劉明地,劉繼超,李學(xué)翠,王秋紅,宋 萍,2,3
(1.青海民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,青海西寧 810007;2.青藏高原資源化學(xué)與生態(tài)環(huán)境保護國家民委重點實驗室,青海西寧 810007;3.青海資源化學(xué)研究所,青海西寧810007)
披針葉黃花(T.1anceolata R.Br.)又名牧馬豆、野決明,系豆科(Leguminoseae)野決明屬(Thermopsis)多年生草本植物,分布于中國東北、華北及西北廣大地區(qū)。喜生于濕潤的丘陵、草原和沙地,也見于河岸及礫質(zhì)戈壁。披針葉黃花葉量大;粗蛋白質(zhì)含量高,據(jù)青海畜牧科學(xué)院分析,開花期最高達27.93%,結(jié)果期也有15.41%[1]。披針葉黃花全株有去痰止咳、止痛、止血之功效,可為藥用[1]。
黃酮類化合物(flavonoids),原是指以2-苯基色原酮為骨架衍生的一類化合物的總稱,現(xiàn)泛指兩個苯環(huán)通過三個碳原子相互連接而成的一系列化合物,即具有C6-C3-C6結(jié)構(gòu)的一類化合物的總稱。黃酮類化合物具有抗氧化、抗炎、保護心血管、降壓、抗菌、抗病毒和抗腫瘤等多種生物活性和藥理作用,是廣泛存在于植物界的一大類天然產(chǎn)物[2-3]。黃酮類化合物以其廣譜的藥理作用倍受青睞,目前國際上對黃酮類化合物的研究開發(fā)十分活躍,為黃酮類化合物在醫(yī)藥、保健食品、化妝品等方面的應(yīng)用提供理論依據(jù)[4]。其中對黃酮提取工藝的研究是一個重要的內(nèi)容。黃酮的提取方法有:熱水提取法[5-6]、堿性水或堿性稀醇提取法[7-8]、微波輔助萃取[9-11]、超聲波輔助萃取[10,12]、酶解法[11,13-14]、大孔樹脂吸附法[11-13]、超濾法[11,13-14]、超臨界流體萃取法[10-11,13-14]、有機溶劑提取法[10-13]等。其中有機溶劑提取法是國內(nèi)外使用最廣泛的方法,主要用于提取脂溶性基團占優(yōu)勢的黃酮類物質(zhì)。有機溶劑主要用乙醇、甲醇、乙酸乙酯、乙醚等,最常使用的是乙醇,即醇提法。該法對設(shè)備要求簡單,產(chǎn)品得率高。此外黃酮含量的測定是一個重要的內(nèi)容,黃酮的含量測定成為研究的關(guān)鍵步驟。而披針葉黃花作為豆科植物其黃酮含量相對較高,藥用價值大。本實驗以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,單因素實驗和正交實驗相結(jié)合的方法選出最佳提取條件,用高效液相色譜法測定披針葉黃花中黃酮含量。
披針葉黃花(自采,陰干粉碎);無水乙醇(分析純,≥99.7%,天津市大茂化學(xué)試劑廠);甲醇(色譜純,≥99.99%,天津市大茂化學(xué)試劑廠);乙腈(色譜純,≥99.9%,天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司);磷酸(分析純,天津市凱通化學(xué)試劑有限公司);蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(固體UV≥98%,上海源業(yè)生物科技有限公司)。
高效液相色譜儀(Agilent Technologies12608);分析天平(XS-125,濟南歐威騰生物科技);超聲波清洗器(DL-360A,上海之信儀器有限公司);高速中藥粉碎機(XFB-400,吉首市中誠制藥機械廠)。
2.1.1 蘆丁儲備液的配制
準(zhǔn)確稱取15.00 mg 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品,用甲醇(色譜級)溶解并定容于100 mL的容量瓶中,配制成濃度為0.15 g/L的儲備液,混勻,備用。
2.1.2 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液的配制
分別移取0.1、0.2、0.5、0.7、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL 儲備液,用甲醇定容至10 mL 的容量瓶中,經(jīng)孔徑為0.45 μm 有機微孔濾膜過濾(針頭式的有機膜配合一次性注射器過濾,將標(biāo)準(zhǔn)溶液吸入帶有針頭式有機膜的注射器內(nèi),推注射器進行過濾),備用。蘆丁儲備液、0.03 g/L、0.045 g/L 和0.09 g/L 的標(biāo)準(zhǔn)液在360 nm下的高效液相色譜圖見圖1。
圖1 不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液高效液相色譜圖
2.1.3 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液5 μL,采用C18 色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),以乙腈∶0.4 %磷酸水溶液=20∶80 進行等度洗脫,流速1.0 mL/min,柱溫30 ℃,紫外檢測器檢測波長360 nm,檢測時間為15 min。以峰面積為縱坐標(biāo)(y),濃度為橫坐標(biāo)(x)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如圖2。
圖2 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
2.2.1 不同提取方法的考察
2.2.1.1 超聲法
