曹春月,陳前袆,王黔陽,何 珺**
(1.貴州大學(xué) 藥學(xué)院,貴州 貴陽 550025;2.貴州省生化工程中心,貴州 貴陽 550025)
銀杏葉(Ginkgo biloba L.)主產(chǎn)于中國,我國銀杏資源占世界總量的80%。目前我國銀杏葉年產(chǎn)約為1 萬噸以上,年產(chǎn)銀杏葉提取物約為620 噸,銀杏產(chǎn)業(yè)年總產(chǎn)值280 多億元,國內(nèi)銀杏葉制劑年產(chǎn)值約為 70 億元[1]。
銀杏葉中主要有黃酮類、萜內(nèi)酯類、有機酸類、聚異戊烯醇類、多糖類等活性成分[2~4]。但對其黃酮類、內(nèi)酯類成分的研究開發(fā)較多,而對其中的其他成分活性研發(fā)較少。黃酮類具有多種功能,比如抗氧化、清除自由基、抗衰老等[5~6];內(nèi)酯類化合物具有降血脂、保護(hù)神經(jīng)等藥理活性;莽草酸具有抗菌、抗炎、抗腫瘤等多種藥理活性,同時是達(dá)菲藥物的重要成分,市場需求量很大[7];綠原酸具有抗菌、抗病毒、抗氧化作用、降血壓和降血脂等功能,在食品上作為一些果汁的護(hù)色劑以及水果保鮮作用[8~11]。目前,莽草酸有少量專利報道,綠原酸的提取大部分在金銀花以及杜仲這兩種產(chǎn)物上,而在銀杏葉中從未有過研究。本文主要對銀杏葉中總黃酮、總內(nèi)酯、莽草酸以及綠原酸4 種活性成分進(jìn)行綜合提取,采用了正交試驗對提取工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究,為銀杏葉綜合利用提供參考數(shù)據(jù)。
高效液相色譜儀(Agilent1260,美國);紫外可見分光光度計(UV757CRT,上海佑科儀器儀表有限公司);超聲波清洗器(KQ3200DE,昆山市超聲儀器有限公司);電子分析天平(BT25S,塞多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司)。
銀杏葉于2016 年9 月采摘自江蘇省邳州市,具有5 年樹齡。莽草酸標(biāo)準(zhǔn)品(批號18071724,上海同田生物技術(shù)股份有限公司)、綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品(批號09081633,上海同田生物技術(shù)股份有限公司)、銀杏內(nèi)酯A(10011506,中國食品藥品檢定研究院)、銀杏內(nèi)酯B(110863-200508,中國食品藥品檢定研究院)、銀杏內(nèi)酯C(09102111,中國食品藥品檢定研究院)、白果內(nèi)酯(09082711,中國食品藥品檢定研究院)、槲皮素(110862-201510,中國食品藥品檢定研究院)、山柰素(110861-201310,中國食品藥品檢定研究院)、異鼠李素(110860-201410,中國食品藥品檢定研究院);甲醇為色譜純;水為純水;其他試劑為分析純。
1.2.1 銀杏葉前處理
將銀杏葉用60℃烘干,粉碎后裝袋備用。
1.2.2 提取液的制備
分別精密稱取約2g 銀杏葉粉末,按照表1 提取溫度、提取時間、料液比以及乙醇濃度4 個因素,進(jìn)行提取實驗,通過漏斗過濾即得,記錄提取液體積V。
表1 因素水平表(n=3)Table 1 The factors and levels(n=3)
1.2.3 黃酮、內(nèi)酯、綠原酸、莽草酸含量測定
1.2.3.1 對照品溶液的制備
