全 文 :第 27 卷 第 2 期
2011 年 4 月
哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报(自然科学版)
Journal of Harbin University of Commerce (Natural Sciences Edition)
Vol. 27 No. 2
Apr. 2011
收稿日期:2010 - 06 - 19.
作者简介:王美玉(1984 -) ,女,硕士,研究方向:天然产物研究;王 遂(1962 -) ,女,硕士,教授,研究方向:功能食品分析.
假酸浆总生物碱的提取及分离研究
王美玉 ,王 遂
(哈尔滨师范大学 化学化工学院,哈尔滨 150025)
摘 要:对假酸浆籽中的生物碱进行了提取条件的研究,通过正交试验优化了假酸浆籽生物碱的最佳
提取工艺条件,结果表明,80%的乙醇做提取剂,pH值为 3,温度 50 ℃,时间 3 h.用薄层层析法进行了
初步分离,选出了两组较适宜的展开剂,二氯甲烷 -乙酸乙酯(30∶ 1) ;二氯甲烷 -丙酮(55∶ 1) ,经观
察可能存在五种生物碱.
关键词:假酸浆籽;生物碱;提取;薄层层析
中图分类号:TS201 文献标识码:A 文章编号:1672 - 0946(2011)02 - 0235 - 03
Study on seperatation and extraction technology
of total alkaloids from fruit or seed of apple of peru
WANG Mei-yu,WANG Sui
(School of Chemistry and Chemical Engineering,Harbin Normal University,Harbin 150025,China)
Abstract:Study on extraction technology of total alkaloids from fruit of apple of peru. The
extraction technology of total alkaloids from fruit of apple of peru was optimized by orthogonal
design,results showed that the optimum extraction conditions were as follows:80% alcohol
as extraction solvent,pH 3,temperature 50 ℃ ,and extraction time 3 h. Total alkaloids was
separated by two sets of developing solvents:methylene dichloride - ethyl acetate(30 ∶ 1) ;
methylene dichloride - acetone(55∶ 1). Total alkaloids are likely to contain five kinds of al-
kaloids.
Key words:fruit of apple of peru;alkaloids;extract;TLC
假酸浆籽为茄科假酸浆(Nicandra physaloides
(L.)Gaertn.)的种子.假酸浆原产于秘鲁引入我国
后主要在南方等省份大面积种植,近些年来在北方
也有栽培.《贵州草药》记载治风湿性关节炎、风寒
咳嗽.《云南中草药》记载治疮痈肿痛狂犬病、精神
病、癫痛、风湿痛、疮疖、感冒.《广西植药名录》记
载能止咳治痧气.近些年来其单方治疗慢性肾炎肾
衰竭及在心脑血管疾病的治疗方面有新的应用,并
引起广泛的关注[1 - 2].目前相关报道也只是说明了
假酸浆籽的入药用途,但其药效成分尚未见报道.
根据其药效分析其有效成分可能与生物碱类物质
有关.生物碱是存在于生物体内的除去生物体所必
须的含氮化合物,如氨基酸﹑多肽﹑蛋白质和 B
族维生素等的其他所有的含氮有机化合物,大多数
含有氮杂环,并具显著的生理活性,是许多中草药
的有效成分.近几年来对假酸浆籽化学成分的研究
也仅限于果胶类物质[3],其生物碱成分的分析及
应用方面的研究尚未见报道.本研究首次对假酸浆
籽中的生物碱成分进行了提取、分析及初步的分
离,对寻找其药理活性成分、进一步开发利用假酸
浆有着重要的意义.
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
假酸浆籽采购自贵州,无水乙醇、石油醚、三
氯甲烷、氨水、溴甲酚绿、次硝酸铋、碘化钾、碘、浓
硫酸、冰醋酸、醋酸钠、二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯等
均为分析纯,硅胶 G板(青岛海洋).
1. 2 仪器与设备
MP - 200A 型电光分析天平 上海第二天平仪
器厂;KA -1000 低速台式离心机 上海安亭科学仪
器厂 ;SWQ - IA 智能数字恒温控制器 南京桑力
电子设备厂;FW 80 型 高速万能粉碎机 天津市泰
斯特仪器有限公司;722 型可见分光光度计 上海光
谱仪器有限公司;PHJS - 3F型酸度计 上海精密科
学仪器有限公司雷磁仪器厂 .
