馬金秋,李丹,馬向前,張曉宇#(1.河北秦皇島市第一醫(yī)院,秦皇島市066000;.吉林省人民醫(yī)院檢驗科,長春市 1001;.燕山大學(xué),秦皇島市 066004)
桑葉為桑科植物桑Morus albaL.的葉,臨床上廣泛用于利尿、降血糖、降血脂、降血壓等。桑葉富含異槲皮苷、槲皮苷、膽堿、有機酸、維生素、氨基酸[1]等保健活性成分和營養(yǎng)成分,其中蕓香苷、槲皮素、異槲皮素、二氫山茶等黃酮類化合物占干葉重的1.0%~3.0%,是植物莖葉中黃酮類化合物含量較高的一種。黃酮類化合物是天然的抗氧化劑,具有清除人體中超氧離子自由基的生理活性,且具有抗癌、抗衰老和抗氧化等多種藥理作用,因此對桑葉中黃酮類成分提取純化工藝的探討具有重要意義。
RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);UV2265型紫外-可見分光光度計(日本島津公司);W2010型數(shù)控恒溫浴鍋(上海申勝生物技術(shù)有限公司);SK3300H型超聲儀(上??茖?dǎo)超聲儀有限公司)。
桑葉購自秦皇島市安平大藥房,經(jīng)秦皇島市人民醫(yī)院田鳳英主管中藥師鑒定為真品;蘆丁對照品(中國藥品生物制品檢定所,批號:100080-200306);硫代巴比妥酸(TBA)、二苯代苦味肼基(DPPH,美國Sigma公司);AB-8型大孔吸附樹脂(南開大學(xué)化工廠);其余試劑為國產(chǎn)分析純。
2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備:參考文獻[2]進行。取干燥至恒重的蘆丁對照品約10 mg,精密稱定,置于10 mL容量瓶中,加入甲醇溶解并稀釋至刻度,得1.05 mg·mL-1的蘆丁對照品貯備液。精密吸取蘆丁對照品貯備液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL,分別置于10 mL容量瓶中,加入新配制的5%NaNO2溶液0.5 mL,放置5 min后,加入10%Al(NO3)30.5 mL,放置5 min,再加入4%NaOH溶液4 mL,蒸餾水定容,搖勻,放置15 min,510 nm波長處測定吸光度。以蘆丁對照品濃度(X)為橫坐標(biāo),吸光度(Y)為縱坐標(biāo),進行線性回歸,得回歸方程為Y=12.78X-0.017(r=0.998 8)。結(jié)果表明,蘆丁對照品在0.010 5~0.063 mg·mL-1濃度范圍內(nèi)與吸光度線性關(guān)系良好。
2.1.2 供試品溶液的制備:取烘干、粉碎過40目篩的桑葉樣品約1 g,精密稱定,置索氏提取器中,乙醚脫脂后揮干乙醚,將脫脂過的桑葉置于錐形瓶中,按表1和表2加乙醇浸泡30 min,超聲波提取器中提取一定時間,過濾,濾液揮干乙醇,用甲醇溶解,過濾,定容于50 mL容量瓶中,制得9個供試品溶液。
2.1.3 樣品含量測定:精密吸取供試品溶液1 mL,置于10 mL容量瓶中,按照“2.1.1”項下“加5%NaNO2溶液0.5 mL”起至“510 nm波長處測定吸光度”操作,根據(jù)回歸方程計算樣品中總黃酮含量。
2.1.4 精密度試驗:精密吸取同一供試品溶液,按“2.1.1”項下方法測定吸光度,連續(xù)測定6次。結(jié)果,RSD=1.19%,表明方法精密度良好。
2.1.5 重復(fù)性試驗:取同一批桑葉樣品6份,各1 g,精密稱定,按“2.1.1”項下方法測定吸光度,計算供試品溶液中總黃酮含量。結(jié)果,RSD=2.38%,表明本方法具有較好的重復(fù)性。
2.1.6 穩(wěn)定性試驗:對同一份供試品溶液,每隔1 h按“2.1.1”項下方法測定1次含量,共測6次。結(jié)果,RSD=1.95%,表明桑葉黃酮提取液在6 h內(nèi)基本穩(wěn)定。
2.1.7 加樣回收率試驗:精密稱取已知含量的樣品6份,加入一定濃度的蘆丁對照品溶液,按“2.1.1”項下方法測定吸光度。結(jié)果,平均回收率為98.63%,RSD=2.02%,表明本方法回收率高。
2.2.1 提取溶劑的確定:根據(jù)文獻資料[3]確定黃酮提取的常用方法主要有熱水提取法、堿性水溶液提取法、乙醇提取法、甲醇提取法、丙酮提取法等。以1/20(W/V)的比例用沸水、80℃下的堿性水溶液(pH 9.0)、60%乙醇溶液、60%甲醇溶液和60%丙酮溶液,按照“2.1.1”項下方法測定總黃酮含量。結(jié)果表明,甲醇和乙醇提取效果較為接近且優(yōu)于其他方法,鑒于甲醇毒性較高,考慮到用于食品的安全性,本試驗黃酮提取溶劑選用一定濃度乙醇。
