全 文 :基因组学与应用生物学,2011年,第 30卷,第 1期,第 57-61页
Genomics and Applied Biology, 2011, Vol.30, No.1, 57-61
研究报告
A Letter
块根紫金牛总黄酮提取工艺优化和不同产地、部位的含量比较
罗宝丽 1,2 蒋运生 1 唐辉 1 韦记青 1* 史艳财 1 邹蓉 1 韦霄 1
1广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所,桂林, 541006; 2广西师范大学生命科学学院,桂林, 541004
*通讯作者, weijq@gxib.cn
摘 要 本研究采用正交试验分析和分光光度法,建立了块根紫金牛总黄酮含量测定的方法并比较分析其
不同产地及不同部位总黄酮的含量差异。结果表明超声波法提取块根紫金牛中总黄酮的最佳提取工艺为:
乙醇浓度 60%,料液比 1:70,提取时间 50 min,提取功率 200 W,提取温度 70℃。另外,不同产地块根紫金牛
中总黄酮含量顺序为:靖西>那坡>德保>扶绥>龙州>武鸣;同一产地块根紫金牛根、茎、叶间总黄酮含量的高
低顺序大致为:叶>根>茎。且通过精密度、重复性、稳定性和回收率实验来检测最佳提取工艺条件,结果显示
该方法操作简便,结果准确,重复性好,RSD为 0.788%,稳定性和回收率较高,平均回收率达 96.20%。证明该
方法可用于比较不同产地块根紫金牛药材中总黄酮的含量差异,对不同产地块根紫金牛的药材质量分析具
有一定的指导作用。
关键词 块根紫金牛,总黄酮,提取工艺,含量测定
Optimization of Extracting Conditions and the Content Comparative Analy-
sis of Flavonoid of Ardisia corymbifera Mez var. tuberifera C. Chen from
Different Areas and Different Sections
Luo Baoli 1,2 JiangYunsheng 1 TangHui 1 Wei Jiqing 1* Shi Yancai 1 Zou Rong 1 Wei Xiao 1
1 Guangxi Institute of Botany, Guangxi Zhuangzu Autonomous Region and the Chinese Academy of Sciences, Guilin, 541006; 2 College of Life Sci-
ence, Guangxi Normal University, Guilin, 541004
* Corresponding author, weijq@gxib.cn
DOI: 10.3969/gab.030.000057
Abstract In this research, we established a method of quantity determination of total flavonoid in Ardisiacorymb-
ifera Mez var. tuberifera C. Chen and comparative analysed content differences of flavonoid in different sections
A. var. tuberifera from different areas by orthogonal experiment and spectrophotometry. The results indicated the
optimum extractive technology of determination of total flavonoid in A. var. tuberifera by spectrophotometry was
that extraction reagent 60% alcoho1, ratio of liquid/solid as 1:70, extracting power 200 W, extracting temperature
70℃ and extracting time 50 min. On the other hand, the quantitative order of flavonoid of A. var. tuberifera from
different areas was that Jingxi >Napo>Debao>Fusui>Longzhou>Wuming as well as the quantitative order of
flavonoid in different sections of A. var. tuberifera from the same area was leaf>root>stem. The optimum extract
condition was detected by the experiment of precision, repeatability, stability and recovery, The results displayed
that this method was simple, accurate, repeatable, the RSD was 0.788%, stable and high recovery with the average
recovery of 96.20% , which showed that this method was feasibling for comparative content differences of
flavonoid in different sections A. var. tuberifera from different areas and would provide some important direction
for its quality analysis.
