程時(shí)勁,余 渤,毛 博,許星星,李安迪,劉曉霞
(武漢東湖學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院,武漢 430212)
紅葉李又名紫葉李,屬于薔薇科李,是一種落葉小喬木,樹(shù)體的高度最高達(dá)8 m 左右[1]。研究表明,紅葉李中含有豐富的黃酮成分[2-4],具有重要的研究與開(kāi)發(fā)價(jià)值。黃酮類(lèi)化合物常作為一些中草藥的有效成分而被廣泛研究,其中作為中藥的活性成分大多存在于植物的葉片和花瓣中[5-7]。黃酮類(lèi)化合物具有十分廣泛的應(yīng)用[8,9],近年來(lái)黃酮類(lèi)化合物主要應(yīng)用在醫(yī)藥和化妝品方面,其中在醫(yī)藥方面有治療腫瘤用藥、消炎藥、止疼藥、降低血糖用藥、胃藥和護(hù)肝藥等[10];在護(hù)膚品方面主要應(yīng)用這類(lèi)化合物延緩老化和預(yù)防氧化的功能而開(kāi)發(fā)高檔護(hù)膚品類(lèi)[11]。本研究對(duì)紅葉李中總黃酮的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化,通過(guò)改變提取溶劑的類(lèi)別,采用不同濃度的提取溶劑,改變料液比,改變提取溫度和提取時(shí)間,分別在不同條件下測(cè)定總黃酮的提取率,得出最佳優(yōu)化工藝條件。
氫氧化鈉、亞硝酸鈉、硝酸鋁、石油醚、無(wú)水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(UV≥98%,上海金穗生物科技有限公司),以上試劑均為分析純。
101-2AB 型電熱鼓風(fēng)干燥箱,天津市泰斯特儀器有限公司;天津市泰斯特儀器有限公司生產(chǎn)的FW135 型中草藥粉碎機(jī);UV-4802H 型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),尤尼柯(上海)儀器有限公司。
將采摘好的紅葉李葉片用自來(lái)水漂洗3 次,洗去表面的綠色蟲(chóng)卵及灰塵等,再用去離子水浸泡漂洗3 次,將洗凈的葉片鋪于潔凈的紗布上置于烘箱中50℃10 h 烘至恒重,干燥后的葉片保存在密封袋中。用中草藥粉碎機(jī)將葉片粉碎并過(guò)篩,將粉末保存在密封袋中備用。
分別稱(chēng)取5 份0.5 g 的紅葉李粉末,按順序倒入已編號(hào)的5 個(gè)250 mL 的燒杯中,往各個(gè)燒杯中分別加入去離子水、丙酮、石油醚、70%乙醇、乙酸乙酯30 mL。將所有樣品置于60 ℃恒溫水浴箱中浸提30 min。取出燒杯后過(guò)濾,用50 mL 的容量瓶收集濾液后70%乙醇定容得粗提液,將粗提液稀釋10 倍得樣品液。再取一個(gè)50 mL 容量瓶加入亞硝酸鈉溶液2 mL,搖勻后靜置6 min;再依次加入10%A(lNO3)3溶液2 mL 和4%NaOH 溶液20 mL,用70%乙醇將其定容后搖勻放置15 min,得到參比液。在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度,然后計(jì)算出總黃酮的提取率。
按照上述方法,改變提取溶劑乙醇的濃度分別為30%、40%、50%、60%、70%、80%;改變料液比分別為 1∶15、1∶30、1∶45、1∶60(g∶mL);改變提取溫度分別為 40、50、60、70、80 ℃;改變浸提時(shí)間分別為10、30、50、70、90 min,再經(jīng)過(guò)同樣的處理和測(cè)試。
蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品與紅葉李樣品的最大吸收波峰所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)相同,均為508 nm,因此確定測(cè)量的紅葉李樣品液吸光度的最大吸收波長(zhǎng)為508 nm,并將其作為紅葉李總黃酮含量的測(cè)定波長(zhǎng),如圖1 所示。用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)溶液的工作曲線(xiàn),如圖2 所示,工作曲線(xiàn)回歸方程為Y=0.011 28X+0.034 77,R2=0.999 34。結(jié)果表明,標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度在 8~48 mg∕mL范圍內(nèi),紅葉李的吸光度與濃度呈良好的線(xiàn)性關(guān)系。
圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品紫外可見(jiàn)光譜
圖2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的工作曲線(xiàn)
將測(cè)出的樣品溶液吸光度代入標(biāo)準(zhǔn)回歸方程中算出樣品溶液中總黃酮的濃度,然后根據(jù)稀釋的倍數(shù)反算出提取的總黃酮質(zhì)量,與所取的紅葉李粉末質(zhì)量相比即可得出提取率,其計(jì)算公式為:Q=(C×V×10∕m)×100%
式中,Q為總黃酮提取率(%);m為紅葉李葉片粉末質(zhì)量(g);C為總黃酮濃度(mg∕mL);V為粗提液稀釋后的體積(mL)。
選用不同提取溶劑將紅葉李粉末在60 ℃水浴鍋中浸提30 min,不同溶劑提取后紅葉李樣品溶液的提取率如圖3 所示。由圖3 可知,紅葉李總黃酮提取率高低依次為70%乙醇、丙酮、去離子水、石油醚、乙酸乙酯,所以選擇70%乙醇為提取溶劑。
圖3 不同提取溶劑下總黃酮提取率
選用不同濃度的乙醇將紅葉李粉末置于60 ℃恒溫水浴箱中浸提30 min,經(jīng)不同濃度乙醇溶液提取后紅葉李樣品溶液的提取率如圖4 所示。由圖4可知,當(dāng)乙醇濃度小于70%時(shí),紅葉李中總黃酮的提取率隨著乙醇濃度增大而上升,當(dāng)乙醇濃度超過(guò)70%時(shí)提取率反而下降,所以最佳的乙醇提取濃度為70%。
圖4 提取率隨乙醇濃度變化情況
選用幾種不同料液比的70%乙醇溶液與紅葉李粉末放入60℃的恒溫水浴箱中浸提30 min,料液比不同,總黃酮的提取率也不同,提取率與料液比的關(guān)系曲線(xiàn)見(jiàn)圖5。由圖5 可知,紅葉李中總黃酮的提取率隨著溶劑量的增加而呈上升趨勢(shì),在料液比小于1∶45 時(shí)上升明顯,而在料液比超過(guò)1∶45 時(shí)上升幅度趨于平緩。考慮到溶劑量再繼續(xù)增大會(huì)消耗更多的提取試液和提取時(shí)間,提取效率增長(zhǎng)甚微,所以選擇1∶45 為提取紅葉李中總黃酮的最佳料液比。
圖5 總黃酮提取率與料液比的關(guān)系曲線(xiàn)
將料液比為1∶45 的70%乙醇溶液浸提的紅葉李粉末置于溫度不同的恒溫水浴箱中浸提30 min,改變提取溫度,樣品的總黃酮提取率也隨之發(fā)生變化,提取率與溫度之間的關(guān)系見(jiàn)圖6。由圖6 可知,40~70 ℃,總黃酮提取率隨著溫度的增加而上升;70~80 ℃,提取率隨著溫度的增加而下降,所以選擇70 ℃為乙醇浸提法提取紅葉李中總黃酮的最佳提取溫度。
圖6 總黃酮提取率隨溫度上升的變化趨勢(shì)
選用70%的乙醇溶液,料液比為1∶45,在溫度為70 ℃的恒溫水浴箱中浸提不同時(shí)間后紅葉李樣品溶液的總黃酮提取率如圖7 所示。由圖7 可知,乙醇浸提法提取紅葉李中總黃酮的提取率隨提取時(shí)間的增加而上升,但在提取時(shí)間超過(guò)70 min 之后提取率上升趨勢(shì)趨于平緩,故為了提高試驗(yàn)效率,選擇70 min 為最佳提取時(shí)間,此時(shí)提取率為8.24%。
圖7 總黃酮提取率隨提取時(shí)間變化情況
本試驗(yàn)以新鮮紅葉李葉片低溫烘干研磨后的粉末為原料,研究探討了紅葉李葉片總黃酮提取工藝的優(yōu)化條件。采取了乙醇浸取法提取紅葉李中的總黃酮,通過(guò)改變提取溶劑的種類(lèi)、采用不同提取溶劑的濃度,改變料液比,在不同的提取溫度和提取時(shí)間下測(cè)定提取率,最終確定了紅葉李總黃酮提取的最佳工藝條件為:乙醇濃度為70%,料液比為1∶45,在70℃的恒溫水浴箱中浸提70 min,此時(shí)紅葉李中的總黃酮提取率最高,可達(dá)8.24%。