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微波辅助提取小石花菜多酚工艺研究



全 文 :微波辅助提取小石花菜多酚工艺研究
宋小勇1,李庆龙2,3,曲有乐2,谢燕瑾2,郭红烨2,欧阳小琨2*
(1.舟山市中医骨伤联合医院,浙江 舟山 316000;2.浙江海洋学院药学系,浙江 舟山 316004;
3.佳木斯大学化学与药学院,黑龙江 佳木斯 154007)
摘 要:目的:研究微波辅助提取小石花菜多酚的工艺条件及多酚抗氧化活性。方法:实验讨论了微波
辐射功率、微波提取时间、甲醇浓度以及液固比对小石花菜多酚提取率的影响,并对小石花菜多酚的抗
氧化能力进行测定。结论:提取小石花菜多酚的最佳条件如下:微波辐射功率 800w,甲醇浓度 15%,液
固比(mL /g)25,微波辐射时间 30s。结果:微波辅助提取小石花菜多酚具有省时、高效等优点。
关键词:微波辅助萃取;小石花菜;多酚
中图分类号:R282. 6 文献标识码:A 文章编号:1002 - 2392(2010)02 - 0110 - 03
收稿日期:2009 - 10 - 20 修回日期:2009 - 12 - 09
基金项目:浙江省教育厅资助项目(Y200803252)
作者简介:宋小勇(1974 -),男,主管中药师。E - mail:xiaoyongjuan@
hotmail. com
* 通讯作者:欧阳小琨,博士,浙江海洋学院药学系教师。
小石花菜(Gelidium divaricatum Marteus)系亚热
带性海藻,属红藻门石花菜属,广布于海礁、浪岗、中街
山、普陀山、渔山、象山港、洞头、南麂和大渔等地,生长
在中潮带的岩石或贝壳上,生长盛期 5 ~ 6 月。已广泛
应用于食品、医药、纺织、酿造、印刷和化妆品等工
业制品中[1]。根据研究表明,海藻多酚是一大类结构
不同的化合物,海藻多酚具有良好的生物活性,例如抗
肿瘤活性[2 - 4]、抗菌[5,6]、抗病毒活性、抗氧化活性[7 - 9]
等。由于海藻多酚容易被氧化,并且对温度敏感,温度
过高容易分解或被氧化,所以,传统提取海藻多酚的方
法是采用浸提法,在避光条件下,用不同浓度的甲醇或
乙醇浸泡 24h或者更长时间。本实验采用微波辅助提
取法,利用微波选择性高、穿透性强、加热效率高、不破
坏有效成分等特点,旨在于加快提取速度,缩短提取时
间,提高小石花菜多酚的提取率。本文重点在于研究
微波辅助提取条件对多酚提取率的影响,旨在于选出
最优的微波辅助萃取条件,并对其抗氧化活性进行初
步研究。
1 仪器与药品
1. 1 仪器
XH -100A电脑微波催化合成 /萃取仪(北京祥鹄
科技发展有限公司),FA1004N电子天平(上海民桥精
密科技仪器有限公司),722N 分光光度计(上海精
科),恒温水浴锅(予华仪器有限责任公司)。
1. 2 药品
没食子酸(AR 国药上海化学试剂有限公司),福
林酚试剂(中国生物制品公司),碳酸钠、磷酸二氢钠、
磷酸氢二钠、铁氰化钾、三氯乙酸、三氯化铁、邻二氮
菲、甲醇、硫酸亚铁均为分析纯,30%双氧水,小石花菜
采自浙江舟山沿海(经浙江海洋学院赵盛龙教授鉴
定),在阴凉处自然晾干,粉碎过 40 目筛备用。
2 小石花菜多酚含量的测定
小石花菜多酚的测定采用福林酚比色法[10]。
2. 1 标准曲线的绘制
由于提取小石花菜多酚时,多酚含量变化较大,因
此实验制定了 2 条标准曲线。精密称取没食子酸
50mg,用甲醇定容在 50mL 的容量瓶中,制成 1mg·
mL -1的没食子酸标准溶液。取浓度为 1mg·mL -1的没
食子酸溶液 0. 005mL、0. 01mL、0. 015mL、0. 02mL、
0. 025mL、0. 04mL在 10mL的试管内,然后加入 0. 1mL
福林酚试剂,等 2 ~ 3 分钟后加 2% Na2CO32mL,后用
蒸馏水定容 5mL,在 25℃反应 30min 后,在 760nm 测
吸光值,以没食子酸的量 X(mg)对吸光度 Y进行线性
回归,得第一条标准曲线,回归方程为 Y = 20. 52x +
0. 0278,R2 = 0. 9992,没食子酸在 0. 005 - 0. 04mg的范
围内呈良好线性关系。
取浓度为 1mg·mL -1的没食子酸溶液 0. 001mL、
0. 002mL、0. 003mL、0. 004mL、0. 005mL 在 10mL 的试
管内,按照第一条标准曲线的制备方法得第二条标准
曲线,回归方程为 Y =25. 6x + 0. 0025,R2 = 0. 9982,没
食子酸在 0. 001 - 0. 005mg 的范围内呈良好线性
关系。
2. 2 小石花菜多酚的提取及测定
准确称取一定量的小石花菜粉于四颈圆底烧瓶
