(營(yíng)口理工學(xué)院化學(xué)與材料工程系,遼寧營(yíng)口115014)
飲酒已經(jīng)成了人們生活中的一部分,酒精中毒和飲酒過(guò)度所引發(fā)的系列問(wèn)題已經(jīng)危害到人們的生活,尋找解除或降低乙醇對(duì)人體損害的解酒物質(zhì)是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)[1-10]。葛花(Puerariae flos)又名葛條花,是豆科類植物。葛花中的化學(xué)成分主要是黃酮類化合物、皂苷類化合物、揮發(fā)油類化合物、氨基酸、甾醇類化合物、生物堿等,其中黃酮類化合物含量居多[11-13]。葛花不僅有解酒保肝的功效,對(duì)消化系統(tǒng)也有一定的作用。富里酸是天然的有機(jī)化合物,含有氨基、羧基、羥基等多種基團(tuán),其可廣泛地應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療、環(huán)保、食品等領(lǐng)域,同時(shí)還具有醒酒防醉、提高機(jī)體免疫力、促進(jìn)纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)、消炎、調(diào)節(jié)機(jī)體代謝功能等作用[14-17]。
腺苷是一種內(nèi)源性核苷,它遍布人體細(xì)胞,可直接進(jìn)入心肌經(jīng)磷酸化生成腺苷酸,參與心肌能量代謝,有益腎保肺、降血脂、抗心律失常作用。目前,對(duì)擬青霉菌中腺苷的提取與檢測(cè)報(bào)道較少[18-19],課題組采用從富里酸擬青霉菌中得到的腺苷,與葛花提取液、富里酸復(fù)配研制解酒產(chǎn)品,不僅可以解決醉酒傷身的問(wèn)題,而且將有很好的開發(fā)應(yīng)用價(jià)值。
BLF-YB500高速多動(dòng)能粉碎機(jī):深圳百利福工貿(mào)有限公司;JY系列電子天平、CTH1650臺(tái)式高速離心機(jī):上海方瑞儀器有限公司;BILON-ZCW-1000W微波·超聲·紫外光催化合成儀:上海比朗儀器有限公司;FD-1C冷凍干燥機(jī):鞏義市予華儀器有限公司;S6000高效液相色譜儀:華譜科儀(北京)科技有限公司;SPX-250B-D型振蕩培養(yǎng)箱:上海博迅實(shí)業(yè)有限公司。
葛花:亳州市永剛飲片廠有限公司;瓊脂、蛋白胨:北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;紅糖:廣西上上糖業(yè)有限公司;腺苷(99%):北京百靈威科技有限公司;42°白酒:北京順鑫農(nóng)業(yè)股份有限公司;甲醇(色譜純?cè)噭簢?guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;富里酸:營(yíng)口理工學(xué)院化學(xué)與材料工程系應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)室自制。
小鼠(體重20 g~25 g):中國(guó)醫(yī)科大學(xué)。
葛花有效成分的提取采用水做溶劑,使用微波、超聲協(xié)同輔助提取。準(zhǔn)確稱取粉碎過(guò)篩(80目)的葛花粉進(jìn)行微波和超聲輔助提取。
微波和超聲輔助提?。簩⒋嵛锓湃胩崛∑恐邪惭b好儀器,設(shè)置試驗(yàn)參數(shù),其中微波功率400 W,超聲波功率300 W,溫度80℃,時(shí)間20 min;收集上清液,將上清液冷凍干燥,計(jì)算水溶物提取率,水溶物提取率/%=(水溶物質(zhì)量/干葛花粉質(zhì)量)×100;將提取物封口備用。
2.2.1 富里酸擬青霉菌的培養(yǎng)
