閻 紅,雒江菡,關(guān)樺楠,王宏宇,呂 明,姜 珊
(哈爾濱商業(yè)大學(xué) 細(xì)胞與分子生物學(xué)研究所,黑龍江 哈爾濱150076)
乙醇法提取魚腥草總黃酮提取工藝研究*
閻 紅,雒江菡*,關(guān)樺楠,王宏宇,呂 明,姜 珊
(哈爾濱商業(yè)大學(xué) 細(xì)胞與分子生物學(xué)研究所,黑龍江 哈爾濱150076)
魚腥草作為一種常見的植物,廣泛分布在中國的東南、中部和西南地區(qū)。它不僅可以作為食物,還可作為治療各種疾病的藥物。本論文以魚腥草為原料,進(jìn)行總黃酮的提取,篩選并優(yōu)化其最佳工藝條件,并對其進(jìn)行抑菌作用研究。魚腥草總黃酮含量通過紫外可見分光光度法測定。最佳條件為:提取溫度為80℃,料液比為1∶10,乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%,提取時間為90min,提取率為1.868%。該研究為魚腥草資源的合理利用和天然抗菌劑的開發(fā)提供了依據(jù)。
魚腥草;總黃酮;提取
魚腥草(學(xué)名:Houttuynia cordata)在分類學(xué)上屬雙子葉植物三白草科蕺菜屬,原名蕺菜,又名折耳根、蕺兒根、截兒根、豬鼻孔、九節(jié)蓮等。由于其干莖和葉子經(jīng)過粉碎后有魚的腥味,所以將其命名為魚腥草。魚腥草廣泛分布于我國的中部地區(qū)、西南地區(qū)及長江流域以南各地。魚腥草具備很多的藥理功效,可以提高人體免疫力,有抗菌、抗病毒及抗腫瘤等作用,有清熱解毒、化痰、消腫排膿、利尿通淋等功能[1,2],是衛(wèi)生部確認(rèn)的一種藥食兩用的植物。
魚腥草的主要成分之一是黃酮,大部分是以糖苷形式存在的苷類,主要是蘆丁、槲皮甙、異槲皮苷、瑞諾苷、金絲桃甙等槲皮素和以槲皮素為甙元的黃酮類化合物。研究表明,它的花、葉、果實(shí)中均含有黃酮類物質(zhì),尤其是魚腥草葉,其總黃酮含量是魚腥草根莖的2至5倍。黃酮類物質(zhì)只能從植物中提取得到,無法在人體中合成[3],魚腥草就是一種黃酮類化合物的主要來源。
本試驗(yàn)考察單因素提取時間、提取溫度、乙醇體積分?jǐn)?shù)和固液比對魚腥草中總黃酮提取效果的影響,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上用正交設(shè)計(jì)法優(yōu)化醇提法提取魚腥草中總黃酮的工藝,為擴(kuò)大魚腥草的經(jīng)濟(jì)價值,擴(kuò)大使用范圍具有重要的指導(dǎo)意義[4,5]。
本實(shí)驗(yàn)的原料為魚腥草葉,呈棕色,有特異腥味,產(chǎn)地為江蘇,由黑龍江藺氏盛泰藥業(yè)有限公司提供。
本次實(shí)驗(yàn)所用試劑:蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(上海昕明生物科技有限公司);無水乙醇,NaNO2,NaOH,Al(NO3)3等購自重慶化學(xué)試劑總廠。
索氏提取器;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;紫外可見分光光度計(jì)。
將蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品置于105℃常壓干燥至質(zhì)量恒定,精密量取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品5mg于50mL容量瓶,用70%乙醇定容至50mL,搖勻,備用。
取6個25mL容量瓶,分別標(biāo)號為1至6號,精確吸取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液 0,1.0,2.0,3.0,4.0 和 5.0mL,依次放入1至6號容量瓶中,用70%乙醇補(bǔ)足10mL后加入5%NaNO2溶液0.8mL,搖勻,放置6min,加入 10%Al(NO3)3溶液 0.8mL,搖勻,放置6min,再加入 4%NaOH溶液10mL,搖勻,顯色,用70%乙醇定容至刻度,放置15min后于510nm處測定其吸光度。以不同濃度的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度(C)為橫坐標(biāo),510nm下的吸光度(A)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[6]。
取適量魚腥草粉末,以一定比例加入一定體積分?jǐn)?shù)乙醇,置于50mL提取罐中,在一定溫度下回流提取一定時間,待提取液冷卻后,抽濾,取濾液置離心機(jī)中離心20min,離心后取上清液置50mL容量瓶中,用70%乙醇定容后按2.1方法待測[7]。
1.4.1 乙醇體積分?jǐn)?shù) 操作同1.3部分,料液比為1∶10,溫度為70℃,提取時間為120min,考察乙醇體積分?jǐn)?shù)50%、60%、70%、80%、90%對魚腥草總黃酮提取率的影響。
1.4.2 提取時間 操作同1.3部分,料液比為1∶10,溫度為70℃,乙醇體積分?jǐn)?shù)為70%,考察提取時間60、90、120、150、180min 對魚腥草總黃酮提取率的影響。
1.4.3 提取溫度 操作同1.3部分,料液比為1∶10,乙醇體積分?jǐn)?shù)為70%,提取時間為120min,考察提取溫度 50、60、70、80、90℃對魚腥草總黃酮提取率的影響。
