裴 樂(lè) ,李 鋒 ,劉秀麗 ,喬健敏 ,范金林 ,侯勇躍
(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院獸醫(yī)研究所,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031;2.呼和浩特市賽罕區(qū)農(nóng)牧業(yè)局,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)
小白蒿,又名冷蒿,蒙藥名稱譯為“阿給”,屬菊科蒿屬,其味苦、鈍、澀、燥[1],性涼,為多年生植物,多見(jiàn)于草原荒漠地帶,在牧區(qū)既被當(dāng)作母畜的營(yíng)養(yǎng)飼料,又被用作預(yù)防各種疾病的蒙藥湯劑,有止血、消腫、消“奇哈”的功效[2]。 據(jù)《晶珠本草》[3]記載,其有止血、祛風(fēng)、消腫的功效,主治各種出血、關(guān)節(jié)腫脹、腎熱、月經(jīng)不調(diào)、瘡癰,有些地區(qū)將其作為茵陳的替代品使用。
小白蒿中的有效成分主要包括黃酮類物質(zhì)、倍半萜類物質(zhì)、苯丙素類物質(zhì)以及對(duì)甲基苯酚、4-羥基苯乙酮、β-谷甾醇、胡蘿卜苷和苯甲酸等其他物質(zhì),其中,黃酮類物質(zhì)主要為麥黃酮、木犀草素、棕矢車菊素、藿香苷、澤蘭黃素、薊黃素、田薊苷、槲皮素、山柰酚、蘆丁等[4-11]。大量研究表明,小白蒿中的黃酮類物質(zhì)具有不同程度的清除自由基能力,且清除率優(yōu)于VC,其體外抗氧化活性較強(qiáng)[12]。同時(shí),其在抗菌、抗炎及抗腫瘤等方面也有比較突出的表現(xiàn)。小白蒿在多個(gè)方面影響白細(xì)胞的功能,能夠增強(qiáng)機(jī)體免疫力,從而達(dá)到抗炎免疫、抗腫瘤的效果[13-14]。此外,小白蒿還具有止血和抗寄生蟲(chóng)等作用[15-16]。該研究以蒙藥小白蒿為主要研究對(duì)象,對(duì)其黃酮類藥效物質(zhì)的提取工藝進(jìn)行了研究,通過(guò)單因素試驗(yàn)分別考查溶劑種類及其濃度、小白蒿與溶劑的料液比、提取溫度和提取時(shí)間等影響小白蒿總黃酮提取效果的因素,以期為今后更好地開(kāi)發(fā)利用小白蒿提供試驗(yàn)基礎(chǔ)。
小白蒿:將蒙藥小白蒿粉碎后,過(guò)篩,將大量的棉絮狀物質(zhì)棄去,留下粉末,置于廣口瓶中避光保存。
試劑:蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98%,貴州迪大生物科技有限公司,批號(hào):GZDD-0001);無(wú)水乙醇(分析純,天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司);Al(NO3)3·9H2O(分析純,天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開(kāi)發(fā)有限公司);NaNO2(分析純,天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司);NaOH(分析純,天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司)。使用蒸餾水將Al (NO3)3·9H2O、Na NO2、NaOH 分別配制成 10%Al(NO3)3溶液、5%NaNO2溶液、4%NaOH 溶液。
FA200413電子天平(上海佑科舜儀器儀表有限公司);UV1000單光束紫外/可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海天美科學(xué)儀器有限公司);Super Mini Dancer調(diào)速型迷你離心機(jī)[(生工生物工程(上海)股份有限公司];金怡HH-8數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市醫(yī)療儀器廠);Lab ServTMLS-O610強(qiáng)制對(duì)流型烘箱(賽默飛世爾科技)有限公司。