菌種為富里酸擬青霉菌,是從富里酸中篩選出,用沙氏固體培養(yǎng)基接種好的,為保藏菌種,選擇紅糖液體培養(yǎng)基培養(yǎng)。
2.2.1.1 培養(yǎng)基的制作
紅糖液體培養(yǎng)基:稱量紅糖→加水加熱溶解→定容→取液→封口滅菌→取出備用稱取40 g紅糖,10 g蛋白胨放入1 L燒杯中,加入500 mL純水,加熱煮沸后,再加純水定容到1 L,完全溶解后,取100mL的液體培養(yǎng)基分別倒入10個(gè)250mL的錐形瓶中,用紗布4層~8層封好瓶口,放入滅菌鍋里滅菌30 min,滅菌后放入超凈臺(tái)備用。
2.2.1.2 富里酸擬青霉菌培養(yǎng)
待滅菌好的紅糖液體培養(yǎng)基冷卻至室溫后開始接菌,將之前在冰箱保存好的富里酸擬青霉菌種(在沙氏瓊脂培養(yǎng)基接種的菌種)取出,在超凈臺(tái)上操作:點(diǎn)燃酒精燈,先用棉花擦手;用火燒一下接種針,待接種針冷卻至室溫,使用接種針在沙氏培養(yǎng)基菌種上刮一下,將接種針上的菌種放入紅糖液體培養(yǎng)基中,接種完成,用紗布封好瓶口,貼上標(biāo)簽“①號(hào)菌”;放入37℃恒溫箱中培養(yǎng)36 h以形成菌膜,備用。其余9個(gè)液體培養(yǎng)基按相同接種方法接種,分別貼上標(biāo)簽②~⑩號(hào)菌,恒溫培養(yǎng),備用。
2.2.2 干菌的制備
將①~⑩號(hào)菌中的菌膜取出,用純凈水洗去菌膜上殘留的培養(yǎng)液后,放置到冷凍干燥儀中冷凍干燥12 h,即得到干菌,收集備用。
2.3.1 擬青霉菌腺苷的提取
1)準(zhǔn)確稱取富里酸擬青霉菌干菌0.0314g加入30mL純凈水混合。
2)混合液放入反應(yīng)器-微波·超聲·紫外光催化合成儀中,采用微波和超聲波協(xié)同提取擬青霉菌腺苷,設(shè)置提取條件,其中微波功率400 W,超聲波功率400 W,溫度80℃,時(shí)間10 min。
3)高速離心過(guò)濾,收集上清液,標(biāo)記為待測(cè)液。
2.3.2 腺苷檢測(cè)
1)采用高效液相色譜法檢測(cè)腺苷,色譜條件:色譜柱為 Waters×Bridge C18柱,4.6 mm×250 mm 半微型色譜柱(5 μm);檢測(cè)器為紫外檢測(cè)器;檢測(cè)波長(zhǎng)260 nm;流動(dòng)相為水-甲醇(85∶15,體積比);柱溫 30℃;流速0.5 mL/min;
2)腺苷標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
用電子天平準(zhǔn)確稱取腺苷標(biāo)準(zhǔn)品0.020 0 g,加超純水溶解并定容至50 mL,此溶液每1 mL含0.4 mg腺苷;分別吸取 0.1、0.5、1.0、5.0、10.0、15.0 mL 于 100 mL 容量瓶中,加超純水定容至刻度,搖勻,可得0.000 4 mg/mL~0.06 mg/mL系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。
3)標(biāo)準(zhǔn)樣品分析
系列標(biāo)準(zhǔn)樣品分別按色譜條件進(jìn)樣,記錄色譜圖,并根據(jù)系列標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。
4)待測(cè)樣品分析
待測(cè)樣品(樣品液用濾膜過(guò)濾后裝入測(cè)試樣瓶中待測(cè),分別是待測(cè)液1、待測(cè)液2、待測(cè)液3)分別按色譜條件進(jìn)樣,記錄色譜圖,外標(biāo)法以峰面積檢測(cè)是否含有腺苷并分析不同提取條件下腺苷的含量,得出最佳提取條件。
2.4.1 解酒產(chǎn)品復(fù)配液的制備
1)解酒產(chǎn)品成分:葛花提取液(2.1中制備)、擬青霉菌腺苷提取液(采用2.3中腺苷提取方法中的最佳提取條件處理菌液,高速離心過(guò)濾后收集上清液封口備用)、富里酸。