1.4.4 料液比 操作同1.3部分,溫度為70℃,提取時間為120min,乙醇體積分?jǐn)?shù)為70%,考察料液比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50 對魚腥草總黃酮提取率的影響。
以上單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為參考,考慮各因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的大小,進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn),確定提取魚腥草總黃酮的最佳工藝。
根據(jù)1.5節(jié)正交試驗(yàn)結(jié)果,確定魚腥草提取總黃酮的最佳工藝,在最佳工藝下按照1.3節(jié)方法提取總黃酮并測定其吸光度[8]。
1.7.1 精密度 取2mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液至50mL容量瓶中,加70%乙醇補(bǔ)足10.0mL,按2.1方法測其510nm下的吸光度(以不加蘆丁的空白管為對照調(diào)零),重復(fù)測定6次,根據(jù)吸光度值計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差判斷其精密度。
1.7.2 穩(wěn)定性 取最優(yōu)提取方案提取液2mL于50mL容量瓶中,加70%乙醇補(bǔ)足10.0mL,按2.1方法測其510nm下的吸光度,在180min內(nèi),每隔30min,于510nm處測一次吸光度。根據(jù)吸光度值計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,判斷吸光度是否穩(wěn)定。
1.7.3 重復(fù)性 按最優(yōu)方案以統(tǒng)一的條件提取魚腥草中的總黃酮,重復(fù)5份,分別取提取液2mL,置于5個50mL容量瓶中,分別加70%乙醇補(bǔ)足10.0mL,按2.1方法測其510nm下的吸光度。根據(jù)吸光度值計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,判斷重復(fù)性是否良好。
標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1,得回歸方程A=9.9429C-0.0041,R2=0.9976。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve
2.2.1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對總黃酮含量的影響 如圖2所示,乙醇體積分?jǐn)?shù)對提取液總黃酮含量影響明顯,隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加,提取液中總黃酮含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%時,提取液總黃酮含量最高,為0.0292mg·mL-1。由此確定,提取魚腥草總黃酮時最佳乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%。
圖2 乙醇體積分?jǐn)?shù)對總黃酮含量的影響Fig.2 Effect of alcohol volume on extraction efficiency of total flavonoids
2.2.2 提取時間對總黃酮含量的影響 如圖3所示,提取時間對提取液總黃酮含量影響明顯,隨提取時間的延長,提取液中總黃酮含量呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。當(dāng)提取時間為120min時,提取液中總黃酮含量最高,為0.0243mg·mL-1。由此確定,提取魚腥草總黃酮最佳時間為120min。
圖3 時間對總黃酮含量的影響Fig.3 Effect of extraction time on total flavonoids content
2.2.3 提取溫度對總黃酮含量的影響 如圖4所示,提取溫度對提取液總黃酮含量影響明顯,隨提取溫度的提高,提取液中總黃酮含量先上升后下降。當(dāng)提取溫度為70℃時,提取液總黃酮含量最高,為0.0334mg·mL-1。由此確定,提取魚腥草總黃酮最佳溫度為70℃。
圖4 提取溫度對總黃酮含量的影響Fig.4 Effect of extraction temperature on total flavonoids content
2.2.2.4 料液比對總黃酮含量的影響 如圖5所示,料液比對提取液總黃酮含量影響明顯,隨著溶劑體積的增加,總黃酮含量先上升后下降。當(dāng)料液比為1∶20時,提取液總黃酮含量最高,為 0.0208mg·mL-1。由此確定,提取魚腥草總黃酮最佳料液比為1∶20。
圖5 料液比對總黃酮含量的影響Fig.5 Effect of solid-liquid ratio on total flavonoids content
在上述單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行四因素三水平實(shí)驗(yàn),具體正交試驗(yàn)因素及水平見表1。
表1 L9(34)魚腥草總黃酮提取工藝正交試驗(yàn)Tab.1 Orthogonal experiment of extracting total flavonoids from Houttuynia cordata
