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麻叶千里光中异黄酮的提取及测定分析



全 文 :收稿日期:2011-07-02; 修订日期:2011-10-28
基金项目:江苏省高校自然科学基金(No. 09KJD550203) ;
江苏省大学生实践创新训练计划项目(No. 2010006)
作者简介:高淑云(1955-) ,女(汉族) ,吉林敦化人,现任徐州工程学院教
授,硕士学位,主要从事天然药物有效成分分离及检测研究工作.
麻叶千里光中异黄酮的提取及测定分析
高淑云,杨晓东,吕文杰
(徐州工程学院,江苏 徐州 221008)
摘要:目的 以麻叶千里光为原料,采用索氏提取法、微波 -超声波协同提取法提取异黄酮并测定其含量。方法 对索氏
提取时间、温度、料液比;微波 -超声波协同提取时间、提取功率、料液比等单因素试验确定最佳单因素水平并做正交试
验,确定以甲醇为提取剂提取麻叶千里光中异黄酮化合物的最佳工艺条件。然后采用紫外分光光度法和高效液相色谱
法测定异黄酮含量。结果 最佳提取工艺为:索氏提取时间 5 h,提取温度 80℃,料液比为 1∶ 30(g /ml) ;微波提取时间
180 s,提取功率 120 W,料液比为 1∶ 35(g /ml)。紫外分光光度法测定麻叶千里光中异黄酮回收率为 99. 50%,精密度为
3. 659%;异黄酮含量索氏提取为 0. 130 3 mg /g,微波 -超声波协同提取为 0. 090 0 mg /g;高效液相色谱法测定麻叶千里
光中异黄酮回收率为 101. 3%,精密度为 0. 22%;异黄酮含量索氏提取为 0. 061 6 mg /g,微波 - 超声波协同提取为
0. 035 4 mg /g。结论 采用紫外分光光度法和高效液相色谱法测定麻叶千里光中异黄酮含量方法均较准确、可行。
关键词:麻叶千里光; 提取; 异黄酮; 紫外分光光度法; 高效液相色谱法
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2012. 01. 037
中图分类号:R284. 2 文献标识码:B 文章编号:1008-0805(2012)01-0084-03
麻叶千里光 Senecio cannabifolius Less,又名宽叶返魂草,为菊
科千里光属多年生草本植物,主要分布在吉林省长白山地区。该
植物全草入药,具有止血、镇痛的作用,可作外用止血药及肿瘤和
分娩前的镇痛药[1]。千里光属植物含少量生物碱、黄酮苷、酚类
等[2]。黄酮类化合物具有高效、低毒、廉价、抗氧化性强的特点,
从药食两用植物中逐渐被更多人认可。黄酮类化合物具有广泛
的药理活性 ,除传统意义上的抗炎、抗变态、抗病毒以及解热和
保肝作用外,近年来对其抗氧化、抗肿瘤和抗 HIV 病毒的研究日
趋深入。经实验表明,黄酮化合物对肿瘤等方面均有显著的药理
作用 ,说明此类化合物确有多种生物学活性[3]。对于异黄酮类
化合物的的研究,目前研究最深入,最为广泛的是大豆中异黄酮。
现代医学证明,大豆异黄酮与人体健康密切相关,具有许多生理
功能,如雌激素样作用、抗癌作用和缓解更年期综合症等。同时
大豆异黄酮还能够提高人体的免疫功能[4]。对于麻叶千里光中
异黄酮的提取检测目前还无报道。
生物类黄酮的传统提取方法主要分为水提法、碱性水或碱性
稀醇提取法、有机溶剂提取法和微波浸提法等。微波提取法的最
大优点就是提取时间短、温度较低,并且可以为植物有效成分大
规模生产的提取分离提供合理化生产工艺、流程及参数,因此避
免了长时间处于高温下的氧化,收率和产品质量都较传统方法
高[5 ~ 7]。
异黄酮含量测定的方法较多,如紫外区直接测定法,可见区
络合法、液相色谱法、荧光法、化学发光法、薄层扫描法等。麻叶
千里光中异黄酮测定未见报道。本实验是在前期研究基础
上[8 ~ 11],采用索氏提取和微波 -超声波提取两种方法提取麻叶
千里光中的异黄酮,采用紫外光谱法和高效液相色谱法测定其中
异黄酮含量,为今后进一步研究麻叶千里光提供科学依据。
1 材料与仪器
1. 1 药材与试剂 麻叶千里光产于吉林延边地区,经延边大学药
学院吕慧子教授鉴定为麻叶千里光(Senecio cannabifolius Less)。
甲醇为分析纯,磷酸,染料木素标准品(批号:080519 上海融禾医
药科技有限公司)。
1. 2 仪器与设备 高效液相色谱仪(美国 Agilent1100) ,UV -
1810 紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限公司) ,旋转蒸发
仪(郑州长城科工贸有限公司) ,CW -2000 型超声 -微波协同萃
