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都匀楼梯草总黄酮提取工艺及其抗氧化性能研究



全 文 :都匀楼梯草总黄酮提取工艺及其抗氧化性能研究

杨再波,龙成梅,毛海立,孙成斌
(黔南民族师范学院 化学与化工系,贵州 都匀 558000)
摘 要:采用正交试验法优化都匀楼梯草中总黄酮的超声波提取工艺,考察超声波作用时间、乙醇浓度和液料比 3
个因素对都匀楼梯草总黄酮提取率的影响,确定都匀楼梯草总黄酮的优化超声波提取工艺条件为:提取溶剂 80%乙
醇,料液比 1:25,超声波作用时间 40 min,最佳提取率为 1. 62%。乙醇提取物抑制 DPPH 自由基的能力 IC50 = 125. 25
μg /mL,说明都匀楼梯草不同极性部位均具有一定的抗氧化活性。
关键词:都匀楼梯草;总黄酮;DPPH自由基;抗氧化性能
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1674 - 2389(2013)06 - 0007 - 03
Study on extracting technology and Antioxidant Activity Total Flavonoids
From Elatostema duyunens
YANG Zai-bo,LONG Cheng-mei,MAO Hai-li,SUN Cheng-bin
(Department of Chemistry and Chemical Engineering,Qiannan Normal University for
Nationalities,Duyun 558000,Guizhou,China)
Abstract:Ultrasonic extraction of flavonoids in Elatostema duyunens was optimized by an orthogonal experiment. The effects
of ultrasonic extraction treatment time,ethanol and ratio of liquor to material on the extraction yield of Elatostema duyunens were
investigated. The optimized ultrasonic extraction was determined as follows:ratio of liquor to material 1:25 for 40 min with 80%
ethanol in a single ultrasonic extraction process,The best extraction yield was 1. 62% . DPPH radical inhibition capacity of IC50
was 125. 25μg /mL,The results showed that the E. duyunens has some antioxidant activity.
Key words:Elatostema duyunens;Total flavanone;DPPH;Antioxidant Activity
都匀楼梯草为荨麻科楼梯草属植物都匀楼梯草 (Elatostema duyunens)全草,为多年生草本植物,
主要生长于贵州省都匀市,是都匀苗族民间常用的中草药,以全草入药,民间主要用于治疗风湿性关节
炎、风湿疼痛、骨折、痈疖肿毒、全身水肿和小便不利等症,特别在治疗风湿性关节炎、风湿疼痛和骨折
疗效较为显著。该植物是 2007 年 4 月中国科学院植物研究所王文采[1]1 - 3院士首次在贵州省都匀市斗
篷山风景名胜区发现,并将其与上林楼梯草(E. shanglinense)进行详细的分析和比较,发现其植物形态
特点与上林楼梯草具有一定的差别,因而将其命名为都匀楼梯草(E. duyunens)。由于是新发现品种,
几乎未见文献资料关于该植物活性化学成分的研究报道,为了挖掘其药用价值,本研究对其总黄酮的
提取工艺进行优化,同时对其乙醇提取物的抗氧化能力采用 DPPH法进行初步研究。
1 仪器、试剂与材料
1. 1 主要仪器
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黔南民族师范学院学报 2013 年第 6 期
* ※基金项目:贵州省教育厅 2010 年度自然科学研究基金资助项目(黔教科 2010094)
收稿日期:2013 - 10 - 09
作者简介:杨再波(1976 -),男(侗族),贵州石阡人,硕士,副教授,研究方向:天然产物化学及有机化学的教学研究.
