全 文 :收稿日期:2009-10-20; 修订日期:2010-05-14
基金项目:教育部春晖计划项目(No. Z2008 - 1 - 75014) ;
宁夏回族自治区自然科学基金(No. NZ0892)
作者简介:王基云(1985-) ,男(汉族) ,山东烟台人,现为宁夏医科大学在
读硕士研究生,学士学位,主要从事天然产物化学及中药药理学研究工
作.
* 通讯作者简介:王 妍(1958-) ,女(汉族) ,陕西西安人,现任宁夏医科
大学基础医学院教授,硕士研究生导师,学士学位,主要从事天然产物化
学研究工作.
正交实验法优选沙枣花总黄酮提取工艺及
沙枣花醇提物体外抗氧化活性的研究
王基云1,陆钊罡1,王 丹2,肖 旭1,张振华1,姚 遥1,3,王 锐1,王 妍1*
(1.宁夏医科大学基础医学院,宁夏 银川 750004;
2.宁夏回族自治区第三人民医院,宁夏 银川 750000;
3.宁夏医科大学医学科学技术研究中心,宁夏 银川 750004)
摘要:目的 研究提取沙枣花(elaeagnus angustifolia blossoms,EAB )中总黄酮的最佳工艺条件,并观察了沙枣花醇提物
(the alcohol extracts of elaeagnus angustifolia blossoms,AE - EAB )清除氧自由基的作用。方法 以芦丁为对照品,NaNO2 -
Al(NO3)3 - NaOH显色体系作为显色剂,采用正交实验方法对沙枣花总黄酮提取方法进行了系统研究。结果 最佳提取
工艺为 20 倍量 70%乙醇回流 3 次,1 h /次。AE - EAB对氧自由基的清除作用随着浓度的升高而增强。结论 EAB总黄
酮的最佳提取工艺为 A2B2C1D3。AE - EAB对氧自由基有清除作用.
关键词:沙枣花; 总黄酮; 紫外分光光度法; 正交实验; 氧自由基
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2010. 10. 030
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2010)10-2487-03
Optimization Extraction Technology of Total Flavonoids in Elaeagnus an gustifolia
Blossms by Orthogonal Test and Antioxidant Activity of the Alcohol Extrcact in Vitro
WANG Ji-yun1,LU Zhao-gang1,WANG Dan2,XIAO Xu1,ZHANG Zhen-hua1,YAO Yao1,3,WANG Rui1,WANG
Yan1*
(1. Chemistry Staff Room of Foundation Institute of Ningxia Medical University,YinChuan 750004,China;
2. Medical Science and Technology Research Center of Ningxia Medical University ,Yinchuan 750004,China)
Abstract:Objective To study the optimal extraction technology of total flavonoids in Elaeagnus angustifolia blossoms(EAB) ,
and the free radicals scavenging effect of the alcohol extract of Elaeagnus angustifolia blossoms(AE - EAB ). Methods Using
Rutin as the evaluating criteria and NaNO2 - Al(NO3)3 - NaOH as chromogenic agent,the extraction condition was studied by
orthogonal test. Results The optimal technological conditions were attained by the orthogonal experiment as follows:extraction
with70% ethanol,ethanol volume 20 ml for 1 g EAB every time,and extracting for 3 times (40 min for each time). The scaven-
ging effect on oxygen free radical was proportional to the concentration of AE - EAB. Conclusion The optimum extraction technol-
ogy is A2B2C1D3 . AE - EAB has scavenging effect on oxygen free radical .
