免费文献传递   相关文献

秀丽槭叶总黄酮的提取及其抗氧化能力研究



全 文 :核 农 学 报 2016,30(12):2373 ~ 2381
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
收稿日期:2015-11-26 接受日期:2016-02-28
基金项目:宁波市农业社会发展重大专项(2014C11002),中央农业科技成果转化项目(2014GB2C220150),宁波城市职业技术学院重点项目
(ZZX16046)
作者简介:林立,男,助理实验师,主要从事植物分子生物学研究。E-mail:linli851111@ 163. com
通讯作者:祝志勇,男,教授,主要从事植物资源开发及利用教学与研究。E-mail:zhuzhiyong01@ 163. com
文章编号:1000-8551(2016)12-2373-09
秀丽槭叶总黄酮的提取及其抗氧化能力研究
林 立 林乐静 毛阳正 祝志勇 付 涛
(宁波城市职业技术学院 /宁波市园林植物开发重点实验室,浙江 宁波 315502)
摘 要:为开发和利用秀丽槭叶中的黄酮资源,利用响应面分析法优化乙醇 -超声法提取秀丽槭叶中总
黄酮的工艺,并分析总黄酮清除 DPPH自由基能力和总抗氧化能力。结果表明,在超声功率 200 W条件
下,秀丽槭叶总黄酮适宜的提取工艺条件为:提取温度 55℃、乙醇浓度 70%、液料比 50∶ 1(v /w)、提取时
间 48 min,该条件下提取到的秀丽槭叶总黄酮含量为 58. 664 mg·g -1,秀丽槭叶总黄酮清除 DPPH 自由
基的 EC50为 0. 528 mg·L
-1,清除率可达 95. 56%;秀丽槭叶总黄酮在相同条件下较 L -抗坏血酸具有更
强的总抗氧化力。本研究结果为今后秀丽槭叶黄酮资源的开发利用提供了一定的科学依据。
关键词:秀丽槭;总黄酮;超声辅助提取;抗氧化活性;响应面分析
DOI:10. 11869 / j. issn. 100-8551. 2016. 12. 2373
秀丽槭 (Acer elegantulum Fang.)为槭树科
(Aceraceae)槭属(Acer)的落叶小乔木或乔木,广泛分
布于我国南方各省,在江浙地区俗称“青枫”,是园林
绿化常用树种之一。近年来,一些研究表明,许多槭属
植物含有丰富的氨基酸、多糖、黄酮、单宁、苯丙素、萜
与甾体类等化学成分,具有重要的药用开发价值[1 - 4]。
据报道,茶条槭(A. ginnala)、建始槭(A. henryi)、鸡爪
槭(A. palmatum)等多种槭属植物的幼芽、嫩叶具有退
热明目、活血化瘀功效[5];元宝枫(A. truncatum)的根
或根皮含有祛风除湿的成分,临床上可用于治疗关节
疼痛、跌打损伤等症状[6];毛果槭(A. nikoense)含有可
用于治疗肝病和眼疾的成分[6];西博氏槭 (A.
siebodianum)、红脉槭(A. rufinerve)等槭属植物含有良
好的抗炎活性成分,2,6 -二甲氧基对苯醌[7]。在对
槭属植物黄酮成分的研究中发现,鸡爪槭、元宝枫、恶
魔槭(A. iabolicum)、鹅耳枥叶槭(A. carpinifolium)等
槭属植物中黄酮类物质含量丰富,其中元宝枫叶片中
总黄酮含量达 7. 26%[8 - 10],远高于银杏(1. 88%)[11]、
枸杞(0. 99%)[12]、无花果(2. 50%)[13]等植物,表明槭
属许多植物可作为植物性黄酮成分提取的天然资源。
近年来,诸多研究表明,植物性的黄酮类成分具有
多方面的药理功效,其中对小鼠动脉粥样硬化病变的
研究发现,半枝莲总黄酮能在发病早期显著抑制病
变[14];萱草花总黄酮对大鼠肝纤维化有改善作用[15];
黄芪总黄酮可用于治疗病毒性心肌炎小鼠的心肌损
伤[16]。此外,黄酮还具有抗癌、抗菌、抗炎症、抗氧化、
镇痛止泻、保肝和降血脂等多种功效[17 - 19]。现阶段,
国内外有关槭属植物黄酮类化合物的研究主要集中于
元宝枫、鸡爪槭等少数几种[7 - 10],而对秀丽槭叶黄酮
的研究鲜见报道。
目前,植物材料中总黄酮的提取方法主要有水提
法[20]、溶剂提取法[21]、微波提取法[22]、超临界 CO2 萃
取法[23]和超声辅助提取法[24 - 25]等。其中,超声辅助
提取法是一种较为安全且高效的提取方法,可避免提
取物有效成分的破坏[25]。本研究探索超声辅助法提
取秀丽槭叶中总黄酮的最佳工艺,并对总黄酮提取物
的抗氧化活性进行研究,同时对其中 3 种黄酮成分进
行检测分析,以期为今后秀丽槭叶黄酮成分的开发利
用提供一定的参考。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
秀丽槭叶(2014 年 10 月至 2015 年 11 月采自浙
3732
核 农 学 报 30 卷
江省溪口镇湖山桥槭树种植基地),芦丁标准品(上海
阿拉丁生化科技股份有限公司);甲醇(色谱纯);
