張少君,羅時旋,趙 稷,侯 巍,高金波,滕 楊
(1.佳木斯市傳染病院,黑龍江 佳木斯 154007;2.佳木斯大學(xué),黑龍江 佳木斯 154007)
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關(guān)黃柏中總黃酮的提取工藝及抗氧化活性研究①
張少君1,羅時旋2,趙 稷2,侯 巍2,高金波2,滕 楊2
(1.佳木斯市傳染病院,黑龍江 佳木斯 154007;2.佳木斯大學(xué),黑龍江 佳木斯 154007)
關(guān)黃柏;總黃酮;超聲波萃取;抗氧化
黃柏原名“檗木”,始載于東漢《神農(nóng)本草經(jīng)》,為蕓香科植物黃皮樹(Phellodendron chinense Schneid.)或黃檗(Phellodendron amurense Rupr.)的干燥樹皮。《中華人民共和國藥典》將兩者分開,前者習(xí)稱“川黃柏”,后者習(xí)稱“關(guān)黃柏”[1]。其主要化學(xué)成分有生物堿類、黃酮類、內(nèi)酯類、萜類、甾醇類及揮發(fā)油類等[2]。據(jù)有關(guān)資料報道:關(guān)黃柏中的小檗堿具有降血壓、降血糖、抗?jié)僛3]的作用,關(guān)黃柏水提液具有抗痛風(fēng)、抗菌、抗炎、解熱作用[4]。本文旨在確定超聲提取法提取關(guān)黃柏中黃酮類物質(zhì)的最佳工藝并考察其體外抗氧化活性,為關(guān)黃柏的合理開發(fā)和利用提供一定的理論與實驗依據(jù)。
1.1 材料與試劑
關(guān)黃柏購自佳木斯市民生藥行(批號,20100125);1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、蘆丁標準品均購自Sigma公司;三(羥甲基)氨基甲烷(鄰苯三酚)購自天津市凱通化學(xué)試劑;焦性沒食子酸購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司;其他試劑均為分析純。
1.2 儀器與設(shè)備
UV757CRT型紫外可見分光光度計(上海精密儀器有限公司制造);KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);FZ120微型植物粉碎機(天津泰斯特儀器有限公司)。
1.3 關(guān)黃柏中黃酮類化合物的提取
1.3.1 單因素實驗
超聲波提取溫度的考察:稱取相同質(zhì)量 5.0g的關(guān)黃柏粉末各 5份,加入體積分數(shù)為 80%的乙醇,料液比為15:1,分別在不同溫度(30、40、50、60、70℃)下超聲提取 20min,抽濾,將濾液補足損失的相應(yīng)體積,搖勻。
超聲波提取料液比的考察:方法同上,分別在不同料液比(5:1、10:1、15:1、20:1、25:1)下于40℃超聲提取20min,考察料液比對提取率的影響。
提取時間的考察:方法同上,在料液比為20:1的條件下于40℃分別超聲10、20、30、40、50、60min,考察超聲提取時間對提取率的影響。
超聲波提取乙醇體積分數(shù)的考察:方法同上,分別加入不同體積分數(shù)的乙醇溶液(50%、60%、70%、80%、90%),料液比為 15:1,在30℃ 下超聲提取20min,察乙醇體積分數(shù)對提取率的影響。
1.3.2 正交實驗
采用L9(34)正交表進行試驗考察各因素對關(guān)黃柏中總黃酮提取率的綜合影響,以獲得優(yōu)化的工藝條件。
1.4 關(guān)黃柏中總黃酮的含量測定
1.4.1 蘆丁標準溶液的配制
準確稱取20.0mg蘆丁標準品,用體積分數(shù)95%的乙醇溶解后轉(zhuǎn)移至50.0mL的容量瓶中,定容混勻。蘆丁標準溶液的濃度為400mg/L。分別將其稀釋到 16、32、48、64、80mg/L,分別精密移取1mL至25mL容量瓶中,再分別依次加乙醇 11.0mL,5%的NaNO2溶液1.0mL,搖勻,靜置6min;10%的Al(NO3)3溶液1.0mL,搖勻,靜置6min;5%的NaOH溶液10mL;最后用95%的乙醇定容至25mL,搖勻,靜置15min。以95%的乙醇為空白對照,在波長500nm處測定吸光度A,可得到蘆丁濃度(x)與吸光度(y)之間的關(guān)系曲線方程。
1.4.2 總黃酮提取率的計算
精密移取1mL提取液至25mL容量瓶中。按照1.4.1項下操作,以蘆丁作參照計算關(guān)黃柏中總黃酮的含量。提取率按下式計算:
1.5 黃柏中總黃酮的體外抗氧化活性實驗
樣品溶液配制:從關(guān)黃柏的最佳工藝試驗中所得的總黃酮提取液中分別取出1、1.5、2、2.5、3mL,用70%的乙醇定容至50mL,作為樣品溶液備用。
關(guān)黃柏中的總黃酮清除OH·活性測定[5,6]:按照 Smirnoff 的方法,取不同濃度樣品溶液2.00mL,依次加入9.00mmol/L FeSO41.00mL,9.00mmol/L 水楊酸-乙醇溶液2.00mL,8.80mmol/L H2O22.00mL,用蒸餾水補至7.00mL,于37℃下反應(yīng)30min。紫外可見分光光度計在 510nm處測定吸光度 AX,平行測定三次。
清除率的計算公式:
2.1 單因素實驗結(jié)果
提取溫度對提取率的影響:不同溫度(30、40、50、60、70℃)條件下,總黃酮提取率分別為1.9301%,1.8609%,2.0808%,2.2396%,2.3007%。結(jié)果表明,物質(zhì)的提取率會隨著溫度的升高而增加,這是因為隨著溫度的增加,可溶性成分的溶解度和擴散系數(shù)增大,有利于浸提;但同時溫度的升高還會導(dǎo)致某些不穩(wěn)定物質(zhì)的分解或轉(zhuǎn)化和乙醇揮發(fā),又會降低其提取率。所以,選擇50、60、70℃作為超聲波提取關(guān)黃柏中總黃酮正交試驗的溫度因素。
料液比對提取率的影響 不同料液比(5:1、10:1、15:1、20:1、25:1),總黃酮提取率分別為1.5409%,1.8273%,2.0401%,2.3457%,2.1989%。結(jié)果表明,關(guān)黃柏中總黃酮的提取率隨著料液比的增加先增大然后略有下降,這可能是由于溶劑用量較大,溶劑本身對超聲波有一定的吸收損耗,導(dǎo)致在限定的時間內(nèi)提取率稍有下降。但考慮到成本,選擇 10:1、15:1、20:1作為超聲波提取關(guān)黃柏中總黃酮正交試驗的料液比因素。
