李淑珍 武飛 陳月林 楊穎
【摘要】目的:對沙棘葉總黃酮的提取工藝進行優(yōu)化。方法:采用溶劑浸提法提取沙棘葉總黃酮,利用分光光度法測定總黃酮的含量,正交試驗進行優(yōu)化。結果:取7月份沙棘葉粉碎物,過35目篩,經正交實驗優(yōu)化后的提供工藝為:用60%的乙醇作溶劑,固液比為1∶20,在80℃提取30min,用此方法100g葉粉碎物經提取可得8.71g粗制品,總黃酮提取率達0.14%。結論:上述工藝操作簡單、方法可靠,產品得率高,提取性能較好,適合于沙棘總黃酮大規(guī)模提取。
【關鍵詞】沙棘葉;總黃酮;提取工藝;正交試驗
【中圖分類號】R284.2 【文獻標志碼】 A 【文章編號】1007-8517(2016)01-0014-03
沙棘(Hippophe rhamnoids L.)屬胡頹子科沙棘屬植物,又名醋柳,被國際醫(yī)藥學家和營養(yǎng)學家譽為人類21世紀最具發(fā)展前途的醫(yī)藥及營養(yǎng)保健植物。其根、莖、葉、果實等都含有維生素、黃酮類化合物和豐富的礦物質元素等,為藥食同源植物,并廣泛應用于食品、醫(yī)藥、化妝品等多個領域[1]。沙棘1977年收載于《中華人民共和國藥典》,所含的黃酮類化合物具有抗氧化、抗癌、降血糖、保護心血管等多種生物活性[2-3]。內蒙古沙棘資源具有分布廣、種植面積大、果實質量高等特點,對沙棘產業(yè)的發(fā)展十分有利。且沙棘作為防護林發(fā)揮著巨大作用,種植面積也逐年增加。而沙棘果實黃酮的開發(fā)已經報道很多[4-5],從葉中提取黃酮類化合物也具有原料來源廣泛、成本低廉的優(yōu)勢[6]。研究從沙棘葉提取黃酮,旨在篩選適合沙棘葉黃酮的提取工藝,獲取高含量的總黃酮,促進沙棘資源的綜合利用。
1 儀器與試劑
1.1 儀器 722可見分光光度計(上海精密科學儀器有限公司);DZKW-S-8電熱恒溫水浴鍋(北京市永光明醫(yī)療儀器廠);RE-52旋轉真空蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水式多用真空泵(上海亞榮生化儀器廠);101-2型數顯電熱鼓風恒溫干燥箱(上海陽光實驗儀器有限公司)。
1.2 材料 沙棘葉采于內蒙古烏蘭察布市(集寧區(qū))卓資縣郊野,經楊鴻飛教授鑒定沙棘(Hippophe rhamnoids L.)的葉。并將其充分粉碎,過35目篩,置于干燥器中備用。蘆丁對照品(批號:100080-201407,中國藥品生物制品檢定所)。其他試劑均為分析純。
2 方法及結果
2.1 沙棘葉總黃酮含量的測定
2.1.1 標準曲線的制作 準確稱取在120℃干燥至恒重的蘆丁標準品20mg,用70%的乙醇溶解并定容至100ml,使其濃度為200μg/ml。分別取10、15、20、25、30、35、40、45ml,用70%的乙醇定容50ml,即為40、60、80、100、120、140、160、180μg/ml的蘆丁溶液。各取1ml于試管中,加70%的乙醇1ml,加入0.5ml 5%的NaNO2,混勻后放置6min;然后加入0.5ml 10%的Al(NO3)3溶液,搖勻后放置6min;最后再加入6ml 4%NaOH,放置15min,在510nm處測定不同濃度標準品的吸光值(亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法)。以吸光度為橫坐標,濃度為縱坐標繪制蘆丁標準曲線。得回歸方程:Y=477.38X-2.261(R=0.9979),結果表明蘆丁在0~120μg/ml濃度范圍內呈良好線性關系。
2.1.2 樣品中黃酮含量的測定 取一定量的沙棘葉黃酮樣品,配制成樣液。再取一定量總黃酮樣液,定容至某一體積。各取1ml于試管中,采用“2.1.1”項比色法測定吸光值,計算總黃酮含量。
X=Y×V×n×100%/m。
式中,X為樣品中總黃酮含量,Y為樣液中總黃酮濃度(mg/mL),由回歸方程可算得;V為樣液體積(mL);n為稀釋倍數;m為樣品量(mg)[7]。
2.2 提取條件的優(yōu)化
2.2.1 提取溶劑的選擇 取8份過35目篩的6月份沙棘葉粉碎物各1g,分別加入甲醇、乙醇、水、氯仿、丙酮、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇10ml,在70℃水浴加熱提取10min,過濾。用70%乙醇統一定容到50ml,各取1ml于試管中,采用2.1.1項比色法測定吸光值,計算提取率。同樣方法做3次平行試驗,確定提取的最佳溶劑,結果見圖1。
由圖1可知,沙棘總黃酮在甲醇、乙醇、水等極性溶劑中溶解度大,提取率高;在氯仿、正丁醇、乙醚、乙酸乙酯、丙酮等溶劑中溶解度小,提取率低。在所測溶劑中,甲醇最好,但甲醇有毒,給操作帶來不便。由于乙醇具有、無異味、無殘留、安全性好等優(yōu)點,且容易回收,故選用乙醇為提取溶劑。