中,加入一定量溶剂进行微波提取,离心取上清液并定
容,按照 2. 1 进行显色反应,测定其吸光值,根据上述
标准曲线计算出多酚含量。每个样品测定 3 次,多酚
含量以 珋x ± s表示
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中 医 药 学 报
Acta Chinese Medicine and Pharmacology
2010 年第 38 卷第 2 期
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小石花菜多酚含量(以没食子酸计,mg·g -1)αυ /w
α为提取液中多酚浓度(mg·mL -1),v1 为提取液
体积(mL),w为小石花菜的称样量(g)。
3 微波提取条件优化
3. 1 最佳萃取时间的选择
精确称取小石花菜粉末 1g 加到 250mL 四颈圆底
烧瓶中,以液固比(g·mL -1)为 50 加入 50%甲醇为萃
取溶剂,以 900w 微波辐射功率分别辐射 5s、10s、20s、
30s、40s,考察微波提取时间对多酚含量的影响,结果
如图 1 所示。
图 1 微波辐射时间对多酚含量的影响
由图 1 可知,在 30s时,多酚含量达到最大值 1. 13
(mg·g -1)。在 30s 之前多酚的含量随微波辐射时间
的增长而增加,其主要原因是随着微波辐射时间的延
长,使体系内的分子热运动加剧,有利于多酚的溶出。
在 30s之后,随着辐射时间的延长,多酚含量下降。因
为多酚已经充分溶出,延长微波辐射时间已不能增加
多酚的含量反而可能由于长时间微波辐射照射多酚被
破坏。因此,最佳的微波辐射时间为 30s。
3. 2 最佳甲醇浓度的选择
精确称取小石花菜粉末 1g 加到 250mL 四颈圆底
烧瓶中,以液固比(g·mL -1)为 50 分别加入纯水及
15%、25%、50%、75% 不同浓度的甲醇为溶剂,以
900w的微波辐射功率萃取 30s,考察甲醇的浓度对多
酚含量的影响,结果如图 2 所示。
图 2 甲醇浓度对海藻多酚含量的影响
由图 2 可知,最佳的甲醇浓度为 15%,当甲醇浓度
在 15%时,海藻多酚含量达到最大值1. 20(mg·g -1)。
在 15%之前,多酚的含量随甲醇浓度的增加而提高;
当甲醇浓度超过 15%后,多酚的含量明显下降。所
以,最佳的甲醇的浓度是 15%。
3. 3 最佳液固比的选择
精确称取小石花菜粉末 1g 加到 250ml 四颈圆底
烧瓶中,以微波辐射的功率为 900w,分别按照液固比
(mL·g -1)15、25、50、75、100 加入 50%的甲醇作为萃
取剂,微波处理 30s,考察液固比对多酚含量的影响,
结果如图 3 所示。
图 3 液固比对海藻多酚含量的影响
由图 3 可知,当液固比从 15 到 25 的过程中,多酚
含量明显增加,其主要原因是液固比的增加,使多酚能
够充分溶解。液固比过小,多酚不能充分溶解。液固比
达到 25时,海藻多酚的含量达到最大值 1. 67(mg·g -1)。
当继续增大液固比时,多酚的含量明显下降,原因是由
于液固比的增大可能导致溶剂对微波的吸收增大,而
细胞对微波的吸收减少,从而使多酚从细胞中的溶出
量减少。因此,最佳的液固比为 25。
3. 4 最佳微波辐射功率的选择
精确称取小石花菜粉末 1g 加到 250mL 四颈圆底
烧瓶中,以液固比(ml·g -1)50 加入 50%甲醇为萃取
剂,以 900w的微波辐射功率辐射 30s,考察微波辐射
功率对多酚含量的影响,结果如图 4 所示。
图 4 微波辐射功率对多酚含量的影响
由图 4 可知,从 500w到 800w,多酚的含量随微波
辐射功率的增加而增大。当微波功率达到 800w 时,
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多酚的含量达到最大值 1. 33(mg·g -1)。其原因在于
微波功率的增大其穿透力增强、体系温度升高,有利于
固液扩散的速度,使有效物质易于流出。但是,当微波
功率过大时,体系吸收的微波过多,温度迅速上升,温
度过高可能导致多酚分解或者多酚被氧化,使多酚含
量呈明显下降趋势。所以,最佳的微波功率为 800w。
由上述实验可知,最佳的微波辅助提取小石花菜
的条件是:微波辐射功率 800w,甲醇浓度 15%,液固比
(ml /g)25,微波辐射时间 30s。
4 多酚抗氧化活性研究
精密量取小石花菜粉末 1g,以最佳的条件提取海
藻多酚。经计算得 1g 海藻中含有没食子酸 1. 8mg。
上清液保留在 4℃备用。
4. 1 清除 DPPH自由基的能力测定[10]
一份 3mL 样品同 3mL 的无水乙醇混合,加上
750μL浓度为 0. 02% DPPH99. 5%乙醇液。把混合物
