免费文献传递   相关文献

王瓜的微波-超声波联合提取工艺优选及抗氧化活性考察



全 文 :[收稿日期] 20130302(012)
[基金项目] 中医药公共卫生专项国家基本药物所需中药原料
资源调查和监测项目(财社[2011]76 号) ;中医药
行业科研专项(20127002)
[第一作者] 潘乔丹,讲师,硕士,从事天然产物化学研究,Tel:
0776-2849498,E-mail:panqiao112@ 163. com
[通讯作者] * 黄元河,讲师,硕士,从事药用植物学研究,Tel:
0776-2849489,E-mail:gxhyuanhe@ 163. com
王瓜的微波-超声波联合提取工艺优选及抗氧化活性考察
潘乔丹,黄元河* ,董妹灵,唐海燕,王柳念,黄玉亮
( 右江民族医学院,广西 百色 533000)
[摘要] 目的:优选王瓜的微波-超声波联合提取工艺并考察其抗氧化活性。方法:以总三萜质量分数为指标,通过单因
素试验和正交试验考察乙醇体积分数、提取时间、料液比、微波功率对王瓜提取工艺的影响;采用 DPPH法、水杨酸法、ABTS法
和 FRAP法测定提取物的抗氧化能力。结果:最佳提取工艺条件为加 50 倍量 90%乙醇于 500 W微波-超声波联合提取6 min;
王瓜提取物清除 DPPH·、清除 ABTS +·和 Fe3 +还原 /抗氧化能力大于茶多酚但小于抗坏血酸,清除 OH·能力均小于二者。结
论:优选的提取工艺简便、快速,王瓜提取物具有一定的抗氧化性能。
[关键词] 王瓜;总三萜;提取工艺;抗氧化活性;微波-超声波联合提取
[中图分类号] R283. 6;R284. 2;R943 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2013)18-0030-03
[doi] 10. 11653 /syfj2013180030
Optimization of Ultrasonic-Microwave Synergistic Extraction Technology
of Trichosanthes cucumeroides and Investigation of Its Antioxidant Activity
PAN Qiao-dan,HUANG Yuan-he* ,DONG Mei-ling,TANG Hai-yan,WANG Liu-nian,HUANG Yu-liang
(Youjiang Medical University for Nationalities,Baise 533000,China)
[Abstract] Objective: To optimize ultrasonic-microwave synergistic extraction technology of total
triterpenes from Trichosanthes cucumeroides and investigate its antioxidant activity. Method:With the content of
total triterpenes as index,single-factor tests and orthogonal test were adopted to investigate effects of extraction
time,ethanol concentration,solid-liquid ratio and microwave power on extraction technology. Antioxidant activity
of its extract was extimated by DPPH assay,salicylicl acid assay,ABTS assay and FRAP assay. Result:The best
extraction conditions for total triterpenes from T. cucumeroides were as follows:extracted 6 min with 50 times the
amount of 90% ethanol,microwave power 500 W. Scavenging DPPH·,scavenging ABTS +·and reducing Fe3 +
of extract from T. cucumeroides were higher than tea polyphenol and lower than Vc,but scavenging OH· was
lower than theirs. Conclusion:This optimized technology was simple and rapid,extract of T. cucumeroides
showed certain antioxidant activity.