取仪(中山大学 上海新拓联合公司) ,数显式电热恒温水浴锅
(国华电器有限公司) ,FZ102 型微型植物粉碎机(上海跃进医疗
器械厂) ,FA2104N电子天平(天津市泰斯特仪器有限公司)。
2 方法
2. 1 样品制备 用蒸馏水反复冲洗麻叶千里光药材至无污泥杂
物,放于 60℃恒温箱中干燥,然后用微型植物粉碎机粉碎成样品
装瓶备用。
2. 2 色谱条件 色谱柱为 Shim - pack - C18柱(416 mm × 150
mm,5μm) ,流动相为乙腈 - 0. 4%磷酸水溶液(1. 15∶ 8. 15) ,流
速:0. 8 ml /min紫外检测波长:327 nm;柱温:30 ℃。
2. 3 异黄酮的定性鉴定
2. 3. 1 紫外光谱扫描定性鉴定 首先取麻叶千里光样品 1. 000 g
置索氏提取器中,以甲醇为提取剂进行提取,将提取液用紫外分
光光度计在 200 ~ 400 nm区域内扫描。在 258nm有特征峰,而异
黄酮标准品染料木素的特征峰在 260 nm。
2. 3. 2 高效液相色谱定性鉴定 分别吸取标准品对照液和样品
提取液注入高效液相色谱仪中,按照色谱条件样品溶液和标准品
溶液在 8 min左右出现染料木素的特征吸收峰。
2. 4 提取方法选择
2. 4. 1 正交实验确定索氏提取法最佳提取参数 精称麻叶千里
光样品 1. 000g置提取器中,放于数显式电热恒温水浴锅上,以甲
醇为提取剂进行提取,紫外光谱法测定异黄酮,然后做正交实验
确定最优提取方案。
考虑到各因素之间的交互作用,同时为确定麻叶千里光中异
黄酮提取最佳条件,根据文献资料,故设定索氏提取温度,料液
比,索氏提取时间对提取率的影响,建立 3 因素 3 水平正交表。
见表 1。
表 1 提取条件因素及水平
编号
A
索氏温度 T /℃
B
料液比 t / g·ml -1
C
索氏时间 /h
1 80 1∶ 25 4. 0
2 90 1∶ 30 5. 0
3 100 1∶ 35 6. 0
2. 4. 2 正交实验确定微波 -超声波协同提取法最佳提取参数
称取 1. 000 g麻叶千里光样品置提取器中,然后放入微波 -超声
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波协同萃取仪中,以甲醇为提取剂,紫外光谱法测定异黄酮提取
率,进行正交实验。
固定超声波功率 50 W,设定微波提取功率、提取时间、料液
比对提取率的影响,建立 3 因素 3 水平正交表。见表 2。
表 2 提取条件因素及水平
编号
A
微波功率 P /W
B
时间 t / s
C
料液比 / g·ml -1
1 80 180 1∶ 25
2 100 210 1∶ 30
3 120 240 1∶ 35
2. 5 测定方法的选择
2. 5. 1 标准溶液的制备 精确称取染料木素标准品 2. 050 mg置
于 10 ml容量瓶中,加甲醇稀释至刻度,振摇溶解均匀,得浓度为
0. 205 mg /ml的储备液。
2. 5. 2 紫外光谱法 精密吸取储备液 2. 50 ml置于 25 ml容量瓶
中,用甲醇定容作为对照品溶液。精密量取对照品溶液 2,3,4,
5,6 ml分别置于 10 ml量瓶中,用甲醇稀释至刻度,摇匀。在 258
nm波长下进行测定,以吸光度值(Y)对浓度(X)作图。得回归
方程为:Y = 3. 657 61 X + 0. 014 16,R2 = 0. 999 7。结果表明,染
料木素在 0. 004 1 ~ 0. 012 3 mg范围内与其吸光度呈现良好的线
性关系。精确移取上述提取液 1. 00 ml定容至 250ml 容量瓶中,
测定吸光度,根据公式计算样品中异黄酮的含量。
异黄酮含量(mg /g)=吸光度 - 0. 014 163. 657 61 × 10 × 25 ×
10
5
2. 5. 3 高效液相色谱法 分别精密吸取储备液 1,2,3,4,5 μl,在
最佳色谱条件下,通过高效液相色谱仪测定吸收峰,得回归方程
为:Y = 5 414. 1X - 0. 109 0,R2 = 0. 999 9。结果表明,染料木素
在 0. 205 ~ 1. 025 μg 范围内与其峰面积呈现良好的线性关系。
将提取液通过专用针筒用 0. 45 μm 微孔膜过滤,装入高液配套
的小瓶内,进样量为 20 μl,测定吸收峰面积,然后根据公式计算
样品中异黄酮的含量:
异黄酮含量(mg /g)=峰面积 + 0. 1095414. 1 × 10 ×
1
5
3 结果
3. 1 异黄酮的定性分析结果 扫描结果在 258 nm 处有特征峰,
可证明麻叶千里光提取物中有异黄酮类化合物存在。
3. 2 提取实验结果
3. 2. 1 索氏提取实验结果 索氏提取正交实验结果见表 3。