2)解酒產(chǎn)品復(fù)配
A液標(biāo)號(hào):葛花提取液∶擬青霉菌腺苷提取液∶富里酸=1∶3∶3(體積比)
B液標(biāo)號(hào):葛花提取液∶擬青霉菌腺苷提取液∶富里酸=1∶1∶5(體積比)
C液標(biāo)號(hào):葛花提取液∶擬青霉菌腺苷提取液∶富里酸=1∶2∶4(體積比)
D液標(biāo)號(hào):葛花提取液∶擬青霉菌腺苷提取液∶去離子水=1∶2∶4(體積比)
E液標(biāo)號(hào):葛花提取液∶去離子水∶富里酸=1∶2∶4(體積比)F液標(biāo)號(hào):葛花提取液∶去離子水=1∶6(體積比)復(fù)配條件:常溫,混合各組分后均勻攪拌即可。
2.4.2 解酒實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用微波和超聲波協(xié)同提取葛花異黃酮類化合物,高速離心過(guò)濾后所得濾液為25 mL,已知冷凍干燥后的水溶物質(zhì)量為0.146 8 g,由此可得提取液中有效成分濃度為5.872 g/L;富里酸擬青霉菌采用微波和超聲波共同處理后,采用高效液相色譜儀檢測(cè)可知每0.01 mL擬青霉菌腺苷提取液中腺苷含量為0.004 mg,因此提取液中腺苷濃度為0.4 g/L;自制富里酸的濃度3 g/L。
由預(yù)實(shí)驗(yàn)得到最適致醉量為0.15 mL乙醇/10 g體重。
將實(shí)驗(yàn)小鼠禁食12小時(shí)后進(jìn)行解酒實(shí)驗(yàn),觀察小鼠從醉酒到醒酒時(shí)間內(nèi)的狀態(tài)并記錄醒酒時(shí)間。取小鼠70只,稱重標(biāo)記后隨機(jī)分為7組(分別為模型對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組1、實(shí)驗(yàn)組2、實(shí)驗(yàn)組3、實(shí)驗(yàn)組4、實(shí)驗(yàn)組5、實(shí)驗(yàn)組6),每組10只。設(shè)計(jì)7種處理方案:
①模型對(duì)照組:每只小鼠灌胃0.25 mL/10 g體重生理鹽水;10 min后灌胃0.15 mL/10 g體重白酒。
②實(shí)驗(yàn)組1:每只小鼠灌胃0.25 mL/10 g體重A液;10 min后灌胃0.15 mL/10 g體重白酒。
③實(shí)驗(yàn)組2:每只小鼠灌胃0.25 mL/10 g體重B液;10 min后灌胃0.15 mL/10 g體重白酒。
④實(shí)驗(yàn)組3:每只小鼠灌胃0.25 mL/10 g體重C液;10 min后灌胃0.15 mL/10 g體重白酒。
⑤實(shí)驗(yàn)組4:每只小鼠灌胃0.25 mL/10 g體重D液;10 min后灌胃0.15 mL/10 g體重白酒。
⑥實(shí)驗(yàn)組5:每只小鼠灌胃0.25 mL/10 g體重E液;10 min后灌胃0.15 mL/10 g體重白酒。
⑦實(shí)驗(yàn)組6:每只小鼠灌胃0.25 mL/10 g體重F液;10 min后灌胃0.15 mL/10 g體重白酒。
2.4.3 小鼠醉酒、醒酒判斷
以“翻正反射”實(shí)驗(yàn)判斷小鼠醉酒、醒酒狀態(tài)[20]。給小鼠灌酒后,將其背部向下放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,如果該姿勢(shì)保持30 s以上就認(rèn)為翻正反射消失,此時(shí)小鼠為醉酒狀態(tài),反之小鼠未醉。給酒后一段時(shí)間,當(dāng)小鼠出現(xiàn)走路不穩(wěn),站立也不穩(wěn),尾巴拖地現(xiàn)象時(shí),稱為拖尾現(xiàn)象。醉酒小鼠出現(xiàn)翻正反射消失的時(shí)間為醉酒耐受時(shí)間。灌酒后翻正反射消失到恢復(fù)的時(shí)間為醒酒時(shí)間。