1.3.1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:將蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品置于40℃恒溫箱中,烘干至重量不變,準(zhǔn)確稱取24 mg,用20 mL 60%乙醇溶液溶解,配制成1.2 mg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液。將蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液稀釋,配制濃度 依 次 為 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2 mg/mL。每個(gè)試管中分別吸取蘆丁系列標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL,空白對(duì)照組為60%的乙醇溶液,也同樣吸取1.0 mL加入試管中備用。向空白對(duì)照液和蘆丁系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中分別加入5%的NaNO2溶液0.3 mL,靜置6 min,當(dāng)溶液顏色變?yōu)闇\黃色時(shí),再分別加入 10%Al(NO3)3溶液 0.3 mL,靜置 6 min后,當(dāng)溶液顏色逐漸變深且呈姜黃色時(shí),分別加入4%NaOH溶液4.0 mL,此時(shí)顏色應(yīng)變?yōu)槭窦t色,靜置15 min后,每個(gè)試管中分別加入60%的冰乙醇溶液4.4 mL定容,即每只試管溶液的總體積為10 mL,最后于相應(yīng)波長(zhǎng)進(jìn)行吸光度值(OD值)的測(cè)定,重復(fù)3次取平均值。
1.3.2 最大檢測(cè)波長(zhǎng)的確定:使用濃度為0.1mg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)行上述試驗(yàn),在450~600 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描測(cè)定OD值,重復(fù)3次,選擇相對(duì)穩(wěn)定的最大OD測(cè)定值,確定最大檢測(cè)波長(zhǎng)。
1.3.3 小白蒿總黃酮的提?。悍Q取干燥的小白蒿粉末置于燒瓶中提取回流,分別考查提取所用的溶劑種類及其濃度、小白蒿與溶劑的料液比、提取溫度和提取時(shí)間等影響小白蒿總黃酮提取效果的因素。試驗(yàn)重復(fù)3次,將混合液合并后真空抽濾即得到小白蒿的總黃酮提取混合液。
1.3.3.1 提取溶劑及其濃度的選擇:根據(jù)前期抑菌預(yù)試驗(yàn)及相關(guān)參考文獻(xiàn)[12,17-18],選擇石油醚、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮、蒸餾水、超純水等溶劑對(duì)100 mg的小白蒿粉末進(jìn)行回流提取,吸取待測(cè)溶液0.1 mL,加入相應(yīng)溶劑0.9 mL,對(duì)待測(cè)提取液進(jìn)行稀釋,即待測(cè)液稀釋10倍后分別加入5%的NaNO2溶液0.3 mL,靜置6 min后,再分別加入10%的 Al(NO3)3溶液 0.3 mL,靜置 6 min 后,再分別加入4%的NaOH溶液4.0 mL,靜置15 min后,每個(gè)試管中分別加入60%的冰乙醇溶液4.4 mL定容至10 mL,最后于相應(yīng)波長(zhǎng)進(jìn)行OD值的測(cè)定,重復(fù)3次取平均值。同時(shí)進(jìn)一步使用50%、60%、70%、80%、90%、100%的溶劑浸泡小白蒿后,進(jìn)行上述試驗(yàn),測(cè)定其OD值,代入線性回歸方程,分別得到不同濃度溶劑下的小白蒿總黃酮濃度,比較小白蒿總黃酮濃度,進(jìn)而選擇溶劑并確定其濃度。