TPTZ、DPPH、L -抗坏血酸、三氯化铁、硫酸亚铁、无水
乙醇、三氯化铝、氢氧化钠、冰醋酸、亚硝酸钠、石油醚
等均为分析纯。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 原料预处理 将采集的秀丽槭叶洗净、晾干,
在 60℃条件下烘干至恒重,利用 DF - 15 高速粉碎机
(温岭市林大机械有限公司)粉碎后保藏、备用。
1. 2. 2 芦丁标准曲线制作 芦丁标准曲线制作参考
钟尉方等[24]的研究。以 60%乙醇溶解芦丁标准品配
成浓度 100 μg·mL - 1的标准溶液,分别取 0、0. 5、1、2、
3、4、5、6 mL于 8 个 25 mL容量瓶中,各加 0. 30 mL的
5% NaNO2 溶液并摇匀后静置 6 min;加入 0. 30 mL的
10% AlCl3 溶液,摇匀后静置 6 min;加入 1. 0 mol·L
- 1
的 NaOH溶液 4 mL,60%乙醇定容后放置 15 min。最
后在 510 nm波长处测吸光度值,求得线性回归方程为
A = 9. 3754x - 0. 0005,式中:A为吸光度,x为被测溶
液中芦丁浓度,相关性系数 R2 = 0. 9961。
1. 2. 3 单因素试验 参考卢赛赛等[18]、钟尉方等[24]
的研究,将单因素试验基础条件设定为:提取温度
60℃、液料比 20∶ 1(v /w)、提取时间 60 min、乙醇浓度
60%。在此基础上,保持 3 个因素条件不变,研究单个
因素试验条件变化对秀丽槭叶总黄酮提取量的影响。
具体操作为:
精确称取 2014 年 10 月采集的秀丽槭叶片粉末
1. 0 g,利用 SK5200G 超声设备(上海科导超声仪器有
限公司)在设定条件下进行超声波辅助提取,过滤后
在 5 000 r·min -1条件下离心 5 min,用石油醚萃取纯
化。纯化的溶液按照标准曲线制作方法测定吸光度
值,并根据标准曲线方程计算总黄酮浓度,同一条件进
行 3 次试验,取平均值按下式计算总黄酮提取量:
Y = N × V × xm
式中,Y:总黄酮提取量(mg·g -1);x:测得总黄酮
浓度的平均值(mg·mL -1);V:定溶液体积(25 mL);
N:液料比值;m:样品质量(1. 0 g)。
1. 2. 4 响应面分析及不同季节黄酮含量分析 根据
单因素试验结果,选取合适的提取时间(A)、温度
(B)、乙醇浓度(C)和液料比(D)为自变量,以总黄酮
提取量为响应值(Y),利用 Design-Expert 8 软件的
Box-Behnken模型设计四因素三水平试验,对试验结
果进行数据拟合,选取秀丽槭叶总黄酮提取的最优工
艺,并在最优工艺条件下对不同时期(2015 年 4 月中
旬至 2015 年 11 月中旬)采集的秀丽槭叶中的总黄酮
含量进行测定和比较。
1. 2. 5 总黄酮中 3 种黄酮成分的检测 准确称取槲
皮素、山奈酚、异鼠李素 3 种标准样品,甲醇溶解后配
成浓度分别为 0. 056、0. 040 和 0. 032g·L -1的混合溶
液,稀释成 4 个浓度梯度。参考赵文华等[26]的研究条
件,利用 LC -20A高效液相色谱仪(日本岛津公司)进
行检测,色谱柱为 InertSustain C18(250 mm × 4. 6 mm,
5μm),以甲醇∶水(含 1%冰醋酸)= 60 ∶ 40(v /v)为流
动相,设定流速 1. 0 mL·min -1,检测波长 360 nm。以
各成分峰面积为纵坐标,浓度为横坐标,绘制标准曲线
并建立线性回归方程。槲皮素:Y = 4 × 107x +
19 933,R2 = 0. 9978;山奈酚:Y = 5 × 107x + 15 164,
R2 = 0. 9975;异鼠李素:Y = 2 × 107x + 15 572,R2 =
0. 9971。
将不同时期秀丽槭叶片的总黄酮提取物减压浓缩
至干,甲醇定容至 10 mL,过 0. 45 μL 微孔滤膜后进行
反相高效液相色谱(reversed phase high-performance
liquid chromatography,RP-HPLC)操作,得到峰图(图
1)。记录各成分的峰面积,并根据标准曲线求得该成
分的含量。同时,为检验乙醇溶液对黄酮苷元的提取
效果,以相同浓度甲醇溶液为对比提取液,选取 8 月份
秀丽槭叶片为材料,比较 2 种提取液在相同时间、温度
和液料比条件下对 3 种黄酮苷元的提取效果。
1. 2. 6 清除 DPPH自由基能力测定 以 70%乙醇为
溶剂,配制浓度为 8. 85 × 10 -5 mol·L -1的 DPPH 溶液,
反应液加样方式见表 1,记录吸光度,按下式计算清除
率[18]:
清除率 =
A0 - (A1 - A2)
A0
× 100%。
表 1 试验加样表
Table 1 The methods of adding sample
加样方法
Methods of adding sample