在暗室室温下放置 60 分钟,然后测定在 517nm 处吸
光值。自由基清除率按照下面公式计算:DPPH 自由
基清除率% =(对照 +空白 -样品)/对照。其中:对
照:3mL蒸馏水 + 750μL 浓度为 0. 02% DPPH 无水乙
醇液 + 3mL 无水乙醇;样品:3mL 样品 + 750μL 浓度
为 0. 02% DPPH 无水乙醇液 + 3mL 无水乙醇;空白:
3mL样品 + 750μL乙醇 + 3mL乙醇。
测得小石花菜多酚提取液(多酚含量为 0. 014mg·
mL -1)的 DPPH自由基清除率为 60%。从实验可以得
出,小石花菜多酚对 DPPH 自由基具有良好的清除能
力,其清除能力明显高于同等浓度的其他物质多酚的
清除能力[11]。并且海藻多酚对 DPPH 自由基的清除
能力与其浓度呈量效关系,所以,随着小石花菜多酚浓
度的增大,其对 DPPH的清除能力进一步增大。
4. 2 还原力测定[10]
取 2 毫升小石花菜藻多酚提取液(多酚含量为
0. 014mg /mL)和 2mL 0. 2M(pH6. 6)磷酸盐缓冲液 +
2mL的 1%铁氰化钾,混合物在 50℃保温 20 分钟。接
着在混合物中加入 2mL10% 的三氯乙酸 TCA,然后取
出 2 毫升混合物加入 2 毫升蒸馏水和 0. 4mL0. 1%氯
化铁(三氯化铁)于试管中,反应 10 分钟后,测定
700nm处吸光值,吸光值为 0. 69,可以看出,小石花菜
多酚具有较好的还原能力,与同等浓度的其他物质多
酚相比[11],其还原能力更强。
5 结论
实验结果表明,小石花菜微波辅助提取的最佳工
艺条件为:微波辐射功率 800w,甲醇浓度 15%,液固比
(mL /g)25,微波辐射时间 30s,通过 DPPH、还原力试
验证明小石花菜多酚具有一定的抗氧化能力,可进一
步进行开发和利用。
实验表明微波技术具有省时、高效、节能等优点,
应用于中药提取具有穿透力强、选择性高等显著
特点。
参考文献:
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Microwave - assisted Extraction of Polyphenols from Gelidium Divaricatum Martens
SONG Xiao - yong1,LI Qing - long2,3,QU You - le2,XIE Yan - jin2,GUO Hong - ye2,OU YANG Xiao - kun2
(1. Zhoushan Chinese Medical Orthopedics Hospital,Zhoushan 316000,China;
2. Department of Pharmacy,Zhejiang Ocean University,Zhoushan 316004,China;
3. College of Chemical and Pharmacy,Jiamusi University,Jiamusi 154007,China)
Abstract:Objective:To investigate microwave - assisted extraction of polyphenols from Gelidium divaricatum Marteus
and antioxidant activity of polyphenols. Methods:The effect of power of microwave,microwave treatment time,volume
ratio of methanol,ratio of solid to liquid on extraction of polyphenols were studied,respectively. Results:The optimum
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process conditions obtained are as following:microwave power is 800w,15% methanol as extracting solvent,ratio of liq-
uid to solid is 25(g /ml),microwave extraction time is 30 seconds. Conclusion:Microwave - assisted extraction of poly-
phenols from Gelidium divaricatum Marteus is an efficient method.