1. 3 实验方法
1. 3. 1 假酸浆生物碱的提取及测定
1)生物碱的提取
粉碎假酸浆籽,准确称取 20 g粉末加入到 250
mL锥形瓶中,加入 150 mL 已经调好 pH 值的溶
液,恒温提取一定时间,过滤得提取液,减压回收溶
剂得酸水液,过滤酸水液除去杂质,石油醚萃取脱
脂,酸水液用氨水调节 pH 值为 10 ~ 11,氯仿萃取
碱水液,常压回收溶剂,浓缩物定容至 50 mL[4 - 6].
2)生物碱最大吸收波长的确定
精密吸取提取液 2 mL,氯仿定容至 10 mL 容
量瓶,加入 5 mL pH值为 4. 5 的醋酸 -醋酸钠缓冲
液,2 mL溴甲酚绿指示剂,振摇 2 min 倒入分液漏
斗中静置分层,分取氯仿层放入离心机,1 200 r /
min离心 10 min. 取氯仿层,在分光光度计上扫描
其吸收曲线,以未加生物碱的氯仿萃取液作为随行
空白,确定假酸浆籽中生物碱的最大吸收波长.
3)生物碱质量浓度的测定
采用酸性染料比色法
精密称取总生物碱 14. 7 mg 用氯仿超声溶解
定容于 50 mL 容量瓶中,得到 0. 294 mg /mL 的标
准液.分别吸取 2、3、4、5、6、7、8 mL对照品溶液,定
容 10 mL容量瓶中.其余操作按测定最大吸收波长
方法.在 415nm波长下分别测量吸光度,以生物碱
质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标做标准曲
线[7 - 8].
1. 3. 2 假酸浆生物碱的薄层层析
供试液的制备:取假酸浆籽粉末 10 g,加 70
mL,pH值为 3、乙醇质量分数为 80%的溶液,提取
3 h,过滤得提取液,减压回收溶剂得酸水液,过滤
酸水液除去杂质,石油醚萃取脱脂,酸水液用氨水
调节 pH值为 10 ~ 11,氯仿萃取碱水液,常压回收
溶剂,使成 10 mL,作为供试品溶液[9 - 10].
点样:斑点直径 0. 4 mm;TLC展开剂及体积比
如下:二氯甲烷 -丙酮(95∶ 5) ,石油醚(30 - 60)-
乙酸乙酯(1∶ 1) ,二氯甲烷 -甲醇(99∶ 1) ,二氯甲
烷 -丙酮(85∶ 15) ,二氯甲烷 -乙酸乙酯(30 ∶ 1) ,
二氯甲烷 -丙酮(55∶ 1)展开方式:上行展开,展距
8 cm;显色剂:稀碘化铋钾试液;碘蒸汽 .
首先在 365 nm 紫外灯下观察斑点,然后再用
显色剂分别显色,再次观察斑点,比较斑点的数量
及位置.
2 结果与分析
2. 1 假酸浆生物碱的提取及测定结果分析
2. 1. 1 生物碱最大吸收波长扫描曲线
由图 1 可知,假酸浆籽中的生物碱经酸性染料
显色后在 415 nm处有最大吸收,因此本实验选择
测定波长为 415 nm.
图 1 总碱显色后吸收光谱图
2. 1. 2 标准曲线
Y = 2. 336X + 0. 015 89,R = 0. 999 8 溶液质量
浓度在 0. 058 8 ~ 0. 235 2 mg /mL范围内符合比尔
定律,见图 2.
图 2 生物碱测定标准曲线
2. 1. 3 正交试验结果分析
1)提取条件的选择
为了优化提取工艺,根据提取过程中的影响因
素,在单因素试验的基础上考虑到提取温度,提取
液 pH值,提取时间,乙醇质量分数四个因素,选择
·632· 哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 27 卷
L9(3
4)正交试验 .按照正交设计方案进行 L9(3
4)
正交试验,,按照 1. 3. 1 方法测定吸光度,试验设计
见表 1.
表 1 因素水平表
因 素
水 平
A
温度 /℃
B
pH值
C
时间 /h
D乙醇
质量分数 /%
1
2
3
40
50
60
1
2
3
1
3
5
60
70
80
2)正交试验结果分析
见表 2. 根据表中数值可知 A 的极差 R 值最
大,B的 R值最小,即温度为最重要的影响因素,提
取时间次之,再次为乙醇的质量分数,pH值的影响
最小.最佳提取工艺参数为 A2B3C2D3,即假酸浆籽
中的总生物碱最佳提取工艺为:温度 50 ℃,提取液
pH值为 3,提取时间 3 h,乙醇质量分数 80% .
