蔡毅,孫振華,馬雯芳,吳劍麗,鐘珍林
(廣西中醫(yī)藥大學(xué),廣西南寧530200)
桑椹是??浦参锷#∕orus alba L.)的干燥果穗[1]。早在《爾雅》,《本草綱目》上便有記載,其鮮果可直接食用,晾曬干燥可做藥用,是歷史悠久的藥食兩用品,其性寒,有滋陰養(yǎng)血、生津、潤(rùn)腸之功,治療血虛精虧,須發(fā)早白,傷津口渴之效[2]?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,其具有抗氧化、抑菌、免疫調(diào)節(jié)、降血糖、降血脂等藥理作用[3-4]。近年對(duì)桑椹抗氧化作用的研究主要集中在其酚類成分的抗氧化活性評(píng)價(jià)[5-6],未見有以抗氧化作用為評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)桑椹抗氧化活性成分群提取工藝優(yōu)化相關(guān)研究的報(bào)道。本文充分考慮多種成分的提取效率,以藥效為考察指標(biāo),通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化活性成分群的提取工藝,并對(duì)不同產(chǎn)地、不同流通地、采摘與市售桑椹的抗氧化活性進(jìn)行評(píng)價(jià),為相關(guān)產(chǎn)品的研究開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
5810R離心機(jī):德國(guó)Eppendorf公司;DP5系列超純水儀:法國(guó)密里博公司;UV 2600紫外可見光分光光度計(jì):日本島津公司。
DPPH試劑(批號(hào):6 KCYN-LT):日本東京化成工業(yè)株式會(huì)社;甲醇、乙醇(分析純):國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
從全國(guó)各地采集桑椹藥材30批,經(jīng)廣西中醫(yī)藥大學(xué)滕建北教授鑒定為??浦参锷5母稍锍墒旃?。從廣西、四川等桑椹主產(chǎn)區(qū)采摘藥材15批,從四川、江蘇等省區(qū)購(gòu)買市售桑椹藥材15批。藥材信息表見表1,全部批次樣品經(jīng)干燥處理后粉碎,過24目篩,備用。
表1 桑椹藥材信息表Table 1 Information of Mori Fructus
續(xù)表1 桑椹藥材信息表Continue table 1 Information of Mori Fructus
1.2.1 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線
精密稱取DPPH試劑19.76 mg,置于100 mL容量瓶中,加90%甲醇至刻度,配置成0.5 mmol/L的DPPH溶液,再依次稀釋成0.4、0.3、0.2、0.1 mmol/L的溶液,以90%甲醇為空白對(duì)照,在517 nm處測(cè)定,得到以濃度為橫坐標(biāo),以吸光度值為縱坐標(biāo)的回歸方程。
1.2.2 DPPH溶液的制備
精密稱取DPPH試劑39.45 mg,配置成0.4 mmol/L的DPPH溶液,備用。
1.2.3 單因素考察
1.2.3.1 提取溶劑考察
精密稱取桑椹藥材(S10)9份,各0.3 g,分別精密加入50%甲醇、50%乙醇、純水各20 mL,超聲提取(400 W,40 kHz)30 min,濾過,得到提取原液。取過濾原液逐步稀釋,得到原液,以及 1/2、1/4、1/6、1/8、1/16、1/32、1/64倍原液濃度,8組不同濃度的供試品溶液。
分別精密移取1 mL提取溶劑,加入到3 mL 0.4 mmol/L的DPPH溶液中,混勻,以90%甲醇為空白參比,測(cè)定吸光度值A(chǔ)0。
分別精密移取1 mL供試品溶液加入到3 mL 0.4 mmol/L的DPPH溶液混勻,避光反應(yīng)30 min,以90%甲醇為空白參比,測(cè)定吸光度值A(chǔ)1。
分別取1 mL供試品溶液加入到3 mL 90%甲醇中,混勻,以90%甲醇為空白參比,測(cè)定吸光度值A(chǔ)2。
1.2.3.2 乙醇濃度考察
精密稱取桑椹藥材(S10),各0.3 g,加入30%乙醇、50%乙醇、70%乙醇、乙醇各20 mL,超聲提?。?00 W,40 kHz)30 min,濾過,分別測(cè)定 A0、A1、A2,用 SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件計(jì)算IC50。
1.2.3.3 提取時(shí)間考察
精密稱取桑椹藥材(S10),各0.3 g,分別以超聲提取處理 20、30、40 min,分別測(cè)定 A0、A1、A2,用 SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件計(jì)算IC50。
1.2.3.4 溶劑用量考察
精密稱取桑椹藥材(S10),各0.3 g,分別精密加入50%乙醇 20、25、30 mL,分別測(cè)定 A0、A1、A2,用 SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件計(jì)算IC50。
1.2.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上選擇優(yōu)化后的試驗(yàn)因素,以IC50值為評(píng)價(jià)指標(biāo),按照L9(34)正交表進(jìn)行試驗(yàn)優(yōu)化各因素水平,考察乙醇濃度、溶劑用量、提取時(shí)間對(duì)半數(shù)清除率的影響,以抗氧化效應(yīng)為考察指標(biāo),確定最佳提取工藝條件,因素-水平表見表2。
表2 正交試驗(yàn)因素-水平表Table 2 The factors and levels of orthogonal experiment
2.1.1 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線
