馬麥艷 張相鋒 焦子偉
摘要利用前期加速溶劑萃取法提取腺苷、蟲草素的優(yōu)化結(jié)果,分別挑選最優(yōu)處理進行試驗,即提取腺苷最適條件為溫度70C、時間10min、乙醇含量20%、循環(huán)2次,提取蟲草素最適條件為溫度1009C、時間15min、乙醇含量0%.循環(huán)2次。并將該方法與水熱回流法、醇熱回流法、超聲水提法、超聲醇提法4種傳統(tǒng)方法進行比較,結(jié)果表明,加速溶劑萃取法明顯優(yōu)于其他傳統(tǒng)4種方法,各個方法之間差異達顯著水平(P<0.05);加速溶劑蓽取法提取腺苷效果最好,提取量為2118.07μg/g,提取效果最差的是超聲波醇提法,提取量僅有180.72μg/g;加速溶劑萃取法提取的蟲草素量為19678.70μg/g,超聲波醇提法提取蟲草素效果最差,提取量僅有4108.27μg/g;加速溶劑萃取法有其明顯的優(yōu)勢,操作簡單、方便快捷。
關鍵詞 蛹蟲草;加速溶劑萃取法;蟲草素;腺苷;成分提取
中圖分類號 TS264.3
文獻標識碼 A
文章編號 1007-5739(2019)05-0220-03
蟲草素(Cordycepin),全稱3一脫氧腺苷,分子式為C.gH3N,O3,是核苷類的一種,pH值偏堿性,常溫下是固態(tài)晶體,性狀為片狀或針狀,其熔點為230~231C",溶于水、熱乙醇和甲醇,不溶于苯、乙醚和氯仿等有機溶劑,紫外光最大吸收波長為259nm!2。腺苷也是核苷類的一種,具有抑制中樞神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、改善心腦血液循環(huán)等作用34。一般提取蟲草素的方法都能一并獲得腺苷,已報道的傳統(tǒng)提取方法有浸提法、超聲法、索氏提取法、回流法、滲漉提取法等15日。鐘艷梅等叫以人工蛹蟲草固定培養(yǎng)殘基為原料,采用索式提取法提取蟲草素,結(jié)果表明,水比乙醇更利于提取蟲草素。王英娟等8也采用超聲法、回流法與提取溶劑水.乙醇組合的4種提取方法獲得蟲草素,結(jié)果表明,水熱回流法效果最佳。譚琪明等后續(xù)采用傳統(tǒng)的高溫水浴提取技術獲得蛹蟲草小麥培養(yǎng)基中的蟲草素,提取率為94.87%,進一步說明了水提取蟲草素的優(yōu)勢,超聲波提取法也是一種傳統(tǒng)方法,張嘉等叫通過比較不同方法得出超聲波提取法的提取效果最好??焖偃軇┹腿x(Accelerated?Solvent?Extraction,ASE)1-19,是利用溶劑對固體、半固體的樣品進行萃取16,近幾年,在國內(nèi)外均有利用ASE提取天然活性成分的研究,但利用加速溶劑萃取法提取蛹蟲草中蟲草素及腺苷尚未見報道。目前,蟲草素分離純化是研究的一個熱點領域,本文利用前期對加速溶劑萃取法提取蟲草素、腺苷優(yōu)化結(jié)果,在此基礎上,分別挑選提取腺苷和蟲草素最好的處理,與水熱回流法醇熱回流法、超聲水提法、超聲醇提法4種傳統(tǒng)方法進行比較,確定最佳的提取工藝方法。通過用HPLC測定蟲草素含量來比較各個方法的優(yōu)劣,以期為伊犁乃至新疆地區(qū)蛹蟲草主要活性物質(zhì)的提取提供參考。
1材料與方法
1.1試驗材料
1.1.1供試菌株。蛹蟲草為本實驗室人工培育,蟲草素及腺苷標準品購自北京世紀奧科生物技術有限公司。
1.1.2供試試劑。乙醇(C2HsoH),分析純,購自德州潤昕實驗儀器有限公司;乙腈(C2H3N),色譜純,購自德州潤昕實驗儀器有限公司;超純水。
1.2試驗方法
1.2.1蟲草素腺苷標準品的配制。參考陳方圓等叫的方法,腺苷、蟲草素標準品各取10mg(按實際含量折算),用流動相(乙腈:水為5:95)定容至100mL,搖勻。
1.2.2標準曲線繪制。參考陳方圓等四的方法進行標準曲線繪制。
