譚玲玲,王 忠,胡正海(.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/山東省高校植物生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 青島 26609;2.西北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 西安 70069)
桔梗(Platycodongrandiflorum(Jacq.) A.DC.)為桔???Campanulaceae)桔梗屬(Platycodon)多年生草本植物,是一種兼有食用、藥用、觀賞價(jià)值的植物,其藥用部位為根[1]?!渡褶r(nóng)本草經(jīng)》中已記載:桔梗性平,味苦、辛[2],有止咳、祛痰、宣肺、排膿等作用[3]。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)桔梗的化學(xué)成分、藥理作用及臨床應(yīng)用等各方面進(jìn)行了深入研究。研究表明,桔梗含有多種化學(xué)成分,其主要藥用成分為總皂苷,還含有黃酮類化合物、多糖及脂肪酸等。其中的黃酮類化合物具有廣泛的生物活性,如增強(qiáng)心血管系統(tǒng)活性、抗菌及抗病毒活性、抗腫瘤活性及抗氧化自由基活性等[4]。因此,本實(shí)驗(yàn)利用超聲波,以乙醇作為提取溶劑對(duì)桔梗中總黃酮的提取工藝進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)以總黃酮含量為指標(biāo),采用正交實(shí)驗(yàn),考察了乙醇體積分?jǐn)?shù)、超聲時(shí)間及超聲次數(shù)對(duì)總黃酮得率的影響。以蘆丁為對(duì)照品,采用紫外分光光度法,在510 nm處測(cè)定提取液的吸光度,計(jì)算、比較總黃酮的提取效果,篩選出提取桔梗總黃酮的最佳提取條件,為桔梗藥材的進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考。
1.1儀器 AR1530電子天平(美國(guó)奧豪斯儀器(上海)有限公司);KQ-3200DB型超聲提取儀(昆山市超聲儀器有限公司);菲恰爾GL-16A型離心機(jī)(上海菲恰爾分析儀器有限公司);XMTD-2MA型電熱恒溫水浴箱(龍口市先科儀器公司);UNICO UV-2000型紫外可見光分光光度計(jì)(尤尼柯(上海)儀器有限公司)。
1.2試藥 實(shí)驗(yàn)用桔梗采自山東省淄博市博山區(qū)池上鎮(zhèn),經(jīng)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)初慶剛教授鑒定為桔??平酃僦参锝酃?。選取健康植株的根、莖、葉,烘干、粉碎,過(guò)40目篩。樣品測(cè)定前經(jīng)60℃ 烘干15 h,取出,置于干燥器中冷卻至室溫備用。
蘆丁對(duì)照品購(gòu)自成都思科華生物技術(shù)有限公司(質(zhì)量分?jǐn)?shù)>98%);乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁和氫氧化鈉等均為分析純。
2.1因素及水平考察 根據(jù)桔??傸S酮的理化性質(zhì),選取乙醇體積分?jǐn)?shù)(A)、超聲時(shí)間(B)和超聲次數(shù)(C)3個(gè)因素,每個(gè)因素選擇3個(gè)水平,設(shè)定因素水平表,見表1。
表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表
2.2桔??傸S酮的測(cè)定
2.2.1對(duì)照品溶液配制 精密稱取蘆丁對(duì)照品7.26 mg,置于50 mL量瓶中,加入體積分?jǐn)?shù)70%乙醇,在沸水中溶解后,再用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇定容至刻度,搖勻,即得0.145 2 mg·mL-1的對(duì)照品溶液。
2.2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精確量取0.145 2 mg·mL-1的對(duì)照品溶液0,1.0,2.0,3.0,4.0和5.0 mL,分別置于50 mL量瓶中,分別加入體積分?jǐn)?shù)70%乙醇5.0,4.0,3.0,2.0,1.0和0 mL,再加入50 g·L-1亞硝酸鈉溶液0.7 mL,搖勻,靜置6 min;再加入100 g·L-1硝酸鋁溶液0.7 mL,搖勻,靜置6 min;再加入40 g·L-1氫氧化鈉溶液5 mL,搖勻。最后用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇定容,30~40 ℃水浴箱中顯色15 min。以試劑空白作為對(duì)照,在510 nm處分別測(cè)定其吸光度。以吸光度為橫坐標(biāo)、以對(duì)照品質(zhì)量濃度(μg·mL-1)為縱坐標(biāo),得到回歸方程為Y=67.357X+0.182 5(r=0.998 8),結(jié)果表明,蘆丁質(zhì)量濃度在2.904~14.52 μg·mL-1范圍內(nèi)與吸光度呈良好的線性關(guān)系。
2.2.3精密度實(shí)驗(yàn) 精確吸取質(zhì)量濃度為0.145 2 mg·mL-1的蘆丁對(duì)照溶液2.0 mL,6份,具體操作見2.2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制,分別測(cè)定6次吸光度。RSD為1.25%(n=6),表明本方法精密度良好。