以濃度為橫坐標(biāo),以吸光度值為縱坐標(biāo),得到回歸方程,Y=9.441 57X+0.113 283,r2=0.999 16,表明在0.1 mmol/L~0.5 mmol/L的濃度范圍內(nèi),濃度與吸光度呈良好線性關(guān)系,線性關(guān)系圖見圖1。
圖1 線性關(guān)系圖Fig.1 Linear diagram
2.1.2 提取溶劑考察
提取溶劑考察表結(jié)果見表3。
由表3可知,乙醇相較于甲醇和水提取液IC50值更小,抗氧化能力更優(yōu),且考慮乙醇無(wú)毒性,用乙醇提取更為安全,因此,采用乙醇作為提取溶劑。
表3 提取溶劑考察表Table 3 Solvent extraction research
2.1.3 乙醇濃度考察
乙醇濃度考察表見表4。
表4 乙醇濃度考察表Table 4 Ethanol concentration research
由表4可知,50%乙醇提取液IC50值最小,為0.078,因此采用50%乙醇作為提取溶劑。
2.1.4 提取時(shí)間考察
提取時(shí)間考察結(jié)果見表5。
表5 提取時(shí)間考察表Table 5 Extracting time research
由表5可知超聲提取30 min的IC50較小,抗氧化能力較強(qiáng),因此提取時(shí)間選定為30 min。
2.1.5 溶劑用量考察
溶劑用量考察結(jié)果見表6。
表6 溶劑用量考察表Table 6 Solvent dosage research
由表6可知,當(dāng)溶劑用量為20 mL時(shí)IC50值較小,抗氧化能力較優(yōu),因此溶劑用量為20 mL。
綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果,按照1.2.4項(xiàng)下正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析見表7,方差分析結(jié)果見表8。
表8 方差分析結(jié)果Table 8 Variance analysis
由表7、表8可知,試驗(yàn)最佳工藝組合為A2B1C2,K值最優(yōu)為A2B1C1;正交試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析表明,A(乙醇濃度)、B(溶劑用量)兩個(gè)因素對(duì)桑椹羥基自由基半數(shù)清除率IC50有顯著影響,且各因素影響的程度依次為:B(溶劑用量)>A(乙醇濃度)>C(提取時(shí)間)。
為進(jìn)一步確定最佳提取工藝,比較直觀分析所得提取工藝與正交試驗(yàn)分析得到的桑椹抗氧化活性成分群最佳提取工藝,進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn),結(jié)果見表9。
表9 最佳工藝的驗(yàn)證試驗(yàn)(n=3)Table 9 Optimum process validation research
驗(yàn)證性試驗(yàn)結(jié)果表明,工藝組合A2B1C2的羥基自由基半數(shù)清除率IC50值更低,即抗氧化能力更強(qiáng),確定最佳提取工藝為50%乙醇20 mL超聲提取30 min。
分別稱取各批次桑椹藥材(50目)各0.3 g,精密稱定,精密加入50%乙醇20 mL,超聲處理30 min,濾過,取濾液1 mL與3 mL 0.4 mmol/L的DPPH溶液混勻,避光反應(yīng)30 min,以90%甲醇為空白參比,在517 nm處分別測(cè)定 A0、A1、A2,并計(jì)算 IC50,30 批次不同產(chǎn)地、不同流通地、采摘與市售不同藥材羥基自由基半數(shù)清除率IC50在0.041~0.456之間,抗氧化作用良好,測(cè)定結(jié)果見表10。
表10 不同批次桑椹藥材抗氧化作用測(cè)定結(jié)果(n=3)Table 10 Antioxidant activity determination results of all batches of Mori Fructus
人體的自由基是不斷地產(chǎn)生和消除的過程,衰老自由基理論認(rèn)為自由基攻擊細(xì)胞成分,引發(fā)衰老的一系列損傷,自由基與生物體的壽命存在強(qiáng)相關(guān)關(guān)系[8]。DPPH是一種穩(wěn)定的氮中心自由基,在溶液中顯深紫色,其可以捕獲氧化劑的自由基,與自身孤電子配對(duì),使顏色變黃、變淺,且變化程度與自由基清除率呈線性關(guān)系,是評(píng)價(jià)天然抗氧化劑的一種常用方法[9-10]。
本文以桑椹抗氧化作用為考察指標(biāo),采用DPPH法,以羥基自由基半數(shù)清除率IC50測(cè)定指標(biāo),在單因素考察的基礎(chǔ)上采用正交設(shè)計(jì)法,以乙醇濃度、溶劑用量、提取時(shí)間為考察因素,優(yōu)化建立桑椹活性成分群提取工藝,確定桑椹自由基清除能力最佳的活性成分群提取工藝為50%乙醇20 mL超聲提取30 min,經(jīng)驗(yàn)證該工藝穩(wěn)定可行,試驗(yàn)結(jié)果明確了50%乙醇提取物是桑椹發(fā)揮抗氧化作用的最佳活性部位。對(duì)不同產(chǎn)地、不同流通地、采摘與市售桑椹的抗氧化活性進(jìn)行評(píng)價(jià),各批次桑椹羥基自由基半數(shù)清除率IC50在0.041~0.456,抗氧化作用良好。廣西來(lái)賓市采摘味甜的桑椹抗氧化性最強(qiáng),但綜合全部采摘與購(gòu)買的桑椹樣品抗氧化作用無(wú)明顯差異,酸、甜不同的口感與抗氧化作用間沒有直接的相關(guān)性。
本文采用DPPH法基于自由基清除能力考察建立了桑椹活性成分群提取的最佳工藝,并對(duì)不同批次桑椹樣品抗氧化效應(yīng)進(jìn)行測(cè)定,為后期相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。