1.3.3.2 小白蒿與溶劑料液比的選擇:分別取1 000 mg 的小白蒿粉末, 置于 5、10、15、20、25、30 mL的溶劑中,即小白蒿與溶劑料液比分別為1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30,浸泡后進(jìn)行 1.3.3.1試驗(yàn),測(cè)定其OD值,確定小白蒿總黃酮的濃度。根據(jù)參考文獻(xiàn)[19],各溶劑的總體積不同,小白蒿總黃酮提取率=(小白蒿總黃酮的測(cè)定濃度/小白蒿溶液的總濃度)×100%,根據(jù)小白蒿總黃酮提取率的大小,確定小白蒿與溶劑的料液比。
1.3.3.3 提取溫度:分別取100mg的小白蒿粉末置于一定量的溶劑中, 選擇 30、40、50、60、70、80 ℃進(jìn)行回流提取,隨后進(jìn)行1.3.3.1試驗(yàn),測(cè)定其OD值,確定小白蒿總黃酮的濃度,進(jìn)而選擇提取溫度。
1.3.3.4 提取時(shí)間:分別取100 mg的小白蒿粉末置于一定量的溶劑中,選擇 0.5、1、2、3、4、5 h 進(jìn)行回流提取,隨后進(jìn)行1.3.3.1試驗(yàn),測(cè)定其OD值,確定小白蒿總黃酮的濃度,進(jìn)而選擇提取時(shí)間。
以蘆丁系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的終濃度(mg/mL)為X值,相對(duì)應(yīng)的OD510nm值的平均值為Y值 (重復(fù)3次),得到線性回歸方程y=9.6084x-0.0139,R2=0.9971。建立的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1,以蘆丁的濃度來(lái)反映總黃酮的含量。
圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線
由圖2可知,當(dāng)檢測(cè)波長(zhǎng)小于490 nm時(shí),OD值逐漸升高;當(dāng)檢測(cè)波長(zhǎng)大于等于490 nm且小于等于520 nm時(shí),OD值逐漸增加至峰值,并趨于穩(wěn)定;當(dāng)檢測(cè)波長(zhǎng)大于520 nm時(shí),OD值逐漸降低。根據(jù)相關(guān)參考文獻(xiàn)[12,17]及多次試驗(yàn)結(jié)果,確定最大吸收光譜,選定相對(duì)穩(wěn)定的最大OD測(cè)定值,重復(fù)3次得到平均值,最后確定檢測(cè)波長(zhǎng)為510 nm。
圖2 全波長(zhǎng)掃描結(jié)果
2.3.1 提取溶劑種類及其濃度的選擇:根據(jù)前期抑菌預(yù)試驗(yàn)及相關(guān)參考文獻(xiàn)[12,17-18],發(fā)現(xiàn)使用乙醇(50%~100%)的效果最好,且紙片法測(cè)定抑菌圈大小的結(jié)果也表明選擇乙醇(50%~100%)作為溶劑的抑菌強(qiáng)度最強(qiáng),之后對(duì)不同濃度的乙醇(50%~100%)進(jìn)行了測(cè)定試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)圖3。隨著乙醇濃度逐漸升高,其OD測(cè)定值逐漸升高,即小白蒿總黃酮的濃度逐漸升高,當(dāng)乙醇濃度為60%時(shí),OD值達(dá)到峰值,之后隨著乙醇濃度的升高,OD值基本趨于平衡,略有下降,當(dāng)乙醇濃度高于70%之后,OD值在急速下降后趨于平衡。急速下降的原因可能是隨著乙醇濃度的升高,小白蒿中的水溶性黃酮類物質(zhì)析出逐漸減少,脂溶性的其他物質(zhì)析出逐漸增多,兩者競(jìng)爭(zhēng)性地爭(zhēng)奪溶劑,從而導(dǎo)致溶劑中的黃酮類物質(zhì)逐漸減少[19]。因此,當(dāng)乙醇濃度為60%時(shí)小白蒿總黃酮的濃度最大,故選擇小白蒿總黃酮的提取溶劑為60%的乙醇。
圖3 乙醇濃度的選擇