總黃酮對照品溶液制備 精密稱定三種對照品:槲皮素48.2mg、山柰素69.5mg、異鼠李素60.1mg,放置于100mL 容量瓶中,然后加入甲醇溶解后定容至刻度,得槲皮素、山柰素、異鼠李素濃度分別為482、695、601μg·mL-1的混合總黃酮對照品溶液。
總內(nèi)酯對照品溶液制備 精密稱定四種對照品:銀杏內(nèi)酯A132.1mg、銀杏內(nèi)酯B26.6mg、銀杏內(nèi)酯C51.7mg、白果內(nèi)酯156.2mg,放置于100mL 容量瓶中,然后加入甲醇溶解后定容至刻度,得到的銀杏內(nèi)酯A、銀杏內(nèi)酯B、銀杏內(nèi)酯C、白果內(nèi)酯濃度分別為 1321、266、517、1562μg·mL-1的混合總內(nèi)酯對照品溶液。
綠原酸對照品溶液制備 精密稱定綠原酸對照品21.2mg,放置于100mL 容量瓶中,加50%甲醇溶解并定容至刻度,配置成0.212mg·mL-1綠原酸對照品溶液。
莽草酸對照品制備 精密稱定莽草酸對照品105.3mg,放置于100mL 容量瓶中,加30%甲醇溶解并定容至刻度,配置成0.1053mg·mL-1莽草酸對照品溶液。
1.2.3.2 供試品溶液的制備
總黃酮供試品制備 取銀杏葉正交提取樣液1mL 置于10mL 具塞管中,加4mL 液體水解液(甲醇∶純水∶鹽酸=7∶2∶1),放置于68℃水浴鍋中,3h 后取出放置冷卻于室溫下,用0.45μm 濾膜過濾,得總黃酮供試品溶液。
總內(nèi)酯供試品制備:取適量銀杏葉提取液用Al2O3過濾,得總內(nèi)酯供試品溶液。
莽草酸供試品制備:取適量銀杏葉提取液用0.45μm 濾膜過濾,得莽草酸供試品溶液。
綠原酸供試品制備:取適量銀杏葉提取液用0.45μm 濾膜過濾,得莽草酸供試品溶液。
1.2.3.3 HPLC 測定色譜條件
莽草酸色譜條件:Inertsil 氨基柱(250mm×4.6mm,5μm),流動相為乙腈 -0.1%磷酸(15∶85),流速為 1mL·min-1,波長為 213nm,進(jìn)樣量 10μL,柱溫25℃。
總黃酮色譜條件:C18 色譜柱(250mm×4.6mm,5μm),流動相為甲醇-0.4%磷酸水(50∶50),流速為 1mL·min-1,波長為 360nm,進(jìn)樣量 10μL,柱溫50℃。
總內(nèi)酯色譜條件:采用C18 色譜柱(250mm×4.6mm,5μm),流動相為甲醇 - 水(28∶72),流速為 1mL·min-1,波長為 360nm,進(jìn)樣量 10μL,柱溫50℃。
綠原酸色譜條件:采用C18 色譜柱(250mm×4.6mm,5μm),流動相為乙腈-0.2%磷酸水(11∶89),流速為0.8mL·min-1,波長為324nm,進(jìn)樣量10μL,柱溫 35℃。
綜合評分=總黃酮含量評分+萜類內(nèi)酯含量評分+綠原酸含量評分+莽草酸含量評分;總黃酮含量評分=(總黃酮含量/ 最大總黃酮含量)×100×0.25;萜類內(nèi)酯含量評分= (萜類內(nèi)酯含量/最大萜類內(nèi)酯含量)×100×0.25;莽草酸含量評分=(莽草酸含量/最大莽草酸含量)×100×0.25;綠原酸含量評分=(綠原酸含量/最大綠原酸含量)×100×0.25。
2.2.1 莽草酸正交試驗結(jié)果
表2 正交試驗數(shù)據(jù)與結(jié)果Table 2 The orthogonal test data and results
從該莽草酸正交試驗結(jié)果中,可以看出:影響銀杏葉莽草酸含量的因素主次為D>B>C>A,也就是料液比的影響最高,其余依次為提取溫度、醇濃度,影響最小的為提取時間。并且由k 值比較可以知道,在料液比的比較中,k3>k2>k1,所以料液比為1∶15 為最優(yōu)。同理,可以分析得出最優(yōu)工藝為A3B1C3D3,即提取時間3h、提取溫度50℃、料液比1∶15、醇濃度 70%。