表 2 L9(3
4)正交试验方案及结果
序号 A B C D 吸光度
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
1
1
1
2
2
2
3
3
3
0. 254
0. 374
0. 288
0. 120
1
2
3
1
2
3
1
2
3
0. 303
0. 295
0. 318
0. 023
1
2
3
2
3
1
3
1
2
0. 274
0. 360
0. 282
0. 086
1
2
3
3
1
2
2
3
1
0. 310
0. 277
0. 329
0. 052
0. 225
0. 271
0. 267
0. 450
0. 345
0. 326
0. 235
0. 270
0. 360
2. 2 初步分离结果分析
生物碱通过系列展开剂的比较试验,二氯甲烷
-乙酸乙酯(30 ∶ 1) ;二氯甲烷 -丙酮(55 ∶ 1) ;溶
剂系统为展开剂得到的斑点圆整扩散小见,经其余
几种溶剂展开后斑点拖尾现象严重,斑点之间无法
分开,因此二氯甲烷 -乙酸乙酯(30∶ 1) ,二氯甲烷
-丙酮(55∶ 1) ;是比较理想的展开剂.展开后的薄
层板分别经紫外灯观察,稀碘化铋钾溶液、碘蒸汽
显色,斑点位置一致数量相同见图 3,经稀碘化铋
钾溶液显色的薄层板斑点为橘黄色,背景浅黄色,
清晰持久,碘蒸汽显色斑点不持久. 经观察可能存
在 5 种生物碱,结果见表 3.
图 3 显色的薄层色谱
表 3 假酸浆生物碱 TLC分析结果
样 品 展开剂 Rf值
假酸浆
籽总碱
二氯甲烷 -
乙酸乙酯(30∶ 1)
0. 10 0. 15 0. 45 0. 57 0. 82
3 结 论
1)建立了假酸浆籽总生物碱的检测方法即酸
性染料比色法,此法具有操作简便,设备要求低,检
测快速等优点.
2)通过 4 个因素的实验结果优选出假酸浆籽
中生物碱的最佳提取条件即温度 50 ℃,提取液 pH
值为 3,提取时间 3 h,乙醇质量分数为 80% .
3)通过二氯甲烷 -乙酸乙酯(30∶ 1) ,二氯甲
烷 -丙酮(55∶ 1) ;这两组展开剂初步分离了假酸
浆籽中的生物碱,稀碘化铋钾溶液,碘都可以作为
显色剂.经观察可能存在五种生物碱.
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(下转 240 页)
·732·第 2 期 王美玉,等:假酸浆总生物碱的提取及分离研究
2. 3 模板剂脱除方式对粉体比表面积的影响
表 1 是采用不同方法去除模板剂后 TiO2 粉体
的比表面数据.由表 1 可知:模板剂的去除方式对
于样品的比表面积影响很大. 对于同一个样品来
说,采取溶剂回流方式的比表面积最大,微波消解
的次之,焙烧最小.
表 1 采用不同方法去除模板剂后 TiO2
粉体的比表面积
模板剂脱除方式 溶剂回流 120h焙烧:(350 ℃)/4h 微波消解
比表面积 /(m2·g - 1) 320. 03 216. 20 243. 26
2. 4 二氧化钛粉体的光催化性能评价
图 4 是不同模板剂添加量条件下制备的二氧
化钛粉体对罗丹明碧染料(RhB)的光催化降解率.
从图中可以看到,随着模板剂添加量的增加,粉体
光催化性能逐渐增大,当 ωt(β - CD /TiO2)为 60%
时,光催化效果最好;然后,光催化活性随着 β -
CD /TiO2 质量分数的增加呈现逐渐减小的趋势.这
与前面所述 TiO2 粉体的粒径变化规律基本一致.
即粉体的粒径越小,其光催化性能越好. 由于纳米
粒子的量子尺寸效应导致粉体的能隙增宽,氧化能
图 4 不同模板剂添加量条件下二氧化钛
对罗丹明碧染料(RhB)的光催化降解率
力增强,光催化反应驱动力增加,故粉体的光催化
活性较高[6 - 8].
3 结 语
以有机分子 β环糊精(β - CD)为模板剂,采用
水热法制备 TiO2 纳米粉体. 研究了模板剂添加量
对粉体晶型、粒径、光催化性能的影响以及模板剂
脱除方式对粉体比表面积的影响. 结果表明:TiO2
粉体的都呈现锐钛矿结构,晶型没有受到模板剂添
加量的影响;采取溶剂回流方式的比表面积最大,
其比表面积高达 320. 03 m2 /g;当 ωt(β - CD /TiO2)
为 60%时,其粒径最小为 3. 78 nm,粉体具有较好
的光催化效果;光催化评价结果与粒径测试结果基
本一致,即粉体的粒径越小,其光催化性能越好.
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