Key words:Microwave - assisted extraction;Gelidium divaricatum Martens;Polyphenols
HPLC法测定胃宝颗粒中芍药苷的含量
王晟1,张丽艳1,吴涛2
(1.哈药集团世一堂制药厂,黑龙江 哈尔滨 150088;2.哈药集团医药有限公司,黑龙江 哈尔滨 150076)
摘 要:目的:用 HPLC法测定胃宝颗粒中芍药苷的含量。方法:样品经稀乙醇超声提取后,采用 HPLC
法测定胃宝颗粒中芍药苷的含量,使用 C18色谱柱,甲醇―水―冰醋酸(25∶ 75∶ 0. 2)为流动相,检测波长
230nm,流速 1mL·min -1,柱温 40℃。结果:芍药苷线性范围 0. 5 ~ 2. 5μg,相关系数 r = 0. 9993,平均回
收率 100. 1%。结论:样品处理方法合理,方法学考察符合定量要求,结果准确,可用于胃宝颗粒芍药苷
的含量测定。
关键词:胃宝颗粒;芍药苷;HPLC法
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1002 - 2392(2010)02 - 0113 - 02
收稿日期:2009 - 10 - 09 修回日期:2009 - 11 - 20
作者简介:王晟(1976 -),男,工程师,主要从事质量检验工作。
胃宝颗粒由白芍、黄芪、党参等药味组成,具有健
脾益气、疏肝解郁、行气止痛之功效等功效。胃宝颗粒
组成药物的主成分的性质相近,为了控制产品质量,本
文用 HPLC法对本品中所含芍药苷进行了含量测定。
1 仪器与试药
Agilent1100 高效液相色谱仪,包括 G1379A 脱气
机,G1311A 四元泵,G1316A 柱温箱,G1314A 可变波
长检测器,G1328B手动进样器及支架,G2170AA 色谱
工作站。
芍药苷对照品(中国生物制品检定所,110736 -
200320),甲醇为色谱纯,水为蒸馏水,其余试剂为分
析纯,胃宝颗粒(自制)。
2 方法与结果
2. 1 色谱条件 Alltima - C18 (5μm,4. 6mm ×
250mm);甲醇―水―冰醋酸(25 ∶ 75 ∶ 0. 2)为流动相;
检测波长为 230nm;流速 1mL·min -1;柱温 40℃;理论
板数按芍药苷峰计不低于 2500[1]。
2. 2 对照品溶液的制备 取芍药苷对照品适量,精密
称定,加稀乙醇制成每 1mL 含 0. 15mg 芍药苷的对照
品溶液。
2. 3 供试品溶液的制备 取本品 12g,研细,精密称
定 4g,置具塞三角烧瓶中,精密加甲醇 50mL,称定重
量,放置 1 小时,超声(功率 240W,频率 40kHz)处理
30 分钟,放置过夜,再超声 15 分钟,放冷,称定重量,
加甲醇补足减失的重量,摇匀,滤过,精密吸取续滤液
10mL,置水浴上蒸干,残渣加水适量使溶解,通过
D101 型大孔吸附树脂柱(内径 1. 5cm,长 10cm),以水
50mL洗脱,弃去水液,再用 50%甲醇 50mL洗脱,收集
50%甲醇洗脱液,蒸干,残渣加甲醇溶解并转移至
10mL量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,即得[2]。
2. 4 测定方法与结果 分别精密吸取对照品溶液与
供试品溶液各 10μL,注入高效液相色谱仪,如法测定。
2. 5 方法考察
2. 5. 1 专属性实验
按处方比例取处方中除白芍外的其它药材,按制
备工艺制成阴性样品。按供试品溶液的制备方法制成
阴性供试品溶液,注入液相色谱仪,结果见下图 1、2、3。
2. 5. 1 标准曲线 精密称取芍药苷对照品 12. 50mg,
置 25mL棕色瓶中,加甲醇溶解并稀释至刻度,
摇匀,作为贮备液(每 1mL 含芍药苷 0. 50mg)。
分别精密吸取贮备液 1. 0mL、2. 0mL、3. 0mL、4. 0mL、
5. 0mL分别置 10mL 量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇
匀。分别精密吸取上述溶液各 10μL,注入液相色谱
仪,记录色谱图。以进样量为横坐标,峰面积积分值为
纵坐标,绘制标准曲线,回归方程为 y = 11748. 73267x
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