2.2.4桔梗總黃酮樣品的提取 準(zhǔn)確稱取樣品2.0 g,置于離心管中,將一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇作為提取溶劑,置于超聲儀中超聲一定時(shí)間。超聲完畢后,在4 ℃下離心20 min(轉(zhuǎn)速為1200 r·min-1)。超聲完成后,對(duì)提取液進(jìn)行過(guò)濾,濾液置于50 mL量瓶中,以同樣體積分?jǐn)?shù)乙醇定容,搖勻。即為待測(cè)的樣品提取液。
2.2.5樣品含量測(cè)定 精密量取各樣品提取液10 mL,按2.2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制項(xiàng)下方法測(cè)定其吸光度值,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算樣品中總黃酮的含量。
2.3正交實(shí)驗(yàn)及結(jié)果 選取乙醇體積分?jǐn)?shù)、超聲時(shí)間和超聲次數(shù)3個(gè)水平為主要考察因素,以總黃酮吸光度為考察指標(biāo),采用L9(34)正交表進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次取平均值。正交實(shí)驗(yàn)方案中總黃酮的吸光度測(cè)定結(jié)果見表2,方差分析結(jié)果見表3。
表2 L9(34)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果
表3 方差分析結(jié)果
由表2可以確定,利用超聲提取法提取桔梗中總黃酮的最佳條件為A3B3C3,即乙醇體積分?jǐn)?shù)70%、超聲時(shí)間50 min、超聲次數(shù)3次,桔??傸S酮的提取效果最好。根據(jù)極差R的大小,可以判斷各因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的影響主次。R值越大,表示對(duì)指標(biāo)的影響越大。由表2分析可知,各因素對(duì)桔梗中總黃酮提取率的影響程度依次為C(超聲次數(shù))>A(乙醇體積分?jǐn)?shù))>B(超聲時(shí)間)。
由表3可知,其中超聲次數(shù)對(duì)桔梗中總黃酮的提取的影響顯著(PC=0.036<0.05);而乙醇體積分?jǐn)?shù)(PA=0.105>0.05)和超聲時(shí)間(PB=0.204>0.05)對(duì)桔梗中總黃酮的提取的影響不顯著。
2.4最佳提取條件下桔梗根、莖、葉中總黃酮的含量 在最佳提取條件下,分別對(duì)桔梗根、莖、葉中的總黃酮的含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明,桔梗根、莖、葉中總黃酮的含量分別為0.027%,0.039%和0.26%。
本實(shí)驗(yàn)中使用超聲波對(duì)桔梗營(yíng)養(yǎng)器官中的總黃酮進(jìn)行高效地提取,提取效果較好,并且采用紫外分光光度法測(cè)定桔梗中總黃酮的含量,方法簡(jiǎn)單可行,易于操作。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)方案對(duì)影響桔梗中總黃酮提取的因素(乙醇體積分?jǐn)?shù)、超聲時(shí)間、超聲次數(shù))進(jìn)行了研究,并得到了最佳工藝條件為A3B3C3,即乙醇體積分?jǐn)?shù)70%、超聲時(shí)間50 min、超聲次數(shù)3次,桔??傸S酮的提取效果最好。該提取工藝具有操作簡(jiǎn)單、提取率高等優(yōu)點(diǎn),因此,可以作為提取桔梗中總黃酮的優(yōu)選方法。
同時(shí),利用最佳實(shí)驗(yàn)條件對(duì)桔梗根、莖、葉中總黃酮的含量進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果表明,桔梗中總黃酮主要集中在葉中。結(jié)果提示我們對(duì)桔梗中總黃酮物質(zhì)的開發(fā)利用應(yīng)重點(diǎn)選擇葉片。這與譚玲玲[5]等對(duì)狹葉柴胡、王孟歌[6]等對(duì)山楂及李文芳[7]等對(duì)甘薯中總黃酮含量的研究結(jié)果相一致。在上述這些植物中,總黃酮均主要集中在葉中。目前,含有黃酮類化合物的植物雖然分布較為廣泛,但是受到資源、產(chǎn)量、栽培條件等因素的限制,不能廣泛獲取原材料[8]。從傳統(tǒng)的中藥學(xué)方面來(lái)看,桔梗和狹葉柴胡入藥的主要是根,山楂入藥的主要是果實(shí),甘薯入藥的則是塊莖,一般很少會(huì)用到葉子。目前,這些植物的葉子基本上是作為廢棄物被丟棄,如果能利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),對(duì)桔梗、狹葉柴胡、山楂、甘薯等植物的藥用部分采收時(shí),采摘其葉進(jìn)行深加工,從中提取黃酮類化合物,不僅能夠變廢為寶,而且有利于農(nóng)民的增收,有著十分重大的經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)意義。
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