1.大理州食品藥品檢驗所,云南 大理 671000;2.大理大學(xué)藥學(xué)與化學(xué)學(xué)院,云南 大理 671000
血當(dāng)歸又名化血丹、花葉天、花蝴蝶、黃澤蘭、赤脛散、散血蓮、草見血等,是蓼科蓼屬植物赤脛散(PolygonumruncinatumBuch.-Ham.ex D.Don var. sinense Hemsl.)的根,主要分布于云南、貴州、四川等省[1]。白族民間應(yīng)用非常廣泛,具有清熱解毒、補血調(diào)經(jīng)、舒經(jīng)活絡(luò)的功效,大理民間白醫(yī)用于治療婦女月經(jīng)不調(diào)、閉經(jīng)、干血癆及其心血管疾病等[2]。作為藥物在月經(jīng)不調(diào)、跌打損傷、乳腺炎、癰癤腫毒等癥狀時充分發(fā)揮其活血舒筋、消腫止血之功效[3-4]。相關(guān)文獻(xiàn)報道蓼屬植物主要含有黃酮、鞣質(zhì)、蒽醌、萜類等多種化學(xué)成分[5-7],現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,血當(dāng)歸的乙醇提取物的水溶液對志賀氏痢疾桿菌有明顯的抑制作用[8-9],醇提液對豬油有較強的抗氧化能力[10]。目前未見報道關(guān)于血當(dāng)歸總黃酮提取工藝及其體外抗氧化活性的研究。研究采用超聲法提取血當(dāng)歸總黃酮,且以總黃酮的含量為指標(biāo),采用L9(33) 正交表進(jìn)行試驗,確定最佳提取工藝參數(shù),并進(jìn)行驗證性試驗,同時以抗壞血酸作為陽性對照,對血當(dāng)歸總黃酮的體外抗氧化性進(jìn)行研究,為血當(dāng)歸的進(jìn)一步開發(fā)利用提供一定的科學(xué)理論依據(jù)。
1.1 儀器 UV2550型紫外可見分光光度計(日本島津公司),XSE205DU型電子分析天平(梅特勒-托利多國際貿(mào)易(上海)有限公司),WVC-D22H型數(shù)顯超聲波清洗器(DAI HAN Scientific Ultrasonic Cleaner)。
1.2 材料 實驗所用血當(dāng)歸樣品于2018年11月采自云南省大理州巍山縣廟街鎮(zhèn),經(jīng)大理州食品藥品檢驗所楊懷鏡主任藥師鑒定為蓼科蓼屬植物血當(dāng)歸(PolygonumruncinatumBuch.-Ham.ex D.Don var. sinense Hemsl.)。蘆丁對照品(批號:SA4BJ-QR,純度98.2%,東京化成工業(yè)),DPPH(批號:FBYXL-DR,純度>97.0%,東京化工),ABTS(批號:YS8111502,純度>98%,上海思域化工),抗壞血酸(批號:20160317,純度≥99.7%,廣東光華科技),水為超純水,其他試劑均為分析純。
2.1 對照品與供試品溶液的制備
2.1.1 對照品溶液的制備 取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品適量,精密稱定,置50 mL量瓶中,加濃度為65%的乙醇溶液適量,超聲使蘆丁溶解完全,再用65%乙醇定容,搖勻,避光保存,即得。
2.1.2 供試品溶液的制備 準(zhǔn)確稱取樣品(過60目篩)約1.0 g,置具塞三角瓶中,加入0.1 g氫氧化鈣,混勻,再加入65%乙醇溶液25 mL,超聲提取45 min,抽濾,濾液用65%乙醇溶液定容至100 mL,避光保存。
2.2 方法學(xué)考察
2.2.1 線性關(guān)系 精密吸取蘆丁對照品溶液1、2、3、4、5、6、7 mL分別置于25 mL量瓶中,再加5%NaNO2溶液1 mL,搖勻,放置6 min,加入10%Al(NO3)3溶液1mL,搖勻,放置6 min,再加入4%NaOH溶液10 mL,加蒸餾水定容至刻度,搖勻,靜置15 min,同法做空白,于510 nm波長處測定吸光度[11]。以吸光度值為縱坐標(biāo),對應(yīng)蘆丁含量(mg·mL-1)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線?;貧w方程為Y=13.06X-0.0125,r= 0.9995。結(jié)果表明:蘆丁在0.008~0.054 mg·mL-1范圍內(nèi)具線性關(guān)系良好。
