        迷迭香酸(分子式:C18H16O8)是一分子咖啡酸和一分子3,4-二羥基苯基乳酸(即丹參素)的縮合物,為水溶性的多酚類化合物,其化學(xué)名為[R (E)]α-{[3-(3,4-二羥基苯基)-l-氧代-2-丙烯基]氧基}-3,4-二羥基苯丙酸。

        迷迭香是一種多用途的經(jīng)濟(jì)作物,1981年首次引入我國并栽培成功,在云南、湖南、四川、貴州、廣西等地都有種植。迷迭香酸的合成成本高,步驟復(fù)雜,難于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)[3]。從迷迭香中提取的迷迭香酸可作為抗氧化劑、迷迭香精油和醫(yī)藥中間體,廣泛應(yīng)用于食品、功能食品、香料、調(diào)味品及日用化工等領(lǐng)域中[4]。在各種文獻(xiàn)資料中,對(duì)迷迭香中迷迭香酸的分離提取工藝進(jìn)行優(yōu)化的報(bào)道比較少。為此,本文探討了乙醇-水超聲波提取工藝,并采用大孔樹脂對(duì)初提物進(jìn)行分離純化,為下一步有效地開發(fā)和利用迷迭香酸提供參考。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 儀器與試劑

        Agilent 1100高效液相色譜儀,帶DAD檢測器;XMTD-4000數(shù)顯恒溫水浴鍋(上??莆鲈囼?yàn)儀器廠);Thermo Nicolet AVATAR 360紅檢測器;UV-1700紫外可見分光光度計(jì);超聲波提取器;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;抽濾裝置;AR214分析天平等。

        迷迭香酸標(biāo)準(zhǔn)品(阿拉丁試劑);甲醇(HPLC);1,1-二苯基-2-苦肼基(北京百靈威科技有限公司);迷迭香,采自云南大學(xué)呈貢校區(qū),洗凈、烘干、粉碎成粉末后備用;其它試劑均為分析純;實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

        1.2 色譜方法

        色譜柱:Waters XTerra ODS2 5 μm(4.6 mm ×250 mm);流動(dòng)相:甲醇-0.5%磷酸水溶液(55 ∶45,體積比);流速1.0 mL/min;柱溫25℃;檢測波長330 nm;進(jìn)樣量10 μL。標(biāo)準(zhǔn)品和提取樣品的色譜圖見圖2。

        圖2 迷迭香酸對(duì)照品(A)和提取樣品(B)的色譜圖Figure 2 Chromatography of the rosmarinic acid reference(A)and sample(B)

        儲(chǔ)備液迷迭香酸(1.00 mg/mL)用10%乙醇水溶液配制,4℃下避光保存。對(duì)照品的工作溶液由儲(chǔ)備液用10%乙醇水溶液稀釋得到。方法的線性范圍、回歸方程、檢出限、重現(xiàn)性見表1。

        表1 迷迭香酸的工作曲線及檢出限Table 1 Calibration curve and limit of detection rate

        1.3 迷迭香酸提取條件的優(yōu)化

        準(zhǔn)確稱取5.0 g迷迭香粉末8份,分別置于不同圓底燒瓶中。依次加入(體積分?jǐn)?shù))10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%的乙醇水溶液20ml,震蕩混勻。在40℃下,在超聲波提取器里提取60min。提取完畢后,用抽濾裝置減壓過濾。將過濾所得母液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中,調(diào)節(jié)溫度至65℃,濃縮至3~5 mL,再次過濾;濾去沉淀后,母液置于試管中,分別編號(hào)為1,2,3,4,5,6,7,8。分別用大孔樹脂純化濃縮后,用HPLC測定不同體積分?jǐn)?shù)乙醇水溶液提取后的迷迭香酸含量。結(jié)果見圖3。

        從圖3看出,乙醇提取迷迭香酸的最佳體積分?jǐn)?shù)為50%。

        1.4 迷迭香酸抗氧化活性的測定

        本實(shí)驗(yàn)采用亞鐵離子催化過氧化氫產(chǎn)生羥自由基(Fonton)的方法,考察迷迭香酸對(duì)羥自由基的清除作用。取0.75 mmol/L鄰二氮菲1 mL、磷酸鹽緩沖溶液2 mL和蒸餾水1 mL,充分混勻后,加0.75 mmol/L硫酸亞鐵溶液1 mL,搖勻;加0.01%過氧化氫1 mL,于37℃保持60 min。在536 nm處測其吸光度,記為AP。用1 mL 30%乙醇代替1 mL過氧化氫,測得吸光度為AB。用1 mL迷迭香酸代替1 mL蒸餾水,測得吸光度為AS。羥自由基的清除率(d)按下式計(jì)算:d=(AS-Ap)/(AB-Ap)×100%。測定結(jié)果見表2。