由表2可見,影響魚腥草中總黃酮提取率的因素依次為D>A>B>C,即料液比>乙醇體積分?jǐn)?shù)>提取時間>提取溫度;最佳工藝為A1B2C3D1,即乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%、料液比為1∶10(g·mL-1)、提取溫度為80℃,提取時間為90min。在此條件下魚腥草的提取率為1.868%。
表2 L9(34)魚腥草總黃酮提取工藝正交試驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Orthogonal experiment results of extracting total flavonoids from Houttuynia cordata
2.4.1 精密度
試驗(yàn)結(jié)果見表3。吸光度RSD(n=6)為0.34%,表明此方法精密度良好。
表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果Tabl.3 Accuracy test results
2.4.2 穩(wěn)定性 試驗(yàn)結(jié)果見表4。吸光度RSD(n=6)為0.06%,表明供試品在3h內(nèi)穩(wěn)定。
表4 穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Stability test results
2.4.3 重復(fù)性 試驗(yàn)結(jié)果見表5。吸光度RSD(n=5)為0.73%,表明此方法重復(fù)性良好,方案可行。
表5 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果Tab.5 Repetitive test results
本研究是從魚腥草中提取具有抑菌作用的黃酮,選用醇提法提取黃酮,由于影響醇提法的主要因素是乙醇體積分?jǐn)?shù)、料液比、提取溫度和提取時間,因此,對這4個因素分別進(jìn)行單因素試驗(yàn),并根據(jù)所得結(jié)果確定較好的三水平進(jìn)行正交試驗(yàn),通過正交試驗(yàn)結(jié)果可知,提取黃酮的最優(yōu)條件為乙醇體積分?jǐn)?shù)60%,料液比1∶10,提取溫度80℃,提取時間90min,總黃酮得率為1.868%。
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Study on extraction technology of total flavonoids from Houttuynia cordata thunb by alcohol*
YAN Hong,LUO Jiang-han*,GUAN Hua-nan,WANG Hong-yu,LV Ming,JIANG Shan
(Institute of Cell and Molecular Biology,Harbin University of Commerce,Harbin 150076,China)
As a common plant,Houttuynia cordata is widely distributed in the area of southeast,central region and southwest of China.It is not only used as great food material,but also a medicine for curing various diseases.This paper used Houttuynia cordata as a raw material to extract total flavonoids,screen and optimize the best process conditions,and in vitro antibacterial test.The total flavonoids quality of Houttuynia cordata are determined by UV-V spectrophotometry.The results showed that the best extraction condition of flavonoids from Houttuynia cordata includes:the extraction temperature is 80℃,solid-liquid ratio is 1∶10,solvent is 60%ethanol,extraction time is 90 min.The extraction efficiency was 1.868%.This study provided a basis for the reasonable utility of the resource and the development of natural antimicrobials.
Houttuynia cordata;Total flavonoids;extraction
R932
A
10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20171218
2017-09-19
大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(No.201610240007)
閻 紅(1993-),女,哈爾濱,漢,在讀本科生,從事制藥工程研究。
導(dǎo)師簡介:雒江菡(1980-),女,漢,講師,博士,主要從事中藥學(xué)研究。