2.3.2 小白蒿與溶劑料液比的選擇結(jié)果:小白蒿與 60%乙醇的料液比分別為 1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30, 浸泡后進(jìn)行 1.3.3.1 試驗(yàn), 測(cè)定其 OD值,但因測(cè)定溶液的總體積不同,故影響其濃度,根據(jù)參考文獻(xiàn)[19],計(jì)算小白蒿的總黃酮提取率,以其提取率的大小來(lái)選擇小白蒿與60%乙醇的料液比。由圖4可知,圖中X軸1~6序號(hào)分別表示料液比為 1∶5(序號(hào) 1)、1∶10(序號(hào) 2)、1∶15(序號(hào) 3)、1∶20(序號(hào) 4)、1∶25(序號(hào) 5)、1∶30(序號(hào) 6),Y 軸表示相應(yīng)料液比下的小白蒿總黃酮提取率(%)。當(dāng)60%乙醇體積逐漸增大時(shí),小白蒿的總黃酮提取率也在逐漸升高;當(dāng)小白蒿與60%乙醇的料液比達(dá)到1∶25(序號(hào)5)時(shí),小白蒿的總黃酮在60%乙醇中充分溶解,已經(jīng)達(dá)到飽和,故小白蒿的總黃酮提取率升高到最大值,并在之后稍微降低,因此,選擇小白蒿與60%乙醇的料液比為1∶25(序號(hào)5)。
圖4 小白蒿與60%乙醇料液比的選擇
2.3.3 提取溫度的選擇結(jié)果:分別取100 mg的小白蒿粉末置于一定量的60%乙醇溶液中,小白蒿與 60%乙醇的料液比為 1∶25,選擇 30、40、50、60、70、80℃進(jìn)行回流提取后,隨后進(jìn)行1.3.3.1試驗(yàn),測(cè)定其OD值。由圖5可知,當(dāng)提取溫度在30~50℃時(shí),其OD值基本平衡,變化不明顯;之后,隨著溫度逐漸升高,分子的運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),其OD值也逐漸升高,即小白蒿總黃酮的溶出量逐漸增大,當(dāng)溫度達(dá)70℃時(shí),OD值達(dá)到峰值;當(dāng)溫度升高到70℃之后,物質(zhì)結(jié)構(gòu)遭受到高溫的破壞,除了總黃酮以外的其他雜質(zhì)的溶出量也相應(yīng)增加,OD值下降,小白蒿總黃酮濃度降低,因此,選擇小白蒿總黃酮的最佳提取溫度為70℃。
圖5 提取溫度的選擇
2.3.4 提取時(shí)間的選擇結(jié)果:分別取100 mg的小白蒿粉末置于一定量的60%乙醇中,小白蒿與60%乙醇的料液比為 1∶25,選擇 0.5、1、2、3、4、5 h進(jìn)行回流提取,隨后進(jìn)行1.3.3.1試驗(yàn),測(cè)定其OD值。由圖6可知,當(dāng)提取時(shí)間在0.5~2 h時(shí),其OD值逐漸升高,且增加的速度較快;2 h之后,其OD值增加的速度放緩,接近飽和狀態(tài),之后隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng),其OD值升高,考慮可能是因?yàn)楦邷匚龀銎渌幕钚晕镔|(zhì)或是其他干擾物質(zhì),以及自身有效成分的破壞損失,故選擇4 h為最佳提取時(shí)間。
圖6 提取時(shí)間的選擇
該研究以傳統(tǒng)中蒙獸藥小白蒿為主要研究對(duì)象,對(duì)傳統(tǒng)的紫外分光光度法測(cè)定其總黃酮濃度的方法進(jìn)行了優(yōu)化。利用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),分別考查了溶劑及其濃度、小白蒿與溶劑的料液比、提取溫度以及提取時(shí)間等一系列提取條件對(duì)小白蒿總黃酮提取效果的影響,確定了小白蒿總黃酮類物質(zhì)的最佳提取工藝:提取溶劑選用60%的乙醇,小白蒿與60%乙醇的料液比為1∶25,提取溫度為70℃,提取時(shí)間為4 h。試驗(yàn)得出的最佳提取工藝可以對(duì)蒙藥小白蒿黃酮類物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的分離提純,進(jìn)而開(kāi)展其他的蒙獸藥開(kāi)發(fā)試驗(yàn)研究工作,為該藥物在獸醫(yī)臨床上的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。