齊建紅,趙詠梅,方剛,李丹,王改改
(西安文理學(xué)院生物技術(shù)學(xué)院,陜西西安,710065)
野鳶尾(Iris dichotoma)為鳶尾科鳶尾屬植物,又名白射干、射干鳶尾,根莖或全草入藥,具有清熱解毒、止痛等功效。廣泛分布于黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古、陜西等地,生于沙質(zhì)草地、山坡、丘陵等處[1]。常用于咽喉腫痛、胃痛、肝炎、乳腺炎、牙齦腫痛等治療[2]。迄今為止,從野鳶尾中已經(jīng)分離得到了30多個(gè)化合物[3],主要為黃酮類(lèi)化合物[4]。黃酮類(lèi)化合物廣泛存在于植物中,它的生理活性較為廣泛,具有抗氧化抗衰老、抗菌抗病毒、免疫調(diào)節(jié)、治療腦血管病及降血脂等功能[5]。本文對(duì)野鳶尾中主要的活性成分——總黃酮的提取工藝進(jìn)行了研究,以便更好地開(kāi)發(fā)和利用野鳶尾。
野鳶尾(采自陜西秦嶺紅河谷,經(jīng)張九東老師鑒定為野鳶尾),蘆丁對(duì)照品(中國(guó)食品藥品檢定研究院),硝酸鋁,亞硝酸鈉,無(wú)水乙醇等均為分析純。
UV-2450紫外分光光度計(jì)(日本島津公司),JY92-2D超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)(寧波新芝生物科技股份有限公司),F(xiàn)Z102型微型植物試樣粉碎機(jī)(北京中興偉業(yè)儀器有限公司),萬(wàn)分之一天平(德國(guó)賽多利斯)。
1.2.1 檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇
精密量取0.15 mg/mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL,置于10 mL容量瓶中,加入體積分?jǐn)?shù)60%的乙醇5 mL,再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%NaNO20.3 mL,搖勻,放置6 min;再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Al(NO3)30.3 mL,搖勻,放置6 min;最后加入1 mol/L NaOH溶液2 mL,加蒸餾水至刻度,搖勻,放置15 min,以空白試劑做對(duì)照,用紫外分光光度計(jì)在波長(zhǎng)450~550的范圍內(nèi)進(jìn)行掃描,確定最大吸收波長(zhǎng)。
1.2.2 供試品溶液的制備
精密稱(chēng)取野鳶尾粉末1.0 g于燒杯中。加入一定量60%的乙醇在一定溫度下200 W超聲一定時(shí)間趁熱減壓抽濾得上清液即可。
1.2.3 對(duì)照品溶液的制備與標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制[6]
精密稱(chēng)取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品15 mg,于小燒杯中,用60%乙醇溶液溶解并轉(zhuǎn)移至100 mL棕色容量瓶中定容,搖勻,即得0.15 mg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液。精密量取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液 0.00、1.00、2.00、3.00、4.00 mL分別置于10 mL容量瓶中;加入60%乙醇至5 mL;加入5%NaNO20.3 mL,搖勻,放置6 min;再加入10%硝酸鋁0.3 mL,搖勻,放置6 min。最后加入1 mol/LNaOH溶液2 mL。用蒸餾水定容至刻度線,搖勻,放置15 min后在波長(zhǎng)510 nm處測(cè)定吸光度,,以蘆丁濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo),吸光度A為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.2.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,確定以乙醇濃度(A)、提取時(shí)間(B)、提取溫度(C)、料液比(D)4個(gè)試驗(yàn)因素進(jìn)行正交設(shè)計(jì),每因素3個(gè)水平(表1),按照L9(34)正交表進(jìn)行試驗(yàn),優(yōu)化野鳶尾總黃酮的提取工藝。
1.2.5 樣品分析
對(duì)正交試驗(yàn)溶液按1.2.3項(xiàng)下方法進(jìn)行顯色,紫外分光光度計(jì)測(cè)定吸光度,計(jì)算樣品中總黃酮得率。
表1 因素與水平Table 1 Factors and levels
從圖1可以看出,蘆丁在波長(zhǎng)450~504 nm時(shí)吸光度不斷增大,當(dāng)波長(zhǎng)超過(guò)504 nm之后,吸光度呈下降趨勢(shì),因此確定測(cè)定波長(zhǎng)為504 nm。
圖1 檢測(cè)波長(zhǎng)的掃描Fig.1 The scanning figure of detecting wavelength
通過(guò)測(cè)定不同濃度的蘆丁對(duì)照品溶液吸光度值,以濃度(mg/mL)對(duì)吸光度值進(jìn)行回歸分析,得回歸方程為Y=12.674X+0.0044,R2=0.999 4。結(jié)果表明蘆丁含量在0.0~0.75 mg/mL與吸光度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,如圖2所示。
