陳潤澤,吳 濤,2,3,于德江,趙曉雪,楊欣萍,趙美麗,白起林,任麗麗,2,3
(1.濱州學(xué)院 生物與環(huán)境工程學(xué)院,山東 濱州 256600;2.山東省黃河三角洲野生植物資源開發(fā)利用工程技術(shù)研究中心,山東 濱州 256600;3.山東省黃河三角洲生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 濱州 256600)
小白菊內(nèi)酯為菊花、蘭花等植物中的倍半蓓烯內(nèi)酯化合物,具有抗炎免疫調(diào)節(jié)、增加癌細(xì)胞的敏感性,從而提高細(xì)胞抗腫瘤活性等多種重要的藥用功能[1],因而成為最近研究的熱點(diǎn)。
小白菊內(nèi)酯的提取,傳統(tǒng)采用溶劑法、水蒸氣蒸餾法、升華法和樹脂法,有很多問題難以克服,比如提取時(shí)間過長、溶劑消耗巨大、提取雜質(zhì)含量較高、質(zhì)量不穩(wěn)定等,大大降低了小白菊內(nèi)酯的經(jīng)濟(jì)效益[2]。
隨著科技的發(fā)展,新興的中藥有效成分提取方式主要有超臨界流體萃取法、微波提取法和超聲波提取法等,在微波、超聲波、外加物理場等的先進(jìn)技術(shù)作用下,其提取效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)方法,并極大地縮短了提取時(shí)間、降低了能耗[3~8]。
惠白菊是山東省名優(yōu)特產(chǎn)品,是惠民縣菊潤農(nóng)業(yè)科技有限公司通過挖掘黃河三角洲地區(qū)藥用菊花資源選育的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種,在黃河三角洲規(guī)范化種植面積達(dá)2萬多畝,形成了長江以北最大的菊花種植基地?;莅拙罩瞥傻幕ú杈哂歇?dú)特的“湯色黃、香氣高、滋味濃、耐沖泡、營養(yǎng)高”等特點(diǎn),是菊花茶中極品,深受市場喜愛,而且惠白菊還以其清肝明目的藥理作用大量進(jìn)入安徽亳州藥材市場和河北安國藥材市場,藥材菊年銷量200 t,是兩大藥材市場的優(yōu)質(zhì)中藥品種。盡管如此,惠白菊的藥用價(jià)值仍沒有得到充分開發(fā)。目前,尚未見到關(guān)于惠白菊中小白菊內(nèi)酯的分離制備純化研究。本文采用超聲波、微波、有機(jī)溶劑萃取等提取方法,考察溫度、波長等因素小白菊內(nèi)酯提取的影響,優(yōu)化惠白菊花中小白菊內(nèi)酯的最佳提取工藝,為黃河三角洲地區(qū)惠白菊深度開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。
小白菊內(nèi)酯標(biāo)準(zhǔn)品(上海源葉生物科技有限公司提供),乙醇和甲醇為分析純,乙腈為色譜純。惠白菊胎菊(干),惠民縣菊潤農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。
安捷倫1200A 高壓液相色譜儀,昆山超聲波發(fā)生器KQ-A1000DE,天津德安特萬分之一天平,天津泰斯特試樣粉碎機(jī),美的微波爐。
2.2.1 色譜條件的選擇
高溫液相色譜條件為:根色譜柱(4.6 mm×150 mm,5 μm)、流動(dòng)相乙腈(A)-水(B),流速1.0 mL/min、柱溫30 ℃、檢測波長210 nm[7]。
2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備
稱取小白菊內(nèi)酯5.5 mg,置于25 mL容量瓶中用甲醇溶劑定容至刻度線,震蕩得到小白菊內(nèi)酯標(biāo)準(zhǔn)液,分別量取1、2、4、6、10 mL標(biāo)準(zhǔn)液于10 mL容量瓶,并用甲醇溶劑定容至刻度線,用高效液相色譜進(jìn)行含量測定 。
2.2.3 溶劑提取法
準(zhǔn)確稱取2.0 g惠白菊胎菊粉末,在圓底燒瓶中加入80%甲醇配成料液比為1∶5的溶液,加熱1 h,取上清液,測定小白菊內(nèi)酯含量分析。
2.2.4 微波提取法
準(zhǔn)確稱取2.0 g惠白菊胎菊粉末,加入80%的甲醇配成料液比為1∶5的溶液,微波爐中低火檔微波處理20,s取上清液,測定小白菊內(nèi)酯含量。
2.2.5 超聲提取法
準(zhǔn)確稱取2.0 g惠白菊胎菊提取法粉末,加入80%的甲醇配成料液比為1∶5的溶液,在超聲功率為500 W的條件下超聲45 min,取上清液,測定小白菊內(nèi)酯含量分析。
2.2.6 微波提取法的提取工藝優(yōu)化
選取微波時(shí)間、料液比、甲醇濃度,設(shè)計(jì)三因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)(表1)[10]。
表1 微波提取法正交試驗(yàn)
以小白菊內(nèi)酯的濃度為橫坐標(biāo),色譜峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,建立回歸方程,獲得回歸方程y=25903.78x+58.88,R2=0.9957,驗(yàn)證此色譜條件合適,方法可行(圖1)。
由圖2可得,在相同的提取條件下,溶劑提取、微波提取、超聲提取處理后測定的小白菊內(nèi)酯含量分別為0.71 mg/g、1.40 mg/g、1.37 mg/g。數(shù)據(jù)表明,微波提取得到的小白菊內(nèi)酯得率最顯著,達(dá)到1.40 mg/g。甲醇、微波、超聲各方法的處理時(shí)間依次為1 h、20 s、45 min,微波提取耗時(shí)最短且效率最高。故對微波提取法進(jìn)行進(jìn)一步的提取工藝優(yōu)化。
圖1 小白菊內(nèi)酯的標(biāo)準(zhǔn)曲線
圖2 不同提取方法對小白菊內(nèi)酯提取的影響
由表2可以看出,對提取小白菊內(nèi)酯得率的影響因素顯著性順序?yàn)镃>B>A,即溶劑濃度>料液比>微波時(shí)間,最佳提取組合為A3B1C2。因此超聲提取法得出的最佳提取條件為料液比1∶5、微波提取時(shí)間40 s、甲醇濃度70%。
表2 微波正交試驗(yàn)結(jié)果
在相同的提取條件下,溶劑提取、微波提取、超聲提取處理后測定的小白菊內(nèi)酯含量分別為0.71 mg/g、1.40 mg/g、1.37 mg/g,可見微波提取率最高,且用時(shí)最短。這與齊斌文、袁園等的研究一致,微波提取中藥成分確實(shí)是得率最高、用時(shí)最短、最經(jīng)濟(jì)的提取方式[11,12]。進(jìn)一步選取微波時(shí)間、料液比、甲醇濃度3個(gè)主要限制因子,設(shè)計(jì)三因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行微波提取法的工藝優(yōu)化,結(jié)果表明:料液比1∶5、提取時(shí)間40 s、甲醇濃度70%時(shí)提取效率最高,小白菊內(nèi)酯的提取率能高達(dá)2.106 mg/g。這與蔡群興、朱興華等的研究有所差異[13,14],這可能與實(shí)驗(yàn)條件、菊花品種不同有關(guān)。此外,許杰等[15]對惠白菊揮發(fā)油成分進(jìn)行了分析,可以與本文的研究共同為黃河三角洲惠白菊的深度利用提供科學(xué)依據(jù)。