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独角莲中酪氨酸酶活性抑制成分的提取工艺研究



全 文 :第 28 卷 第 3 期 沈 阳 化 工 大 学 学 报 Vol. 28 No. 3
2014. 09 JOURNAL OF SHENYANG UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY Sep. 2014
收稿日期: 2013 - 05 - 16
基金项目: 辽宁省大学生科技创新项目(201210149004) ;辽宁省教育厅项目(L2012146)
作者简介: 宋艳玲(1977 -) ,女,吉林通化人,副教授,博士,主要从事天然产物药物化学方面的研究.
文章编号: 2095 - 2198(2014)03 - 0231 - 03
独角莲中酪氨酸酶活性抑制成分的提取工艺研究
宋艳玲, 杜新春, 庞 颖, 殷连保, 张 毅, 戴宏斌
(沈阳化工大学 制药与生物工程学院,辽宁 沈阳 110142)
摘 要: 利用独角莲水提物对酪氨酸酶抑制活性的测试,研究独角莲水提物的提取工艺. 通过
L9 ( 3
4 ) 正交试验法研究了料液质量比、提取时间、提取温度和提取次数对独角莲水提物抑制酪氨
酸酶活性的影响.结果表明:独角莲水提物的最佳提取工艺为料液质量比 1∶ 15,提取时间 3 h,提取
温度 80 ℃,提取次数 1 次,在此条件下测定独角莲水提物对酪氨酸酶的抑制率,最高为 46. 93 % .
关键词: 独角莲; 水提物; 酪氨酸酶
doi:10. 3969 / j. issn. 2095 - 2198. 2014. 03. 009
中图分类号: R284. 2 文献标识码: A
独角莲(Typhonium giganteum Engl. )为天
南星科(Araceae)犁头尖属(Typhonium Schott)
植物,是中国特有的一种植物,主要产于河南、四
川、陕西等地,现全国各地亦多栽培,东北地区产
量极高,且价格较低廉.《民间草药》、《中药大辞
典》记载,独角莲球茎供药用,逐寒湿,祛风痰,
镇痉,治中风痰壅、口眼歪斜、破伤风、跌打损伤、
淋巴结核[1].迄今为止,对这种植物的使用多用
于民间偏方,其有效活性成分的研究及应用仍处
于开发阶段.文献报道,独角莲水提物对恶性肿
瘤细胞增长具有明显的抑制作用[2 - 5].酪氨酸激
酶在细胞内的信号传导通路中具有十分重要的
作用,它和肿瘤的发生、发展、转移具有密切的关
系,成为目前抗肿瘤药物的重要研究靶点[6 - 7].
本实验对独角莲采用水提法提取,测定独角莲在
不同提取工艺条件下的提取物对酪氨酸酶活性
的相对抑制率,从中筛选出最佳的提取工艺.
1 实验材料与方法
1. 1 实验仪器
721 型分光光度计;DF1015-集热式磁力加
热搅拌器;DHG-9070A 电热恒温鼓风干燥箱;
SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵;电子分析天平.
1. 2 实验材料
独角莲鲜球根茎(市售,产地为吉林)洗净,
切成约 5 mm 的厚片,经 50 ℃烘干,粉碎,过
100 目筛,备用;L-酪氨酸(上海伯奥生物科技有
限公司) ;酪氨酸激酶(上海江莱生物科技有限
公司).
1. 3 实验方法
1. 3. 1 独角莲水提物的提取工艺研究
利用正交试验设计法,选取提取时间 A、料
液比 B、提取温度 C、提取次数 D 作为 4 个考察
因素,每个因素选择 3 个水平,按照 L9(3
4)正交
表(表 1)进行试验. 以 1 号实验为例,称取独角
莲粗粉 50 g,置圆底烧瓶内,用 5 倍质量比的蒸
馏水,在 50 ℃提取 1 h,提取次数 1 次.提取结束
后,将提取液减压浓缩至干,置烘箱中干燥至恒
质量,得干浸膏.其余试验按正交表设定的条件
依次进行.
232 沈 阳 化 工 大 学 学 报 2014 年
表 1 独角莲水提物提取的正交试验设计
Table 1 Lists of orthogonal experiments of water extracts
from Typhonium giganteum Engl.
水平
提取时间 /h
A
料液质量比
B
提取温度 /℃
C
提取次数 /次
D
1 1 1∶ 5 50 1
2 2 1∶ 10 80 2
3 3 1∶ 15 100 3
1. 3. 2 酪氨酸酶抑制活性测定
Folin试剂可与酪氨酸的酚羟基作用生成深
蓝色化合物,该物质可以用比色法测定.酪氨酸
如果被酪氨酸激酶分解,将不能与福林试剂发生
显色反应,通过分光光度计测得的混合液的吸光
度会有所降低.由于酶抑制剂的抑制活性不同,
所形成的蓝色化合物量不同,通过测定吸光度的
变化可计算样品对酪氨酸酶的抑制率.将上述各
次提取实验所得到的浸膏分别称取 10 mg 置于
10 mL 容量瓶中,分别加蒸馏水溶解并稀释至质
量浓度为 1 g /L,备用.取 1 mg 酪氨酸酶用磷酸
缓冲液稀释至 5 mL 备用.准确吸取 pH6. 8 磷酸
盐缓冲液 1 mL、摩尔分数为 0. 2 %酪氨酸溶液 1
mL 及 Folin 试剂,开始反应,整个反应在 37 ℃
的恒温中持续 20 min,于 680 nm 处测定吸光度
A0 .在上述实验条件下,再分别准确吸取 0. 2 g /
L 酪氨酸酶试液 1 mL、提取物样品和 0. 2 g /L
酪氨酸酶试液各 1 mL、提取物样品 1 mL,分别
进行反应后对应测定吸光度分别为 A1、A2、A3 .