吸光度值
Absorbance
2 mL DPPH溶液 + 2 mL 70%乙醇
2 mL DPPH solution and 2 mL 70% ethyl alcohol
A0
2 mL DPPH溶液 + 2 mL样品溶液
2 mL DPPH solution and 2 mL sample solution
A1
2 mL样品溶液 + 2 mL 70%乙醇
2 mL sample solution and 2 mL 70% ethyl alcohol
A2
1. 2. 7 总抗氧化活性的测定 参考卢赛赛等[18]的方
法,利用铁离子还原 /抗氧化力法(ferric reducing /
antioxidant power,FRAP)测定秀丽槭叶中总黄酮总抗
氧化活性,并以 L -抗坏血酸为对照。
4732
12 期 秀丽槭叶总黄酮的提取及其抗氧化能力研究
注:A:标准品;B:8 月份样品中的 3 种成分。
Note:A:Standard samples. B:Three flavonoid aglycones
from Acer elegantulum leaves collected in August.
图 1 3 种黄酮苷元的 HPLC图谱
Fig. 1 HPLC chromatograph of three flavonoid aglycones
还原力标准曲线制作:吸取 0. 15 mL 浓度不同浓
度梯度(0 ~ 1 000 μmol·L -1)的 FeSO4 溶液,各加入
图 3 单因素变量对总黄酮提取量的影响
Fig. 3 Effect of different experimental conditions on total flavonoids content
0. 3 mL蒸馏水和 3 mL FRAP 试剂,于 37℃条件下反
应 10 min,在 593 nm 处测吸光度,绘制 FeSO4 溶液溶
度与吸光度值标准曲线(图 2)。浓度与吸光度形成良
好线性关系(R2 = 0. 9932),拟合方程为 y = 0. 0009x +
0. 0457,表明将 593 nm 处的吸光度值换算成样品的
FeSO4 浓度的方法是可行的。
图 2 FeSO4 溶液标准曲线
Fig. 2 Standard curves of FeSO4 solution
秀丽槭叶总黄酮总抗氧化活性测定:配制不同质
量浓度的秀丽槭叶总黄酮溶液,按还原力标准曲线制
作方法测定样品吸光度值,以 1. 0 mmol·L -1 FeSO4 为
标准,样品抗氧化活性以达到同样吸光度所需 FeSO4
浓度表示,FeSO4 浓度越大表示抗氧化能力越强。
1. 3 数据分析
数据采用 SPSS 19. 0 软件进行统计分析,并用
EXCELL绘图。
2 结果与分析
2. 1 单因素试验结果
由图 3 可知,在一定浓度范围内(20% ~ 80%),
乙醇浓度的升高可增加黄酮的提取量,在乙醇浓度为
80%时黄酮提取量达最大值,因此选取 70%、80%和
5732
核 农 学 报 30 卷
90% 3 个浓度进行响应面分析。
超声时间对总黄酮提取量也有较大影响,总黄酮
提取量随超声时间的增加呈先上升后下降的趋势,在
45 min时提取量达到最大值,因此选取 30、45、60 min
3 个时间条件进行后续分析。
液料比值的升高能增加黄酮的提取量,在液料比
达到较大值时(40∶ 1 ~ 55 ∶ 1),黄酮提取量不再有显著
差异(α = 0. 05),因此选取液料比 40 ∶ 1、45 ∶ 1和 50 ∶ 1
3 个条件进行响应面分析。
秀丽槭叶总黄酮提取量随着提取温度的升高逐渐
上升,在 60℃时达最大值。当温度在 70℃时,总黄酮
提取量有一定程度的下降,故取 50、60 和 70℃ 3 个温
度进行响应面分析。
2. 2 响应面试验结果及分析
2. 2. 1 响应面试验 利用 Design-Expert 8 软件对表
2 的结果进行多元线性回归拟合,得到总黄酮提取量 Y
对超声时间(A)、提取温度(B)、乙醇浓度(C)和液料
比(D)的二次多项回归方程模型:Y = 64. 4781 -
0. 2430A - 0. 0687B + 2. 0134C - 3. 3638D + 7. 9997 ×
10 -4AB + 0. 0208AC - 4. 4442 × 10 -4AD + 0. 0363BC -
2. 9332 × 10 -3 BD + 6. 3997 × 10 -3 CD - 0. 0128A2 -
0. 0215B2 - 0. 0392C2 + 0. 0393D2。
表 2 响应面试验方案及结果
Table 2 Factors and results of response surface analysis
编号
Number
超声时间 A
Extraction time /min
提取温度 B
Extraction temperature /℃
乙醇浓度 C
Ethanol
concentration /%