1.3試驗設計
1.3.1蛹蟲草粉前處理。將若千曬干的蛹蟲草子實體放入粉碎機中粉碎約1min,粉碎的蛹蟲草子實體粉末過60目篩子,將樣品混勻后用電子分析天平稱取3份(每份5g)用于后續(xù)加速溶劑萃取法萃取腺苷、蟲草素;分別稱取12份(每份4g)用于后續(xù)水熱回流法、醇熱回流法、超聲波水提法超聲波醇提法提取腺苷和蟲草素。
1.3.2加速溶劑萃取法。前期對加速溶劑萃取法提取蟲草素腺苷條件進行了優(yōu)化,本試驗在此基礎上分別挑選最好的處理與4種傳統(tǒng)方法進行比較,即提取蟲草素最適處理為溫度100C時間15min、乙醇含量0%、循環(huán)2次,提取腺苷最適條件為溫度70C時間10min,乙醇含量20%、循環(huán)2次。
1.3.3傳統(tǒng)方法。一是水熱回流法。將稱取的蛹蟲草粉用雙蒸水定容至100mL,于100C熱回流2h放冷后4000r/min離心10min,過0.22μm濾膜收集濾液。二是醇熱回流法。將稱取的蛹蟲草粉用50%乙醇定容至100mL,于80C熱回流2h放冷后4000r/min離心10min,過0.22μm濾膜收集濾液24-251。三是超聲波水提法。將稱取的蛹蟲草粉用80mL蒸餾水溶解,然后于25C、100Hz超聲波清洗器中超聲3h,定容至100mL,4000r/min離心10min,過0.22μm濾膜收集濾液。四是超聲波醇提法。將稱取的蛹蟲草粉用乙醇與水的混合液(1:1)80mL溶解,然后于25C、100Hz超聲波清洗器中超聲3h,定容至100mL,4000r/min離心10min,過0.22μm濾膜收集濾液。
1.4高效液相色譜(HPLC)
檢測條件:色譜柱C18(4.6mmx250mm,5μm);流動相乙腈:水=5:95;流速為1.0mL/min;柱溫為35C;進樣量為10μL,在波長260nm紫外檢測器檢測。將不同梯度的蟲草素和腺苷標準品溶液,通過標樣峰面積制成標準曲線。將被測提取液分別進行高效液相色譜檢測,依據(jù)標準曲線計算各處理樣品蟲草素和腺苷含量。相關公式參考陳方圓等的方法。
1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
本研究數(shù)據(jù)以平均值為計算值,數(shù)據(jù)分析采用SPSS軟件(Version11.5,USA)、EXCEL軟件進行數(shù)據(jù)處理與方差分析(ANOVA)。
2結(jié)果與分析
2.1標準曲線計算
稱取腺苷、蟲草素標準品,分別配成濃度為1.0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0μg/mL的溶液,各取10μL進樣分析。依據(jù)標準曲線確定線性范圍,得出蟲草素線性回歸方程為Y=32.241X-1.2731,相關系數(shù)R=0.9999;腺苷線性回歸方程為Y=33.443X-9.0664,相關系數(shù)R=0.9993。
2.2HPLC色譜圖
標準品與樣品測定結(jié)果如圖1所示。圖中峰A為腺苷色譜峰,峰B為蟲草素色譜峰。圖1(a)為50μg/mL蟲草素、腺苷標準品混合液的色譜圖,從中可以看出,色譜圖中蟲草素腺苷實現(xiàn)了基線分離,而且出峰時間也控制得比較好,出峰時間為A=7.281min、B=9.943min,該流動相條件可以用來定量檢測蟲草素、腺苷的含量。圖1(b)~(f)為5組不同方法的色譜圖,不同處理蟲草素、腺苷出峰時間與標準品相似,加速溶劑萃取法出峰時間A=7.204min、B=10.098min,水熱回流法出峰時間A=7.284min、B=10.008min,醇熱回流法出峰時間A=7.288min、B=10.077min,超聲波水出峰時間A=7.287min、B=9.958min,超聲波醇提法出峰時間A=7.271min、B=10.158min,說明該儀器運行穩(wěn)定,數(shù)據(jù)準確。
