◎ 許陳思菡,沈周媛,袁琢越,路 璐,向延衛(wèi),丁 越
(上海中醫(yī)藥大學(xué),上海 201203)
藤茶,學(xué)名顯齒蛇葡萄,由被子植物門(mén)木蘭綱蕓香目葡萄科蛇葡萄(Ampelopsis grossedentata)的嫩莖葉加工而成,盛產(chǎn)于我國(guó)湖北、湖南、江西以及福建等南方各地[1-2]。藤茶性涼,味甘淡,有清熱解毒、消腫利咽、消癰散結(jié)的功效,可用于治療口腔潰瘍、咽喉腫痛、感冒發(fā)熱、濕熱黃疸、目赤腫痛和癰腫瘡癤等癥狀[3]?,F(xiàn)代研究表明藤茶具有較好的抗氧化、抗腫瘤、抗炎抑菌、抗流感、降血壓、降血脂及保肝等多種保健功效和藥理作用,是一種極具開(kāi)發(fā)潛力的中草藥[4-10]。黃酮類(lèi)化合物是藤茶中最主要的成分,藤茶中的黃酮含量是目前被研究的植物中最高的,因此藤茶又被稱(chēng)為“黃酮之王”[11]。藤茶中總黃酮含量高達(dá)45.52%,其中二氫楊梅素的含量達(dá)藤茶總黃酮含量的58.10%~58.80%[12]。目前,藤茶產(chǎn)品開(kāi)發(fā)尚處于初級(jí)階段,以茶類(lèi)產(chǎn)品為主,即沖泡型商品。然而藤茶曬干后,其表面的白霜會(huì)導(dǎo)致沖泡后外觀及口感不佳。從藤茶的開(kāi)發(fā)利用來(lái)講,藤茶提取物應(yīng)用到食品中安全健康,具有廣闊前景。本研究采用紫外分光光度計(jì)法檢測(cè)藤茶及其提取物中總黃酮含量,并對(duì)藤茶的水提工藝進(jìn)行優(yōu)化,測(cè)定藤茶提取物及其主要活性成分的抗氧化活性,研究藤茶的抗氧化的物質(zhì)基礎(chǔ),以期為藤茶的進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。
藤茶原茶,市售湖南張家界野生特級(jí)藤茶(批號(hào):20210816)。
1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH),購(gòu)自上海鴻永生物科技有限公司;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(純度92.6%,供UV檢測(cè)),購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院;抗壞血酸(維生素C),購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;二氫楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品(純度98.38%,供HPLC測(cè)定)、楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.69%,供HPLC測(cè)定)、檞皮素標(biāo)準(zhǔn)品(純度98.05%,供HPLC測(cè)定)、橙皮素標(biāo)準(zhǔn)品(純度98.60%,供HPLC測(cè)定)和芹菜素標(biāo)準(zhǔn)品(純度98.03%,供HPLC測(cè)定),均購(gòu)自上海鴻永生物科技有限公司。乙醇、甲醇、硝酸鋁、氫氧化鈉和亞硝酸鈉均為分析純,均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
JFSD-100-II微型高速粉碎機(jī),上海嘉定糧油儀器有限公司;YH系列電熱器,500 mL,江蘇近湖鎮(zhèn)教學(xué)儀器廠(chǎng);DK-S24電熱恒溫水浴鍋,上海精密實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;XS105電子天平,梅特勒-托利多集團(tuán);UV2550紫外分光光度計(jì),日本島津公司;酶標(biāo)儀,BioTek;SB5200D超聲波清洗機(jī),寧波新芝生物科技股份有限公司。
1.3.1 藤茶總黃酮水提工藝研究
(1)提取方法。取50 g藤茶,加入適量的水煎煮,合并幾次水煎液,過(guò)濾。
(2)單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。取50 g藤茶,分別加入不同料液比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40和1∶50(g∶mL)的水煎煮1.0 h、1.5 h、2.0 h和2.5 h,煎煮1、2、3次,合并水煎液,過(guò)濾,采用直接測(cè)定法測(cè)定藤茶水煎液中藤茶總黃酮的濃度,并計(jì)算總黃酮提取率,考察不同料液比、不同提取時(shí)間、不同提取次數(shù)對(duì)藤茶總黃酮提取率的影響。
