劉倫沛 劉立波 邵顯會(huì) 廖芳
摘要[目的]研究超聲波輔助提取銅錘玉帶草莖葉黃酮類(lèi)化合物的最優(yōu)工藝。[方法]以濃度70%乙醇為溶劑,采用超聲波作輔助提取設(shè)備,通過(guò)單因子試驗(yàn)確定影響黃酮類(lèi)化合物提取的主要因素及其最佳水平范圍,并通過(guò)L9(34)正交試驗(yàn)確定最優(yōu)提取條件。[結(jié)果]影響銅錘玉帶草莖葉黃酮類(lèi)化合物提取的因素主次為:超聲波功率>浸提溫度>提取時(shí)間>料液比;最優(yōu)工藝條件為:超聲波功率350 W,浸提溫度60 ℃,提取時(shí)間30 min,料液比1∶20(g/ml);在該工藝條件下,銅錘玉帶草莖葉黃酮類(lèi)化合物的含量為38.437 mg/g。[結(jié)論]試驗(yàn)得出的最優(yōu)工藝條件可為銅錘玉帶草的開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞銅錘玉帶草(Pratia begoniifolia Lindl.);黃酮類(lèi)化合物; 超聲波; 提取工藝
中圖分類(lèi)號(hào)S567文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2014)07-01933-03
基金項(xiàng)目凱里學(xué)院教授專(zhuān)項(xiàng)科研項(xiàng)目(JS201310);貴州省重點(diǎn)支持學(xué)科——植物學(xué)建設(shè)項(xiàng)目(黔教高發(fā)〔2011〕275號(hào));凱里學(xué)院生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目(JXTD201003)。
作者簡(jiǎn)介劉倫沛(1967-),男,貴州岑鞏人,教授,碩士,從事生物化學(xué)、植物生理學(xué)的教學(xué)及生物資源開(kāi)發(fā)與利用研究。
收稿日期20140210銅錘玉帶草(Pratia begoniifolia Lindl.)為桔??沏~錘玉帶草屬(Pratia)多年生平臥草本植物,又名小銅錘、地鈕子、地石榴,主要分布于西南、華南、湖南、湖北、江西、浙江、福建、臺(tái)灣、越南和印度等地,大多野生于海拔300~2 300 m的丘陵、陰濕田坎、低山草坡或疏林中[1]。
銅錘玉帶草是我國(guó)民間一種重要中草藥,以全草入藥,具有利水消腫和解毒的功效,臨床用于治療急性腎炎、尿路感染和療瘡腫毒等。其果實(shí)味苦澀,性微溫,能補(bǔ)腎強(qiáng)精,用于遺精、白帶及小兒疳積等輔助治療。云南民間用全草治療風(fēng)濕疼痛、跌打損傷、乳癰和無(wú)名腫痛等[2-3],佤族將其用于治療口腔潰爛癥[4-5]。經(jīng)生藥學(xué)鑒定和化學(xué)成分分析,銅錘玉帶草含有黃酮類(lèi)、酚類(lèi)、甾醇、氨基酸和高級(jí)脂肪酸酯等成分[6],具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健價(jià)值。因其風(fēng)味獨(dú)特,是一種頗受人們青睞的野菜,現(xiàn)已逐漸成為賓館、酒店的時(shí)尚菜。近年來(lái),人們對(duì)銅錘玉帶草進(jìn)行組織培養(yǎng)和人工種植,取得較好的經(jīng)濟(jì)效益[7-9]。另外,該植物對(duì)土壤適應(yīng)性比較強(qiáng),具有耐旱、耐寒和抗病等特點(diǎn),也成為一種園林地被植物。試驗(yàn)以銅錘玉帶草全草為材料,研究其黃酮類(lèi)化合物的提取工藝,以期為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用銅錘玉帶草提供參考。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1研究對(duì)象。銅錘玉帶草,于2013年8月15月采于貴州省丹寨縣韭菜溝老冬寨林場(chǎng)溪溝邊,標(biāo)本貯存于凱里學(xué)院環(huán)境與生命科學(xué)學(xué)院植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室。
1.1.2主要儀器。RE52 A 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,購(gòu)自上海亞榮生化儀器廠;SHBⅢ 型循環(huán)水式真空泵,購(gòu)自河南省鞏義市英峪予華儀器廠;JYCCQ 超聲波萃取儀,購(gòu)自上海矩源機(jī)械設(shè)備有限公司;DS250 A型超聲波清洗器,購(gòu)自寧波市海曙達(dá)盛超聲波儀器廠;電熱恒溫真空干燥箱,購(gòu)自上海博迅實(shí)業(yè)有限公司;TU1800 型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì),購(gòu)自北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;電子分析天平,購(gòu)自上海精密科學(xué)儀器有限公司。
1.1.3主要試劑。蘆丁標(biāo)樣,購(gòu)自中國(guó)藥品生物制品檢定所;亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、石油醚(沸程30~60 ℃)、無(wú)水乙醇等試劑均為分析純,市售。
1.2方法
1.2.1樣品的初處理。將采于貴州省丹寨縣銅錘玉帶草洗凈,涼干,置于70 ℃電熱恒溫真空干燥箱中烘干,搗碎并過(guò)40目篩,存放于干燥器中備用。
1.2.2提取工藝流程。銅錘玉帶草供試樣品→濃度70%乙醇浸泡12 h →超聲波輔助水浴加熱浸提→ 抽濾→濾液濃縮→定容50 ml→取5.00 ml作5倍稀釋?zhuān)ù郎y(cè)液)。