稱取披針葉黃花2.0000 g,于錐形瓶中加入100 mL濃度為80%的乙醇,搖勻,超聲處理(功率360 W,頻率40 kHz)2 h,冷卻至室溫,搖勻,抽濾并收集濾液,經(jīng)高效液相色譜儀測定得到該濾液的色譜圖(見圖3a),計算濃度。
2.2.1.2 索氏法
稱取披針葉黃花2.0000 g,裝入備好的濾紙筒中,置于索氏提取器中,加入100 mL 濃度為80%的乙醇,85 ℃水浴加熱,提取2 h,冷卻至室溫,搖勻,抽濾并收集濾液備用,用高效液相色譜儀測定得到該濾液的色譜圖(圖3b),計算濃度。
2.2.1.3 熱回流法
稱取披針葉黃花2.0000 g,置于圓底燒瓶中,加入100 mL 濃度為80%的乙醇,85 ℃水浴加熱,熱回流2 h,冷卻至室溫,搖勻,抽濾,用高效液相色譜儀測定該濾液的色譜圖(圖3c),計算濃度。
圖3 不同提取方法提取液的高效液相色譜圖
比較三種提取方法提取液的高效液相色譜圖峰面積可知:熱回流法(57.2 mAU·s)>索氏提取法(47.0 mAU·s)>超聲提取法(37.4 mAU·s)。熱回流提取的峰面積最大,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線得熱回流提取液中黃酮的含量最多。故熱回流法提取效果最好,因此本實驗選用熱回流法提取。
2.2.2 溶劑濃度的考察
分別用100 mL 50%、60%、70%、80%、90%、100%的乙醇熱回流提取2 h,收集提取液,用高效液相色譜法測得樣品的峰面積,考察溶劑濃度對提取效果的影響,如圖4 所示。由圖可知,乙醇濃度為60%的提取液的峰面積最大,提取效果最佳;50%的乙醇次之,隨后為70%的乙醇,濃度為90%的乙醇提取效果最差。故以50%、60%、70%的乙醇作為考察溶劑的濃度三個水平進行正交實驗。
2.2.3 正交試驗
以A(浸泡時間)、B(提取時間)、C(溶劑體積)、D(乙醇濃度)等4 個對提取效果影響較大的因素作為主要影響成分,以提取液黃酮含量為考察指標(biāo),研究披針葉黃花中提取黃酮的最優(yōu)條件,設(shè)計正交實驗見表1。
表1 披針葉黃花提取黃酮的正交實驗及結(jié)果
由表1中極差R判斷出各個因素對披針葉黃花中提取黃酮提取率的影響順序為:C>A>B>D,也就是說用乙醇回流法從披針葉黃花中提取黃酮,溶劑體積對黃酮提取率的影響最為明顯,其次是浸泡時間,隨后是提取時間,而溶劑濃度的影響最小。再比較K值可知:最優(yōu)提取條件為:A1B3C3D1,即最佳工藝條件為浸泡0 h,回流時間3 h,,溶劑體積130 mL,乙醇濃度50%。
取披針葉黃花2.0000 g,置于燒瓶中加入130 mL濃度為60%的乙醇,85 ℃水浴加熱3 h,放冷,搖勻,進行抽濾。在360 nm 的波長下測定其峰面積,高效液相色譜圖見圖5。代入標(biāo)準(zhǔn)回歸方程可得濃度,經(jīng)計算后得到披針葉黃花原藥材中總黃酮含量。上述溶液的峰面積值為125.3 mAU·s,對應(yīng)的濃度為0.0417 g/L,則2.0000 g 披針葉黃花中含有5.4210 mg的黃酮。
圖5 最優(yōu)提取工藝下提取液的高效液相色譜圖
2.4.1 加標(biāo)回收實驗
在樣品的基質(zhì)中添加蘆丁的標(biāo)準(zhǔn)液進行回收實驗,是來驗證分析方法可靠性和精密度重要的手段。本研究采用在混勻的披針葉黃花提取液中定量的添加5 個不同濃度的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品,經(jīng)5 次平行提取、測定,計算回收率。表4列出了在披針葉黃花中添加的5個標(biāo)樣的回收率。
由表2 結(jié)果可得,樣品的平均回收率為99.20%,RSD為1.09%,所以采用液相色譜紫外檢測器測定黃酮結(jié)果可靠。
表2 加標(biāo)回收實驗結(jié)果(n=5)
2.4.2 精密度實驗
取同一濃度標(biāo)準(zhǔn)品溶液,重復(fù)進樣6次,按上述高效液相色譜條件進行測定,得峰面積分別為141.8、137.9、138.1、139.9、137.8、137.8 mAU·s,RSD=0.0115%,表明精密性良好。
2.4.3 穩(wěn)定性實驗
取同一披針葉黃花提取液在相同色譜條件下,于0,1,2,3,4,5,6 h進樣測定,得面積分別為71.9、73.5、71.5、73.4、71.9、73.5 mAU·s,RSD=0.0130%(n=6),表明提取液在6 h內(nèi)穩(wěn)定。
披針葉黃花資源豐富,全株入藥,能祛痰、止咳、有興奮呼吸、升高血壓的功效,主治祛痰止咳。作為黃酮類化合物因具有抗氧化、降糖降脂、保肝等生物學(xué)功效而在糖尿病、非酒精性脂肪肝、肥胖等慢性非傳染性疾病防治中備受關(guān)注[15]。
本實驗通過提取方法考察實驗選出最佳提取方法為熱回流法,設(shè)計正交實驗確定最佳提取工藝條件為浸泡0 h,回流時間3 h,溶劑體積130 mL,乙醇濃度50%。采用C18 色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),以乙腈∶0.4%磷酸水溶液=20∶80 進行等度洗脫,流速1.0 mL/min,柱溫30 ℃,紫外檢測器檢測波長360 nm,測定2.0000 g 披針葉黃花中含有5.4210 mg 的黃酮。目標(biāo)色譜峰分離效果良好、精密度穩(wěn)定性和回收率均符合要求。為后續(xù)研究披針葉黃花中總黃酮的含量提供依據(jù)。本研究建立的黃酮類成分含量測定方法簡單、準(zhǔn)確,適用于所有樣品的含量測定。
由于時間和條件的限制,本課題還有一些問題需要進一步研究。如還需進一步考察其它提取方法、提取次數(shù)、提取溫度等因素對披針葉黃花中黃酮提取的影響,以及其他流動相的洗脫效果。