郭 亮 王谷洪 周 齊 劉旭海 王桂華
(1.深圳市瑞升華科技股份有限公司,廣東 深圳518000;2.江中藥業(yè)股份有限公司,江西 南昌330000)
黃酮類化合物在自然界中普遍存在,呈現(xiàn)弱酸性。在雙子葉植物的葉、根、莖以及果實(shí)中大量存在。而山楂葉所含的活性組分大多為黃酮苷,它們的極性不同,可根據(jù)相似相溶原理,用水、丙醇、正丁醇等提取。黃酮類化合物能使心肌的耗氧量減少,在預(yù)防動(dòng)脈硬化方面有良好的作用;同時(shí)黃酮化合物還能延緩人體衰老過程,增強(qiáng)人體免疫力,對(duì)人體的內(nèi)分泌系統(tǒng)具有良好的調(diào)節(jié)作用;而且黃酮還具有防癌的作用,對(duì)一些冠狀動(dòng)脈心臟疾病相關(guān)的癥狀有一定的預(yù)防作用。因此這些化合物能夠廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、保健食品添加劑和殺蟲劑等領(lǐng)域,于是在國(guó)內(nèi)外越來越成為人們研究的熱點(diǎn)。
PEG 是聚乙二醇英文名polyethylene glycol的簡(jiǎn)稱,無毒、無刺激性,具有良好的水溶性,并與許多有機(jī)物組分有良好的相溶性。
紫外分光光度計(jì)(龍尼柯有限公司)、離心機(jī)(北京離心機(jī)廠)、恒溫水浴鍋(上海儀器有限公司)、干燥箱(江蘇曙峰企業(yè))、分析天平(萊陽化工有限公司)。
蘆丁對(duì)照品(批號(hào)100080-200707)購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院,山楂購(gòu)自國(guó)藥控股福建有限公司中藥部。
所有試劑均為分析純。
準(zhǔn)確稱取山楂碎末5g,放到燒杯中,向燒杯中加入60%乙醇120mL,混合5min,然后將溶液轉(zhuǎn)移至250mL 容量瓶中,補(bǔ)加蒸餾水至刻度,搖勻,充分混合,靜置4h后,減壓過濾得到暗紅色的山楂粗提液。
用分析天平稱取5 mg 蘆丁,加60%乙醇溶解,定容到100mL,得到50μg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液。
取6只容量瓶,標(biāo)號(hào)1、2、3、4、5、6號(hào),用移液管移取0mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品加入到1 號(hào)容量瓶中,然后加入5% NaNO2溶液0.7mL混合均勻,5min后再加入10%Al(NO3)3溶液0.7mL,混合均勻,過5 min 之后,向混合液中加入5% NaOH 溶液0.7mL,然后用30%乙醇定容,混合均勻。分別向2 號(hào)加入1mL、3號(hào)加入2mL、4號(hào)加入3mL、5號(hào)加入4mL、6號(hào)加入5mL 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品,其他步驟與前面一致,靜置10 min左右在512nm 處測(cè)定蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品的吸光值,以1號(hào)容量瓶中的溶液作為空白對(duì)照,分別測(cè)量各組的吸光度,把蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品濃度作為橫坐標(biāo),各組得到的吸光度A 作為縱坐標(biāo),做出蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線為A=18.611C+0.007 7,r=0.999 1,蘆丁濃度在1~6μg/mL范圍內(nèi),線性關(guān)系良好。
將一定量的聚乙二醇、硫酸銨、3 mL 粗提液,加入一部分蒸餾水,用0.1mol/L的NaOH 和0.1mol/L的HCl調(diào)節(jié)pH,使雙水相系統(tǒng)的總質(zhì)量為10g。搖勻使兩相充分混合,在離心機(jī)中離心,使之快速分相,5min后取出。用膠頭滴管分別吸取上、下相溶液進(jìn)行分析,分別測(cè)定上、下相體積,雙水相中山楂總黃酮的含量。
取6個(gè)試管,標(biāo)號(hào)1、2、3、4、5、6號(hào),向2號(hào)管中加入對(duì)照液1.0mL、3號(hào)管中加入2.0mL、4號(hào)管中加入3.0mL、5號(hào)管中加入4.0mL、6號(hào)管中加入5.0 mL,分別加入50%乙醇使成5mL;精密加入5% NaNO2溶液0.3mL,搖勻,放置6min;加入10%Al(NO3)3溶液0.3mL,搖勻,放置6min;加入1mol/L NaOH 溶液4mL;用50%乙醇加到10mL處,混合均勻。
向1 號(hào)管中加入5% NaNO2溶液0.3 mL,搖勻,放置6min;加入10% Al(NO3)3溶液0.3mL,搖勻,放置6min;加入1mol/L NaOH 溶液4mL;用50%乙醇定容到10mL處,混合均勻,作為對(duì)照溶液,在512nm 波長(zhǎng)處測(cè)定待測(cè)液的吸光度,代入標(biāo)準(zhǔn)方程,分析計(jì)算樣品中總黃酮的含量。