(3)水提工藝正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。采用L9(34)正交試驗(yàn)表,考察料液比(1∶20、1∶30、1∶40)、提取時(shí)間(1.0 h、1.5 h、2.0 h)和提取次數(shù)(1次、2次、3次)3個(gè)因素,以總黃酮提取率為考察指標(biāo),分別采用直觀分析和正交分析進(jìn)行水提工藝條件的優(yōu)選,確定最佳水提提取工藝。
1.3.2 藤茶中總黃酮含量測(cè)定方法的建立與比較
(1)二氫楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品溶液制備精密稱(chēng)定適量二氫楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品,用95%乙醇溶解并定容于25 mL容量瓶中,配成0.499 6 mg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)品溶液,備用。
(2)樣品溶液制備稱(chēng)取5 g藤茶,10倍量75%乙醇浸泡18 h,超聲1 h,過(guò)濾,取1 mL濾液于50 mL容量瓶中,95%乙醇定容,然后取5 mL于50 mL容量瓶中,95%乙醇稀釋至刻度線(xiàn),備用。
(3)直接測(cè)定法精密吸取藤茶樣品溶液2.5 mL于25 mL容量瓶中,另取0.5 mL二氫楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品溶液于另一個(gè)25 mL容量瓶中,并采用95%乙醇定容,搖勻后靜置10 min,在200~700 nm波長(zhǎng)進(jìn)行掃描,根據(jù)掃描光譜圖,確定該方法的最適吸收波長(zhǎng)為294 nm。然后分別準(zhǔn)確吸取0.250 mL、0.375 mL、0.500 mL、0.625 mL和0.750 mL二氫楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品溶液于5個(gè)不同25 mL容量瓶,95%乙醇定容,搖勻,靜置10 min,在此方法最適吸收波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),測(cè)定藤茶樣品溶液的吸光度并計(jì)算其中藤茶總黃酮的含量。
(4)硝酸鋁-亞硝酸鈉-氫氧化鈉[Al(NO3)3-NaNO2-NaOH)]比色法(簡(jiǎn)稱(chēng)硝酸鋁法)。精密吸取藤茶樣品溶液1.5 mL于25 mL容量瓶中,另取0.25 mL二氫楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品溶液于另一個(gè)25 mL容量瓶中,加入5 mL蒸餾水,搖勻后加入1 mL 5% NaNO2溶液搖勻并靜置6 min,加入1 mL 10% Al(NO3)3溶液搖勻靜置6 min,加入10 mL 10 mol·L-1NaOH溶液,加蒸餾水至刻度線(xiàn)后搖勻靜置15 min,在200~700 nm波長(zhǎng)進(jìn)行掃描,根據(jù)掃描光譜圖,確定該方法的最適吸收波長(zhǎng)為324 nm。然后分別準(zhǔn)確吸取0.15 mL、0.20 mL、0.25 mL、0.30 mL和0.35 mL二氫楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品溶液于25 mL容量瓶,按上述方法進(jìn)行處理,在此方法最適吸收波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),測(cè)定藤茶樣品溶液的吸光度并計(jì)算其中藤茶總黃酮的含量。
1.3.3 藤茶總黃酮水提物及其主要化合物抗氧化活性評(píng)價(jià)
(1)DPPH溶液的制備。精密稱(chēng)取DPPH試劑適量,加乙醇溶解配制成0.65 mmol·L-1。
(2)樣品溶液的制備。精密稱(chēng)取2.00 mg藤茶提取物,加入乙醇溶液,定容至10 mL,恒溫超聲提取30 min,冷卻至室溫,用50%乙醇逐級(jí)稀釋成系列濃度的樣品溶液。
(3)對(duì)照品溶液的制備。精密稱(chēng)取蘆丁、抗壞血酸、二氫楊梅素、楊梅素、槲皮素和橙皮素適量,加入二甲基亞砜適量配成20 mmol·L-1母液,用50%乙醇逐級(jí)稀釋成系列濃度的對(duì)照品溶液。
(4)抗氧化活性的測(cè)定。精密量取10 μL樣品提取液和對(duì)照品溶液,分別加入有100 μL DPPH溶液的96孔板中,充分混勻,加入140 μL的50%乙醇,室溫避光反應(yīng)1 h,混勻,在517 nm下測(cè)定吸光度。以加入50%乙醇溶液為空白對(duì)照,各平行3份。并計(jì)算抑制率:
式中:A1為樣品溶液的吸光度;A0為空白對(duì)照溶液的吸光度。
