趙 爽, 嚴(yán)銘銘, 趙大慶, 黃耀玲, 唐 燦
(長春中醫(yī)藥大學(xué),吉林長春 130117)
小飛蓬Erigeron canadensisL.為菊科植物小飛蓬Erigeron canadensisL.的干燥全草[1]。有文獻(xiàn)記載小飛蓬的藥用有清熱利濕、散瘀消腫、改善腎的微循環(huán)的功效[2]并且還具有較強(qiáng)抗腫瘤的藥理作用[2]。本課題組已從該中藥材中分離出近二十余種黃酮類化合物,主要為:蘆丁、槲皮素、木犀草素、芹菜素、5,7,4′-三羥基-3′-甲氧基黃酮、圣草酚、4′-羥基黃芩素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、4′-羥基黃芩素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷等黃酮類化合物[3]。在進(jìn)一步對小飛蓬總黃酮提取物進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),小飛蓬黃酮類化合物除了具有文獻(xiàn)報(bào)道的藥理作用以外,還具有較強(qiáng)的抗氧化活性,在抗老化,抗突變,調(diào)血脂等方面具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。
本試驗(yàn)以優(yōu)選小飛蓬總黃酮最佳乙醇提取工藝為目標(biāo),采用正交實(shí)驗(yàn)法,以總黃酮和槲皮素的含量為指標(biāo)對乙醇提取工藝進(jìn)行比較,確立了最佳提取工藝,并對其體外自由基的清除作用進(jìn)行了初步研究,為小飛蓬的利用和綜合開發(fā)提供參考。
UV-1700型分光光度計(jì)(日本島津公司);Agilent 1100型高效液相色譜儀(美國Agilent公司);METTLER-AE240型電子分析天平(瑞士METTLER公司);BUCHI旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士BUCHI公司)。
蘆丁對照品(中國藥品生物制品檢定所,編號(hào):111520-200201)、槲皮素對照品 (中國藥品生物制品檢定所,編號(hào)0721-200010),二者純度都達(dá)到98%以上,供含量測定用。1,1 二苯基苦味苯肼(1.1-dipbenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、維生素C(Vit C)對照品、維生素E(Vit E)對照品均購于sigma公司;大孔吸附樹脂(天津南開大學(xué)化工廠);色譜級甲醇購于美國Fisher公司,其余試劑均為分析純,均購于(北京精細(xì)化學(xué)品有限責(zé)任公司)。
小飛蓬采于吉林省長白縣,經(jīng)長春中醫(yī)藥大學(xué)姜大成教授鑒定為菊科飛蓬屬植物小飛蓬Erigeron canadensisL.。
2.1 總黃酮含量測定方法[4]
2.1.1 對照品溶液的制備:精密稱取5.38 mg蘆丁對照品于25 mL量瓶,70%乙醇溶解并定容,配制成濃度為0.209 mg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液。
2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:分別精密吸取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3 mL蘆丁對照品溶液于10 mL量瓶中,加70%乙醇至5 mL,依次加入5%亞硝酸鈉溶液0.3 mL,搖勻,放置6 min,再加入10%硝酸鋁溶液0.3 mL,搖勻,放置6 min,之后加入4%氫氧化鈉溶液4 mL,最后用70%乙醇稀釋定容,搖勻,放置15 min,進(jìn)行全波長掃描,結(jié)果均在510 nm處有最大吸收峰。在510 nm處測定不同濃度下的吸光度值作標(biāo)準(zhǔn)曲線。得蘆丁濃度Y與吸光度A關(guān)系曲線回歸方程式:Y=11.604X-0.011 3,相關(guān)系數(shù):r=0.999 5,表明蘆丁在0.010 8~0.064 6 mg/mL范圍內(nèi)與吸光度呈良好的線形關(guān)系。