2.2.2 精密度試驗 精密量取蘆丁對照品溶液3.0 mL,按“2.2.1”項下連續(xù)測定6次吸光度,RSD值為0.30%,表明儀器的精密度良好。
2.2.3 重復(fù)性試驗 準(zhǔn)確稱取6份樣品,每份約1.0 g,按“2.1.2”項下制備供試品溶液,按“2.2.1”項下測定吸光度??傸S酮含量的RSD值為0.91%。表明該方法有良好的重復(fù)性。
2.2.4 穩(wěn)定性試驗 精密量取供試品溶液1.0 mL,按“2.2.1”項下,分別在0、5、10、20、30、45、60 min測定吸光度,RSD值為0.15%,表明在60 min內(nèi),供試品溶液有良好的穩(wěn)定性。
2.2.5 加樣回收試驗 分別精密稱取已知含量(90.05 mg·g-1)的樣品9份,每份0.5 g,按表1加入蘆丁對照品。按“2.1.2”項制備供試品溶液,取供試品溶液1.0 mL,置25 mL量瓶中,其余操作同“2.2.1”,測定總黃酮含量,計算回收率。結(jié)果見表1。
表1 加樣回收試驗結(jié)果 (n=9)
2.3 含量測定 按“2.1.2”項下方法制備供試品溶液,根據(jù)“2.2.1”項下測定吸光度,按下式計算血當(dāng)歸總黃酮含量。
式中:C為樣品的濃度(mg·mL-1) ,V為提取液定容體積(mL) ,D為測定時定容的體積(mL) ,m為稱取的樣品量(g) ,B為測定量取的體積(mL)。
2.4 單因素試驗 選擇乙醇濃度(A)、料液比(B)、提取時間(C) 進(jìn)行單因素試驗。分別改變乙醇濃度(55%,60%,65%,70%,75% ),料液比(1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35g·mL-1),提取時間(30、45、60、75、90 min) 制備樣品液,計算總黃酮含量,考察各因素對總黃酮含量的影響。
2.5 正交試驗 分別精密稱取樣品粉末9份,每份約1.0 g,選取乙醇濃度A(%),料液比B(g·mL-1),提取時間C(min)各3個水平進(jìn)行L9(33) 正交試驗,以提取的總黃酮含量(mg·g-1)為評價指標(biāo),考察血當(dāng)歸總黃酮的最佳提取工藝條件,正交試驗因素水平見表2。
表2 正交試驗因素水平
2.6 抗氧化活性測定 在最優(yōu)工藝條件下獲得血當(dāng)歸總黃酮,采用二倍稀釋法配制成 0.78、1.6、3.1、6.2、12.5、25、50、100、200、400、800 mg·L-1濃度梯度的樣品溶液備用。
2.6.1 DPPH·清除能力的測定 參照文獻(xiàn)[12-17]的方法略作優(yōu)化,在10 mL比色管中依次加入0.5 mmol·L-1DPPH·乙醇溶液2 mL、無水乙醇2 mL和不同濃度的樣品溶液2 mL,混勻,避光室溫放置30 min后,定容至10 mL,用無水乙醇代替樣品液做空白對照組,以無水乙醇進(jìn)行調(diào)零,在517 nm處分別測吸光度A0、A1、A2,重復(fù)3次實驗,陽性對照為抗壞血酸,抗壞血酸的濃度和樣品溶液濃度相同,同樣采用二倍稀釋法配制11組濃度梯度的抗壞血酸溶液。通過以下公式即可分別計算出樣品和抗壞血酸對DPPH·的清除率,并根據(jù)SPSS 19.0軟件計算出IC50值(即自由基清除率達(dá)到50%時樣品的濃度)。
式中:A0為空白對照組的吸光度,A1為加入樣品液所測得的吸光度,A2為用同體積無水乙醇代替DPPH·乙醇溶液所測得的吸光度。