將用濁點(diǎn)法計(jì)算出來的PEG800、1000、2000 的質(zhì)量濃度和(NH4)2SO4質(zhì)量濃度在一個(gè)坐標(biāo)系中作出相圖,得到PEG的平均分子量不同,相圖中雙接線位置與形狀也不同,PEG 分子量增大,曲線越接近坐標(biāo)軸。
以相圖為依據(jù),選擇質(zhì)量濃度20%的PEG800和質(zhì)量濃度20%的(NH4)2SO4混合,分析計(jì)算山楂中黃酮的分配系數(shù)K 和萃取率,然后繼續(xù)改變PEG 的分子量,使硫酸銨的質(zhì)量濃度不變,分別測(cè)定在PEG1000和PEG2000的情況下黃酮的萃取結(jié)果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。從表1可以看出,黃酮在雙水相中的分配系數(shù)和萃取率和PEG 的變化成反比,這可能是因?yàn)楫?dāng)PEG 分子量變大時(shí),上、下兩相界面間的張力變大,從而影響了傳質(zhì)效率,導(dǎo)致分配系數(shù)和萃取率減小。PEG 平均分子量越低,水溶性越好,K 值和萃取率在PEG800 時(shí)達(dá)到最大。根據(jù)相似相溶原理,山楂中可能含親水性的黃酮類化合物較多,所意選擇PEG800較好。
表1 PEG 平均分子量對(duì)雙水相體系的影響
考慮成相的條件,由于靠近臨界點(diǎn)位置的系統(tǒng)不容易形成兩相系統(tǒng),而距離臨界點(diǎn)位置較遠(yuǎn)的系統(tǒng),PEG 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較大,黏度比較大,兩相分離的時(shí)間比較長(zhǎng),因此選擇PEG 和(NH4)2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要適中,既要使雙水相系統(tǒng)的形成時(shí)間盡可能縮短,同時(shí)又不會(huì)有晶體析出。
選擇不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PEG800 和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% 的(NH4)2SO4分別組成雙水相體系,分析山楂中總黃酮的分配系數(shù)和萃取率(表2)。
表2 PEG800的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)雙水相體系的影響
從表2可以看出,隨著PEG800質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,相比R、分配系數(shù)K 和萃取率Y 也在升高,在PEG800 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時(shí),達(dá)到最大,所以PEG800的合適質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%。
選擇不同質(zhì)量濃度的(NH4)2SO4和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的PEG800組成雙水相體系,分別分析計(jì)算山楂中黃酮的分配系數(shù)K 和萃取率Y(表3)。
表3 (NH4)2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)雙水相體系的影響
從表3中可以看出,(NH4)2SO4質(zhì)量濃度越大,相比R 值越小,制作相圖可以得到萃取率Y 和分配系數(shù)隨(NH4)2SO4質(zhì)量濃度的變化不一致,分配系數(shù)先增大,達(dá)到一個(gè)極值點(diǎn)然后下降,而黃酮的萃取率卻一直在減小。因而選擇質(zhì)量濃度為12%的(NH4)2SO4。
2.5.1 pH 的影響
將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的PEG800 和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的(NH4)2SO4作為雙水相體系,用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH 值,得到結(jié)論在pH=9時(shí),分配系數(shù)和萃取率最大,為最佳pH。
2.5.2 樣品加入量的影響
在25%PEG800和12%(NH4)2SO4、pH=9時(shí),加入不同體積的粗提液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果得出,當(dāng)粗體液的體積超過3mL時(shí)分配系數(shù)K 和萃取率Y 都下降,萃取率在3 mL 時(shí)達(dá)到最高,因此確定粗提液體積最佳值為3mL。
經(jīng)過實(shí)驗(yàn),萃取分離山楂中總黃酮的最佳雙水相體系條件是25%PEG800和12%(NH4)2SO4,樣品加入量3mL,pH=9。在此條件下,黃酮的萃取率能達(dá)到95%以上。因此,實(shí)驗(yàn)中采用PEG/(NH4)2SO4雙水相體系萃取分離山楂中總黃酮的方法是可行的,可以作為黃酮類化合物萃取分離的一種有效方法。