表 3 索氏提取正交实验结果
水平 A B C 空列 异黄酮含量 C /mg·g - 1
1 1 1 1 1 0. 058 91
2 1 2 2 2 0. 131 38
3 1 3 3 3 0. 091 32
4 2 1 2 3 0. 083 11
5 2 2 3 1 0. 091 86
6 2 3 1 2 0. 084 48
7 3 1 3 2 0. 068 76
8 3 2 1 3 0. 091 59
9 3 3 2 1 0. 107 32
K1 2. 102 1. 584 1. 761
K2 1. 940 2. 345 2. 396
K3 2. 000 2. 117 1. 885
k1 0. 701 0. 528 0. 587
k2 0. 647 0. 782 0. 799
k3 0. 667 0. 706 0. 628
极差 R 0. 054 0. 254 0. 212
由正交表 3 可以看出,实验中 A1B2C2 含量较高,根据表中极
差 R分析,各个因素对提取率的影响顺序为 B > C > A,而分析最
佳为 B2C2A1。由于分析得到的最佳水平组合和实际得到的最优
水平组合不一致,因此需做验证性实验,结果最佳提取参数是:索
氏时间为 5 h,料液比为 1∶ 30(g /ml) ,索氏温度为 80℃。
3. 2. 2 微波 -超声波协同提取正交实验结果 见表 4。
表 4 微波 -超声波协同提取正交试验结果
水平 A B C 空列 异黄酮含量 C /mg·g - 1
1 1 1 1 1 0. 066 69
2 1 2 2 2 0. 070 52
3 1 3 3 3 0. 073 66
4 2 1 2 3 0. 067 37
5 2 2 3 1 0. 072 84
6 2 3 1 2 0. 064 78
7 3 1 3 2 0. 078 45
8 3 2 1 3 0. 066 14
9 3 3 2 1 0. 070 65
K1 1. 585 1. 597 1. 488
K2 1. 542 1. 575 1. 568
K3 1. 617 1. 572 1. 668
k1 0. 528 0. 532 0. 496
k2 0. 514 0. 525 0. 523
k3 0. 539 0. 524 0. 563
极差 R 0. 025 0. 008 0. 067
由正交表 4 可以看出:实验中 A3B1C3 含量较高,根据表中极
差 R分析,各个因素对提取率的影响顺序 C > A > B,而分析最佳
为 C3A3B1。由于分析得到的最佳水平组合和实际得到的最优水
平组合不一致,因此需做验证性实验,结果提取的最佳水平组合
为:提取时间为 180 s,料液比为 1 ∶ 35(g /ml) ,微波功率为 120
W。
3. 3 加标回收率实验结果
3. 3. 1 紫外光谱法加标回收率实验结果 取储备液配成浓度为
0. 137 μg /ml的稀释标准液;称取 2 g麻叶千里光样品,在最佳条
件下提取并测得浓度为 0. 260 6μg /ml 的提取液。量取提取液
1. 5,2,2. 5 ml各 3 份,分别加入标准液 2,2,2,2. 5,2. 5,2. 5,3,3,
3 ml。测定吸光度,计算回收率。结果见表 5。
表 5 紫外回收率实验结果
测定次数
本底值
m /μg
加标量
m /μg
测定值
m /μg
回收率
(%)
1 0. 390 9 0. 274 0 0. 662 0 98. 90
2 0. 390 9 0. 274 0 0. 662 5 99. 10
3 0. 390 9 0. 274 0 0. 663 9 99. 60
4 0. 521 2 0. 342 5 0. 862 5 99. 60
5 0. 521 2 0. 342 5 0. 862 9 99. 70
6 0. 521 2 0. 342 5 0. 863 4 99. 90
7 0. 506 5 0. 411 0 0. 916 5 99. 70
8 0. 506 5 0. 411 0 0. 915 9 99. 60
9 0. 506 5 0. 411 0 0. 915 3 99. 40
平均值 99. 50
实验回收率在 98. 90% ~ 99. 90%以内,说明本试验的准确
性较好,测定结果可信。
3. 3. 2 高效液相色谱法加标回收率实验结果 在高效液相色谱
仪中分别进样 1. 375,1. 356,1. 358,1. 364,1. 385 μg,对应进标准
溶液各 1. 025 μg,测定吸收峰,计算回收率如表 6。
表 6 高液回收率实验结果
本底值
m /μg
加标量
m /μg
测定值
m /μg
回收率
(%)
平均回收率
(%)