液料比 D
Solid-liquid ratio /(v /w)
总黄酮含量
Content of total flavonoids /
(mg·g - 1)
1 0(45) 0(60) 1(90) - 1(40∶ 1) 35. 732
2 - 1(30) 0 0(80) 1(50∶ 1) 44. 798
3 1(60) 0 - 1(70) 0(45∶ 1) 52. 678
4 0 0 1 1 42. 932
5 - 1 0 1 0 27. 479
6 1 0 0 1 54. 264
7 1 1(70) 0 0 52. 318
8 0 0 0 0 49. 798
9 0 0 0 0 50. 038
10 0 1 0 - 1 47. 145
11 1 0 1 0 41. 878
12 0 0 - 1 - 1 52. 478
13 - 1 0 0 - 1 41. 918
14 0 0 0 0 51. 238
15 1 - 1(50) 0 0 47. 518
16 1 0 0 - 1 51. 518
17 0 0 0 0 49. 438
18 0 1 1 0 40. 198
19 0 - 1 0 - 1 45. 225
20 0 0 0 0 50. 038
21 0 - 1 0 1 50. 798
22 - 1 1 0 0 42. 838
23 0 - 1 1 0 29. 519
24 - 1 - 1 0 0 38. 518
25 0 0 - 1 1 58. 398
26 0 - 1 - 1 0 54. 958
27 - 1 0 - 1 0 50. 758
28 0 1 0 1 52. 131
29 0 1 - 1 0 51. 118
6732
12 期 秀丽槭叶总黄酮的提取及其抗氧化能力研究
2. 2. 2 响应面回归模型的方差分析 由表 3 可知,模
型的 F = 86. 44,P < 0. 0001,表明差异极显著,即对黄
酮提取量的影响显著。失拟项 P 值为 0. 1273,失拟项
不显著。对试验模型可信度分析,得到校正决定系数
R2 = 0. 9771 和变异系数为 2. 37%,表明模型拟合度较
好。对模型进行回归方程系数显著性检验,表明 A、B、
C、D、AC、BC、A2、B2、C2 对秀丽槭叶总黄酮提取量影响
显著(P < 0. 01)。
响应曲面坡度可直观地反应出影响因素的交互作
用对响应值的影响[24]。由图 4、图 5 可知,乙醇浓度与
提取时间及提取温度的交互作用曲面较为陡峭,表明
其对黄酮提取量交互作用明显。各试验因子对响应值
的影响的关系为 C > A > D > B。
表 3 响应面回归模型方差分析
Table 3 Variance analysis for the built regression model
方差来源
Source
平方和
Sum of squares
自由度
df
均方
Mean square
F值
F value
P值
P value
显著性
Significant
模型 Model 1 486. 83 14 106. 20 86. 44 < 0. 0001 **
A 241. 78 1 241. 78 196. 80 < 0. 0001 **
B 30. 76 1 30. 76 25. 04 0. 0002 **
C 878. 07 1 878. 07 714. 71 < 0. 0001 **
D 71. 57 1 71. 57 58. 25 < 0. 0001 **
AB 0. 06 1 0. 06 0. 05 0. 8317
AC 38. 93 1 38. 93 31. 69 < 0. 0001 **
AD 4. 44 × 10 -3 1 4. 44 × 10 -3 3. 62 × 10 -3 0. 9529
BC 52. 70 1 52. 70 42. 90 < 0. 0001 **
BD 0. 09 1 0. 09 0. 07 0. 7951
CD 0. 41 1 0. 41 0. 33 0. 5728
A2 53. 59 1 53. 59 43. 62 < 0. 0001 **
B2 29. 96 1 29. 96 24. 39 0. 0002 **
C2 99. 63 1 99. 63 81. 10 < 0. 0001 **
D2 6. 26 1 6. 26 5. 09 < 0. 0405 *
残差
Residual
17. 20 14 1. 23
失拟误差
Lack of fit
15. 37 10 1. 54 3. 36 0. 1273
纯误差
Pure error
1. 83 4 0. 46
总变异
Cor total
1 504. 03 28
注:**表示差异极显著(P < 0. 01);* 表示差异显著(P < 0. 05)。
Note:** and * indicate significant difference at 0. 01 and 0. 05 level,respectively.