Keywords Ardisiacorymbifera Mez var. tuberifera C. Chen, Flavonoid, Extracting condition, Quantity determi-
nation
基金项目:本研究由广西科技攻关项目(桂科攻 0992003B-37)、广西植物研究所基本业务费项目(桂植业 10001)和广西科技创新能
力建设项目(桂科能 0992028-10)共同资助
基因组学与应用生物学
Genomics and Applied Biology
块根紫金牛(Ardisia corymbifera Mez var. tuber-
ifera C. Chen)又名小郎伞、大凉伞,系紫金牛科
(Myrsinaceae)紫金牛属(Ardisia)植物,为瑶族民间草
药,主产于广西龙州、那坡、武鸣、德保、扶绥和靖西
等县的石灰岩山顶或山坡及疏、密林下(黄燮才, 2003),
其干燥块根具有消肿止痛、活血散瘀和祛风除湿等功
效。民间用于治疗咽喉肿痛、胃脘痛、月经不调、贫血、
骨折、跌打损伤和风湿痹痛等(陆益新等, 1989)。
黄酮类化合物是植物中重要的次生代谢产物,
也是一些保健品和中药材的主要有效成分之一,具
有消除氧自由基、抗氧化、抗过敏、抗炎、抗菌、抗突
变、抗肿瘤、保肝雌激素样、泻下、保护心脑血管系统
和抗病毒以及杀虫等广谱的生理活性。近年来随着
研究方法和技术的不断提高,发现了许多新的黄酮
类化合物及其生理作用,特别是抗自由基及抗癌、防
癌的作用,使黄酮类化合物的研究进入了一个新的阶
段(肖坤福和廖晓峰, 2003, 食品研究与开发, 24(4):
13-17;白凤梅和蔡同一, 1999,食品科学, 8: 11-13)。紫
金牛属植物中已分离鉴定的化学成分包括黄酮、皂
苷、苯醌、苯酚、香豆素、甾醇及三萜类等(靳志娟 ,
2008,实用医技杂志, 15(25): 3432-3436;张清华, 1994,
华西药学杂志, 9(2): 99-103),但是对块根紫金牛的研
究比较少,只有卢文杰等(1996)人对块根紫金牛根茎
的石油醚提取物化学成分进行了研究,分离并且鉴定
出 5种结晶物质,而关于块根紫金牛中总黄酮含量的
测定鲜有报道。
在比较和综合各种测定方法的基础上,本试验
首次采用紫外分光光度法,建立了块根紫金牛中总
黄酮含量的测定方法,并对其不同产地及不同部位
总黄酮含量进行测定比较,旨在为块根紫金牛原药
材的质量评价及综合利用提供依据。
1结果与分析
1.1最佳提取条件的选择
通过单因素和正交实验结果分析表明:各因素
对块根紫金牛黄酮浸出率影响的主次顺序为:温度
(D)>提取剂浓度(A)>超声波处理时间(C)>料液比
(B);超声波法提取块根紫金牛中总黄酮的最优提取
工艺条件为:A1B3C3D3,即提取溶剂浓度 60%,料液比
1:70,提取时间 50 min,提取功率 200 W,提取温度
70℃ (表 1)。在此提取工艺条件下靖西块根紫金牛
根、茎和叶中总黄酮的含量分别可达 6.50%、4.50%
和 5.75%。
1.2不同产地及不同部位块根紫金牛总黄酮的含量
比较
用筛选出的最佳提取工艺条件对不同产地及不
同部位块根紫金牛中总黄酮进行提取测定,结果见
表 2。从表 2可以看出,不同产地块根紫金牛中总黄
酮含量顺序为:靖西(JX)>那坡(NP)>德保(DB)>扶绥
项目
Item
1
2
3
4
5
6
7
8
9
T1
T2
T3
X1
X2
X3
R
(A)浓度
(A) Concentration
1
1
1
2
2
2
3
3
3
0.995
0.996
0.967
0.332
0.332
0.322
0.009
(B)料液比
(B) Solid-liquid ratio
1
2
3
1
2
3
1
2
3
0.981
0.979
0.998
0.327
0.326
0.333
0.006
(C)时间
(C) Time
1
2
3
2
3
1
3
1
2
0.981
0.977
0.999
0.327
0.326
0.333
0.007
(D)温度
(D) Temperature
1
2
3
3
1
2
2
3
1
0.949
0.974
1.034
0.316
0.325
0.345
0.028
吸光度(n=3)
Absorbance (n=3)
0.316
0.322
0.356
0.344
0.322
0.330
0.321
0.335
0.311
表 1正交实验结果
Table 1 The orthographic experiment result