[Key words] Trichosanthes cucumeroides;total triterpenes;extraction technology;antioxidant activity;
ultrasonic-microwave synergistic extraction
王瓜种子具有润肺化痰、润肠通便的作用,种子 提取物还具有显著的血细胞凝集活性。曾从王瓜果
实和种子中分离得到三萜类物质,探讨该类物质的
提取工艺具有较大的实用价值[1-2]。本实验以王瓜
总三萜含量为指标,通过单因素试验和正交试验优
选王瓜的提取工艺,采用 DPPH 法、水杨酸法、ABTS
法和 FRAP法对提取物的抗氧化性能进行考察,为
王瓜药物制剂和保健食品的研制提供参考。
1 材料
FA1104 型电子天平(上海良平仪器仪表有限
·03·
第 19 卷第 18 期
2013 年 9 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 19,No. 18
Sep.,2013
公司) ,TU-1800 型紫外-可见分光光度计(北京普析
通用仪器有限责任公司) ,XH-300A 型微波超声波
组合合成萃取仪(北京祥鹄科技发展有限公司)。
齐墩果酸对照品(中国药品生物制品检定所,批号
110709-200505) ,1,1-二苯基-2-苦基肼 自 由 基
(DPPH,上海楷洋生物技术有限公司) ,三吡啶三吖
嗪(TPTZ,Aladdin公司) ,2 2-联氨-(3-乙基苯并噻
唑林-6-磺酸)二氨盐(ABTS,生工生物公司) ,奎诺
二甲基丙烯酸酯(Trolox,Sigma公司) ,抗坏血酸(天
津博迪化工股份有限公司) ,茶多酚(广州食品添加
剂公司) ,其他试剂均为分析纯。王瓜采于广西百
色,经本院生物教研室黄元河讲师鉴定为葫芦科植
物王瓜 Trichosanthes cucumeroides (Ser.)Maxim. 的
果实。
2 方法与结果
2. 1 供试品溶液的制备 称取王瓜干燥粉末
0. 5 g,按一定条件进行提取(固定超声波功率
500 W,温度 70 ℃) ,浓缩蒸干后得浸膏,用 80%乙
醇定容至 25 mL量瓶中,即得供试品溶液。含量测
定前,采用试管预试法[3]和 TLC 检验,结果均显阳
性,表明王瓜中含有三萜类化合物。
2. 2 总三萜的含量测定 采用香草醛-高氯酸显色
法[4-5]。称取齐墩果酸对照品适量,配制不同质量
浓度的对照品溶液,于 300 ~ 900 nm 进行全波长扫
描,确定最大吸收波长 549 nm,以吸光度(A)为纵坐
标,质量浓度为横坐标,得回归方程 Y = 73. 543C -
0. 015 6(r = 0. 999 8) ,线性范围 2. 33 ~ 11. 67 mg·
L -1。精密量取供试样品溶液 150 μL,水浴挥发至
干,测定 A,计算总三萜含量。
2. 3 单因素试验考察
2. 3. 1 乙醇体积分数 固定微波功率 400 W,料液
比 1 ∶ 30,提取时间 3 min,分别考察体积分数为
50%,60%,70%,80%,90%的乙醇对提取效果的影
响,结果乙醇体积分数约 80% 时总三萜提取率
最高。
2. 3. 2 提取时间 分别加 30倍量 80%乙醇于 400 W
提取 1,2,3,4,5,6,7 min 对提取效果的影响,结果
总三萜提取率在 6 min后变化不大。
2. 3. 3 微波功率 固定乙醇体积分数 80%,料液
比 1∶ 30,提取时间 5 min的条件下,考察微波功率分
别为 200,300,400,500,600,700,800 W对提取效果
的影响,结果微波功率约 600 W 时总三萜提取率
最高。
2. 3. 4 料液比 在乙醇体积分数 80%,微波功率
600 W,提取时间 5 min 的条件下,考察不同料液比
对提取效果的影响,结果总三萜提取率在料液比达
1∶ 50 后变化不大。
2. 4 正交试验 在单因素试验基础上,选取乙醇体
积分数、提取时间、料液比、微波功率为考察因素,以
总三萜提取率为指标,按 L9(3
4)正交表安排试验,
试验安排及结果见表 1,方差分析见表 2。
表 1 王瓜微波-超声波联合提取工艺优选正交试验安排
No.