2.2.2 總黃酮正交試驗結(jié)果
表3 正交試驗數(shù)據(jù)與結(jié)果Table 3 The orthogonal test data and results
從該總黃酮正交試驗結(jié)果中,可以看出:影響銀杏葉總黃酮含量的因素主次為D>C>A>B,即料液比的影響最高,其余依次為醇濃度、提取時間,影響最小的為提取溫度。并且由k 值比較可以知道,在溫度的比較中,k2>k1>k3,所以提取溫度60℃為最優(yōu)。同理,可以分析得出最優(yōu)工藝為A3B2C3D3,即提取時間3h、提取溫度60℃、料液比1∶15、醇濃度70%。
2.2.3 總內(nèi)酯正交試驗結(jié)果
表4 正交試驗數(shù)據(jù)與結(jié)果Table 4 The orthogonal test data and results
從該總黃酮正交試驗結(jié)果中,可以看出:影響銀杏葉總內(nèi)酯含量的因素主次為D>B>A=C,即料液比的影響最高,其余為提取溫度、提取時間和醇濃度影響一樣。并且由k 值比較可以知道,在提取時間的比較中,k2>k3>k1,所以提取時間 2h 為最優(yōu)。同理,正交試驗中可以分析得出最優(yōu)工藝為A2B1C2D3,即提取時間2h、提取溫度50℃、料液比1∶15、醇濃度50%。
2.2.4 綠原酸正交試驗結(jié)果
表5 正交試驗數(shù)據(jù)與結(jié)果Table 5 The orthogonal test data and results
從該綠原酸正交試驗結(jié)果中,可以看出:影響銀杏葉綠原酸含量的因素主次為D>C>B>A,即料液比的影響最高,其余為醇濃度、提取溫度、提取時間。并且由k 值比較可以知道,在醇濃度的比較中,k3>k2>k1,所以醇濃度為70%為最優(yōu)。同理,正交試驗中可以分析得出最優(yōu)工藝為A1B1C3D2,即提取時間1h、提取溫度50℃、料液比1∶10、醇濃度70%。
表6 綜合評分表Table 6 The comprehensive score sheet
通過表6 和表7 可以明顯看出,影響因素順序依次為D 料液比>C 乙醇濃度>B 提取溫度>A 提取時間,其中,因素D 的改變對提取效果具有顯著影響。每個水平對該試驗結(jié)果的影響大小依次為A2>A3>A1,B1>B2>B3,C3>C2>C1,D3>D2>D1。從極差分析以及方差分析得出的結(jié)果綜合考慮,得到銀杏葉最佳提取工藝:A2B1C3D3。即提取時間2h,提取溫度為50℃,料液比為1∶15,乙醇濃度為70%。
稱取銀杏葉3 份,按照優(yōu)選提取工藝A2B1C3D3條件進(jìn)行提取后,可以得到綠原酸、莽草酸、總黃酮以及內(nèi)酯的含量,從而計算出評分,從表8 中可以看到綜合評分平均達(dá)95.48 分以上,表明該工藝穩(wěn)定、可行,可用于銀杏葉中4 種活性成分的綜合提取。
表8 驗證試驗Table 8 The verification test
采用正交試驗法優(yōu)化銀杏葉中莽草酸、總黃酮、總內(nèi)酯、綠原酸4 種活性成分的提取工藝,通過比較,最終的優(yōu)化方案為:料液比1∶15、醇濃度70%、提取時間2h、提取溫度50℃。這樣的優(yōu)化方案最大的優(yōu)點在于能夠同時有效地將銀杏葉中莽草酸、綠原酸、總內(nèi)酯、總黃酮最大程度的提取出來,為銀杏葉中這4 種活性成分的綜合利用工藝提供一定的參考價值,對提高銀杏葉的綜合利用是很有意義的。