2.2.2 提取原材料的選擇 取5份過35目篩的5~9月份沙棘的葉粉碎樣品各10g,加入50%乙醇150ml,在70℃水浴加熱提取30min,過濾,蒸發(fā)乙醇,用50%乙醇定容到100ml,稀釋取5ml定容到50ml的容量瓶中,取1ml于試管中,測定吸光值,計算總黃酮含量,選擇最佳提取原材料。
黃酮化合物是植物生理過程中的次生代謝產物,這些物質的往往受到植物發(fā)育階段酶的調節(jié)和遺傳機制的控制。不同發(fā)育階段黃酮化合物含量不同。由圖2可知,5月份日照時間長,植物正處在生長的旺盛階段,故5月份黃酮含量高;隨后植物生長變緩,合成量減少或轉化為其他物質,故含量下降。但西北地區(qū)5月份葉子處于發(fā)芽階段,產量低,不宜選用。7月葉子已經長成,也未結果,又出現了黃酮含量的高峰,不宜用7月份葉作為實驗原材料。
2.2.3 多因素正交試驗 在單因素篩選的基礎上,設計多因素試驗表,見表1。取7月份葉粉碎樣品1g,按照下列正交試驗條件進行提取、過濾,用70%乙醇統一定容至30ml。各取1ml于試管中,測定吸光值,計算總黃酮含量,確定優(yōu)化后的提取條件。
多因素正交試驗結果見表1,直觀分析得出:葉中提取總黃酮的影響因素的順序是:C>B>A>D,即提取溫度>固液比>乙醇濃度>提取時間,優(yōu)化組合后的提取因素的選擇為A2B2C3D1。方差分析的結果見表2,影響提取沙棘總黃酮各因素均為極顯著因子(P<0.01)。綜合考慮最佳的提取條件為A2B2C3D1,即取7月份葉,用60%的乙醇作溶劑,固液比為1∶20,在80℃提取30min,提取效果較好。
2.3 沙棘總黃酮的得率和含量測定 準確稱量沙棘7月份葉粉碎物100g,按上述確定的優(yōu)化提取條件進行浸提,將浸提液在60℃減壓濃縮回收乙醇,將濃縮液在60℃的干燥箱干燥,稱量干燥粗制品的質量,得到粗黃酮產品得率。從中取1g用70%的乙醇溶液溶解,稀釋一定倍數,取1ml測定粗制品總黃酮含量,結果見表3。
由表4可知,100g葉粉碎樣品經此提取條件提取,可得到8.71g粗黃酮產品,葉粗制品黃酮含量達0.14%,并且RSD為0.68%,純化后總黃酮含量達到14.89%,表明該工藝重復性強,穩(wěn)定可靠,精密度高。
3 討論
內蒙古沙棘資源具有分布廣、種植面積大、果實質量高等特點,對沙棘產業(yè)的發(fā)展十分有利[8]。且沙棘作為防護林發(fā)揮著巨大作用,種植面積也逐年增加。有研究發(fā)現沙棘所含總黃酮為葉子(876mg/100g)>果渣(502mg/100g)>鮮果汁(365mg/100g)>鮮漿果(354mg/100g),說明從葉中提取黃酮具有重要意義[9]。對于從沙棘中提取總黃酮的方法,目前有超臨界CO2流體提取、微波法提取、超聲波法提取、有機溶劑提取、水浸提取等。超臨界CO2萃取適用于非極性化合物的分離;微波法和超聲波法提取僅限于少量提取實驗,工業(yè)化大生產不宜應用。水浸提取沙棘總黃酮提取率偏低;有機溶劑提取中甲醇和丙酮含有毒成分,因此用乙醇提取沙棘黃酮是適合工業(yè)化生產的適宜方法[10]。該方法經實驗優(yōu)化,60%乙醇作為提取溶劑,提取30min,既節(jié)約時間,且乙醇還可以重復利用,無毒害無殘留,適合工業(yè)化擴大生產。經優(yōu)化工藝提取后所得葉黃酮得率為8.71%,相對較高,但黃酮含量(0.14%)較呂敏[11]采用正交試驗法優(yōu)選提取山西沙棘Hippophe rhamnoids L.葉總黃酮含量(4.82%)較低,這可能與不同品種的沙棘黃酮含量不同有關。王亞輝等[12]對內蒙古不同產區(qū)同一品種沙棘黃酮含量研究發(fā)現:內蒙古和林格爾縣(2.5±0.07)%>內蒙古涼城縣(2.3±0.02)%>內蒙古東勝區(qū)(2.2±0.08)%>內蒙古翁牛特旗(1.8±0.01)%>內蒙古敖漢旗(1.7±0.09)%>內蒙古集寧區(qū)(1.4±0.01)%。除集寧外,5個產區(qū)的總黃酮含量均達到《中國藥典》標準(1.5%)。實驗選用沙棘品種恰好來自集寧區(qū)卓資山縣,提取原材料并非5月份含量最高季節(jié)采收,而是產量較高的7月份采收,原料只提取1次,而呂敏實驗提取三次,所以該實驗黃酮含量相對較低。與其他研究結果比較[13-15],產品得率較高,并且該提取工藝操作簡單、乙醇無殘留可重復利用,適合于沙棘總黃酮的提取,可進行規(guī)?;a。
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(收稿日期:2015.09.23)