A乙醇
体积分数
/%
B提取时间
/min
C料液比
/ g·mL -1
D微波功率
/W
总三萜
提取率
/%
1 70 4 1∶ 30 500 1. 185
2 70 5 1∶ 40 600 1. 117
3 70 6 1∶ 50 700 1. 253
4 80 4 1∶ 40 700 1. 195
5 80 5 1∶ 50 500 1. 269
6 80 6 1∶ 30 600 1. 152
7 90 4 1∶ 50 600 1. 568
8 90 5 1∶ 30 700 1. 359
9 90 6 1∶ 40 500 1. 609
K1 1. 185 1. 316 1. 232 1. 354
K2 1. 205 1. 248 1. 307 1. 279
K3 1. 512 1. 338 1. 363 1. 269
R 0. 327 0. 090 0. 131 0. 085
表 2 提取工艺方差分析
方差来源 SS f MS F P
A 0. 201 2 0. 101 15. 424 > 0. 05
B 0. 013 2 0. 007 1. 004 > 0. 05
C 0. 026 2 0. 013 1. 995 > 0. 05
D(误差) 0. 013 2 0. 007 1. 000
注:F0. 05(2,2)= 19。
由直观分析可知,各因素中对王瓜总三萜提取
率的影响顺序为乙醇体积分数 >料液比 >提取时
间 >微波功率。以极值最小的 D 因素为误差项进
行方差分析,结果发现 A,B,C 因素均对总三萜提取
率无显著性影响,确定最佳提取条件为 A3B3C3D1,
即加 50 倍量 90%乙醇于 500 W 提取 6 min。按最
佳提取工艺进行 3 次验证试验,结果王瓜总三萜提
取率 1. 671%,RSD 1. 01%。
2. 5 抗氧化活性测定 按最佳提取工艺制备供试
品溶液,蒸干,用 80% 乙醇配成 0. 005,0. 010,
0. 015,0. 020,0. 025 g·L -1的受试溶液。
2. 5. 1 清除 DPPH·作用(DPPH 法)[6] 分别移取
不同质量浓度的受试溶液各 3. 0 mL,加 0. 04 g·L -1
的 DPPH无水乙醇溶液 3. 0 mL,混合摇匀后室温避
光静置 30 min,于 515 nm 处测定吸光度(A) ,平行
操作 3 次,结果表明王瓜提取物具有一定的清除
·13·
潘乔丹,等:王瓜的微波-超声波联合提取工艺优选及抗氧化活性考察
DPPH·能力,IC50 = 0. 174 g·L
-1(IC50与清除能力大
小呈负相关) ,清除 DPPH·能力的顺序依次为抗坏
血酸(IC50 = 0. 118 g·L
-1)>王瓜提取物 >茶多酚
(IC50 = 1. 22 g·L
-1)。
DPPH·清除率 = A0 -(A1 - A1 )/A0 × 100%
式中 A0 为以溶剂代替样品液的吸光度,A1 为
样品组的吸光度,A1 为无水乙醇代替 DPPH 的空白
对照组吸光度。
2. 5. 2 清除 OH·作用(水杨酸法) 采用 Fenton 反
应法[7-8]。移取受试溶液各 2. 0 mL于试管中,各加入
1. 0 ×10 -2 mol·L -1 FeSO4 1. 0 mL,1. 0 × 10
-2mol·L -1
水杨酸-乙醇溶液 2. 0 mL,加 30% H2O2 2. 0 mL 启
动反应,于室温下反应 1 h,在 510 nm 处测定
A(n = 3) ,计算 IC50 = 0. 104 g·L
-1,清除 OH·能力依
次为茶多酚(IC50 = 0. 032 g·L
-1)> 抗坏血酸
(IC50 = 0. 044 g·L
-1)>王瓜提取物。
OH·清除率 = A0 -(A1 - A1 )/A0 × 100%
式中 A0 为溶剂代替样品液的吸光度,A1 为样
品组的吸光度,A1 为水代替 H2O2 的空白对照组吸
光度。
2. 5. 3 清除 ABTS +·作用(ABTS 法)[9-10] 移取各
受试溶液 30 μL 于试管中,加 ABTS +·测定液
3. 0 mL,准确振荡 30 s,于 734 nm处测定 A(n = 3) ,
计算 IC50 = 0. 222 g·L
-1,表明对 ABTS +·的清除能
力顺序为抗坏血酸(IC50 = 0. 037 g·L
-1)>王瓜提
取物 >茶多酚(IC50 = 0. 416 g·L
-1)。
ABTS +·清除率 =(A测定液 - A样品)/A0 × 100%
2. 5. 4 总抗氧化能力的测定(FRAP 法)[11] 移取
受试溶液各 1. 0 mL,加入 TPTZ 工作液 2. 0 mL,混