2.1.3 樣品溶液的制備:分別稱取小飛蓬粗粉500 g按表4正交實(shí)驗(yàn)表中的條件進(jìn)行乙醇回流提取,合并濾液,過濾,濾液蒸干,即得小飛蓬總黃酮提取物。精密稱取上述按正交表制備的相應(yīng)總黃酮提取物50 mg,置100 mL量瓶中,加70%乙醇適量使溶解,定容至刻度,搖勻。精密吸取上述溶液1 mL于10 mL量瓶中,加70%乙醇定容至5 mL,照2.1.2項(xiàng)下自加5%亞硝酸鈉溶液0.3 mL起,在510 nm下測定其吸光度,帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算其總黃酮濃度。
2.2 槲皮素含量測定方法[5]
2.2.1 色譜條件:色譜柱:Agilent Zorbax SB-C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動(dòng)相:甲醇 -0.5%磷酸(47 ∶53),流速:1.0 mL/min;檢測波長為360 nm;柱溫:30℃;理論塔板數(shù)按槲皮素計(jì)應(yīng)不低于4 000。
2.2.2 對照品溶液的制備:精密稱取槲皮素對照品溶液6.5 mg置100 mL量瓶中,加甲醇超聲溶解,定容至刻度,搖勻,即得濃度為0.065 mg/mL的槲皮素對照品溶液。
2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:精密吸取上述對照品溶液8.0,10.0,12.0,14.0,16.0,18.0 μL 注入高效液相色譜儀中。按照上述色譜條件測定峰面積,以峰面積為縱坐標(biāo),對照品的進(jìn)樣量為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得槲皮素的標(biāo)準(zhǔn)曲線為:Y=1 081X+16.062,r=0.999 9。表明槲皮素進(jìn)樣量在0.52~1.17 μg范圍內(nèi)與其峰面積呈良好的線性關(guān)系。
2.2.4 樣品溶液的制備:稱取上述按正交表制備的相應(yīng)總黃酮提取物5 g,加乙酸乙酯回流提取3次,每次500 mL,合并3次乙酸乙酯提取液,減壓蒸餾回收,提取物蒸干,加甲醇30 mL溶解,拌樣于5 g聚酰胺(100~200目),收集95%乙醇洗脫液,60℃水浴蒸干,加甲醇10 mL,超聲,過濾,濾液蒸干,加甲醇溶解,轉(zhuǎn)至10 mL量瓶中,甲醇定容,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過濾,取續(xù)濾液作為供試品溶液。分別精密稱取對照品溶液與樣品溶液各10 μL,注入液相色譜儀,測定槲皮素含量。
2.3 DPPH溶液的配制及測定方法
在裝有2 mL濃度為132.0 μg/mL的DPPH70%乙醇溶液的比色管中,加入不同濃度的樣品溶液2 mL搖勻,避光靜置30 min,在517 nm處測定吸光度Ai。用70%乙醇溶液代替樣品溶液,得吸光度A0。70%乙醇代替DPPH,得吸光度Aj詳見文獻(xiàn)[6]。
清除率=1-[(Ai-Aj)/A0]×100%
式中,A0為2 mL DPPH70%乙醇溶液和2 mL70%乙醇溶液的吸光度;Ai為2 mL的DPPH70%乙醇溶液和2 mL樣品的吸光度;Aj為2 mL70%乙醇溶液和2 mL樣品的吸光度。
3.1.1 提取次數(shù)的影響 分別稱取小飛蓬500 g,設(shè)定提取4次,每次提取1.0 h,料液比1∶10,70%乙醇加熱回流提取。計(jì)算每次提取總黃酮含量在4次總黃酮含量總和中所占的比例。結(jié)果見表1。
從表1中可以看出第1次提取總黃酮含量占總含量53%,達(dá)到了總體含量一半以上,第2次提取總黃酮含量達(dá)到42%占總黃酮含量很高的比例,第3次提取和第4次提取總黃酮含量只達(dá)到4%和1%占總黃酮總量很小比例,為了考慮節(jié)約成本,提高效率,則取消第3次和第4次提取次數(shù)。
表1 提取次數(shù)對總黃酮含量的影響(n=2)
3.1.2 提取時(shí)間的影響 提取時(shí)間過短,有效成分提取不完全,提取時(shí)間過長,費(fèi)時(shí)且成本較高。根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)試并參照文獻(xiàn)報(bào)道,提取時(shí)間選擇1.0 h、1.5 h、2.0 h提取效果較好。
3.1.3 料液比的影響 加醇量太少,不能完全浸沒藥材,有效成分提取不完全,加醇量太大,成本較高。根據(jù)預(yù)試結(jié)果,加醇量為8倍、10倍、12倍較為合理。