2. 2. 3 优化与验证 根据所得模型对各因素进行优
化,得到最佳提取条件为:超声时间 48 min,提取温度
55 ℃,乙醇浓度 70%,料液比 50 ∶ 1,此条件下总黄酮
得率可达 58. 541 mg·g -1。为验证优化结果与实际结
果之间的一致性,利用最优条件提取总黄酮,实际结果
为 58. 664 mg·g -1,与预测结果偏差仅 0. 21%。因此,
所得的最佳工艺条件是可信的。
2. 2. 4 不同季节总黄酮含量变化及 3 种黄酮成分检
测 秀丽槭每年 3 月初开始展叶,4 月中旬叶子基本
成形,至 8、9 月份成熟,11 月中旬后叶子逐渐衰老脱
落,因此选择 2015 年的 4、7、8、9、10 和 11 月中旬采集
叶子,利用最优工艺条件对采集的秀丽槭叶进行黄酮
含量测定。结果表明,秀丽槭叶中的总黄酮含量随着
生长时间的增加而增加,其中 4 月中旬时含量最低,为
7732
核 农 学 报 30 卷
图 4 乙醇浓度与提取时间对总黄酮提取量的影响
Fig. 4 Effect of ethanol concentration and extraction time on total flavonoids content
图 5 乙醇浓度与提取温度对总黄酮提取量的影响
Fig. 5 Effect of ethanol concentration and extraction temperature on total flavonoids content
39. 465 mg·g -1,7、8、9 月中旬含量分别为 53. 687、
57. 731 和 57. 998 mg·g -1,至 10 月中旬时含量达到最
大值 58. 753 mg·g -1,11 月中旬时总黄酮含量略有下
降,为 54. 264 mg·g -1(图 6)。
图 6 不同季节秀丽槭叶中总黄酮含量
Fig. 6 Total flavonoids content from Acer
elegantulum leaves in different season
对乙醇溶液提取的总黄酮中 3 种黄酮苷元进行
RP-HPLC分析,结果表明,秀丽槭叶中 3 种黄酮苷元
呈季节性变化趋势,槲皮素和山奈酚在 8、9 月份含量
较高,异鼠李素在 10 月份含量相对较高(表 4)。同
时,为检验乙醇溶液对黄酮苷元的提取效果,以同浓度
甲醇溶液为对照提取液,选取黄酮苷元含量相对较高
的 8 月份秀丽槭叶片为材料,比较 2 种提取液在相同
时间、温度和液料比条件下对 3 种黄酮苷元的提取效
果。结果表明,乙醇溶液对槲皮素的提取效果与甲醇
溶液相当,提取量可达到相同条件下甲醇溶液提取量
的 92. 36%,但该方法对山奈酚和异鼠李素的提取效
果不如甲醇溶液。
2. 3 清除 DPPH自由基能力
由图 7 可知,DPPH 自由基的清除率随着秀丽槭
8732
12 期 秀丽槭叶总黄酮的提取及其抗氧化能力研究
表 4 秀丽槭叶中 3 种黄酮苷元含量
Table 4 Contents of three kinds of flavonoid aglycones in Acer elegantulum leaves /(mg·g -1)
黄酮苷元含量
Flavonoid aglycone content
4 月
April
7 月
July
8 月
August
9 月
September
10 月
October
11 月
November
槲皮素 Quercetin 0. 06102 0. 08333 1. 06774(1. 15607) 1. 00479 0. 07037 0. 04340
山奈酚 Kaempferol 0. 01333 0. 02098 0. 06120(0. 12335) 0. 05321 0. 01339 0. 00688
异鼠李素 Isorhamnetin 0. 00203 0. 00276 0. 00731(0. 06104) 0. 00830 0. 01486 0. 01170
注:括号中为甲醇法提取的黄酮苷元含量。
Note:Values in parentheses are contents of flavonoid aglycones extracted by methanol.