2.6.2 ABTS+·清除能力的測定 參照文獻(xiàn)[15-17]的方法略做優(yōu)化,ABTS+·儲備液:3.75 mmol·L-1過硫酸鉀溶液和7.5 mmol·L-1ABTS溶液按1∶1混合,避光室溫下反應(yīng)17 h。ABTS+·工作液:量取20.0 mL儲備液用無水乙醇稀釋,在734nm波長下測定,使吸光度值達(dá)0.7±0.02,臨用新配。在10 mL比色管中依次精密加入ABTS+·工作液3.0 mL和樣品溶液1.0 mL,混勻,用蒸餾水代替樣品液做空白對照組,避光靜置顯色10 min后,以蒸餾水進(jìn)行調(diào)零,在734 nm波長處,分別測定吸光值A(chǔ)0、A1、A2,重復(fù)3次。陽性對照為抗壞血酸,計算清除率和IC50。
式中:A0為空白對照組的吸光度,A1為加入樣品液所測得得吸光度,A2為用同體積蒸餾水代替ABTS+·工作液所測得的吸光度。
2.6.3 清除·OH能力的測定 參照文獻(xiàn)[18-19]的方法略作優(yōu)化,在10 mL比色管中依次加入7.5 mmol·L-1FeSO4溶液1 mL、7.5 mmol·L-1水楊酸乙醇溶液1 mL、60 mmol·L-1H2O2溶液1 mL和不同濃度的樣品溶液1 mL,搖勻,在37 ℃水浴加熱30 min,再用蒸餾水定容至10 mL,用蒸餾水代替樣品液做空白對照組。以蒸餾水進(jìn)行調(diào)零,在510 nm波長處,分別測吸光度值A(chǔ)0、A1、A2,重復(fù)3次,陽性對照為抗壞血酸,計算清除率和IC50。
式中:A0為空白對照組的吸光度,A1為加入樣品液所測得的吸光度,A2為用同體積蒸餾水代替H2O2溶液所測得的吸光度。
3.1 血當(dāng)歸總黃酮提取單因素考察的結(jié)果
3.1.1 乙醇濃度對血當(dāng)歸總黃酮含量的影響 由圖1可見,血當(dāng)歸總黃酮含量隨乙醇濃度增大而增大,當(dāng)乙醇濃度達(dá)到65%后,血當(dāng)歸總黃酮含量增大趨勢緩慢,因此,確定血當(dāng)歸總黃酮提取的最佳乙醇濃度為65%,正交試驗乙醇濃度因素的3個水平選擇60%、65%和70%。
3.1.2 料液比對血當(dāng)歸總黃酮含量的影響 由圖2可知,當(dāng)料液比在1∶10~1∶25g·mL-1時,總黃酮的含量隨料液比增大而增高,當(dāng)料液比為1∶25g·mL-1時,總黃酮含量達(dá)到最高。而后,總黃酮含量隨著料液比的增大而減小,因此,確定血當(dāng)歸總黃酮提取的最佳料液比為1∶25g·mL-1,正交試驗料液比因素的3個水平選擇1∶20、1∶25、1∶30 g·mL-1。
3.1.3 提取時間對血當(dāng)歸總黃酮含量的影響 由圖3可知,血當(dāng)歸總黃酮的含量隨提取時間的延長而增大,當(dāng)提取時間為60 min后,隨著提取時間的延長,總黃酮含量沒有明顯增大。因此,確定血當(dāng)歸總黃酮提取的最佳提取時間為60 min,正交試驗提取時間因素的3個水平選擇45、60、75 min。
3.2 血當(dāng)歸總黃酮提取正交試驗結(jié)果 從表3可以看出,影響血當(dāng)歸總黃酮含量的提取因素大小順序為B>C>A,即料液比>提取時間>乙醇濃度。再分析k值可知,血當(dāng)歸總黃酮最佳提取工藝方案為∶ A2B3C1。即乙醇濃度65%、料液比 1∶30 g·mL-1、提取時間45 min。在此條件下黃酮含量達(dá)90.01 mg·g-1,結(jié)果表明所選工藝合理、可行,可用于血當(dāng)歸總黃酮提取工藝。
表3 正交試驗及結(jié)果分析
3.3 最佳工藝驗證試驗 為了進(jìn)一步驗證所選提取條件的準(zhǔn)確和科學(xué),按最佳提取工藝分別進(jìn)行3次平行重復(fù)試驗,結(jié)果所得血當(dāng)歸總黃酮平均含量為90.05 mg·g-1(RSD=0.59%,n=3),驗證試驗結(jié)果表明該提取工藝合理,穩(wěn)定,重現(xiàn)性好。
