沙棘总黄酮(沙棘叶总黄酮的提取工艺优化)
沙棘属于胡颓子科,沙棘属,又名醋柳,被国际医学科学家和营养学家誉为21世纪最有前途的药用和营养保健植物。沙棘采集于1977年《中华人民共和国药典》。内蒙古沙棘资源具有分布广、种植面积大、果实品质高的特点。沙棘作为防护林发挥着巨大的作用,其种植面积逐年增加。研究叶黄酮沙棘的提取工艺,旨在筛选出适合叶黄酮,沙棘的提取工艺,获得高含量的总黄酮,促进沙棘资源的综合利用。
1仪器和试剂1.1仪器722可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);DZKW-S-8电热恒温水浴箱(北京市永光明医疗器械厂);RE-52旋转式真空蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);SHZ-D()循环水多用真空泵(上海亚荣生化仪器厂);101-2型数显电热鼓风恒温干燥箱(上海阳光实验仪器有限公司)。
1.2材料叶沙棘采自内蒙古, 乌兰察布市(集宁区),经杨鸿飞教授鉴定为叶沙棘,经充分粉碎,过35目筛,置于干燥器中备用。芦丁对(批号:100080-201407,中国药品生物制品检定所)。其他试剂是分析纯的。2方法和结果
2.1 叶沙棘中总黄酮含量的测定2.1.1标准曲线的制备准确称取120干燥至恒重的20毫克芦丁标准品,溶于70%乙醇中,定为100毫升,使其浓度为200微克/毫升。分别取10、15、20、25、30、35、40和45毫升,用70%乙醇定容50毫升,得到40、60、80、100、120、140、160和180微克/毫升的芦丁溶液。在试管中各加入1毫升,加入1毫升70%乙醇,加入0.5毫升5% NaNO2,混合均匀,放置6分钟;然后加入0.5毫升10%硝酸铝溶液,摇匀,放置6分钟;最后加入6毫升4%的氢氧化钠,放置15分钟,在510纳米(亚硝酸钠-硝酸铝比色法)测定不同浓度标准的吸光度值。以吸光度为横坐标,浓度为纵坐标绘制芦丁标准曲线。回归方程为Y=477.38-2.261(R=0.9979)。结果表明,芦丁在0120g/ml浓度范围内呈良好的线性关系。
2.1.2样品中黄酮含量的测定取一定量的叶黄酮沙棘样品,配制样品溶液。然后取一定量的总黄酮样品溶液,并将体积固定到一定体积。在试管中各取1毫升,用“2.1.1”比色法测量吸光度值,计算总黄酮含量。X=YVn100%/m .
在公式中,x是样品中的总黄酮含量,y是样品溶液中的总黄酮浓度(毫克/毫升),可通过回归方程计算。v是样品溶液的体积(毫升);n是稀释倍数;m是样品量(mg)[7]。2.2提取条件的优化
2.2.1提取溶剂的选择:取6月份粉碎的叶沙棘8片,每片1g,加入10毫升甲醇、乙醇、水、氯仿、丙酮、乙醚、乙酸乙酯和正丁醇,在70水浴中加热提取10分钟,过滤。用70%乙醇调至50毫升,在试管中各取1毫升,用第2.1.1项中的比色法测定吸收值,并计算提取率。用同样的方法进行了三个平行实验,以确定最佳提取溶剂。结果如图1所示。从图1可以看出,沙棘全黄酮在甲醇、乙醇和水等极性溶剂中溶解度高,提取率高;在氯仿、正丁醇、乙醚、乙酸乙酯、丙酮等溶剂中,溶解度小,提取率低。在测试的溶剂中,甲醇是最好的,但它有毒,给操作带来不便。由于乙醇具有无异味、无残留、安全性好、易回收等优点,所以选择乙醇作为提取溶剂。