葛花粉與去離子水按固液比1∶15(g/mL)混合后,分別采用微波和超聲波共同提取、僅超聲提取、僅微波提取的方法進(jìn)行比較研究。3種方法提取結(jié)束后,將葛花提取液高速離心,取上清液(濾液)進(jìn)行冷凍干燥12 h,稱量干燥后的粉末質(zhì)量。
計(jì)算提取率。不同提取方法的提取液中水溶物含量如表1所示。
表1 葛花不同提取方法水溶物成分含量Table 1 Pueraria lobata flowers water soluble component content under different extraction methods
結(jié)果顯示,3種提取條件的提取率由高到低為:微波和超聲波>微波>超聲波,采用微波和超聲波協(xié)同提取方法所得水溶物含量最大,提取率可達(dá)7.34%,因此復(fù)配液中葛花提取液采用微波和超聲波協(xié)同提取法提取制備。
將配置的不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度分別為0.0004、0.002、0.004、0.02、0.04、0.06 mg/mL 腺苷標(biāo)樣,按 2.3.2色譜條件進(jìn)樣0.01 mL,以時(shí)間為橫坐標(biāo),吸光率為縱坐標(biāo)記錄色譜圖。圖1為0.004 mg/mL腺苷標(biāo)樣的色譜圖,根據(jù)不同濃度的譜圖可做出標(biāo)準(zhǔn)曲線。
圖1 0.004 mg/mL腺苷標(biāo)樣色譜圖Fig.1 0.004 mg/mL adenosine sample chromatogram
采用微波和超聲波協(xié)同提取腺苷后,使用高效液相色譜儀進(jìn)行檢測(cè),利用ESTD計(jì)算法,通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)含有腺苷,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出當(dāng)進(jìn)樣0.01 mL時(shí),腺苷含量為0.004 mg,色譜圖如圖2所示。
3.3.1 各組復(fù)配液對(duì)小鼠醉酒率的結(jié)果比較
根據(jù)“翻正反射”實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷小鼠的醉酒、醒酒狀態(tài),記錄各組小鼠醉酒只數(shù),得出各組復(fù)配液對(duì)小鼠醉酒率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
圖2 微波和超聲波協(xié)同提取腺苷色譜圖Fig.2 Microwave and ultrasonic synergistic extraction of adenosine chromatogram
表2 各組復(fù)配液對(duì)小鼠醉酒率的影響Table 2 The effect of the compound solution on the intoxication rate
表3 各組復(fù)配液對(duì)小鼠醉酒、醒酒時(shí)間的影響Table 3 The effect of the compound solution on intoxication and decanting time of mice
續(xù)表3 各組復(fù)配液對(duì)小鼠醉酒、醒酒時(shí)間的影響Continue table 3 The effect of the compound solution on intoxication and decanting time of mice
