權(quán)春梅,曹 帥,丁瑞蘋,劉超祥,張晴晴,周光姣
(1.亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 藥學(xué)院,安徽 亳州 236800;2.亳州學(xué)院 中藥學(xué)院,安徽 亳州 236800)
芍花為毛茛科植物芍藥Paeonia lactiflora Pall.的花,花色艷麗、香氣濃郁,有“一花之下,萬花之上”的美稱。芍花有較高的藥用價(jià)值,有抗氧化,抗菌、抗病毒,抗癌,抗神經(jīng)退行性疾病,抗心血管疾病和抗腎臟、肺纖維化,抗炎活性[1],同時(shí)具有很高的活性氧自由基的清除能力,富含總酚類、黃酮類、多糖物質(zhì)等活性成分[2]。但是芍花常常被作為廢棄物丟掉而造成極大的浪費(fèi)。因此對芍花的開發(fā)利用勢在必行。芍花一般4月底或5月初花朵初開,先是花蕾期,而后進(jìn)入盛開期。當(dāng)前,有不少國內(nèi)外學(xué)者對很多花卉精油的提取工藝及抗氧化活性成分進(jìn)行了研究[3-7],但是對不同花期芍花精油的成分及活性研究尚未見報(bào)道。
文章利用超臨界CO2流體萃取法對花蕾期和盛開期芍花進(jìn)行精油的提取,采用氣-質(zhì)聯(lián)用色譜法對其進(jìn)行成分研究,對比兩種花期芍花精油的成分差異;另外,采用DPPH法和ABTS法對以上兩種花期的芍花精油進(jìn)行抗氧化活性研究,為芍花的采收期提供依據(jù),同時(shí)也為芍花精油作為天然抗氧化劑的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
1.1.1 材料
芍花,采收于安徽省亳州市譙東鎮(zhèn),經(jīng)亳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉耀武教授鑒定為芍藥Paeonia lactifloraPall.的花;CO2(食品級,純度99%以上);無水乙醚(分析純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司,批號:20170803);無水硫酸鈉(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司,批號:20160809);DPPH(Sigma公司,批號:43654-357);ABTS(Sigma公司,批號:30931-67-0);磷酸二氫鈉(天津市博迪化工有限公司,批號:20170706);磷酸氫二鈉(天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司,批號:20170312);過二硫酸銨(江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司,批號:20160915);無水乙醇(天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司,批號:20170312);娃哈哈純凈水(合肥娃哈哈飲料有限公司)。
1.1.2 儀器
超臨界萃取裝置(HA220-50-06,江蘇南通華安超臨界萃取公司);搖擺式高速萬能粉碎機(jī)(DFY-400,溫嶺市林大機(jī)械有限公司);電子計(jì)重計(jì)數(shù)天平(LQ-1230,上?,幮码娮涌萍加邢薰荆?;電子天平(FA21048,上海菁海儀器有限公司);蒸餾裝置(上海書培實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);UV紫外分光光度計(jì)(上海佑科儀器儀表有限公司);Trace1310型氣相色譜儀與ISQ單四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國Thermo)。
1.2.1 超臨界CO2流體萃取法
依據(jù)權(quán)春梅[8]等人對超臨界CO2流體萃取芍花精油的方法研究,設(shè)置萃取條件分別為萃?、駢毫?2 MPa、萃?、駵囟?5 ℃、分離Ⅰ溫度36.5 ℃、分離Ⅱ溫度35.7 ℃及泵頻率15 Hz,萃取得芍花精油。
1.2.2 芍花精油的GC-MS測定
采用石英毛細(xì)管柱TG-5MS,30 m×0.25 mm,載氣為He。程序升溫從40 ℃開始,以4 ℃/min升到150 ℃保持5 min,再以6 ℃/min升溫至250 ℃保持5 min,載氣He,柱流量1.0 mL/min,進(jìn)樣口溫度250 ℃,進(jìn)樣量1 μL,分流比80∶1。
質(zhì)譜條件:EI源;電離電壓70 Ev,離子源溫度230 ℃,掃描質(zhì)量范圍(m/z):30~500。
1.2.3 DPPH自由基清除率的測定
將花蕾期和盛開期的芍花精油、BHT試劑,用無水乙醇作為溶劑,配成濃度分別為1.25、3.12、6.25、12.5、25.0、50.0 mg/L的樣品溶液,參照文獻(xiàn)[12]方法測定待測樣品對DPPH自由基的清除能力。于光徑1 cm的比色皿管內(nèi)加入6.5×10-5mol/L的DPPH乙醇溶液2.5 mL,再加入0.5 mL待測樣品溶液,搖勻,室溫下避光放置20 min后測定混合溶液在517 nm處的吸光度。每一濃度下的吸光度平行測3次,結(jié)果平均值,清除活性按下式計(jì)算:
式中:A1為DPPH溶液2.5 mL+樣品乙醇溶液0.5 mL的吸光度;A2為樣品乙醇溶液0.5 mL+無水乙醇2.5 mL的吸光度;A0為DPPH溶液2.5 mL+無水乙醇0.5 mL。公式中引入A2是為了消除樣品溶液本身顏色對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
1.2.4 ABTS自由基清除率的測定
ABTS自由基清除能力的測定參照文獻(xiàn)[9-11]的方法,用蒸餾水將ABTS配制成7 mmol/L儲備液,將上述儲備液與2.45 mmol/L(NH4)2S2O8水溶液混合均勻,于室溫避光16 h后備用,反應(yīng)產(chǎn)生ABTS自由基,將ABTS自由基溶液用磷酸緩沖液(5 mmol/L,pH7.4)稀釋,使其在734 nm下測得吸光度A在0.700±0.020,用無水乙醇將將花蕾期和盛開期的芍花精油、BHT試劑,配成濃度分別為1.25、3.12、6.25、12.5、25.0、50.0 mg/L的樣品溶液,將0.5 mL不同質(zhì)量濃度樣品溶液與5 mL ABTS+自由基溶液充分混勻,在室溫下放置10 min后每隔5 min測其吸光度A樣品,按下式計(jì)算清除率:
A樣品為加樣品溶液后的ABTS+自由基溶液的吸光度,A空白為不加樣品溶液ABTS自由基溶液的吸光度。
花蕾期芍花精油的GC-MS總離子流色譜圖如圖1。
圖1 花蕾期芍花精油的總離子流色譜圖
通過對圖1的分析結(jié)合計(jì)算機(jī)檢索得出該芍花精油含有8種主要化學(xué)成分,結(jié)果見表1。
表1 花蕾期芍花精油的主要成分及含量
由表1可以看出,花蕾期芍花精油的主要成分 為[S-(R*,S*)]-N-(3-氨 基-2-羥 基-1-氧代-4-苯丁基)-L-亮氨酸(烏苯美司),含量高達(dá)63.22%,除此之外還有苯甲酸,相對含量為19.92%,另外含有少量的其他醇。
盛開期芍花精油的總離子流色譜圖如圖2。
圖2 盛開期芍花精油的總離子流色譜圖
通過對圖2的分析結(jié)合計(jì)算機(jī)檢索可以得出該芍花精油含有10種主要化學(xué)成分,結(jié)果見表2。
表2 盛開期芍花精油的主要成分及含量
由表2可以看出,盛開期芍花精油的主要成分為3-甲基-1,6-庚二烯-3-醇,含量達(dá)45.69%,另外還含有13.16%的苯甲酸,除此之外還含有其他的醇類及少量的酮。
通過實(shí)驗(yàn)得出花蕾期和盛開期芍花精油對DPPH自由基的清除率結(jié)果見圖3。
圖3 清除DPPH自由基的能力
通過圖3可以看出兩種花期的芍花精油對DPPH自由基的清除能力均隨著精油濃度的增大而增強(qiáng),相同濃度下花蕾期的芍花精油對DPPH自由基的清除能力稍高于盛開期的芍花精油,但二者對DPPH自由基的清除率均小于BHT。在1.56-50 mg/mL濃度范圍內(nèi),以α=0.05檢驗(yàn)水平,兩者對DPPH自由基的清除率整體差異明顯。
通過實(shí)驗(yàn)得出花蕾期和盛開期的芍花精油對ABTS自由基的清除率結(jié)果見圖4。
圖4 清除ABTS自由基的能力
通過圖4可以看出兩種花期的芍花精油對ABTS自由基的清除率能力均隨著精油濃度的增大而增強(qiáng),相同濃度下花蕾期的芍花精油對ABTS自由基的清除能力明顯高于盛開期的芍花精油,但二者對ABTS自由基的清除率均小于BHT。在1.56-50 mg/mL濃度范圍內(nèi),以α=0.05檢驗(yàn)水平,兩者對ABTS自由基的清除率整體差異明顯。
通過以上實(shí)驗(yàn)可以看出,花蕾期和盛開期的芍花精油的成分差異很大,花蕾期芍花精油的主要成分為[S-(R*,S*)]-N-(3-氨基-2-羥基-1-氧代-4-苯丁基)-L-亮氨酸(烏苯美司),該成分具有提高免疫力的功能,臨床上常用于抗癌化療、放療的輔助治療,老年性免疫功能缺陷等。因此,對于花蕾期芍花精油進(jìn)一步的分離及研究將具有重要意義。
以上實(shí)驗(yàn)研究也表明,在相同濃度下花蕾期的芍花精油對DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力均高于盛開期的芍花精油。另外,兩種花期的芍花精油對ABTS自由基的清除能力均高于對DPPH自由基的清除能力。綜合課題組利用超臨界CO2流體萃取法對不同花期芍花精油提取率的研究,從經(jīng)濟(jì)效益及抗氧化活性的角度考慮,建議芍花的采收期為花蕾期。
芍花精油作為一種天然抗氧化劑將有很大的潛能,在化妝品、食品、醫(yī)療、化工等領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V闊的應(yīng)用前景。該研究為芍花的采收期及芍花精油的抗氧化研究奠定了基礎(chǔ),同時(shí)也為提升芍花的附加值拓寬了途徑。