Key words:Elaeagnus an gustifolia L .; Total flavonoid; UV; Orthogonal design
沙枣花为胡颓子科植物沙枣 Elaeagnusan - gustifolia L . 的
花,主产于西北地区,在宁夏地区资源非常丰富。据《中药大辞
典》记载,沙枣花主要含山萘酚、花白素、脂肪油和少量挥发油 ,
具有止咳平喘的功能 ,可用于治疗慢性气管炎[1]。目前对沙枣
花研究较多的是其挥发油成分[2],但也有人初步研究了青海省
沙枣花黄酮类物质的提取方法[3],已有人利用沙枣花提取液中
的功能成分黄酮类化合物对羟基自由基进行了清除试验研究,发
现沙枣花中的黄酮类化合物对羟基自由基有着较好的清除效
率[4],本实验观察了 AE - EAB对氧自由基的清除作用,发现 AE
- EAB对氧自由基有清除作用,并随着浓度的升高而增强。本
文以提取物中总黄酮含量为指标,采用正交实验设计和紫外分光
光度法对沙枣花中总黄酮的提取条件及含量测定进行了系统的
研究,为进一步开发利用沙枣花及沙枣资源提供科学依据。
1 仪器与试药
1. 1 仪器 旋转蒸发仪(上海亚荣) ;SHB - III 型循环式多用真
空泵(郑州长城科工贸有限公司) ;KQ - 3200 DE 数控超声波清
洗器(昆山市超声仪器有限公司) ;Mili - Q 超纯水仪(法国) ;电
子天平(梅特勒 -托利多仪器有限公司) ;7225N 分光光度计(北
京瑞利分析仪器公司)。
1. 2 药材与试剂 沙枣花采自宁夏医学院旁沙造林,经宁夏区药
品检验所中药研究室主任韩文欣鉴定为胡颓子科植物沙枣树
Elaeagnus angustifolia L.的新鲜花序。水为超纯水,其它试剂均
为分析纯。芦丁标准品(中国药品生物制品检定所,批号:
100080)。
2 方法
2. 1 分光光度法测定沙枣花总黄酮的含量[5]
2. 1. 1 对照品溶液的制备 精密称取在 120℃干燥至恒重的芦
丁对照品 50 mg,置于 25 ml 量瓶中,加甲醇适量,置水浴上微热
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使溶解,放冷,加甲醇至刻度,摇匀。精密量取 10 ml,置 100 ml
量瓶中,加水至刻度,摇匀,即得(每 1 ml中含无水芦丁 0. 2 mg)。
2. 1. 2 标准曲线的制备 精密吸取标准溶液 1,2,3,4,5,6 ml 置
25 ml 量瓶中,各加亚硝酸钠溶液 1. 00 ml,混匀,放置显色 6
min,加 10%硝酸铝溶液 1 ml,摇匀,放置 6 min,加氢氧化钠试液
10 ml,再加水至刻度,摇匀,放置 15 min,以相应试剂为空白,照
紫外 -可见分光光度法在 500 nm 波长处测定吸光度,以吸光度
为纵坐标,浓度为横坐标,绘制标准曲线。其回归方程 Y =
10. 316X - 0. 002 6,相关系数 r = 0. 999 2,线性关系良好。见
表 1,图 1。
表 1 标准曲线测定数据
芦丁浓度 C /mg·ml -1 吸收度 A
0. 008 3 0. 084
0. 016 5 0. 172
0. 024 5 0. 242
0. 033 1 0. 341
0. 041 3 0. 421
0. 049 6 0. 512
图 1 芦丁浓度 -吸光度标准曲线
2. 1. 3 供试品溶液制备 取本品粗粉 1 g,精密称定,置索氏提取
器中,加石油醚适量,加热回流至提取液无色,放冷,弃去乙醚液。
再加甲醇 90 ml,加热回流至提取液无色,转移至 100 ml量瓶中,
用甲醇少量洗涤容器,洗液并入同一量瓶,加甲醇至刻度,摇匀。
精密量取 10 ml,置 100 ml量瓶中,加水至刻度,摇匀。紧密量取
3 ml,置 25 ml量瓶中,照标准曲线制备项下的方法,自“加亚硝
酸钠”起依法测定吸光度。
2. 1. 4 稳定性实验 精密吸取对照品溶液和供试品溶液各 3 ml
置 25 ml容量瓶,分别按照“2. 1. 2”项中“加亚硝酸钠溶液 1. 00
ml”起,至“加氢氧化钠试液 10 ml,再加水至刻度,摇匀,放置”操
作,用以同样方法加入显色剂的溶剂作空白,分别在 2,5,15,
30,45,60 min 测定吸收度,结果表明,对照品吸收度 RSD =
0. 764 (n = 6) ,样品吸收度 RSD = 4. 556,说明稳定性较好。结果
见表 2。
表 2 稳定性实验结果
时间 t /min 对照品吸收度 A 供试品吸收度 A
2 0. 242 0. 011
5 0. 242 0. 011
15 0. 240 0. 012
30 0. 241 0. 011
45 0. 238 0. 011