分別以各樣品溶液濃度和抑制率進(jìn)行線(xiàn)形回歸,并計(jì)算抑制率為50%時(shí),待測(cè)樣品的濃度值,即半抑制濃度IC50。
2.1.1 線(xiàn)性關(guān)系考察
分別準(zhǔn)確吸取0.250 mL、0.375 mL、0.500 mL、0.625 mL和0.750 mL二氫楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品溶液于25 mL容量瓶,95%乙醇定容,搖勻,靜置10 min,在最適吸收波長(zhǎng)處(294 nm)測(cè)定吸光度,以吸光度(Y)對(duì)各對(duì)照品濃度(X)進(jìn)行線(xiàn)性回歸。
分別準(zhǔn)確吸取0.15 mL、0.20 mL、0.25 mL、0.30 mL和0.35 mL二氫楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品溶液于25 mL容量瓶,加入5 mL蒸餾水,搖勻后加入1 mL 5% NaNO2溶液搖勻并靜置6 min,加入1 mL 10% Al(NO3)3溶液搖勻靜置6 min,加入10 mL 10 mol·L-1NaOH溶液,加蒸餾水至刻度線(xiàn)后搖勻靜置15 min,在最適吸收波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度(324 nm),以吸光度(Y)對(duì)各對(duì)照品濃度(X)進(jìn)行線(xiàn)性回歸,評(píng)價(jià)兩種檢測(cè)方法的線(xiàn)性關(guān)系。
直接測(cè)定法和硝酸鋁法的線(xiàn)性關(guān)系見(jiàn)表1,以二氫楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品溶液的系列濃度(μg·mL-1)為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),分別得到兩種方法相應(yīng)的線(xiàn)性回歸方程。直接測(cè)定法在線(xiàn)性范圍為4.996 ~ 14.988 μg·mL-1時(shí),R2為 0.999 3,線(xiàn)性關(guān)系較好;硝酸鋁法在線(xiàn)性范圍為2.998~6.994 μg·mL-1時(shí),R2為0.999 7,線(xiàn)性關(guān)系較好。
表1 兩種測(cè)定方法的線(xiàn)性關(guān)系表
2.1.2 精密度實(shí)驗(yàn)
準(zhǔn)確移取上述藤茶樣品溶液2.5 mL和1.5 mL,分別按照1.3.2項(xiàng)下2種方法進(jìn)行處理,然后在各方法的最大吸收波長(zhǎng)處(294 nm和324 nm),在2 min內(nèi)對(duì)同一樣品溶液連續(xù)測(cè)定6次,計(jì)算測(cè)定吸光度的平均值和RSD值。直接測(cè)定法和硝酸鋁法測(cè)定藤茶樣品溶液總黃酮的精密度實(shí)驗(yàn)中,RSD值分別為1.4%和1.8%,均小于3%,說(shuō)明采用紫外分光光度計(jì)測(cè)定總黃酮精密度較好。
2.1.3 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)
分別按照1.3.2項(xiàng)下2種方法處理藤茶樣品溶液各5份,然后測(cè)定各藤茶樣品中總黃酮的含量,并計(jì)算其平均值和RSD值。結(jié)果表明,直接測(cè)定法和硝酸鋁法測(cè)定藤茶樣品溶液中總黃酮的含量分別為0.069 mg·mL-1和 0.083 1 mg·mL-1,RSD 值分別為 2.1%和2.4%,均小于5%,在誤差允許范圍內(nèi),說(shuō)明采用上述兩種方法測(cè)定藤茶提取液中總黃酮的含量,均有較好的重復(fù)性。
2.1.4 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
準(zhǔn)確移取藤茶樣品溶液2.5 mL和1.5 mL,分別按照1.3.2項(xiàng)下2種總黃酮含量測(cè)定方法進(jìn)行處理,然后在 0 h、0.5 h、1.0 h、1.5 h、2.0 h、2.5 h、3.0 h、3.5 h和4.0 h時(shí),在各方法最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定一次吸光值,共測(cè)定9次,計(jì)算各方法測(cè)定吸光度的平均值和RSD值。穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)顯示,直接測(cè)定法在4 h內(nèi)的穩(wěn)定性最好,RSD值僅為1.3%,硝酸鋁法在4 h內(nèi)的穩(wěn)定性最差,RSD值為7.8%,而在1.0 h內(nèi)的RSD值為2.1%,說(shuō)明硝酸鋁法在1.0 h內(nèi)基本穩(wěn)定。由此可見(jiàn),直接測(cè)定法建立的總黃酮測(cè)定方法穩(wěn)定性更好。