3.1.4 醇濃度的影響 由于小飛蓬除了含有脂溶性成分外,且含有水溶性成分,為了將有效成分提取完全,以蘆丁含量為指標(biāo),選取乙醇濃度為50%、60%、70%、80%、90%,對醇提濃度進(jìn)行了優(yōu)選預(yù)示試驗(yàn),結(jié)果見表2,從表2中可以看出,當(dāng)乙醇濃為70%時(shí)小飛蓬總黃酮的含量較高,故得出醇提濃度最佳范圍為65%~75%。
表2 乙醇濃度對總黃酮提取率的影響(n=2)
單因素實(shí)驗(yàn)說明,提取次數(shù)為2次時(shí),提取的小飛蓬總黃酮的量已達(dá)到其總量的95%以上,為適合工業(yè)化生產(chǎn),節(jié)省能源,選取提取次數(shù)為2次,在此基礎(chǔ)上,對乙醇濃度、提取時(shí)間及料液比進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)選,采用L9(34)正交試驗(yàn)表進(jìn)行實(shí)驗(yàn),因素水平見表3,正交試驗(yàn)結(jié)果見表4、表5。
表3 因素水平表
以小飛蓬總黃酮含量為考察指標(biāo)時(shí),方差分析表明:因素C和因素A對總黃酮的影響最大,因素B對結(jié)果有影響,直觀分析表明:最佳提取工藝為A2B1C2;以槲皮素含量為考察指標(biāo)時(shí),方差分析表明:因素B對槲皮素提取的影響最大,因素A對其有影響,而因素C對結(jié)果無影響,直觀分析表明:最佳提取工藝為A2B1C3。綜合上述兩個(gè)考察指標(biāo)的方差及直觀分析,可以看出因素A與B優(yōu)選的結(jié)果一致,因素C對總黃酮提取影響較大,而對槲皮素提取無影響,為有效地將總黃酮提取出來,制定A2B1C2作為最佳提取方案,即70%乙醇、料液比1∶10、每次1.0 h。
稱取小飛蓬藥材3批,按正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選結(jié)果進(jìn)行提取并測定其含量。結(jié)果見表6。
DPPH自由基清除 DPPH自由基是判定藥物體外抗氧化活性的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方法,并利用維生素E能抑制脂溶性抗氧化物和維生素C能抑制水溶性抗氧化物的特點(diǎn)綜合評定小飛蓬總黃酮的抗氧化活性。以正交優(yōu)選工藝制備的小飛蓬總黃酮樣品A及在此優(yōu)選工藝上進(jìn)一步純化的小飛蓬總黃酮精制品B及精制品C進(jìn)行了自由基的清除能力實(shí)驗(yàn),并與相應(yīng)濃度的維生素C和維生素E作為對照,結(jié)果見表7。
表4正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果(n=2)
表5正交實(shí)驗(yàn)方差分析
表6 正交工藝驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
表7 各供試品IC50值(n=2)
由表7可知,不同總黃酮含量的樣品清除DPPH自由基的能力存在顯著性差異,其中優(yōu)選工藝樣品A逐步純化得到樣品B活性強(qiáng)于維生素E而弱于維生素C,最終純化樣品C的活性高于維生素E及維生素C。證明樣品A和B對脂溶性自由基有很強(qiáng)的抗氧化活性,樣品C由于進(jìn)一步進(jìn)行純化,隨著含量的不斷提高不但對脂溶性自由基抗氧化活性逐步增強(qiáng)并且對水溶性自由基抗氧化活性也明顯增強(qiáng)。
4.1 本實(shí)驗(yàn)在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用正交實(shí)驗(yàn)法對小飛蓬中總黃酮有效部位的乙醇提取工藝進(jìn)行了優(yōu)選,選用L9(34)正交進(jìn)行考察,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明小飛蓬有效部位最佳提取工藝條件是,以70%乙醇為提取溶劑,在1∶10料液比條件下提取2次每次1.0 h。該提取工藝簡單,條件易于控制,提取率高。
4.2 抗氧化實(shí)驗(yàn)表明,黃酮類成分清除DPPH自由基的能力與化合物中酚羥基的取代個(gè)數(shù)和位置有關(guān);中藥清除DPPH自由基能力與總黃酮類成分含量之間存在相關(guān)性。小飛蓬中的黃酮類化合物有良好的DPPH清除活性,且隨著小飛蓬中總黃酮含量的提高,IC50值也明顯提高,即隨著小飛蓬中總黃酮含量的提高,其抗氧化活性明顯增強(qiáng)。
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