參照2.4.1解酒產(chǎn)品復(fù)配液的制備及模型對(duì)照組的配比,由表2得到結(jié)果,可以說(shuō)明模型對(duì)照組用生理鹽水灌胃小鼠無(wú)防醉作用;實(shí)驗(yàn)組4~實(shí)驗(yàn)組6采用葛花提取液或與擬青霉菌腺苷提取液、富里酸單獨(dú)復(fù)配的防醉作用不明顯;實(shí)驗(yàn)組1~實(shí)驗(yàn)組3同時(shí)采用葛花提取液、擬青霉菌腺苷提取液和富里酸防醉作用明顯提高,說(shuō)明擬青霉菌腺苷和富里酸在小鼠防醉作用中起到了主要作用;實(shí)驗(yàn)組3與其余實(shí)驗(yàn)組相比,醉酒率最低,防醉效果最好;實(shí)驗(yàn)組3[葛花提取液∶擬青霉菌腺苷提取液∶富里酸=1∶2∶4(體積比)]配比中擬青霉菌腺苷與富里酸對(duì)小鼠起到了協(xié)同增效的防醉作用。
3.3.2 各組復(fù)配液對(duì)小鼠醒酒結(jié)果的比較
記錄各組小鼠醉酒時(shí)間(拖尾時(shí)間)、醒酒時(shí)間,記錄小鼠整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的狀態(tài),記錄如表3所示。
結(jié)果顯示,與模型對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組1~實(shí)驗(yàn)組6的醉酒時(shí)間(拖尾時(shí)間)均有所延長(zhǎng),并且實(shí)驗(yàn)組3呈現(xiàn)顯著差異,而其余實(shí)驗(yàn)組差異不太顯著;醒酒時(shí)間,實(shí)驗(yàn)組1~實(shí)驗(yàn)組6醒酒時(shí)間均有所減少,且實(shí)驗(yàn)組3差異明顯,由此可得出,復(fù)配液最佳配比為:葛花提取液∶擬青霉菌腺苷提取液∶富里酸=1∶2∶4(體積比)時(shí),解酒效果最好。
1)復(fù)配液最佳配比為:葛花提取液∶擬青霉菌腺苷提取液∶富里酸=1∶2∶4(體積比),復(fù)配液中富里酸含量達(dá)到57.14%,擬青霉菌腺苷提取液占28.57%,葛花提取液占14.29%,該比例所配置的解酒產(chǎn)品解酒效果最佳。
2)采用微波和超聲波協(xié)同提取葛花有效成分,高速離心過(guò)濾后所得濾液為25 mL,冷凍干燥后的水溶物質(zhì)量為0.146 8 g,由此可得提取液中葛花有效成分含量為:0.005 872 g/mL;富里酸擬青霉菌采用微波和超聲波共同處理后,利用高效液相色譜儀檢測(cè)可知每0.01 mL擬青霉菌腺苷提取液中腺苷含量為0.004 mg,因此提取液中腺苷濃度為:0.000 4 g/mL。得出配置7 mL解酒產(chǎn)品各組分中有效成分的含量如表4。
表4 各組分有效成分含量Table 4 Effective component content for compound solution
由表4可知,除富里酸外,葛花水溶物有效成分含量較高,擬青霉菌腺苷含量較低,這些有效成分在解酒產(chǎn)品中起主要解酒功效。
1)葛花水溶物采用微波和超聲波協(xié)同提取,提取率可達(dá)7.34%;將紅糖液體培養(yǎng)基培養(yǎng)的富里酸擬青霉菌采用微波和超聲波協(xié)同提取,每0.01 mL試樣中含有腺苷量可達(dá)0.004 mg。
2)通過(guò)醉酒小鼠“翻正反射”實(shí)驗(yàn)得出葛花解酒產(chǎn)品復(fù)配液最佳配比為,葛花提取液∶擬青霉菌腺苷提取液∶富里酸=1∶2∶4(體積比),其中葛花提取液濃度為5.872 g/L,腺苷的濃度為0.4 g/L;自制富里酸的濃度3 g/L。實(shí)驗(yàn)證明該配比對(duì)醉酒小鼠有顯著的解酒作用,且除了葛花天然的解酒作用外,富里酸及擬青霉菌腺苷在解酒功效上有協(xié)同增效的作用;實(shí)驗(yàn)采用先給藥后給酒的灌胃方法,還在一定程度上體現(xiàn)出該配方產(chǎn)品有防醉功效,因此具有很好的市場(chǎng)價(jià)值。