TU -1901 紫外分光光度计(北京普析通用仪器公司) ;粉碎机(浙江金华武义屹立仪器公司) ;旋
转蒸发仪(英欲予华仪器厂) ;电子天平(赛多利斯公司) ;恒温电热套(天津市泰斯特公司) ;
KQ3200DE型超声波清洗器,DZ -2A型真空干燥箱(英欲予华仪器厂)。
1. 2 主要试剂
芦丁标准品(西亚试剂公司,批号 2012012)。5% NaNO2,10% Al(NO3)3,NaOH 试液,乙醇,正丙
醇,石油醚,均为分析纯。
1. 3 材料
都匀楼梯草地上部分采于贵州省都匀市斗篷山,经鉴定为荨麻科楼梯草属植物都匀楼梯草 (Ela-
tostema duyunens)全草,将其自然阴干后粉碎过 80 目筛备用。
2 方法
2. 1 标准曲线的绘制[2]p13 - 15
精密称取经 105℃ 干燥至恒重的芦丁对照品 20. 01 mg置 100 ml量瓶中,用 60% 乙醇溶解并稀释
至刻度,摇匀,即得对照品溶液(0. 2001 mg /mL)。精密量取上述对照品溶液 0. 25、0. 5、1. 0、2. 0、3. 0
ml,分别置于 25 mL量瓶中,加入 5% NaNO2溶液 1 mL,静置 6 min,加入 10% Al(NO3)3 溶液 1 mL,静
置 6 min,再加入 4%NaOH溶液 10 mL,用水定容至刻度,摇匀,即得 2. 0、4. 0、8. 0、16. 0、24. 0μg /mL的
标准溶液,静置 15 min后,以空白试剂为参比,分别于 510 nm处测定吸光度。以浓度(C)为横坐标,吸
光度(A)为纵坐标,求得方程为:A = A =0. 0107C + 0. 0267 (R =0. 998)。结果表明,该方法在 2. 00 ~
24. 00 μg /mL范围内线性关系良好。
2. 2 都匀楼梯草总黄酮的提取工艺优化
2. 2. 1 正交实验设计因素与水平
选择乙醇作为提取溶剂,以乙醇体积分数、超声时间、料液比作为对总黄酮提取得率的影响。通过
单因素实验筛选出总黄酮得率影响显著的因素并确定出它们的最佳范围,再通过正交试验设计[3]p91 - 95
确定最佳的提取条件。因此,以超声时间 A、乙醇体积分数 B、料液比 C 作为考察的 3 个因素,各取 3
个水平,见表 1;选用 L9(3
4)正交表设计实验,见表 2。
2. 2. 2 正交实验结果
准确称取 1. 0000g都匀楼梯草粉末于 250 mL具塞锥形瓶中,加人 20 mL石油醚超声 30 min 除去
脂溶性成分,过滤,残渣室温下挥干后,按表 2 正交设计方案在 80℃温度下进行超声提取实验,然后过
滤,滤液用 95% 乙醇定容至 100 mL,即得待测液。按 2. 1 方法测定总黄酮含量,然后计算都匀楼梯草
中总黄酮得率(%)。
表 1 正交实验因素水平表
水平 超声时间 /min /A 乙醇体积分数 /% /B 料液比 /g:mL /C
1 30 70 1∶ 15
2 35 80 1∶ 20
3 40 95 1∶ 25
由表 2 可知,通过对正交试验结果进行均值比较和极差分析,得都匀楼梯草中最佳提取条件为 A3
B2C3,即就是最佳提取的超声波时间 40min、乙醇体积分数 80%、料液比为 1∶ 25;而对总黄酮提取影响
的最主要因素为乙醇体积分数,其次是超声波时间,最后才是料液比。从正交设计表中可以看出,试验
号 7 的总黄酮浓度 6. 20μg /mL和得率 1. 55%最高,其提取条件为 A3 B1C3,即超声波时间 40min、乙醇
体积分数 70%、料液比为 1∶ 25,与均值比较结果不稳合。因而需对均值比较分析最佳条件进行验证性
试验,通过验证实验得总黄酮的得率为 1. 62%。因此,都匀楼梯草中总黄酮的最佳工艺为 A3 B2C3,即
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超声波时间 40min、乙醇体积分数 80%、料液比为1∶ 25。
表 2 L9(3
4)正交实验结果与分析
序号 A B C 浓度 μg /mL 总黄酮得率 /%
1 1 1 1 4. 89 1. 22
2 1 2 2 4. 33 1. 08
3 1 3 3 3. 39 0. 85
4 2 1 2 3. 86 0. 96
5 2 2 3 5. 64 1. 41
6 2 3 1 3. 39 0. 85
7 3 1 3 6. 20 1. 55
8 3 2 1 5. 73 1. 43
9 3 3 2 4. 23 1. 06
k1 3. 44 3. 9 3. 71
k2 3. 50 4. 04 3. 40
k3 4. 13 3. 13 3. 95
R 0. 69 0. 91 0. 55
2. 3 DPPH自由基清除测试
2. 3. 1 都匀楼梯草抗氧化物质的提取
称取经粉碎的都匀楼梯草 300. 00g 于 3000mL 圆底烧瓶中,用石油醚去除色素后,再用 70%乙醇
浸泡 24h后,连续回流提取 3 次,每次 3 小时,过滤,合并提取液,然浓缩至干得浸膏;浸膏再加入适量
无水乙醇加热使其基本完全溶解后,去除不容物,然后再浓缩至干得固体,置于冰箱备用。