2.2.2提取原料的选择:5月至9月取5份沙棘粉碎样品,每份10克,加入150毫升50%乙醇,在70水浴中加热提取30分钟,过滤,蒸发乙醇,用50%乙醇调节体积至100毫升,用50毫升容量瓶中稀释5毫升至50毫升,在试管中取1毫升,测定吸收值,计算总黄酮黄酮化合物是植物生理过程中的次生代谢产物,在植物发育阶段常受酶的调节和遗传机制的控制。黄酮化合物的含量在不同的发育阶段是不同的。从图2可以看出,5月份日照时间长,植物处于旺盛生长期,因此5月份黄酮含量高;随后,植物的生长变慢,合成量减少,或者转化被其他物质取代,所以含量降低。然而,西北地区5月份,叶种子处于萌发期,产量较低,不适宜选择。7月,叶有所成长,也有所失败,黄酮内容的高峰又出现了。7月份的叶不宜作为实验原料。
2.2.3多因素正交试验在单因素筛选的基础上,设计了多因素试验表,如表1所示。取7月份叶粉碎样品1克,按以下正交试验条件提取过滤,用70%乙醇调至30毫升。在试管中各取1毫升,测量吸光度,计算总黄酮含量,并确定最佳提取条件。多因素正交试验结果见表1。直观分析表明,从叶提取总黄酮的影响因素顺序为CBAD,即提取温度、料液比、乙醇浓度、提取时间,优化组合后提取因素的选择为A2B2C3D1。方差分析结果见表2,所有影响沙棘总黄酮提取的因素均为极显著因素(P0.01)。综合考虑,最佳提取条件为A2B2C3D1,即以叶7月份为例,以60%乙醇为溶剂,料液比为120,在80提取30分钟,提取效果较好。
2.3测定沙棘总黄酮的产量和含量,准确称取7月份叶粉碎的沙棘100克,按照上述确定的最佳提取条件提取,提取液在60减压浓缩回收乙醇,浓缩液在60烘箱中干燥,称量干燥后的粗品质量,得到黄酮粗品的产量。1g溶于70%乙醇溶液中,稀释一定倍数,取1ml测定粗品的总黄酮含量。结果如表3所示。从表4可以看出,在这种提取条件下,从100克叶压碎样品中可以获得8.71克粗黄酮。叶粗品中黄酮含量为0.14%,相对标准偏差为0.68%,纯化后总黄酮含量为14.89%,表明该工艺重复性强、稳定可靠、精密度高。
3 内蒙古沙棘资源具有分布广、种植面积大、果实品质高的特点,对沙棘产业发展非常有利[8]。沙棘作为防护林发挥着巨大的作用,其种植面积逐年增加。研究发现,沙棘中的总黄酮含量为叶籽(876毫克/100克)、果渣(502毫克/100克)、鲜果汁(365毫克/100克)和鲜浆果(354毫克/100克),表明从叶提取黄酮具有重要意义[9]。目前,从对沙棘中提取总黄酮的方法有超临界CO2流体萃取法、微波萃取法、超声波萃取法、有机溶剂萃取法、水提取法等。超临界CO2萃取适用于非极性化合物的分离。微波提取和超声波提取仅限于少量的提取实验,不适合工业化生产。水浸法提取沙棘总黄酮率低;甲醇和丙酮在有机溶剂提取中含有有毒成分,因此乙醇提取黄酮沙棘是一种适合工业化生产的方法[10]。通过实验对该方法进行了优化,以60%乙醇为提取溶剂,提取时间为30分钟,不仅节省时间,而且可以重复使用,无毒性和残留,适合工业化生产。叶黄酮收率为8.71%,对相高。然而,黄酮的含量(0.14%)低于在吕敏通过正交试验从山西提取的沙棘[11],而总黄酮的含量在叶(4.82%),这可能与不同品种沙棘中黄酮的含量不同有关。王亚辉等。[12]黄酮同一沙棘在内蒙古,对不同产地的含量发现:和林格尔, 内蒙古县(2.50.07)% 内蒙古凉城县(2.30.02)% 内蒙古东胜区(2.20.08)% 内蒙古翁牛特旗(1.80.01)% 内蒙古http://10037。除集宁,外,五个产地的黄酮总含量均达到《中国药典》标准(1.5%)。本试验选用的沙棘品种恰好来自集宁区, 卓资山县,提取的原料不是在含量最高的季节5月份采收,而是在产量较高的7月份采收。原料只提取了一次,而吕敏的原料提取了三次,因此实验中的黄酮含量低于对。与其他研究结果[13-15]相比,产品收率较高,提取工艺简单,乙醇无残留,可重复使用,适用于沙棘总黄酮的提取,可大规模生产。