楊若熙,譚惠能,吳仕筠,翁德會*
(1.武漢華夏理工學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院,武漢430223;2.武漢工商學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院,武漢430074)
細葉景天(Sedum Elatinoides Franch.)為景天科景天屬,多年生肉質(zhì)草本,株高30~40cm。根狀莖長,匍匐狀。葉絨狀匙形,寬0.3~0.5 cm?;ㄐ虿怀势巾敾蛏云巾敚S色,生于海拔2350~3400 m的山坡石隙,耐寒,耐干旱,喜陽光充足。四川、湖北、陜西、甘肅和山西有分布。在我國民間及多個少數(shù)民族地區(qū)以其作藥用。全草藥用,清熱解毒,治痢疾。有文獻報道,景天屬植物中含有黃酮類化合物[1-2]。但是關(guān)于細葉景天中黃酮類成分研究尚未見報道。為了開發(fā)利用這一藥用植物資源,本實驗對細葉景天中黃酮類成分的提取工藝進行了研究,希望獲得最佳提取工藝,為細葉景天中黃酮成分提取工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。
細葉景天,產(chǎn)地:湖北建始縣,由中南民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院萬定榮老師鑒定并提供;無水乙醇,分析純(AR),天津市凱通化學(xué)試劑有限公司;95%乙醇,分析純(AR),天津市凱通化學(xué)試劑有限公司;甲醇,分析純(AR),天津市凱通化學(xué)試劑有限公司;亞硝酸鈉,分析純(AR),天津市河北區(qū)海晶精細化工廠;氫氧化鈉,分析純(AR),天津市凱通化學(xué)試劑有限公司;硝酸鋁,分析純(AR),天津市凱通化學(xué)試劑有限公司;蘆丁對照品(純度98%,批號:150403),天津一方科技有限公司。
756型紫外可見分光光度計,上海光譜儀器有限公司;KQ-100E型超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司;SHB-III循環(huán)水式多用真空泵,鄭州長城科工貿(mào)有限公司;Auy-120型1/10000電子天平,日本島津公司;微量可調(diào)移液器,100~1000 μl。
參照文獻[3-5]以蘆丁為對照品測定細葉景天中總黃酮含量,加入鋁離子試劑,同時控制適宜pH值,使黃酮類化合物與鋁鹽形成絡(luò)合物在可見區(qū)能獲得穩(wěn)定的特征吸收峰。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備
精密稱取在120℃干燥至恒重的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品0.0125 g,用甲醇適量,置水浴上微熱溶解,放冷,轉(zhuǎn)移至25 ml量瓶,加甲醇至刻度,搖勻,制成濃度為0.500 mg/ml的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確量取20 ml,置50 ml量瓶中,加水定容至50 ml,制成濃度為0.200 mg/ml的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.3.2 測定波長的選擇
移取濃度為0.200 mg/ml的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液3.0 ml,置于25 ml量瓶中,加水至6 ml,加5%亞硝酸鈉溶液1 ml,混勻,放置6 min,加10%硝酸鋁溶液1 ml,搖勻,放置6 min,加1 mol/L氫氧化鈉溶液10 ml,再加水至刻度,搖勻,放置15 min,以相應(yīng)試劑為空白,進行全波長掃描,測定其最大吸收。
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作
準(zhǔn)確移取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液1、2、3、4、5、6 ml,分別置于25 ml量瓶中,按1.3.2法操作,以相應(yīng)試劑為空白,用紫外-可見分光光度法,在499 nm的波長處測定其吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3.4 正交單因素實驗
1.3.4.1 料液比單因素實驗
準(zhǔn)確稱取2.00 g已粉碎的細葉景天粉末5份于5個100 ml的燒杯中,按超聲時間30 min,乙醇提取濃度50%,料液比1∶10,1∶15,1∶20,1∶25,1∶30進行提取,紗布過濾,離心6000 r/min,15 min,分別取上清液1 ml,按1.3.2法操作,于499 nm處測定其吸光度值,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算出總黃酮含量(以干燥品計)[6-8]。