叶总黄酮质量浓度的增加而不断提高,当总黄酮的质
量浓度达到 1. 88 mg·L -1时,清除率达到 91%以上,随
着黄酮质量浓度的继续升高,清除率可达 95. 56%。
而 L -抗坏血酸在质量浓度为 15 mg·L -1时,清除率才
可达到 91%以上。对数据进行曲线回归拟合分析后
得到秀丽槭叶总黄酮的半数清除浓度(EC50)为 0. 528
mg·L -1,L -抗坏血酸 EC50为 1. 382 mg·L
-1,表明秀丽
槭叶总黄酮清除 DPPH 自由基能力强于 L - 抗坏血
酸。
图 7 秀丽槭叶总黄酮对 DPPH自由基清除率的影响
Fig. 7 DPPH radical-scavenging activities of total
flavonoids from Acer elegantulum leaves
2. 4 总抗氧化能力
秀丽槭叶总黄酮的总抗氧化能力随质量浓度增加
而增强,在总黄酮质量浓度为 100 mg·L -1时,FeSO4 浓
度为 L - 抗坏血酸在相同质量浓度下的 1. 7 倍(图
8)。可见,秀丽槭叶总黄酮的总抗氧化能力(FRAP
值)较 L -抗坏血酸强。
3 讨论
黄酮类化合物具有较高的食用价值和药用价值,
近年来有关植物性黄酮提取的研究也越来越多[27 - 29]。
向昌国等[22]采用微波法提取刺槐花总黄酮,最大得率
为 0. 863%;刘飞等[30]用乙醇 -超声波法提取费菜中
总黄酮,得率为 5. 822%;魏巍等[31]采用表面活性剂协
同超声提取合欢花总黄酮,提取率达 0. 853%。本研
图 8 秀丽槭叶总黄酮的总抗氧化能力
Fig. 8 Total antioxidant capacity of total
flavonoids from Acer elegantulum leaves
究采用乙醇 -超声波法提取秀丽槭叶中总黄酮成分,
最优工艺条件下秀丽槭叶总黄酮得率为 5. 866%,高
于以上报道的植物种类,说明秀丽槭叶是一种良好的
提取黄酮类物质的植物资源,并且该植物在南方地区
种植量大,叶片产量也很高,因此具有一定的开发应用
前景。通过对不同时期秀丽槭叶中总黄酮含量的测
定,表明 8 月中旬时叶子总黄酮含量已达到较高值,与
10 月中旬叶子总黄酮含量相差不大。因此,可从 8 月
中旬开始采集秀丽槭叶。
乙醇溶液是植物黄酮类化合物提取的常用溶
剂[30 - 31]。相比甲醇溶液,乙醇溶液的提取效果较差,
但乙醇溶液具有无毒、成本低等优势[32]。本研究表
明,相同条件下,70%浓度乙醇溶液提取的槲皮素含量
与同浓度甲醇溶液提取效果相当,但对山奈酚和异鼠
李素的提取效果不如甲醇溶液,可能与 2 种提取液的
极性差异有关,极性较大的甲醇溶液更易溶解山奈酚
和异鼠李素。对 8 月份秀丽槭叶总黄酮成分的 RP-
HPLC检测结果表明,槲皮素为其中相对含量较高的
成分 之 一,其 含 量 高 于 银 后 槭 叶 片 (0. 04810
mg·g -1)[33],表明秀丽槭叶可能具有一定的抗炎和抗
肿瘤作用。
秀丽槭叶总黄酮清除 DPPH自由基的能力和总抗
氧化能力均可作为抗氧化活性的评价指标之一[18]。
9732
核 农 学 报 30 卷
本研究发现,秀丽槭叶总黄酮清除 DPPH 自由基能力
和总抗氧化能力均强于同等浓度的 L -抗环血酸。与
白生文等[34]的沙棘果渣黄酮、罗开梅等[35]的莴苣总
黄酮抗氧化性的结论相比,秀丽槭叶总黄酮在低浓度
时,具有更好的抗氧化能力。
4 结论
在 200W 超声功率条件下,乙醇溶液提取秀丽槭
叶总黄酮最佳条件为:提取温度 55℃、乙醇浓度 70%、
液料比 50∶ 1(v /w)、提取时间 48 min,此条件下秀丽槭
叶总黄酮提取量为 58. 664 mg·g -1,清除 DPPH自由基
的 EC50为 0. 528 mg·L
-1,清除率达 95. 56%。相同条
件下,秀丽槭叶总黄酮较 L -抗坏血酸具有更强的总
抗氧化力。因此,秀丽槭叶具有一定的开发价值,可作
为一种较好的提取植物性黄酮类物质的植物资源,对
其叶子的采摘可从 8 月中旬开始。
参考文献:
[1] Nitta K,Ogawa Y,Negishi F,Takahashi T,Ito A,Hosono M,
Takayanagi Y. Hot water extract of bark of Nikko maple (Acer
nikoense) induces apoptosis in leukemia cells[J]. Biological &
Pharmaceutical Bulletin,1999,22(4):378 - 381
[2] 万春鹏. 加拿大红枫和美国蓝莓花化学成分及生物活性研究
[D]. 南昌:南昌大学,2012
[3] González-Sarrías A,Ma H,Edmonds M E,Seeram N P. Maple
polyphenols,ginnalins A-C,induce S-and G2 /M-cell cycle arrest in
colon and breast cancer cells mediated by decreasing cyclins A and