注: T1, T2, T3:各水平吸光度值相加之和; X1, X2, X3:各水平吸光度值和的均值; R:极差
Note: T1, T2, T3: Sum of every level absorbance respectively; X1, X2, X3: Mean value of every level absorbance respectively; R: Range
58
(FS)>龙州(LZ)>武鸣(WM),其中靖西(JX)块根紫金
牛的总黄酮含量最高,达 5.60%,武鸣(WM)块根紫金
牛总黄酮含量最低,为 3.10%,且各地块根紫金牛总
黄酮含量差异显著(P<0.05);在部位上同一产地块根
紫金牛根、茎、叶间总黄酮含量顺序大致为:叶>根>
茎,且含量差异极其显著(P<0.01)。此外,通过方差分
析纵向比较可知:不同产地块根紫金牛根中总黄酮
含量高低顺序为:JX>LZ>NP>DB=FS>WM;茎中总
黄酮含量高低顺序为:JX>NP>DB=FS>LZ>WM;叶
中总黄酮含量高低顺序为:DB>NP>FS>WM>JX>
LZ,其中德保(DB)块根紫金牛叶中总黄酮含量高达
8.00%,其次为那坡(NP)和扶绥(FS)块根紫金牛叶(分
别达 7.50%和 7.25%),且不同产地块根紫金牛根和
叶间总黄酮含量差异较显著,而茎间总黄酮含量差
异则不是很明显。
1.3检测性试验结果
根据标准曲线的制作方法,获得的标准曲线为:
A=12.637 27 C-0.002 64 (R2=0.999 6)。精密度实验结果
显示,相对标准偏差(RSD)为 0.870%,表明仪器精密度
良好。另外,块根紫金牛根供试品溶液的总黄酮稳定
性实验结果测得值基本保持不变,RSD值为 1.335%,
表明供试品溶液中总黄酮在显色后 120 min内基本稳
定(表 3)。
块根紫金牛根供试品溶液在 510 nm处 6次测定
的吸光度值显示,总黄酮平均含量为 7.00%,RSD为
0.788%,表明该实验重复性良好。按照供试品溶液制
表 2样品中总黄酮含量测定结果比较
Table 2 Contrast of total flavonoids content determination results among samples
产地
Locality
靖西(JX)
Jingxi (JX)
那坡(NP)
Napo (NP)
德保(DB)
Debao (DB)
扶绥(FS)
Fusui (FS)
龙州(LZ)
Longzhou (LZ)
武鸣(WM)
Wuming (WM)
根
Root
6.50±0.001 0aa
4.50±0.000 7bc
3.25±0.000 0bd
3.25±0.001 0bd
5.75±0.002 3ab
2.25±0.001 0be
茎
Stem
4.50±0.000 7ca
3.00±0.000 7cb
2.75±0.001 0cb
2.75±0.000 0cb
2.50±0.001 7bb
1.25±0.001 0cc
叶
Leaf
5.75±0.000 0bd
7.50±0.001 0ab
8.00±0.000 7aa
7.25±0.000 7ac
3.00±0.000 0be
6.00±0.000 7ad
总黄酮(%)
Total flavonoids (%)
5.60±0.000 0a
5.00±0.000 0b
4.63±0.000 7c
4.37±0.000 3d
3.87±0.001 2e
3.10±0.001 0f
含量(%)
Content (%)
备及含量测定项操作,将 5份块根紫金牛吸光度值代
入回归方程中计算,结果表明 5个样品的回收率均在
93%以上,平均回收率为 96.20%,回收率较高(表 4)。
2讨论
紫外分光光度法以分子吸收光谱为基础,在紫
外区或经显色后在可见光区选择对照品的最大吸收
波长处进行测定,具有设备简单、适用性广、准确度
和精密度较好等特点,已在中药材总黄酮含量分析
中发挥着重要作用。刘逢芹等(2005,中药材, 28(10):
36-37)运用此法测定野葛藤总黄酮的含量,测得野葛
藤中总黄酮的平均含量为 3.52%。黄永林等(2006)以
芦丁作为对照,于 500 nm处分析了不同部位艾纳香
中总黄酮的含量。冯志毅等(2009,时珍国医国药, 20
(5): 1087-1088)以阿曼托双黄酮为对照品,采用紫外
分光光度法在 337 nm下测定了不同产地卷柏药材
块根紫金牛总黄酮提取工艺优化和不同产地、部位的含量比较