圖2 方法-標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Methed-standard curves
2.3.1 精密度試驗(yàn)
精密吸取蘆丁對(duì)照品溶液3.00 mL于10 mL容量瓶中,加60% 乙醇5 mL,加入5%NaNO2溶液0.3 mL,搖勻,放置6 min;再加入10%Al(NO3)3溶液0.3 mL,搖勻,放置6 min;加入1 mol/L NaOH溶液2 mL,加水至刻度,搖勻,放置15 min,以不加蘆丁對(duì)照品為空白,在504 nm處測(cè)定吸光度,連續(xù)6次,平均吸光度為0.582,計(jì)算得RSD為1.04%,精密度良好。
2.3.2 穩(wěn)定性試驗(yàn)
精密吸取1份野鳶尾供試品溶液3 mL,按照1.2.3 項(xiàng)中的方法顯色,分別于間隔0、10、20、30、40、50、60 min,在504 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。結(jié)果顯示,1 h內(nèi)吸光度值無(wú)明顯變化,計(jì)算得RSD 1.22%,供試品溶液顯色后在1 h內(nèi)穩(wěn)定。所得總黃酮穩(wěn)定性好,適宜于生產(chǎn)應(yīng)用。
2.3.3 重復(fù)性試驗(yàn)
按照野鳶尾供試品溶液的制備方法制備6份供試品溶液(相同藥材重量),然后分別按照1.2.3項(xiàng)中的方法顯色進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算野鳶尾總黃酮得率,RSD 1.42%,此方法重復(fù)性良好。
從表2數(shù)據(jù)分析可知,乙醇濃度、提取時(shí)間、提取溫度、固液比4個(gè)因素對(duì)野鳶尾總黃酮提取的影響主次順序?yàn)?提取溫度>乙醇濃度>料液比>提取時(shí)間。實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)因素水平組合為A2B2C3D1,即,乙醇濃度為80%,提取時(shí)間為5 min,提取溫度為90℃,料液比1∶20。野鳶尾總黃酮的得率為4.007 mg/g。
表2 L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果Table 2 Results of L9(34)orthogonal test
從方差分析結(jié)果(見(jiàn)表3)可知,乙醇濃度和提取溫度2個(gè)因素對(duì)總黃酮提取率都有顯著影響,液料比和提取時(shí)間的影響不顯著。提取溫度對(duì)總黃酮提取率影響最大,乙醇濃度對(duì)總黃酮提取率影響較大,其次,料液比對(duì)總黃酮的提取有一定影響,4個(gè)因素中,以提取時(shí)間影響最小。
表3 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 3 Variance analysis for the orthogonal array design experimental results
野鳶尾可以作為觀賞植物,又具有一定的藥用價(jià)值,本實(shí)驗(yàn)首次對(duì)野鳶尾總黃酮進(jìn)行了提取工藝優(yōu)化研究,結(jié)果表明,影響野鳶尾總黃酮的最佳提取工藝因素為提取溫度>乙醇濃度>料液比>提取時(shí)間,最佳提取工藝條件為A2B2C3D1。即乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%,料液比1∶20(g∶mL),提取時(shí)間為 5 min,提取溫度為90℃,此條件下總黃酮為4.007 mg/g。為野鳶尾中黃酮成分在食品藥品領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)利用研究提供了科學(xué)的理論依據(jù)。
[1]趙毓棠.中國(guó)植物志[M].北京:科學(xué)出版社,1985,16(1):134.
[2]王冰,徐巖,鄭太坤,等.射干鳶尾的核型分析[J].中國(guó)藥學(xué)雜志,1998,33(12):716-719.
[3]齊建紅,翟永功,趙長(zhǎng)琦.鳶尾屬植物的化學(xué)成分及其生物活性[J].天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā),2006,18(1):165-170.
[4]齊建紅.野鳶尾植物的生物學(xué)特征及化學(xué)成分研究進(jìn)展[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,(2):121-123.
[5]曹緯國(guó),劉志勤,邵云,等.黃酮類(lèi)化合物藥理作用的研究進(jìn)展[J].西北植物學(xué)報(bào)2003,23(12):2241-2247.
[6]扶慶權(quán),徐鑒.正交試驗(yàn)法優(yōu)化草莓中總黃酮的提取工藝研究[J].中國(guó)食品添加劑,2011(6):130-135.
[7]陶阿麗,戴一,華芳.桂花中總黃酮提取工藝及采收期研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2013,39(2):247-249.