2.1.5 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)
準(zhǔn)確移取藤茶樣品溶液1.25 mL和0.75 mL各9份藤茶樣品溶液,按照80%、100%和120%比例分別加入一定量的二氫楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品溶液后,分別按照1.3.2項(xiàng)下2種總黃酮含量測(cè)定方法進(jìn)行處理,分別在上述方法中最大吸收波長(zhǎng)處(294 nm和324 nm)測(cè)定藤茶樣品溶液的吸光值,并計(jì)算其加樣回收率和RSD值。結(jié)果表明,采用直接測(cè)定法測(cè)定藤茶總黃酮的含量平均加樣回收率為100.5%,RSD為4.2%(表2);采用硝酸鋁顯色法測(cè)定藤茶總黃酮的含量平均加樣回收率為102.8%,RSD為6.2%(表3),兩種方法中硝酸鋁顯色法測(cè)定誤差較大。結(jié)合方法學(xué)考察結(jié)果,最終選擇直接測(cè)定法測(cè)定樣品中總黃酮的含量。
表2 直接測(cè)定法加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表
表3 硝酸鋁法加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表
2.2.1 提取溶劑量的初步考察
取50 g藤茶,分別加入不同料液比(1∶10、1∶20、1∶30、1∶40和1∶50)的水煎煮2 h,煎煮2次,合并水煎液,過(guò)濾,采用直接測(cè)定法測(cè)定藤茶水煎液中藤茶總黃酮的濃度,并計(jì)算總黃酮提取率。
由圖1可知,隨著提取液加入量的增加,藤茶總黃酮提取率先上升后逐漸下降,當(dāng)料液比為1∶40時(shí),總黃酮提取率達(dá)到最高。繼續(xù)增加提取液用量,總黃酮提取率不再升高,考慮到提取液增多,使得濃縮時(shí)間變長(zhǎng),降低了提取效率。綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益,提取料液比選擇1∶40最佳。
2.2.2 提取時(shí)間的初步考察
實(shí)驗(yàn)考察不同提取時(shí)間(1 h、1.5 h、2 h和2.5 h)對(duì)藤茶總黃酮提取效率的影響。由圖2可知,隨著提取時(shí)間的增加,總黃酮提取率先升高后降低,當(dāng)提取時(shí)間達(dá)到2 h時(shí),總黃酮提取率最高。綜合考慮,初步確定提取時(shí)間為2 h。
2.2.3 提取次數(shù)的考察
實(shí)驗(yàn)考察不同提取次數(shù)(1次、2次、3次)對(duì)藤茶總黃酮提取效率的影響。由圖3可知,隨著提取次數(shù)的增加,總黃酮提取率先升高后降低,提取次數(shù)為2次時(shí),總黃酮提取率最高。綜合考慮,初步確定提取次數(shù)為2次。
2.2.4 水提工藝正交試驗(yàn)及方差分析
采用L9(34)正交試驗(yàn)表,考察料液比(1∶20、1∶30、1∶40)、提取時(shí)間(1.0 h、1.5 h、2.0 h)和提取次數(shù)(1次、2次、3次)3個(gè)因素,以總黃酮提取率為考察指標(biāo),進(jìn)行水提工藝條件的優(yōu)選,確定最佳水提提取工藝。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4,方差分析見(jiàn)表5。
由表4可知,在不考慮交互作用的情況下,影響水提工藝的因素主次順序?yàn)榱弦罕龋咎崛r(shí)間>提取次數(shù)。由表5可知,料液比對(duì)總黃酮提取率有顯著性影響,而提取時(shí)間、提取次數(shù)在考察范圍內(nèi)影響不顯著。因此,藤茶總黃酮提取的最佳工藝條件為A3B3C2,即選用料液比1∶40,提取2 h,提取2次。
表4 正交試驗(yàn)結(jié)果表
表5 正交試驗(yàn)方差分析表
2.2.5 最佳工藝驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
由表6可知,按照最佳提取溶液開(kāi)展驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),3次實(shí)驗(yàn)藤茶總黃酮提取率分別為62.61%、62.40%和61.66%,說(shuō)明該工藝穩(wěn)定可行。
表6 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果表