60 0. 238 0. 012
RSD(%) 0. 764 4. 556
2. 1. 5 精密度实验 精密吸取同一份对照品和供试品溶液各 5
份,每份 3 ml置 25 ml 容量瓶,按照“2. 1. 2 项中“加亚硝酸钠溶
液 1. 00 ml”起,至“加氢氧化钠试液 10 ml,再加水至刻度,摇匀,
放置”操作,用以同样方法加入显色剂的溶剂作空白,测定吸收
度,结果表明,对照品吸收度 RSD = 0. 185% (n = 5) ,样品吸收度
RSD = 4. 141% (n = 5) ,说明精密度较好。数据见表 3。
2. 1. 6 重复性实验 精密称定同一批沙枣花粉末 5 份各 1. 0 g,
按照“供试品溶液的制备”方法制得供试品溶液,测定吸收度,结
果表明,RSD = 4. 214,说明重复性较好。结果见表 4。
表 3 精密度实验结果
样品编号 对照品 A 供试品 A
1 0. 242 0. 011
2 0. 242 0. 011
3 0. 241 0. 011
4 0. 242 0. 010
5 0. 242 0. 011
RSD% 0. 185 4. 141
表 4 重复性实验结果
样品编号 吸收度 A 总黄酮含量(%) RSD(%)
1 0. 010 1. 017 8
2 0. 011 1. 098 6
3 0. 010 1. 017 8 4. 214
4 0. 011 1. 098 6
5 0. 010 1. 017 8
珋x 0. 011 6 1. 0501
2. 1. 7 加样回收率实验 取已知总黄酮含量的沙枣花粉末(含总
黄酮 13. 41% )3 份,每份 1 g,精密称定,然后照“供试品溶液的
制备”项下进行制备,制备后各取 3 ml,同时分别加入已知浓度
的芦丁标准液 1. 0,2. 0,3. 0 ml,依照上述样品测定的方法测定,
求出回收率结果,结果表明,3 次测定的平均回收率为 105. 0%,
(RSD = 0. 525%,n = 3)。说明该测定方法测得的结果准确。结
果见表 5。
表 5 回收率实验结果
次数
沙枣花中
的量 m /mg
芦丁加入
量 m /mg
理论值
m /mg
测量值
m /mg
回收率
(%)
平均回收
率(%)
RSD
(%)
1 0. 2 134. 3 140. 2 104. 4
2 134. 1 0. 4 134. 5 141. 2 105. 0 105. 0 0. 525
3 0. 6 134. 6 142. 0 105. 5
2. 2 总黄酮提取工艺研究
2. 2. 1 乙醇超声提取法 称取沙枣花粉末约 1 g,加 100 ml 95%
乙醇,超声波提 1 h,抽滤。滤渣再加 100 ml 95%乙醇,超声波提
取 2. 5 h,抽滤,合并两次滤液,减压回收乙醇至滤液仅剩 100 ml,
精密量取 10 ml,至 100 ml量瓶中,加水至刻度,摇匀。精密量取
3 ml,至 25 ml量瓶中,备用。照标准曲线制备项下的方法,自“加
亚硝酸钠”起依法测定吸光度。
2. 2. 2 乙醇回流提取法 称取沙枣花花 1 g,加 95%乙醇 100 ml,
煮沸 1 h,过滤。药渣再加 95%乙醇 100 ml,煮沸 1 h,过滤。合并
2 次滤液,减压浓缩至 100 ml,精密量取 10 ml,至 100 ml量瓶中,
加水至刻度,摇匀。精密量取 3 ml,置 25 ml 量瓶中,备用。照
“2. 1. 2”标准曲线制备项下的方法,自“加亚硝酸钠”起依法测定
吸光度。评价二者效果法总黄酮的含量。结果见表 6。
表 6 提取方法考察结果 %
提取方法 沙枣花花总黄酮含量
超声提取 1. 245 6
回流提取 0. 723 5
2. 2. 3 正交设计实验
供试品制备:称取干燥恒重的沙枣花粉末 10 g,共 9 份按照
L9(3
4)正交设计实验表确定的条件(见表 7)以加乙醇量、乙醇浓
度、提取时间、提取次数 4 因素进行超声提取,提取液过滤浓缩
后,定容在 100 ml 量瓶中,取 10 ml 定容置 100 ml 容量瓶中,摇
匀,作为供试品溶液。
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供试品溶液中总黄酮的含量测定:精密吸取正交设计中每份
供试品提取液 3 ml置 25 ml容量瓶中,参照“2. 1. 2”标准曲线制
备项下的方法,自“加亚硝酸钠”起测定吸光度。结果见表 8。
运用统计软件 DPS v7. 05 对数据进行分析,结果可知,因素
B差异有显著性(P < 0. 05) ,因素 A、因素 C、因素 D差异无显著
性;各因素对总黄酮提取的影响大小分别为 B > A > D > C,即乙