Optimization of Extracting Conditions and the Content Comparative of Flavonoid of A. var. tuberifera
注:置信区间 P=95%,表中字母表示 P<0.05差异显著性,上标为横向比较,下标为纵向比较
Note: Confidence interval P=95%, table letters notes P<0.05 significant difference, the upscript for lateral compare, the subscript for
longitudinal compare
时间(min)
Time (min)
0
15
30
45
60
90
120
吸光度
Abs
0.351
0.347
0.341
0.338
0.348
0.349
0.345
平均值
Mean
0.346
相对标准偏差(%)
RSD (%)
1.335
表 3稳定性实验结果
Table 3 The result of stability test
59
基因组学与应用生物学
Genomics and Applied Biology
中总黄酮的含量。基于以上理论,本研究先通过单因
素和正交实验对超声波法提取块根紫金牛总黄酮的
提取工艺进行研究,确定块根紫金牛总黄酮最佳提
取工艺为:提取溶剂浓度 60%,料液比 1:70,提取时
间 50 min,提取功率 200 W,提取温度 70℃,再运用
紫外分光光度法测定块根紫金牛中总黄酮的含量,
且通过精密度、重复性、稳定性和回收率实验,确定
该方法快速、简便、准确、可靠,可作为块根紫金牛中
总黄酮含量测定的借鉴方法,并为今后深入开发利
用块根紫金牛中黄酮类成分的研究奠定了基础。
药用植物是生长在一定环境中的植物群体或群
落,各个生态因子都会对植物物质的积累、代谢方向
等产生影响,品质的形成正是植物与环境之间互作
的结果。通过该提取工艺对不同产地块根紫金牛中
总黄酮含量进行测定分析,顺序为:靖西>那坡>德
保>扶绥>龙州>武鸣。其中靖西块根紫金牛和那坡块
根紫金牛中总黄酮含量较高,具有潜在的研究与开
发利用价值。
传统用药是块根紫金牛的根部。本试验表明,在
不同部位上同一产地块根紫金牛根、茎、叶间总黄酮
含量的高低顺序大致为:叶>根>茎,说明其叶也许具
有较大的药用价值。能否采用叶作为治病的原材料
有待进一步深入研究。
3材料与方法
3.1材料
所用块根紫金牛植株均于 2009年 11月采自块
根紫金牛的主产区广西龙州、那坡、武鸣、德保、扶绥和
靖西等县的石山山顶。经广西植物研究所韦霄研究员
鉴定为块根紫金牛(Ardisia corymbiferaMez var. tuber-
ifera C. Chen)。样品采回去杂洗净后,将试验植株的
根、茎、叶分别置于 60℃烘箱中干燥,用粉碎机粉碎至
40目,置于封口袋内常温保存备用。
芦丁量(mg)
Rutin content (mg)
20.40
21.10
20.30
21.50
20.70
表 4回收率实验结果
Table 4 Result of recovery test
测定次数
Tested time
1
2
3
4
5
黄酮量(mg)
Flavonoid
content (mg)
65.00
65.00
62.50
62.50
60.00
测得量(mg)
Measured
content (mg)
85.00
85.00
82.50
82.50
80.00
回收率(%)
Recovery rate (%)
98.04
94.79
98.52
93.02
96.62
平均回收率(%)
Average recovery
rate (%)
96.20
相对标准偏差(%)
RSD (%)
2.380
3.2主要仪器和试剂
TU-1901 型双光束紫外可见分光光度计(北京
普析通用仪器有限责任公司);K16-WFS-Ⅱ微型高
速万能试样粉碎机(北京卓川电子科技有限公司);
HWS-12电热恒温水浴锅(西安禾普生物科技有限公
司);DHG-9003电热真空干燥箱(嘉兴中新医疗仪器
有限公司);FA2014电子天平(上海方瑞仪器有限公
司);DL-720E智能超声波(上海之信仪器有限公司)。
芦丁标准品(中国药品生物制品检定所, 批号:
10080-200306);亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠和无水
乙醇等均为分析纯试剂。
3.3黄酮的提取
靖西是块根紫金牛的主产区之一,资源丰富,取
材容易,故本试验以靖西产块根紫金牛根为材料,通