酪氨酸激酶的抑制活性可以按以下公式计算:
抑制率 =[(A1 - A0)-(A2 - A3) ]/(A1 -
A0)× 100 %
式中:A0 空白对照品所测的吸光度;A1 添
加酪氨酸酶混合液所测的吸光度;A2 添加提取
物和酶的混合液所测的吸光度;A3 添加提取物
样品混合液所测的吸光度.
2 结果与讨论
2. 1 正交试验结果
正交试验结果见表 2,从表 2 得出最佳提取
工艺条件为 A3B3C2D1,即提取时间为 3 h,料液
质量比为 1∶ 15,提取温度 80 ℃,提取次数为 1 次
的条件下,独角莲提取物对酪氨酸酶抑制活性较
高.从表 2 中得到的极差大小可知:影响提取物
抑制酪氨酸酶活性的主次因素顺序为 C > B > D
> A,即提取温度的影响最显著,其次为提取液
用量,再次为提取次数,最后为提取时间.
按照正交试验结果所得到的最佳提取工艺
条件,重复进行 3 组平行验证试验,结果见表 3,
表明此提取工艺合理,稳定,可行.
表 2 正交试验结果
Table 2 Results of orthogonal experiments
No. A B C D
吸光度
A1 A0 A2 A3
抑制率 /%
1 1 1 1 1 0. 146 0. 004 31. 25
2 1 2 2 2 0. 118 0. 007 46. 28
3 1 3 3 3 0. 139 0. 016 40. 36
4 2 1 2 3 0. 122 0. 006 43. 56
5 2 2 3 1 0. 208 0. 002 0. 142 0. 014 37. 65
6 2 3 1 2 0. 135 0. 008 38. 57
7 3 1 3 2 0. 143 0. 012 36. 53
8 3 2 1 3 0. 134 0. 009 39. 46
9 3 3 2 1 0. 117 0. 008 46. 93
K1 39. 29 37. 11 36. 42 38. 61
K2 39. 93 41. 13 45. 59 40. 46
K3 40. 97 41. 95 38. 18 41. 12
R 1. 68 4. 84 9. 17 2. 51
第 3 期 宋艳玲,等:独角莲中酪氨酸酶活性抑制成分的提取工艺研究 233
表 3 正交试验结果验证
Table 3 Verification testing of orthogonal experiments results
No. A B C D
吸光度
A1 A0 A2 A3
抑制率 /%
10 3 3 2 1 0. 116 0. 007 47. 09
11 3 3 2 1 0. 208 0. 002 0. 117 0. 007 46. 60
12 3 3 2 1 0. 118 0. 009 47. 08
2. 2 讨 论
正交试验结果表明:提取温度的控制对提取
物抑制酪氨酸酶活性的影响较大. 温度较低(50
℃)情况下,有可能不利于独角莲中有效活性成
分的提取,影响提取物抑制酪氨酸酶活性.温度
过高(100 ℃) ,提取物抑制率也有所下降,可能
是由于高温使得部分活性化合物分解.提取液用
量在料液质量比 1∶ 5 与 1∶ 10 之间对提取物抑制
酪氨酸酶活性的影响较大,而对于料液质量比
1∶ 10与 1∶ 15 之间对提取物抑制酪氨酸酶活性的
影响较微弱,一般情况下,可选用料液质量比
1∶ 10来减少资源的浪费.
3 结 论
设计正交试验,利用水提法对独角莲活性成
分进行提取,并进行了酪氨酸酶抑制活性研究.
结果表明:提取时间为 3 h,料液质量比为 1∶ 15,
提取温度 80 ℃,提取次数为 1 次的条件下,独角
莲水提物抑制酪氨酸酶活性最强,抑制率为
46. 93 % .通过 3 组平行试验验证了该提取工艺
的优化性.独角莲水提物作为一种有效的酪氨酸
酶抑制剂,具有进一步研究开发的价值.
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Extraction Technology and Effect on Tyrosinase Activity of Water
Extracts from Typhonium Giganteum Engl.
SONG Yan-ling, DU Xin-chun, PANG Ying, YIN Lian-bao, ZHANG Yi, DAI Hong-bin
(Shenyang University of Chemical Technology,Shenyang 110042,China)
Abstract: The extraction technology of water extracts from Typhonium giganteum Engl. was studied and
the effect on tyrosinase activity was investigated. The influence of material-liquid ratio,extraction time,ex-
traction temperature and extraction times on inhibitory activity against tyrosinase was studied through
L9(3
4)orthogonal experiments. The effects on tyrosinase activity was dertermined by Folin-reagent meth-
od. The optimum extraction condition was material-liquid ratio 1∶ 15(weight ratio) ,extraction time 3 h,
extraction tempreture 80 ℃,and extraction for 1 time. At this condition,water extracts from Typhonium
giganteum Engl. had the highest inhibitoty effects on tyrosinase,which was 46. 93 % .
Key words: Typhonium giganteum Engl.; water extracts; tyrosinase