醇浓度 >料液比 >提取次数 >提取时间;提取沙枣花中总黄酮
的最佳提取条件为 A2B2C1D3,即 70%的乙醇,料液比 1∶ 20,提
取 3 次,1 h /次。
验证实验表明,此方法都有较好的重复性,方法可行 L9(3
4)
正交设计实验,沙枣花总黄酮提取的最佳工艺为 A2B2C1D3,即
20 倍量 70%乙醇,回流 1 h,回流 3 次。
表 7 L9(34)因素水平
水平
A
加乙醇量 /倍
B
乙醇浓度(%)
C
提取时间 t /h
D
提取次数
1 10 50 1 1
2 20 70 1. 5 2
3 30 90 2 3
表 8 L9(34)正交设计实验结果
实验号 A B C D 总黄酮含量(%)
1 1 1 1 1 0. 731 7
2 1 2 2 2 0. 941 9
3 1 3 3 3 0. 941 9
4 2 1 2 3 1. 015
5 2 2 3 1 1. 354
6 2 3 1 2 1. 081
7 3 1 3 2 0. 74
8 3 2 1 3 1. 354
9 3 3 2 1 0. 95
总Ⅰ 0. 871 9 0. 828 83 1. 055 7 1. 011 93
黄Ⅱ 1. 149 93 1. 216 6 0. 968 83 0. 921 07
酮Ⅲ 1. 014 63 0. 991 07 1. 011 93 1. 103 47
R 0. 278 03 0. 387 73 0. 086 87 0. 182 40
表 9 总黄酮含量方差分析结果
方差来源 SS ν MS F p
A 0. 1161 2 0. 0580 8. 9986 > 0. 05
B 0. 2275 2 0. 1137 10. 3198 < 0. 05
C 0. 0112 2 0. 0056 20. 2256
D 0. 0501 2 0. 0250 4. 4472 > 0. 05
误差 0. 0112 2 0. 0056
总和 0. 4049
验证实验:按优选的最佳工艺条件制备 3 份样品。结果见
表 10。
表 10 验证实验
样品 百分含量(%) 平均值 RSD(%)
1 1. 312 4
2 1. 358 6 1. 302 2 4. 77
3 1. 235 6
2. 3 沙枣花乙醇提取对自由基的清除作用[6]
量取 pH值为 8. 2 的 Tris - HCl 缓冲液 5 ml,分别加入原始
浓度为 0. 5,1,2,4,6 mg /ml的沙枣花乙醇提取物溶液 0. 3 ml,用
双蒸水补充至 9. 7 ml,置于 10 ml 容量瓶中,混匀,立即加入 3
mmol /L的邻苯三酚 0. 3 ml,迅速摇匀后倒入比色皿中,用 10
mmol /L的 HCl为空白液,在 325nm 波长处,每隔 30 s 测吸光度
值 1 次,以吸光度值 A对反应时间 t作线性关系图,斜率即为 V1,
代入式(1) ,计算出抗氧化剂对超氧阴离子的清除率(Y)。
Y(%) =(1 - V1 /V0)× 100
V0 为加入空白溶剂 70%乙醇溶液 0. 3 ml时的斜率。
图 2 沙枣花乙醇提取物清除氧自由基标准曲线
从图 2 中可以看出,沙枣花醇提物对氧自由基有清除作用,
并随着浓度的升高而增强,但是清除率较低,可能由于其中的抗
氧化物质在总提取物中占取的比例较低。但具体是哪类物质起
抗氧化作用,对其中抗氧化物质的筛选有待于进一步的分离得到
较纯的组分后再做研究。
3 结论
通过 L9(3
4)正交设计实验,确定了沙枣花总黄酮提取的最
佳工艺条件为 A2B2C1D3,即 20 倍量 70%乙醇,回流 1h,回流 3
次,并且发现沙枣花乙醇提取物对超氧阴离子具有一定的清除作
用。为沙枣花资源的综合利用开发提取理论基础。
参考文献:
[1] 南京中医药大学.中药大辞典,第 2 版[M].上海:上海科学技术出
版社:2006:1630.
[2] 王 妍,李 玲,连松刚,等.顶空 -固相微萃取气质联用分析宁夏
沙枣花中香气成分[J].中草药,2007,38(11) :1627.
[3] 石玉平,王永宁,郭 珍.沙枣花中黄酮类化合物的提取[J]. 南京
林业大学学报(自然科学版) ,2005,29(2) :106.
[4] 王永宁,石玉平,郭 珍.沙枣花中黄酮类化合物对羟基自由基的
清除研究[J].青海医学院学报,2003,24(4) :281.
[5] 国家药典委员会.中国药典[S].北京:化学工业出版社,2005.
[6] 郭雪峰,岳永德,汤 锋,等.用清除超氧阴离子自由基法评价竹叶
提取物抗氧化能力[J].光谱学与光谱分析,2008,28(8) :1823.
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