过单因素和正交试验对超声波法提取块根紫金牛中
总黄酮的工艺进行研究,分别探讨溶剂浓度、料液
比、提取时间、温度及超声波功率 5个影响因素,确定
块根紫金牛中总黄酮的最佳提取工艺条件。单因素和
正交优化试验设计条件见表 5、表 6。
表 5单因素试验设计
Table 5 Single factor design
影响因素
Affecting factor
乙醇浓度(%)
Alcohol concentration (%)
提取时间(min)
Extract time (min)
提取功率(W)
Extract power (W)
料液比(g/mL)
Solid-liquid ratio (g/mL)
提取温度(℃)
Extract temperature (℃)
试验设计
Test design
10, 30, 50, 70, 90
5, 15, 30, 45, 60
10, 60, 110, 160, 200, 300, 400, 500
1:10, 1:30, 1:50, 1:70, 1:90
20, 30, 40, 50, 60, 70, 80
60
3.4含量的测定
3.4.1对照品溶液的制备
将芦丁对照品于 120℃下干燥至恒重,精密称取
20.0 mg置于 100 mL容量瓶中,加 70 mL 70%乙醇,
加热使其完全溶解,冷却至室温,加 70%乙醇至刻度,
摇匀,即得 0.2 mg/mL对照品溶液(黄永林等, 2009)。
3.4.2标准曲线的制备
分别取上述对照品溶液 0 mL、1.0 mL、2.0 mL、
4.0 mL、6.0 mL和 8.0 mL置于 25 mL容量瓶中,加
50%乙醇至 10 mL,先加亚硝酸钠溶液(5%) 1 mL,摇
匀,静置 6 min,后加硝酸铝溶液(10%) 1 mL,摇匀,
静置 6 min,再加氢氧化钠溶液(4%) 10 mL和 50%乙
醇至刻度,摇匀,分别得空白液及含 0.008 mg/mL、
0.016mg/mL、0.032mg/mL、0.048mg/mL和 0.064mg/mL
对照品溶液,静置 15 min后于 510 nm波长处测定吸
光度值,以吸光度值为横坐标,芦丁含量(mg/mL)为
纵坐标作标准曲线(黄永林等, 2009, 中国中医药科
技, 1(16): 38-39),所得标准曲线为:A=12.637 27 C-
0.002 64 (R2=0.999 6)。
3.4.3供试品溶液的制备
分别精密称取块根紫金牛根、茎、叶干品粉末 1 g
至 100 mL烧瓶中,加入 70 mL 70%乙醇溶液,超声波
提取 60 min后,冷却至室温,过滤,滤液至 100 mL容
量瓶中定容,摇匀,用作供试品溶液。
3.4.4供试品含量的测定
分别精密吸取供试品溶液 0 mL、1.0 mL,置于
25 mL容量瓶中,按标准曲线的制备项操作,未加入供
试品溶液为空白液,于 510 nm波长处测定吸光度值,
代入回归方程,计算供试品中总黄酮含量。
3.4.5精密度与稳定性实验
精密吸取某一供试品溶液 6份,每份 1 mL,分别
置于 25 mL容量瓶中,按标准曲线的制备项操作,显
色后于 510 nm波长处测定吸收度。
取块根紫金牛根供试品溶液 1 mL,按照标准曲
表 6多因素 L9 (34)正交试验设计
Table 6 Orthogonal test design L9 (34)
水平
Level
1
2
3
(A)浓度(%)
(A) Concentration (%)
60
70
80
(B)料液比(g/mL)
(B) Solid-liquid ratio (g/mL)
1:50
1:60
1:70
(C)时间(min)
(C) Time (min)
30
40
50
(D)温度(℃)
(D) Temperature (℃)
50
60
70
线的制备项来操作,分别在 0 min、15 min、30 min、
45 min、60 min、90 min和 120 min测定其吸光度值。
3.4.6重复性和回收率实验
分别取块根紫金牛根约 1 000.00 mg,平行 6份,
按照供试品溶液制备及含量测定项操作,显色后于
510 nm处测定吸光度。
精密称取已知总黄酮含量的块根紫金牛 5份,每
份约 1 000.00 mg置烧杯中,分别加入芦丁对照品约
20.0 mg,按照供试品溶液制备及含量测定项操作,依
法显色后测定吸光度,代入回归方程中计算含量(黄永
林等, 2009)。
参考文献
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