D1 levels[J]. Food Chemistry,2013,136(2):636 - 642
[4] 魏希颖,梁健. 有潜在药用价值的元宝枫等槭属植物[J]. 中药
材,2005,28(3):176 - 177
[5] 吴松兰. 元宝枫、鸡爪槭和茶条槭中抗肿瘤有效生物活性成分
的研究[D]. 北京:首都师范大学,2008:1 - 8
[6] 刘利. 槭属植物资源的药食功效及其利用研究[J]. 食品研究
与开发,2007,28(1):172 - 175
[7] Otsuka H,Komiyu T,Fujioka S. Studies on anti-inflammatory
agents. II. An anti-inflammatory constituent of the Genus Acer[J].
Yakugaku Zasshi,1981,101(12) :1108 - 1112
[8] 尉芹,王兰珍,马希汉. 元宝枫开发利用研究[M]. 西安:陕西
科学技术出版社,1996:22 - 24
[9] Aritomi M. Chemical constituents in Aceraceous plants. II.
Flavonoid constituents in leaves of Acer carpinifolium, A.
diabolicum,A. marmoratum and A. negundo[J]. Yakugaku
Zasshi,1964,84(4):360 - 362
[10] Ji S,Saito N,Yokoi M. Galloylcyanidin glycosides from Acer[J].
Phytochemistry,1992,31(2) :655 - 657
[11] 田呈瑞,李昀. 银杏叶黄酮的乙醇提取方法研究[J]. 西北植物
学报,2001,21(3):556 - 561
[12] 崔大明,张益波,付璐,于彤亚,陈坤,郑学清. 响应面法优化
超声法提取枸杞中总黄酮工艺[J]. 食品研究与开发,2011,32
(3):55 - 59
[13] 杨润亚,明永飞,王慧. 无花果叶中总黄酮的提取及其抗氧化
活性测定[J]. 食品科学,2010,31(16):78 - 82
[14] 祝娉婷,孙云,刘兆国,刘玉萍,卜平. 半枝莲总黄酮 ApoE 基
因缺陷小鼠动脉粥样硬化及磷脂转运蛋白表达的影响[J]. 中
国粮油学报. 2015,31(6):933 - 837
[15] 沈楠,黄晓东,李治伟,王艳春,齐玲,安英,刘婷婷. 萱草花
总黄酮改善 CCl4 致大鼠肝纤维化的作用[J]. 药学学报,2015,
50(5):547 - 551
[16] 周晓敏,陶谢鑫,杨洋,王伊林,柴花,黄侠,赵雅君,赵明.
黄芪总黄酮与丹参酮 IIA磺酸钠对病毒性心肌炎小鼠心肌细胞
内质网伴侣蛋白及 L -型钙通道表达的作用[J]. 临床心血管病
杂志,2015,31(3):254 - 256
[17] Shunsuke S,Yoko T,Hiroyuki I,Morihiko N. Anti-allergic effect of
the flavonoid myricitrin from Myrica rubra leaf extracts in vitro and in
vivo[J]. Natural Product Research,2011,25(4) :374 - 380
[18] 卢赛赛,许凤,王鸿飞,程佑声,胡月,邵兴锋,李和生. 杨梅
叶中总黄酮提取及其抗氧化能力研究[J]. 果树学报,2015,32
(3):460 - 468
[19] 谭文波,卢义红,谭刚. 木瓜黄酮的抗皮肤衰老作用[J]. 中国
老年学杂志,2012,32(23):5218 - 5219
[20] 赵丽平. 信阳绿茶黄酮类化合物的 2 种提取工艺优化及比较
[J]. 江苏农业科学,2015,43(5):260 - 261
[21] 蒋琼凤,温拥军,袁志辉. 半边莲总黄酮提取工艺及抑菌活性
的研究[J]. 天然产物研究与开发,2015,27(5):865 - 869
[22] 向昌国,向宁,黄成龙,孙海滨,李文芳. 响应面法优化刺槐花
黄酮类化合物的微波提取工艺[J]. 食品科学,2011,32(22):
32 - 36
[23] 夏其乐,郑美瑜,杨颖,陈剑兵,张俊,陆胜民. 胡柚皮总黄酮
超临界 CO2 萃取工艺[J]. 农业机械学报,2011,42(9):151 -
154
[24] 钟尉方,王岳鸿,刘红英. 响应面法优化盐地碱蓬草总黄酮提
取工艺研究[J]. 核农学报,2015,29(6):1135 - 1141
[25] 杨昱,白靖文,俞志刚. 超声辅助提取技术在天然产物提取中
的应用[J]. 食品与机械,2011,27(1):170 - 173
[26] 赵文华,张英侠. RP-HPLC 法对元宝枫果翅中 3 种黄酮苷元的
研究[J]. 首都医科大学学报,2005,26(4):438 - 440
[27] Faria A,Meireles M,Fernandes I,Santos-Buelga C,Gonzalez-
Manzano S,Dueas M,de Freitas V,Mateus N,Calhau C.