        圖3 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)迷迭香酸提取率的影響Figure 3 The effect of the proportion of ethanol for rosemary acid extraction

        表2 迷迭香酸對(duì)羥自由基的清除率Table 2 Hydroxyl radical scavenging rate

        從表2看出,隨著加入迷迭香酸質(zhì)量濃度的提高,其對(duì)羥自由基的清除率也逐漸提高。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 HPLC檢測波長的選擇

        迷迭香酸乙醇溶液的紫外可見吸收光譜表明,其在220 nm和330 nm處均有較大吸收。為避開紫外區(qū)的干擾并獲得較高的檢測靈敏度,實(shí)驗(yàn)選擇了330 nm作為迷迭香酸的HPLC檢測波長。

        2.2 HPLC流動(dòng)相的選擇

        由于迷迭香酸中有共軛結(jié)構(gòu)存在,在選用流動(dòng)相時(shí),應(yīng)注意保持流動(dòng)相的低pH值,防止色譜峰的拖尾現(xiàn)象,可以選用甲酸、醋酸或磷酸的水溶液來實(shí)現(xiàn)。所以實(shí)驗(yàn)選用甲醇-0.5%H3PO4水溶液為流動(dòng)相。

        2.3 提取方法的應(yīng)用價(jià)值

        從提取實(shí)驗(yàn)來看,迷迭香酸的提取采用50%的乙醇是提取率最好的。該工藝選用無毒、易揮發(fā)的乙醇作為提取溶劑:來源便捷,容易除去,且實(shí)驗(yàn)環(huán)境友好,為工業(yè)化、大規(guī)模生產(chǎn)迷迭香酸提供了一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和借鑒。

        [1] 陳蕙芳,馬永華,卞學(xué)偉.植物活性成分辭典:第二冊[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2001:888.

        [2] Scarpati M L,Orient G.Isolation and constitution of rosmarinic acidfromRosmarinusofficinalis[J].Ricerca Sci,1958,28(3):2329-2333.

        [3] Maike Petersen,Monique S.J.Simmonds.Molecules of Interest Rosmarinic acid[J].Phytochemistry,2003,62 (2):121-125.

        [4] 韓宏星,宋志宏,屠鵬飛.迷迭香水溶性成分研究[J].中草藥,2001,32(10):877-878.

        [5] 張春艷.迷迭香酸的提取與分離純化工藝研究[J].中國釀造,2009,7:75-77.

        [6] 周平,呂曉玲,胡淳罡.大孔吸附樹脂分離純化迷迭香酸的研究[J].離子交換與吸附,2011,27(4):304-314.

        [7] 黃宏妙,郭占京,甄漢深,等.迷迭香中迷迭香酸提取工藝的優(yōu)化[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,51(12):2568-2569.

        [8] 張玉杰,徐文清,沈秀.迷迭香酸的提取分離及藥理學(xué)新發(fā)現(xiàn)[J].中國新藥雜志,2013,22(4):433 -437.

        [9] 謝芳芳,曾和平.迷迭香酸的純化[J].廣東化工,2013,40(17):1-2.

        Rosmarinic Acid Extraction and Antioxidant Activity Determination

        MA Zhi-gang ZHENG Yong-wen,YANG Bao-tao,F(xiàn)ENG Yi-qing,YANG Lei,CAO Qiu-e

        (School of Chemical Science and Technology,Yunnan University,Kunming 650091,China)

        A method was studied for the extraction process of rosmarinic acid from rosemary with ethanol-water system,while the extract antioxidant activity was determined using Fonton method.The results showed that the optimum ratio of ethanol-water system extract of rosemary is 50%and the rosemary acid has good antioxidant activity.This extraction process can provides some experimental basis and reference for the industrialization and mass production of rosemary acid.

        Rosmarinic Acid;Extraction;Antioxidant Activity;Determination

        O658

        A

        1004-275X(2014)06-0001-03

        12.3969/j.issn.1004-275X.2014.06.001

        收稿:2014-09-01

        國家自然科學(xué)基金(20964005);國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃(121067309)。

        馬志剛(1978-),男,云南安寧人,碩士,實(shí)驗(yàn)師,主要研究方向:中草藥活性成分的分離分析。

        *通信聯(lián)系人:曹秋娥(1967-),女,湖南人,博士,教授,主要研究方向:中草藥活性成分的分離分析。

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