吳春燕
(廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院資源工程系,廣西 河池 547000)
現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,芒果葉提取物具有平喘、止咳、祛痰、抗炎、鎮(zhèn)痛、抗菌、抗病毒、抗腫瘤等作用,臨床應(yīng)用表明,芒果葉提取物對(duì)呼吸道炎癥及感冒咳嗽有很好的療效[1]。芒果葉中含有的沒食子酸可作抗氧化劑,具有抗炎、抗突變、抗氧化、抗自由基等多種生物學(xué)活性,具有抗腫瘤作用,可用于生產(chǎn)焦性沒食子酸、有機(jī)合成和制備藥物、試劑,可以用來制造多種燃料、焰火穩(wěn)定劑、藍(lán)黑墨水和笛音劑,還可以作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等[2~3]。沒食子酸目前常見提取方法有酸水解法、堿水解法、發(fā)酵法、酶法、離子萃取法等[3]。離子萃取法用于沒食子酸的分離與純化,具有操作簡(jiǎn)便、成本低等特點(diǎn)。本文研究了從芒果葉中提取沒食子酸類活性成分的工藝,以期為芒果葉的綜合開發(fā)利用提供了依據(jù)。
原料及藥品:芒果葉(采自廣西河池市內(nèi));沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品,NaHCO3、乙酸乙酯等均為分析純。
儀器:752紫外光柵欄分光光度計(jì)、XZ-0.5型旋片真空泵、FN101-2A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、HH-S4型數(shù)顯恒溫水浴鍋、FA2104電子天平等。
1.2.1 實(shí)驗(yàn)步驟
取新鮮芒果葉若干,放于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱烘干后用粉碎機(jī)粉碎,稱取一定量干芒果樹葉粉放入200mL的錐形瓶中,加入一定量沸水,然后放入恒溫水浴鍋中浸提一定時(shí)間,中途攪拌2次,將浸提液減壓抽濾,用蒸餾水將濾紙和錐形瓶反復(fù)清洗2~3次,將濾液轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中,加入10mL一定濃度的 NaHCO3,冷卻至室溫后用蒸餾水定容至刻度,備用。
1.2.2 離子化分離萃取法萃取
吸取10mL上述的備用溶液移入250mL分液漏斗中,加入等體積的乙酸乙酯進(jìn)行萃取,將萃取的水相(下層)分離,重復(fù)以上操作2次,將第3次的水相置于50mL燒杯中,轉(zhuǎn)入250mL容量瓶中定容,備用以測(cè)沒食子酸的含量。
1.2.3 提取液的定性分析
用蒸餾水溶解的沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品溶液和提取液,以蒸餾水為參比,用紫外可見分光光度計(jì)在200nm~500nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量,得到標(biāo)準(zhǔn)品溶液的波長(zhǎng)在270nm時(shí)吸光度最大,故在270nm下測(cè)定各樣品吸光度。
準(zhǔn)確稱取沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品0.5000g于500mL的容量瓶中,用蒸餾水配制成濃度為1mg·mL-1的母液。分別吸取 1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL 的溶液分別移入250mL的容量瓶中用蒸餾水稀釋定容至刻度。配制成 0.004mg·mL-1、0.008mg·mL-1、0.012mg·mL-1、0.016mg·mL-1、0.02mg·mL-1的 標(biāo)準(zhǔn)液。用紫外可見分光光度計(jì)在270nm波長(zhǎng)下測(cè)定各標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。
圖1 沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.1.1 NaHCO3濃度對(duì)沒食子酸提取液的影響
在浸提時(shí)間為60min、浸提溫度為100℃、溶劑倍量(mL/g)為90倍的條件下,僅改變NaHCO3的濃度,結(jié)果如圖2所示。
圖2 碳酸氫鈉濃度對(duì)提取率的影響
從圖2可知,隨著NaHCO3濃度的增大,沒食子酸提取率先增大后減少,濃度達(dá)0.16%時(shí)提取率最大。當(dāng)NaHCO3濃度過高時(shí)提取率反而降低,這可能是因?yàn)镹aHCO3濃度增大,堿性增大的緣故。因此選取NaHCO3最佳濃度為0.16%。
2.1.2 浸提時(shí)間對(duì)提取率的影響
在NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.16%、浸提溫度為100℃、溶劑倍量為90的條件下,僅改變浸提時(shí)間,結(jié)果如圖3所示。
圖3 浸提時(shí)間對(duì)提取率的影響
由圖3可知,提取率隨著浸提時(shí)間延長(zhǎng)而呈現(xiàn)逐步增大的趨勢(shì)。當(dāng)浸提時(shí)間為60min可達(dá)到1.7322%,沒食子酸已基本溶解在水中。延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)提取率變化不大,故浸提最佳時(shí)間為60min。
2.1.3 浸提溫度對(duì)提取率的影響
在NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.16%、浸提時(shí)間為60min、溶劑倍量為90的條件下,僅改變浸提溫度,結(jié)果如圖4。
圖4 浸提溫度對(duì)提取率的影響
由圖4可知,隨溫度的升高,提取率呈逐漸上升的趨勢(shì)。原因是分子的運(yùn)動(dòng)速度加快,沒食子酸的滲透、溶解、擴(kuò)散速度也加快,從而加快了芒果樹葉中沒食子酸的溶出。但在生產(chǎn)過程中,溫度過高會(huì)導(dǎo)致溶劑揮發(fā)損失嚴(yán)重,增加生產(chǎn)的復(fù)雜性,增加能耗。綜合考慮,浸提溫度以100℃為宜。
2.1.4 溶劑倍量對(duì)提取率的影響
在NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.16%、浸提時(shí)間為60min、浸提溫度100℃的條件下,僅改變?nèi)軇┍读浚Y(jié)果如圖5所示。從圖5看出,沒食子酸的提取率隨溶劑倍量的增大而增大,一般說溶劑量越大,提取率越大,但過大的溶劑倍量會(huì)造成溶劑和能源的浪費(fèi)。適當(dāng)?shù)娜軇┍读坎粌H可以充分地提取出原料中沒食子酸類物質(zhì),還可減少溶劑的消耗從而降低成本。但在溶劑倍量大于90時(shí)已趨于平緩,表明溶劑倍量在90時(shí)沒食子酸幾乎完全浸提出來,故增大溶劑倍量提取率不再明顯增大。綜合經(jīng)濟(jì)性,溶劑倍量取90為宜。
圖5 溶劑倍量對(duì)提取率的影響
2.2.1 實(shí)驗(yàn)因素與水平表
在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,選取NaHCO3的濃度/%(A)、浸提時(shí)間 /min(B)、浸提溫度 /℃(C)、溶劑倍量(D)等4個(gè)因素,L9(34)進(jìn)行正交試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)因素與水平表見表1。正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。
表1 正交試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)因素與水平表
表2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果
由表2正交試驗(yàn)結(jié)果可知,影響沒食子酸提取因素由大到小依次為C>B>A>D,即浸提溫度>浸提時(shí)間>NaHCO3的濃度>溶劑倍量,浸提溫度為最主要的影響因素;以A2B3C2D3為最優(yōu)組合,即NaHCO3濃度為0.16%、浸提時(shí)間60min、浸提溫度100℃、溶劑倍量為90。
2.2.2 最佳工藝條件的驗(yàn)證
按A2B3C2D3組合,即NaHCO3的濃度為0.16%、浸提時(shí)間為60min、浸提溫度為100℃、溶劑倍量為90,進(jìn)行3次平行試驗(yàn),并取平均值,得沒食子酸提取率為1.74%。
通過以上單因素實(shí)驗(yàn)及正交試驗(yàn)可知,影響芒果樹葉中沒食子酸提取由大到小的因素依次為浸提溫度>浸提時(shí)間>NaHCO3的濃度>溶劑倍量,最佳工藝條件是:浸提溫度100℃,浸提時(shí)間60min,NaHCO3濃度0.16%,溶劑倍量為90。在此工藝條件下,沒食子酸提取率為1.74%。離子萃取法是以蒸餾水為提取溶劑,不僅成本低,與其他有機(jī)溶劑提取相比,提取效果較好。
[1] 胡彥君,劉粢,王定勇.芒果葉中化學(xué)成分的研究[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2010,6(2):18-19.
[2] 李沐涵,殷美琦,馮靖涵,等.沒食子酸抗腫瘤作用研究進(jìn)展[J].中醫(yī)藥信息,2011,28(1):109-111.
[3] 常連舉,張宗和,黃嘉玲,等.沒食子酸的制備與應(yīng)用綜述[J].生物質(zhì)化學(xué)工程,2010,44(4):48-50.