Flavonoid metabolites transport across a human BBB model[J].
Food Chemistry. 2014,149(4) :190 - 196
[28] Rendeiro C,Rhodes J S,Spencer J P. Effect of flavonoids on
learning,memory and neurocognitive performance:relevance and
potential implications for Alzheimer s disease pathophysiology[J].
Journal of the Science of Food and Agriculture,2014,94(6) :1042
- 1056
[29] Ding J,Wang H,Wu Z B,Zhao J,Zhang S,Li W. Protection of
murine spermatogenesis against ionizing radiation-induced testicular
injury by a green tea polyphenol[J]. Biology of Reproduction,
2015,92 (1) :6
[30] 刘飞,王鸿飞,林燕,毛方华. 费菜总黄酮提取工艺的研究
0832
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2016,30(12):2373 ~ 2381
[J]. 食品工业科技,2011,32(4):252 - 257
[31] 魏巍,郭伟英. 响应面优化表面活性剂协同超声提取合欢花总
黄酮的工艺[J]. 中药材,2015,38(3):606 - 609
[32] 万利秀,肖更生,徐玉娟,刘亮,吴继军,蒋爱民,温靖. 甲醇
提取柑橘皮总黄酮的工艺优化[J]. 安徽农业科学,2010,38
(27):15087 - 15089
[33] 谢艳芳,李珺,邹洪. 银后槭叶中没食子酸、槲皮素和绿原酸的
分析[J]. 分析试验室,2009,28(S1):230 - 231
[34] 白生文,汤超,田京,闫宏斐,许晓莎,范惠玲. 沙棘果渣总黄
酮提取工艺及抗氧化活性分析[J]. 食品科学,2015,36(10):
59 - 64
[35] 罗开梅,黄轶群,曹芳,张玲,黄凌雪. 莴苣总黄酮抗氧化活性
研究[J]. 江苏农业科学,2011,39(6):507 - 509
Extraction and Antioxidant Activities of Total Flavonoids
From Acer elegantulum Fang. Leaves
LIN Li LIN Lejing MAO Yangzheng ZHU Zhiyong FU Tao
(Ningbo Key Laboratory of Landscape Plant Development /Ningbo City College of Vocational Technology,Ningbo,Zhejiang 315502)
Abstract:In order to develop and utilize resource of flavonoids in Acer elegantulum leaves,response surface analysis
methodology (RSM)was applied to optimize the ultrasonic - assisted extraction conditions of total flavonoids from Acer
elegantulum leaves,and the antioxidant activities of total flavonoids were also investigated through the measurement of
DPPH scavenging activity and total antioxidant capacity. The results under the experimental conditions showed that the
optimal parameters for total flavonoids extraction process were determined as follows:extraction temperature 55℃,
ethanol concentration 70%,liquid-solid 50∶ 1 and extraction time 48 min. The total flavonoids yield obtained under such
conditions was 58. 664 mg·g -1 . EC50 for total flavonoids on scavenging DPPH was 0. 528 mg·L
-1 and the scavenging
rate against DPPH free radicals could reached to 95. 56% . Total flavonoids in Acer elegantulum leaves maintained higher
antioxidant capacity than L-ascorbic acid. In this regard,the optimum extraction conditions of total flavonoids in Acer
elegantulum leaves were obtained,and the antioxidant activities of total flavonoids were measured as well,which would
provide reliable scientific instruction on the exploitation of flavonoids resource in Acer elegantulum leaves.
Keywords:Acer elegantulum Fang.,total flavonoids,ultrasonic - assisted extraction,antioxidant activity,response
surface analysis
1832