匀,37 ℃水浴 1 h后于 593 nm 处测定 A(n = 3) ,计
算清除率,以 Trolox当量 (即每克样品的自由基清除
能力相当于 Trolox 的自由基清除能力的毫摩尔数)
表示。当 Trolox摩尔浓度为 0. 15 ~0. 9 mmol·L -1时,
与自由基清除率呈良好的线性关系,Y = 0. 335 4X +
0. 042 6(r = 0. 995 6) ,表明王瓜提取物的 Fe3 + 还
原 /抗氧化能力(FRAP 9. 18 mmolTE·g -1)弱于抗坏
血酸(FRAP 92. 37 mmolTE·g -1) ,但强于茶多酚
(FRAP 3. 74 mmolTE·g -1)。
3 讨论
微波-超声波法克服了常规超声波和微波萃取
之不足,具有速度快、耗能小、溶剂用量小、回收率高
等优点[12]。研究表明自由基和人类多种疾病密切
相关,当机体内自由基产生过多或机体清除自由基
能力下降时,这些自由基会对 DNA、蛋白质和脂质
等生物大分子产生氧化损伤作用,引起机体组织器
官发生各种病变,因此增强机体清除自由基的能力
可预防和治疗与自由基相关的疾病[12]。与抗坏血
酸和茶多酚相比,王瓜提取物清除 DPPH·、清除
ABTS +·和 Fe3 +还原 /抗氧化能力均比抗坏血酸弱
但强于茶多酚,清除 OH·能力均比二者低,说明王
瓜提取物具有较强的抗氧化能力。
[参考文献]
[1] 胡柳伯.王瓜栝楼不能混 分别入药乃属真[J].中药
饮片,1992,2(1) :30.
[2] CHAO Z M,Shibusawa Y,Yanagida A. Two new
triterpenes from the seeds of Trichosanthes cucumeroides
[J]. Nat Prod Res,2005,19(3) :211.
[3] 北京医学院. 中草药成分化学[M]. 北京:人民卫生
出版社,1988:289.
[4] 蒙瑞波,汤庆发,曾永长,等.白花蛇舌草中总三萜酸
的提取纯化工艺优选[J]. 中国实验方剂学杂志,
2012,18(24) :65.
[5] 李晔,朱忠敏,姚胃溪,等.灵芝三萜类化合物的研究
进展[J].中国中药杂志,2012,37(2) :165.
[6] 曹燕,庞庆宾,徐磊,等.金鸡菊提取物体外抗氧化活
性[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(12) :144.
[7] ZHENG W,WANG S Y. Oxygen radical absorbing
capacity of phenolics in blueberries,Cranberries,
chokeberries,and lingonberries[J]. J Agric Food Chem,
2003,51(2) :502.
[8] 周向军,高义霞,袁毅君,等.乌龙茶茶褐素提取工艺
的优化及抗氧化研究[J]. 中国实验方剂学杂志,
2011,17(4) :36.
[9] 霍丽妮,廖艳芳,陈睿,等.狐狸尾不同极性溶剂提取
物体外抗氧化活性研究[J]. 中国实验方剂学杂志,
2011,17(23) :155.
[10] RE R,Pellegrini N,Proteggente A,et al. Antioxidant
activity applying an improved ABTS radical cation
decolorization assay[J]. Free Radical Biol Med,1999,
26(9 /10) :1231.
[11] Benzie I F,Strain J J. The ferric reducing ability of
plasma (FRAP)as a measure of‘antioxidant power’:
the FRAP assay[J]. Anal Biochem,1996,239(3) :70.
[12] 杨胜丹,付大友. 超声波、微波萃取及其联用技术在
中药有效成分提取中的应用[J].广东化工,2010,37
(2) :120.
[13] 罗超,刘霭明,邢惟青,等.石参总黄酮抗氧化活性研
究[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(13) :198.
[责任编辑 仝燕]
·23·
第 19 卷第 18 期
2013 年 9 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 19,No. 18
Sep.,2013