3.4 血當(dāng)歸總黃酮對DPPH·清除能力的影響 由圖4可知,血當(dāng)歸總黃酮和抗壞血酸對DPPH·的清除率隨其濃度的增大而增大,當(dāng)濃度達(dá)到50 mg·L-1后,DPPH·的清除率趨于平緩直線。從血當(dāng)歸總黃酮和抗壞血酸對DPPH·清除率的IC50值來看,其強弱順序為∶ 血當(dāng)歸總黃酮( IC50= 11.62mg·L-1)>抗壞血酸( IC50= 15.80mg·L-1)。當(dāng)濃度為0.78~25 mg·L-1范圍內(nèi),血當(dāng)歸總黃酮對DPPH·的清除率優(yōu)于抗壞血酸,說明血當(dāng)歸總黃酮抗氧化活性優(yōu)于抗壞血酸,具有良好的 DPPH·清除能力。
3.5 血當(dāng)歸總黃酮對ABTS+·清除能力的影響 由圖5可知,血當(dāng)歸總黃酮和抗壞血酸對ABTS+·的清除率隨其濃度的增大而增大,當(dāng)濃度達(dá)12.5 mg·L-1時,血當(dāng)歸總黃酮對ABTS+·清除率是同濃度抗壞血酸的2.1倍。當(dāng)濃度達(dá)到25 mg·L-1后,ABTS+·的清除率就基本達(dá)到100%,從血當(dāng)歸總黃酮和抗壞血酸對ABTS+·清除率的IC50值結(jié)果來看,其強弱順序為∶ 血當(dāng)歸總黃酮(IC50=1.83 mg·L-1)>抗壞血酸(IC50=11.1 mg·L-1),說明血當(dāng)歸總黃酮抗氧化活性優(yōu)于抗壞血酸,具有很好的ABTS+·清除能力。
3.6 血當(dāng)歸總黃酮對·OH清除能力的影響 由圖6可知,血當(dāng)歸總黃酮和抗壞血酸對·OH的清除率隨濃度的增大而增大,血當(dāng)歸總黃酮和抗壞血酸對·OH清除率的IC50值分別為136.12mg·L-1和334.58mg·L-1,根據(jù)·OH清除曲線可以看出,高濃度的血當(dāng)歸總黃酮對·OH有很強的清除能力。
本研究通過提取方法(超聲法和回流法)的考察,發(fā)現(xiàn)超聲法提取總黃酮含量比回流法更高,可能加熱后導(dǎo)致黃酮分解,其含量有所偏低,超聲法具有提取時間短、條件溫和、效率高、無需加熱等優(yōu)點,最終確定采用超聲法提取血當(dāng)歸總黃酮。由于血當(dāng)歸中鞣質(zhì)等水溶性雜質(zhì)比較多,對測定的總黃酮含量存在一定的干擾,在提取總黃酮時加入了氫氧化鈣,可使藥材中的鞣質(zhì)等水溶性雜質(zhì)生成鈣鹽而沉淀,不被溶出,達(dá)到純化黃酮類化合物的效果。通過波長掃描樣品和蘆丁對照品,發(fā)現(xiàn)樣品的最大吸收波長在507 nm,而蘆丁對照品的最大吸收波長在510 nm,存在一定差異,可能樣品中的總黃酮還有一定的雜質(zhì)干擾,但通過測定發(fā)現(xiàn),樣品在波長507 nm和510 nm處的吸光度相差很小,基本對測定結(jié)果沒有影響,最終確定測定波長為510 nm。為了找到提取總黃酮的最佳方法,以不同濃度乙醇為溶劑采用超聲法提取血當(dāng)歸總黃酮,分別考察了各單因素(乙醇濃度、料液比、提取時間)對提取血當(dāng)歸總黃酮含量的影響,并通過L9(33) 正交設(shè)計對提取工藝進(jìn)行優(yōu)化,得到各因素對總黃酮含量影響程度大小為∶ 料液比>提取時間>乙醇濃度,通過優(yōu)化得到血當(dāng)歸總黃酮最佳提取工藝為乙醇濃度65%,料液比1∶30 g·mL-1,提取時間45 min,總黃酮含量達(dá)90.05mg·g-1。此條件下得到的血當(dāng)歸總黃酮清除DPPH·,ABTS+·和·OH的能力良好,其IC50值分別為11.62、1.83、136.12 mg·L-1,尤其對ABTS+·清除能力最優(yōu),表明血當(dāng)歸總黃酮具有較強的體外抗氧化活性,并且血當(dāng)歸藥材中總黃酮含量較高,具有很高的藥用價值,值得綜合開發(fā)應(yīng)用。