2. 3. 2 不同极性部位 DPPH自由基清除测试
按照文献[4]p1982 - 1985、[5]p1191 - 1193、[6]p150 - 152的方法,取不同浓度的提取物溶液 1 mL 与 2. 5 mL 2 × 10 -4
mol·L -1DPPH溶液,用无水乙醇定容至 5mL,充分混匀,在室温下静置反应 30min后,在 515 nm处测定
其吸光度 Ai。同时用同法测定 2. 5mL 2 × 10 -4mol·L -1 DPPH 溶液与用无水乙醇定容至 5mL,混合均
匀 30min后测吸光度 A0。用 1 mL不同浓度提取物溶液与用无水乙醇定容至 5mL,混合后 30min 后测吸
光度Aj。每份样品平行操作3次,取平均值,然后按下式计算自由基清除率,并计算出半数抑制率(IC50)。
清除率 IC(%)=[1 - (Ai - Aj)/A0]× 100%
表 3 乙醇提取物 DPPH测试结果
浓度(μg /mL ) 清除率% 浓度(μg /mL ) 清除率%
10. 10 6. 04 161. 60 58. 61
20. 20 11. 30 181. 80 64. 42
30. 30 16. 34 242. 40 69. 98
40. 40 22. 52 262. 60 75. 05
60. 60 34. 78 323. 20 79. 55
80. 80 41. 24 363. 60 81. 32
101. 00 48. 45 646. 40 85. 41
由表 3 可知,都匀楼梯草乙醇提取物对 DPPH 自由基具有一定的清除作用,并且随浓度的增加而
逐渐增加,当浓度达到 161. 60μg /mL时,其清除率为 58. 61%。
当浓度达到 323. 20 ~ 646. 40μg /mL时,清除率在 79. 55% ~ 85. 41%之间,其变化幅度不大。将
其清除率为 Y,浓度为 X,用 Excel软件进行线性回归计算回归方程,得回归方程为:
Y =0. 3321X +8. 4029,相关系数 R =0. 9712。由此可知,回归方程线性较好,其 IC50 =125. 25μg /mL。
(下转第 6 页)
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何况真添个。东君仗你,后期还肯怜么?
这些词作多为超过 94 字的慢词,表现的也是相思离别的内容,但和其令词所表现出来的自然本色
的恋情词有所不同,整体上呈现出高华醇雅的韵味,其写情不仅深情绵缈,而且细致周详,显然这种词
风受到姜夔词作的影响,采取的表现方法是铺叙展衍的艺术手段。词用赋法进行铺叙,始自柳永的慢
词,后经周邦彦加以改造,使其更加和谐细腻,更容易表现委曲复杂的情感;至姜夔、史达祖等雅派词
人,更是在他们的咏物词中把铺叙展衍的艺术手法发展至无以复加的境界,这种艺术手法自然也被推
崇“秦周姜史”的莫友芝所继承,使其言情词作表现出雅化和多角度铺叙的倾向,这在其十首《洞仙歌》
中表现得更加明显。这十首词为联章体词作,对相思之情反复渲染,不仅显示了相思的浓烈、相爱的深
厚,更是用铺叙展衍的手法把相思离别之情抒发得淋漓尽致、委曲周详,使一年四季、日日夜夜都充满
了无尽的深情,实在是情真意挚,缠绵不尽。
五、小结
总之,莫友芝词创作和其词学观念相一致,他以姜夔为代表的南宋醇雅词派为范式,借鉴其清空骚
雅的艺术手法,努力使自己的词作保持本色自然的传统,并致力于去粗求精、除俗就雅的词学追求,故
其词作在总体上呈现出清雅疏淡、本色自然、深情绵缈而又细致周详的艺术特征。
参考文献:
[1][清]赵尔巽主编.清史稿[M].北京:中华书局,1977.
[2]张剑、陶文鹏、梁光华校点.莫友芝诗文集[M].北京:人民文学出版社,2009.
[3]唐圭璋.词话丛编[M].北京:中华书局,1986.
[4][清]莫友芝.影山词.黔南丛书本[M].贵阳:文通书局,1936.
[5][清]莫友芝.影山词.同声月刊本[M].南京:同声月刊社,1941.
[6][清]莫友芝.影山词.影山草堂学吟稿本[M].钞本,台湾“国立中央图书馆”藏.
(责任编辑:文 静)
(责任校对:石尚彬
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)
(上接第 9 页)
3 结论
本研究采用超声波提取法对都匀楼梯草中总黄酮的最佳提取工艺进行优化,其最佳提取工艺为超声
波时间 40min、乙醇体积分数 80%和料液比为 1∶ 25,最佳提取得率为 1. 62%。同时还对都匀楼梯草乙醇
提取物抗氧化性能采用 DPPH 进行测试,测试结果表明,对 DPPH 自由基有一定的清除作用,其 IC50 =
125. 25 μg /mL。这一结果提示我们,都匀楼梯草乙醇提取物具有抗氧化活性,可以对其进一步开发。
参考文献:
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(责任编辑:李永波)
(责任校对:李永波)
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