RSD
(%)
1. 375 1. 025 2. 380 98. 05
1. 356 1. 025 2. 300 93. 32
1. 358 1. 025 2. 450 106. 5 101. 3 0. 055 95
1. 364 1. 025 2. 385 99. 61
1. 385 1. 025 2. 500 108. 8
收率在 93. 32% ~ 108. 8%以内,说明实验的准确性较好,测
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定结果可信。
3. 4 精密度实验
3. 4. 1 紫外光谱测定法精密度实验结果 从同一提取液中分别
精密吸取 5. 0 ml于 50 ml容量瓶中,用甲醇定容,在相同条件下
测定 6 次,得 RSD为 3. 659%,说明重复性较好,测定结果可信。
3. 4. 2 高效液相色谱法测定精密度实验结果 以最佳条件提取
麻叶千里光样品,用高效液相在同一条件下重复测定 6 次,得
RSD为 0. 22%,相对标准偏差在 5%以内,重复性较好,测定结果
可信。
3. 5 重复性实验
3. 5. 1 紫外光谱法重复性实验结果 取 6 份样品提取后分别进
样,得出 RSD为 3. 21%,重现性较好,测定结果可信。
3. 5. 2 高效液相色谱法重复性实验结果 取 6 份样品提取后分
别进样,得出 RSD为 1. 03%,说明本实验的重复性较好,测定结
果可信。
3. 6 异黄酮含量的测定 准确称取样品 5. 00 g10 份分别在索氏
提取法、微波 -超声波协同提取法的最佳提取条件下,以甲醇为
提取剂进行提取,提取液进行旋转蒸发后定容到 10 ml 容量瓶
中,然后用紫外分光光度计和高效液相色谱仪测定麻叶千里光中
异黄酮含量。
3. 6. 1 紫外分光光度法测定 将提取液吸取 0. 1 ml 定容至 25
ml容量瓶中进行稀释。测定结果如表 7。
表 7 紫外测定结果
提取方法 吸光度
浓度
C /μg·ml -1
平均值
C /μg·ml -1
RSD
(%)
索氏提取法 0. 945 0. 254 0
0. 997 0. 269 0
0. 963 0. 259 0 0. 260 6 1. 858
0. 964 0. 260 0
0. 970 0. 261 0
微波 -超声波 0. 622 0. 166 0
协同提取法 0. 660 0. 177 0
0. 690 0. 185 0 0. 180 0 4. 541
0. 709 0. 190 0
0. 680 0. 182 0
通过计算,麻叶千里光索氏提取法得到异黄酮含量为
0. 130 3 mg /g,微波 -超声波提取法得到异黄酮含量为 0. 090 0
mg /g。
3. 6. 2 高效液相色谱法测定 将样品提取液用 0. 45 μm 微孔膜
过滤,取续滤液 5 μl进样测定。结果如表 8。
通过计算,麻叶千里光通过索氏提取法得到异黄酮含量为
0. 061 6 mg /g,通过微波 - 超声波提取法得到异黄酮含量为
0. 035 4 mg /g。
4 讨论
4. 1 提取剂的选择 因异黄酮及其苷类均可溶于甲醇和乙醇,两
者都可作为提取溶剂。预备试验表明,在同样条件下,甲醇做溶
剂时的提取率大于乙醇,因此本试验选择甲醇做提取剂。4. 2
提取方法的选择 索氏提取法比微波 -超声波协同提取法提取率
高些,原因是试验中样品量较大,用微波 -超声波提取时容量受
限制,提取过程不容易控制,使提取效率降低。微波 -超声波协
同提取法与传统提取技术相比,具有用量少、节能、污染小、加热
均匀、热效率较高、省时等优点。但是,微波提取也存在一定的局
限性。
表 8 高效液相测定结果
提取方法 峰面积
浓度 /
μg·ml -1
平均值 /
μg·ml -1
RSD
(%)
索氏提取法 854. 378 0. 031 56
740. 957 0. 027 37
852. 388 0. 031 49 0. 030 8 6. 524
887. 873 0. 032 78
微波 -超声波 475. 123 0. 017 55
协同提取法 565. 059 0. 020 87
483. 858 0. 017 87 0. 017 7 12. 51
391. 269 0. 014 45
4. 3 测定方法的选择 紫外光谱法测定结果虽然高于高效液相
色谱法测定结果,但是高液的精密度高于紫外,实验结果出现偏
差也是诸多因素造成的。高效液相色谱法是一种灵敏度、精密度
均较高的测定方法,而紫外光谱法也不失为一种便利的检测方
法。
参考文献:
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