1.2.3線性關(guān)系的考察。采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉比色法測(cè)定[10-14]。即準(zhǔn)確稱(chēng)取經(jīng) 120 ℃干燥至恒重的無(wú)水蘆丁0.025 0 g,用濃度70%的乙醇溶解并定容至 100 ml,搖勻得蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品母液。分別吸取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品母液 0、0.50、1.00、1.50、2.00和2.50 ml于10 ml干凈的比色管中,加入0.30 ml濃度5%的亞硝酸鈉溶液,搖勻,靜置 6 min;然后加入0.30 ml濃度10%的硝酸鋁溶液,搖勻,靜置 6 min;再加入4.00 ml濃度4%的氫氧化鈉溶液,搖勻;最后用濃度70%乙醇溶液稀釋到刻度,搖勻后靜置15 min,用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定510 nm處的吸光值(注:蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液與銅錘玉帶草樣品總黃酮提取液經(jīng)亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉顯色反應(yīng)后的掃描光譜得知,兩者在可見(jiàn)光區(qū)的最大吸收波長(zhǎng)均為510 nm),計(jì)算線性回歸方程。
1.2.4黃酮類(lèi)化合物含量測(cè)定。吸取樣品提取待測(cè)液 1.00 ml,于10 ml干凈的比色管中,同“線性關(guān)系的考察”操作步驟,用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定 510 nm處的吸光值,通過(guò)回歸方程計(jì)算樣品黃酮類(lèi)化合物的含量。2個(gè)重復(fù),取平均值。
1.2.5銅錘玉帶草黃酮類(lèi)化合物提取單因素試驗(yàn)。稱(chēng)取一定量的銅錘玉帶草供試樣品,按照提取工藝流程,選擇超聲波功率、乙醇濃度、提取時(shí)間、料液比和浸提溫度等因素作單因子試驗(yàn),提取液經(jīng)50 ml容量瓶定容,再作5倍稀釋?zhuān)?jīng)亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉顯色,測(cè)定其510 nm處的吸光值,計(jì)算黃酮類(lèi)化合物含量,以此為指標(biāo),考察各因素對(duì)銅錘玉帶草莖葉黃酮類(lèi)化合物提取的影響。(1)超聲波功率對(duì)黃酮類(lèi)化合物提取的影響。分別稱(chēng)取供試樣品2.000 g,加入60 ml濃度70%乙醇,按照提取工藝流程,分別用200、250、300、350、400、450、500、550和600 W的超聲波在50 ℃水浴中輔助提取30 min,經(jīng)過(guò)濾、定容、稀釋和測(cè)定其吸光值,計(jì)算樣品中黃酮類(lèi)化合物的含量。(2)乙醇濃度對(duì)黃酮類(lèi)化合物提取的影響。分別稱(chēng)取供試樣品2.000 g,按照提取工藝流程,分別用不同濃度的乙醇60 ml,在50 ℃水浴中用350 W的超聲波輔助提取30 min,經(jīng)過(guò)濾、定容、稀釋和測(cè)定其吸光值,計(jì)算樣品中黃酮類(lèi)化合物的含量。(3)提取時(shí)間對(duì)黃酮類(lèi)化合物提取的影響。分別稱(chēng)取供試樣品2.000 g,加入60 ml濃度70%乙醇,按照提取工藝流程,在50 ℃水浴用350 W超聲波分別輔助提取10、20、30 、40、50和60 min,經(jīng)過(guò)濾、定容、稀釋和測(cè)定其吸光值,計(jì)算其黃酮類(lèi)化合物含量。(4)料液比對(duì)黃酮類(lèi)化合物提取的影響。分別稱(chēng)取供試樣品2.000 g,按料液比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40和1∶50(g/ml,W/V,下同)加入濃度70%乙醇,按照提取工藝流程,在50 ℃水浴用350 W超聲波輔助提取30 min,經(jīng)過(guò)濾、定容、稀釋和測(cè)定其吸光值,計(jì)算樣品中黃酮類(lèi)化合物含量。(5)浸提溫度對(duì)黃酮類(lèi)化合物提取的影響。分別稱(chēng)取供試樣品 2.000 g,加入60 ml濃度70%的乙醇,按照提取工藝流程,在不同的溫度條件下用350 W超聲波分別輔助浸提30 min,經(jīng)過(guò)濾、定容、稀釋和測(cè)定其吸光值,計(jì)算樣品中黃酮類(lèi)化合物的含量。
1.2.6銅錘玉帶草黃酮類(lèi)化合物提取正交試驗(yàn)。為進(jìn)一步研究超聲波輔助提取銅錘玉帶草黃酮類(lèi)化合物的優(yōu)化條件,根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,選擇超聲波功率、料液比、浸提溫度和提取時(shí)間這4個(gè)因素,用L9(34)正交試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì),提取其黃酮類(lèi)化合物,測(cè)定其510 nm處的光吸光值和計(jì)算黃酮含量。以黃酮類(lèi)化合物含量為考察指標(biāo),全面研究這4個(gè)因素的交叉作用對(duì)其黃酮類(lèi)化合物提取的影響,各因素水平如表1所示。
2結(jié)果與分析
2.1線性關(guān)系的考察計(jì)算得線性回歸方程為:Y=0.008 71X+0.003 62,相關(guān)系數(shù)R為0.999 93。試驗(yàn)結(jié)果表明,在0~0.062 5 mg/ml范圍內(nèi),蘆丁(黃酮)的質(zhì)量濃度在所配制的梯度范圍內(nèi),吸光度與黃酮質(zhì)量濃度有很好的線性關(guān)系,即可按此法定量測(cè)定黃酮類(lèi)化合物。