1.3.4.2 乙醇濃度單因素
準(zhǔn)確稱取2.00 g已粉碎的細葉景天粉末5份于5個100 ml的燒杯中,按料液比1∶20,超聲時間30 min,乙醇提取液濃度分別為40%,50%,60%,70%,80%進行提取,紗布過濾,離心6000 r/min,15 min,分別取上清液1 ml,按1.3.2法操作,于499 nm處測定其吸光度值,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出總黃酮含量(以干燥品計)。
1.3.4.3 超聲波時間單因素實驗
準(zhǔn)確稱取2.00 g已粉碎的細葉景天粉末5份于5個100 ml的燒中,按料液比1∶20,乙醇提取濃度50%,超聲時間15、20、25、30、35 min進行提取,紗布過濾,離心6000 r/min,15 min,分別取上清液1 ml,按1.3.2法操作,于499 nm處測定其吸光度值,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出總黃酮含量(以干燥品計)。
1.3.5 四因素三水平正交試驗
為系統(tǒng)考察超聲波乙醇浸提法提取細葉景天中黃酮類成分的工藝參數(shù),根據(jù)已有資料和單因素實驗,選用乙醇濃度、超聲時間和料液比作為考察因素,以測得樣品中黃酮含量為考察指標(biāo)。進行L9(34)正交實驗[9-12]。
1.3.6 含量測定的方法學(xué)考查
1.3.6.1 精密度試驗
分別精密吸取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液1.0 ml于6只25 ml的容量瓶中,按1.3.2法操作,在499 nm處測定其吸光度值,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出總黃酮含量(以干燥品計),并計算RSD%。
1.3.6.2 穩(wěn)定性試驗
取樣品溶液,于選定波長499 nm處,按1.3.2法操作,測定顯色5、10、15、20、25 min的A值,以干燥品計,得出總黃酮的含量,并計算RSD%。
1.3.6.3 回收率實驗
在已知黃酮含量的樣品溶液中精密加入由低到高的不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)品,即分別取樣品溶液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 ml置于25 ml的量瓶中,再各加入0.200 mg/ml的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品1.0 ml。按1.3.2法操作,以干燥品計,計算回收率和RSD%。
1.3.7 最佳工藝驗證實驗
準(zhǔn)確稱取已粉碎的細葉景天2.00 g四份,分別按照最佳提取條件制備樣品,按1.3.2法操作,以干燥品計,計算黃酮的含量,并計算RSD%。
按照1.3.2方法操作,測定其最大吸收。結(jié)果表明:蘆丁在499nm處有一較大吸收峰,故選499nm為測定波長。
按照標(biāo)準(zhǔn)曲線制作方法操作,以吸光度為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得出回歸方程和r值。蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品回歸方程圖詳見表1、圖1。
圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程圖
表1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線
結(jié)果表明,回歸方程A=0.011C,相關(guān)系數(shù)r=0.9992,表明蘆丁濃度在0.8~0.48 μg/ml的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.3.1 料液比單因素實驗
按上述方法操作,于499 nm處測定其吸光度值,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算出總黃酮含量(以干燥品計)。
其中V=1 ml,k=0.011,n1=20,n2=30,n3=40,n4=50,n5=60分別代入A值計算可得含量。結(jié)果見表2、圖2。
表2 料液比單因素
圖2 料液比單因素
由表2、圖2可見,浸提固液比在l∶10至1∶30的范圍內(nèi),浸提料液比在l∶20時提取率最高,但隨后增加溶劑的量對提取率的變化不大.因此選取料液比為1∶15、1∶20、1∶25進行正交試驗。
2.3.2 乙醇濃度單因素