由表7可知,藤茶水提物對(duì)DPPH自由基清除能力強(qiáng)弱與黃酮含量呈正相關(guān)性,表明藤茶提取物中黃酮類(lèi)化合物的抗氧化活性占主導(dǎo)地位。藤茶總黃酮水提物IC50=0.176 mg·mL-1,總黃酮DPPH自由基清除能力略低于維生素C(IC50=0.147 mg·mL-1),高于蘆?。↖C50=0.192 mg·mL-1)。藤茶中主要的4種黃酮類(lèi)單體化合物均有較強(qiáng)的清除作用,對(duì)DPPH自由基清除能力隨著濃度的增加而增強(qiáng)。對(duì)DPPH自由基清除能力為楊梅素>槲皮素>二氫楊梅素>維生素C>橙皮素。
表7 藤茶總黃酮提取物和主要黃酮類(lèi)單體化合物抗氧化活性結(jié)果表
本文以二氫楊梅素為對(duì)照品,選用直接測(cè)定法和硝酸鋁法對(duì)藤茶中總黃酮含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明兩種測(cè)定方法相對(duì)應(yīng)的最適吸收波長(zhǎng)分別為294 nm和324 nm。在該波長(zhǎng)下,直接測(cè)定法和硝酸鋁法測(cè)定藤茶總黃酮,在 4.996 ~ 14.988 μg·mL-1和 2.998 ~ 6.994 μg·mL-1線(xiàn)性關(guān)系良好;精密度、重復(fù)性良好;穩(wěn)定性結(jié)果表明,直接測(cè)定法在4 h內(nèi)的穩(wěn)定性最好,硝酸鋁法在1.0 h內(nèi)基本穩(wěn)定,4 h內(nèi)的穩(wěn)定性較差。同時(shí),加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用硝酸鋁顯色法測(cè)定藤茶總黃酮的含量平均加樣回收率為102.8%,RSD為6.2%,兩種方法中硝酸鋁顯色法測(cè)定誤差較大,最終選擇直接測(cè)定法測(cè)定藤茶中總黃酮的含量。
藤茶總黃酮是藤茶中主要活性成分,采用水提法制備藤茶總黃酮,采用單因素和正交實(shí)驗(yàn)得到的最佳提取工藝為料液比1∶40,提取2 h,提取2次。3次驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)表明,所制備藤茶水提物中總黃酮提取率分別為62.61%、62.40%和61.66%,說(shuō)明該工藝穩(wěn)定可行。運(yùn)用DPPH法對(duì)藤茶水提物及其黃酮類(lèi)單體成分的自由基清除能力進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果表明,藤茶水提物對(duì)DPPH自由基清除能力強(qiáng)弱與黃酮含量大小呈正相關(guān)性,對(duì)DPPH自由基清除能力略高于蘆丁。藤茶中主要的4種黃酮類(lèi)單體化合物均有較強(qiáng)的清除作用,對(duì)DPPH自由基清除能力隨著濃度的增加而增強(qiáng),對(duì)DPPH自由基清除能力為楊梅素>槲皮素>二氫楊梅素>維生素C>橙皮素,其中楊梅素、二氫楊梅素和槲皮素可能是藤茶抗氧化的主要化學(xué)成分。
藤茶作為一種保健茶,在民間飲用歷史可上溯到神農(nóng)嘗百草時(shí)期。我國(guó)最早的詩(shī)歌總集《詩(shī)經(jīng)》稱(chēng)之為古茶勾藤。它不僅是一種純天然的綠色飲料,更是一種藥效保健性能很強(qiáng)的茶中奇葩。藤茶素有“黃酮之王”的稱(chēng)號(hào),本文通過(guò)提取工藝優(yōu)化,可以使藤茶總黃酮提取率達(dá)到60%以上,同時(shí)藤茶提取物可以迅速溶解到溶液中,服用后發(fā)揮抗氧化、抗炎的功效。藤茶提取物對(duì)DPPH自由基清除能力強(qiáng)弱與黃酮含量大小呈正相關(guān)性。目前已證實(shí)自由基氧化損傷與衰老及多種疾病相關(guān),當(dāng)體內(nèi)自由基產(chǎn)生過(guò)多或/和清除過(guò)少時(shí)都會(huì)打破人體內(nèi)自由基平衡,使多余的自由基攻擊人體內(nèi)的生物膜,造成體內(nèi)脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸、酶等生物大分子的氧化損傷,破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能完整,從而影響人體正常新陳代謝、產(chǎn)生疾病[13]。因此,藤茶作為一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的藥用原料,具有很高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。