2.2.2 正交試驗設(shè)計:為系統(tǒng)考察乙醇超聲提取桑葉總黃酮的工藝參數(shù),根據(jù)預(yù)試驗的結(jié)果選擇乙醇濃度(A)、提取溫度(B)、料液比(C)、超聲波輔助提取時間(D)作為考察因素,以樣品中總黃酮含量為考察指標(biāo),進行L9(34)正交試驗。因素水平見表1;正交試驗結(jié)果見表2;方差分析結(jié)果見表3。
表1 因素水平Tab 1 Levels and factors
表2 正交試驗結(jié)果Tab 2 Results of orthogonal experiment
表3 方差分析結(jié)果Tab 3 Results of variance analysis
通過綜合評價,各因素對總黃酮提取率影響的順序為B>A>C>D。最佳的提取工藝為A3B3C3D2,即在80℃用20倍于原料的80%乙醇超聲提取40 min。從表2可知,選用60%和80%乙醇濃度的提取率均值分別為2.411%、2.412%,并無顯著影響。因此在實際生產(chǎn)中,考慮到成本等經(jīng)濟條件,選用60%的乙醇。
2.2.3 驗證試驗:稱取桑葉藥材,按最佳的提取工藝平行提取3次,結(jié)果總黃酮平均含量為2.52%,提取物純度達到48.7%,表明該提取工藝科學(xué)、合理、可行性強。
對所得桑葉總黃酮粗品用AB-8型大孔吸附樹脂進行純化,具體按文獻[4]方法進行,略有改進。得最佳工藝條件為:以20 mg·mL-1濃度上樣,6倍量水洗滌,70%乙醇洗脫。此條件下,乙醇洗脫物中桑葉總黃酮純度達到63.2%。
桑葉藥食兼佳,資源豐富,是一種極有潛力的天然抗氧化劑資源,有望于研制成為高效、低毒、價廉的抗衰老保健食品或藥品。
通過對正交試驗及方差分析結(jié)果綜合評價,最佳的提取工藝為A3B3C3D2,即在80℃用20倍于原料的80%乙醇超聲提取40 min。溫度和有機溶劑濃度在所考察范圍內(nèi)對試驗結(jié)果影響較為明顯,而料液比和超聲提取時間在考察范圍內(nèi)影響很小。筆者采用超聲波輔助提取桑葉總黃酮的工藝方法與傳統(tǒng)工藝方法比較具有節(jié)時、節(jié)能、操作簡單、提取率高等特點。但是試驗中可以觀察到,超聲提取時間加長,桑葉中含有脂溶性雜質(zhì)溶出也隨之增加,因此建議超聲時間為40 min。
從表2結(jié)果可以看出,乙醇濃度增大,得率增大。從理論上來說,游離黃酮難溶于水或不溶于水,易溶于乙醇溶劑,但黃酮類化合物在植物中可與糖結(jié)合形成糖苷如蘆丁,與生物堿結(jié)合形成黃酮生物堿,因為黃酮苷和黃酮生物堿溶于水、乙醇中,用水可提取水溶性黃酮類化合物如黃酮苷,用乙醇即可提取水溶性黃酮化合物,故乙醇濃度對提取率具有明顯影響。從表2可以看出,選用60%和80%乙醇濃度提取率均值分別為2.411、2.412,影響不顯著,因此在實際生產(chǎn)中,考慮到成本等經(jīng)濟條件,選用60%的乙醇。表3的結(jié)果表明,對于D因素,F(xiàn)值接近1,說明因素水平間無顯著差異;B、A因素F值越大,其因素水平改變對指標(biāo)的影響較大,但由于試驗次數(shù)較少,未見顯著差異。結(jié)果表明,A、B、C、D幾種因素對黃酮提取率的影響程度差異較大。
考慮到應(yīng)用正交試驗的優(yōu)化組合提取桑葉黃酮,提取物純度為48.7%,為進一步提高其純度,根據(jù)桑葉黃酮具有多酚結(jié)構(gòu)和糖苷鏈,產(chǎn)生氫鍵能力較強,采用大孔樹脂通過表面吸附、表面電性或形成氫鍵而起到較好的吸附作用。本試驗中筆者選用了極性較好、比表面積大、交聯(lián)效果及孔隙度都較好的AB-8型大孔吸附樹脂對黃酮類化合物進行純化,選擇性地吸附黃酮類化合物,使黃酮純度提高至63.2%,從而達到純化的目的。與一般方法相比,應(yīng)用大孔樹脂純化桑葉總黃酮,能得到較高純度的總黃酮,方法簡便、迅速、經(jīng)濟,結(jié)果穩(wěn)定、可靠。
[1]孫 蓮,張 煊,孟 磊,等.柱前衍生RP-HPLC法測定桑葉中16種游離氨基酸的含量[J].中國藥房,2008,19(36):2 830.
[2]孫敏耀,唐文照,盧 霞,等.分光光度法測定不同采收時間桑葉中總黃酮[J].中草藥,2004,35(10):1 190.
[3]張 睿,徐雅琴,時 陽.黃酮類化合物提取工藝研究[J].食品與機械,2003,22(1):21.
[4]王 芳,勵建榮,蔣躍明.桑葉黃酮的提取純化及對油脂抗氧化活性的研究[J].中國糧油學(xué)報,2006,21(4):106.