按上述方法操作,于499nm處測定其吸光度值,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出總黃酮含量(以干燥品計)。
其中V=1 ml,k=0.011,分別代入A值計算可得含量。結(jié)果見表3、圖3。
表3 乙醇濃度單因素
圖3 乙醇濃度單因素
由表3、圖3可見,隨著乙醇濃度的增加,黃酮的提取率也逐漸增加,但是當(dāng)乙醇濃度超過50%的時候,黃酮的提取率反而降低,所以選擇乙醇濃度40%、50%、60%進行正交試驗。
2.3.3 超聲波時間單因素實驗
按上述方法操作,于499 nm處測定其吸光度值,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出總黃酮含量(以干燥品計)。
其中V=1ml,k=0.011,分別代入A值計算可得含量。結(jié)果見表4、圖4。
表4 超聲時間單因素
圖4 超聲時間單因素
由表4、圖4可以看出,隨超聲波提取時間從10~35 min,提取得率逐漸提高,增加超聲波提取時間,提取得率逐漸提高,因此選取超聲時間為30、35、40 min進行正交試驗。
L9(34)正交實驗因素水平設(shè)計如表5所示。
表5 L9(34)正交試驗因素設(shè)計水平
準(zhǔn)確稱取2.00g已粉碎的細葉景天粉末9份于9個100 ml的燒中,按表5及表6進行浸提,離心6000 r/min,15 min,分別取上清液1 ml,按1.3.2法操作,于499 nm處測定其吸光度值,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線,以干燥品計,得出總黃酮含量(考慮到實際吸光度大于1,可以將所配溶液稀釋2倍)。
其中V=1 ml,k=0.011,n=30、40、50分別代入A值計算可得含量。結(jié)果見表6、表7。
表6 正交試驗方案及結(jié)果分析
表7 方差分析表
F臨界值 F0.01(2,2)=99 F0.05(2,2)=19
通過正交試驗和方差分析考慮A、B、C、D四因素在三個水平上的變化,可知A(乙醇濃度)、B(超聲時間)、D(料液比)因素的影響均無顯著性差異。因此得出影響細葉景天中黃酮類化合物提取率的因素主次順序為B>D>A>C,從平均提取得率看,提取條件A3B3C3D2,最好,所以選擇A3B3C3D2,即乙醇濃度為60%,超聲時間為40 min,料液比為1∶20。
2.5.1 精密度試驗
精密度實驗結(jié)果見表8。
表8 精密度考察結(jié)果
表8結(jié)果表明,RSD=2.96%,表明此實驗所用儀器精密度良好。
2.5.2 穩(wěn)定性試驗
穩(wěn)定性實驗結(jié)果見表9。
表9 穩(wěn)定性實驗結(jié)果
表9結(jié)果表明,RSD=2.29%,表明此樣品在25min內(nèi)有良好的穩(wěn)定性。
2.5.3 回收率實驗
回收率實驗結(jié)果見表10。
表10 回收率測定結(jié)果
表10結(jié)果表明,平均回收率為71.35%,RSD=2.13%,回收率結(jié)果稍微偏低。
按最佳提取工藝操作,以干燥品計,計算黃酮的含量,并計算RSD%。結(jié)果見表11。
表11 驗證實驗結(jié)果
由表11結(jié)果表明,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.3431,RSD=0.6567%,表明此提取工藝有良好的重現(xiàn)性。
正交試驗結(jié)果表明,采用超聲波乙醇浸提法提取細葉景天中總黃酮成分,影響細葉景天中黃酮成分提取條件的因素主次順序為B>D>A>C,最佳提取工藝條件為乙醇濃度60%,超聲時間40 min,料液比1∶20。本提取工藝條件穩(wěn)定、簡單、黃酮的得率高,可行。
在樣品的回收率試驗中,回收率結(jié)果稍微偏低,可能的原因有以下幾點:a.本實驗的樣品是中藥材,并且成分比較復(fù)雜,目標(biāo)成分損失較大;b.在提取過程中由于操作誤差,導(dǎo)致目標(biāo)成分有所損失。
利用超聲波乙醇浸提法從細葉景天中提取、純化得到的黃酮類物質(zhì)(以蘆丁為指標(biāo))其純度較高。超聲波可以強化乙醇浸提法,達到省時、高效、節(jié)能的目的,此方法采用全物理過程,無任何污染,是一條理想的提取黃酮類物質(zhì)的途徑,具有廣闊的應(yīng)用前景。
由于細葉景天中活性物質(zhì)的含量與產(chǎn)地、氣候、栽培條件有很大關(guān)系,故不同品種、不同時期、不同部位(根、莖、葉等)中黃酮類物質(zhì)含量可能會有一些差別,至于差別的大小還有待于進一步研究分析。
近年來,世界上掀起了植物藥開發(fā)的熱潮,植物藥以其天然低毒的特點倍受青睞,而黃酮類化合物以其廣譜的藥理作用引人矚目。本文實驗結(jié)果表明,細葉景天中含有較為豐富的黃酮類物質(zhì)。因此,具有廣泛的開發(fā)和利用價值。