2.3腺苷含量
由表1可知,用5種不同方法提取腺苷,結(jié)果發(fā)現(xiàn)各種方法之間提取的腺苷含量差異達顯著水平(P<0.05,下同)。其中,加速溶劑萃取法提取效果最好,提取腺苷量為2118.07μg/g;超聲波水提法次之,提取量為1702.40μg/g;腺苷提取效果最差的是超聲波醇提法,提取量僅有180.72μgg。
2.4蟲草素含量
用5種不同方法提取蟲草素,發(fā)現(xiàn)不同方法之間差異均達到顯著水平,,其中,提取蟲草素效果最好的是加速溶劑萃取法,該方法提取蟲草素的量為19678.70μg/g;超聲波水提法次之,蟲草素提取量為10217.45μg/g;其次是水熱回流法,蟲草素提取量為6018.21μg/g;醇熱回流法次之,提取量為5293.10μg/g;超聲醇提法提取蟲草素效果最差,提取量僅有4108.27μg/g。
3結(jié)論與討論
超聲波水提法、超聲波醇提法、水熱回流法和醇熱回流法是提取腺苷、蟲草素的常用方法,已有不少學者做過相關試驗,由于原料不同、條件差異等方面的因素,導致得到的結(jié)果也有差異。吳勇等問采用上述方法和滲漉法、微波法共6種方法來提取蟲草素,通過試驗以提取量的多少將這幾種方法進行排序:滲漉法>微波法>水熱回流法>醇熱回流法>超聲波水法>超聲波醇法。隨后韓建華等29也做了相關試驗,采用超聲波水提法、超聲波醇提法水熱回流法和醇熱回流法提取腺苷和蟲草素,結(jié)果表明,超聲波水提法是最優(yōu)方法,本組試驗目的和韓建華等的相同,即比較5種不同提取方法提取腺苷、蟲草素的效果。
加速溶劑速萃取法是近些年新出現(xiàn)的一種新型提取方法,其原理和CO2超臨界萃取儀相似,該方法具有操作流程簡單、全自動、溶劑用量少、時間短、材料前后期處理簡便等優(yōu)點叫。目前,不少學者利用加速溶劑萃取法得到了生物堿、苷類等物質(zhì)。趙恒強等171用此法從黃連中提取黃連素(鹽酸小檗堿)并用正交試驗對試驗條件優(yōu)化,確定該方法適合提取黃連內(nèi)的生物堿,最佳提取條件是溫度130C、80%C2H,0H+0.5%HCI作提取溶劑、靜態(tài)提取10min.提取1次;石矛等18得到人參總皂苷,確定最佳工藝參數(shù)為提取溫度140C、提取時間5min、循環(huán)次數(shù)3次。但目前用此方法提取腺苷、蟲草素的研究很少。前期筆者對加速溶劑萃取法提取腺苷、蟲草素條件進行了優(yōu)化,本試驗在此基礎上分別挑選提取腺苷、蟲草素效果最好的處理與其他4種傳統(tǒng)方法進行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn),該技術與傳統(tǒng)提取腺苷、蟲草素方法相比具有明顯優(yōu)勢,它是利用高壓、高溫條件,快速從蛹蟲草中提取出腺苷、蟲草素,并且提高了蟲草素在溶劑中的溶解度和溶出速率。加速溶劑萃取腺苷、蟲草素的研究,為提取腺苷、蟲草素增加了選擇方法。
試驗結(jié)果表明,加速溶劑萃取法明顯要優(yōu)于其他傳統(tǒng)4種方法,該方法提取的蟲草素量為19678.70μg/g,超聲波醇提法提取蟲草素效果最差,提取量僅有4108.27μg/g。加速溶劑萃取法具有明顯的優(yōu)勢,操作者只需將所有樣品放人儀器一般等待5~20min即可完成萃取。在后期檢測時也只需定容、過膜就可直接上HPLC檢測蟲草素、腺苷的含量綜上所述,加速溶劑萃取法用于提取蛹蟲草中蟲草素及腺苷更為方便快捷。本試驗為伊犁乃至新疆地區(qū)蛹蟲草主要活注物質(zhì)提取提供了一定的技術參考依據(jù)。
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