提取時間對提取率的影響 總黃酮的提取率會隨著提取時間的增大而增加,考慮到提取效率,選擇30、40、50min作為超聲波輔助提取總黃酮正交試驗的時間因素。
乙醇體積分數(shù)對提取率的影響:不同乙醇提價分數(shù)(50%、60%、70%、80%、90%),總黃酮提取率分別為1.7875%,1.7142%,1.6287%,1.8405%,1.5025%。結(jié)果表明,隨著乙醇體積分數(shù)的增大,黃柏中總黃酮提取率先增大后下降。這是因為植物果實中的黃酮類物質(zhì)大部分與糖結(jié)合成苷類,以糖配基的形式存在,少部分則以難溶于水或不溶于水的游離黃酮存在。所以隨著乙醇體積分數(shù)的增大,部分酯溶性黃酮一并提取,但隨著乙醇體積分數(shù)的升高,水溶性黃酮的溶解度降低,導(dǎo)致總黃酮提取率下降,所以選擇體積分數(shù)為50%、60%、70% 的乙醇作為超聲波提取關(guān)黃柏中總黃酮正交試驗的因素。
2.2 正交實驗結(jié)果
經(jīng)過正交試驗可知,料液比對關(guān)黃柏中總黃酮提取率的影響最大,溫度對關(guān)黃柏中總黃酮提取率的影響最??;最佳提取工藝條件為提取溫度50℃,料液比20:1,提取時間為40min,乙醇濃度為70%。
2.3 關(guān)黃柏中總黃酮的含量測定
2.3.1 蘆丁標準曲線與回歸方程
根據(jù)實驗數(shù)據(jù),繪制蘆丁標準曲線下圖所示,其線性回歸方程為:y=0.0092x+0.0231,R2=0.9997,結(jié)果見圖1。
圖1 蘆丁的標準曲線
2.3.2 總黃酮提取率的計算結(jié)果
在最佳工藝條件下,關(guān)黃柏中總黃酮的得率為2.31%。
2.4 體外抗氧化活性試驗結(jié)果
表1 不同濃度總黃酮提取液對OH·自由的清除率
[1]簡永耀,靳龍文.不同產(chǎn)地黃柏藥材的質(zhì)量分析[J].淮海醫(yī)學(xué),2007,25(6):5661
[2]郭書好,周明輝.川黃柏葉中黃酮成分的研究[J].暨南大學(xué)學(xué)報,1998,19(5):65-72
[3]MeskheliMB,AntelavaNA,BakuridzeAD,etal.AntidiabeticactivityofberberinandextractobtainedfromthebarkofPhellodendronlavalei,introducedinsubtropicregionsofGeorgia,instreptozotocininduceddiabeticrats[J].GeorgianMedNews, 2011(191): 53-60
[4]滕楊,譚天,羅時旋,等.關(guān)黃柏的超臨界CO2萃取物成分分析及抗氧化性研究[J].中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué),2014,31(27):824-827
[5]滕楊,侯麗然,侯巍,等. 木犀草素-鉻配合物的合成及其清除DPPH自由基活性的研究.中國藥房,2013,39(24):3666-3669
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Study on extract technology and antioxidant activity of flavonoid from cortex phellodendri amurensis
ZHANGShao-Jun,LUOShi-Xuan,ZhaoJi,HOUWei,GAOJin-Bo,TENGYang
(Hospital of Infectious Diseases, Jiamusi University 154007, China)
Objective: To get the optimizing extraction technology and determine the vitro antioxidant activity of total flavonoids from cortex phellodendri Amurensis. Methods: The extract was obtained from cortex phellodendri Amurensis by ultrasonic extraction technology. orthogonal test method was used to establish the optimum extraction conditions. The scavenging activity on OH·,O-2·and DPPH free radicals were calculated with IC50 value. Results: The best extraction conditions were temperature 70℃, liquid ratio 20:1, extracting time 40min, ethanol concentration 70%.Under the above conditions, the extract rate of flavonoid was 2.31% and IC50 values of scavenging on the OH·,O-2·and DPPH free radicals were 2.9525mg/L, 1.6827mg/L and 1.3951mg/L. Conclusion: Ultrasonic extraction technology is safe and energy-saving to extract favonoids from cortex phellodendri Amurensis with high performance, and the favonoids has a strong antioxidant activity.
Cortex Phellodendri Amurensis; flavonoids; ultrasonic extraction;antioxidant activity
黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目,編號:12523059。
楊少君(19~)男,黑龍江佳木斯人,碩士,主治醫(yī)師。
滕楊(19~)女,黑龍江五常人,碩士,講師。E-mail:tengyang19820405@163.com。
R284.2
A
1008-0104(2015)03-0011-03
2015-01-29)