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定心藤总黄酮的提取及抗氧化活性的研究



全 文 :3 讨论
3. 1 中药的有效成分复杂,在试验过程中,由于人参的成
分颇多,有皂苷类、有机酸类、脂类等成分构成,这些成
分对总皂苷药效的影响并不清楚,若单纯以人参化学指标
和总皂苷产率的高低来优选最佳提取工艺,已不能说明所
提取成分药效是否最佳。因此,本实验采用将人参提取工
艺与药效双重指标相结合的方法,使优选出的提取工艺更
加有依据。验证实验表明,本实验通过将活性成分和药效
相结合的方法使中药提取产物突出其某方面疗效,并反映
出本研究的设计方法和技术路线是科学、合理、必要和可
行的,为中药提取工艺的优化提供了一种新的思路。
3. 2 采用了正交试验进行人参提取工艺的优选,正交设计
具有“均匀分散,整齐可比”的特点,可减少试验次数,
避免众多交互作用的解释困难。与以往正交试验单一的考
察指标相比,本研究选择多种活性成分作为指标,建立合
理的关联,并设不同权重系数来区分因素水平间差别,更
好地达到了工艺优化的目的。验证结果表明,这种设计方
法是科学、合理、可行的。
3. 3 本实验直接应用 Na2S2O4 作用于原代心肌细胞,
Na2S2O4 作为一种氧清除剂,不仅不会损伤细胞膜,且一
般在给予适当剂量下即可清除培养基中的氧,造成心肌细
胞缺氧,可更好的建立心肌细胞缺氧 /复氧模型,并通过
MTT比色分析法测定活细胞数,其操作简单,客观准确,
能反映细胞与药物的关系,便于实验室开展。
3. 4 本实验对人参中 3 种皂苷成分与心肌细胞存活率进行
相关性分析,证明人参中 3 种皂苷成分是治疗心肌缺氧的
有效成分,以 3 种皂苷成分作为评价人参提取工艺的指标
成分是合理的,并为以化学成分作为提取工艺的评价指标
提供了理论依据。
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定心藤总黄酮的提取及抗氧化活性的研究
黄 琼, 田玉红* , 蒲 香
(广西工学院生物与化学工程系,广西 柳州 545006)
收稿日期:2011-08-22
基金项目:广西科学基金资助项目 (桂科自 0991065)
作者简介:黄 琼 (1977—) ,女,讲师,硕士,研究方向:天然产物有机化学。Tel: (0772)2687033,E-mail:hqls0@ 163. com
* 通信作者:田玉红 (1969—) ,女,教授,博士,研究方向:天然产物有机化学。Tel: (0772)2685962,E-mail:tianyuhonglz@163. com
摘要:目的 研究微波辅助提取定心藤总黄酮的提取工艺及其抗氧化活性。方法 通过正交试验设计确定了定心藤总
黄酮微波辅助提取的最佳条件,用 DPPH· 法研究定心藤总黄酮对自由基的清除作用。结果 微波辅助提取定心藤总
黄酮的最佳提取条件为微波功率处于中高火、含乙醇量 65%、微波作用时间 2 min、固液比 1 ∶ 40;抗氧化实验表明
定心藤总黄酮对 DPPH·有较好的清除作用,且清除能力随浓度的增加而增强,IC50值为 0. 000 663 (mg /mL) ,优于
合成抗氧化剂 BHA的抗氧化活性。结论 微波辅助提取定心藤总黄酮的工艺便捷、效率高;定心藤总黄酮对 DPPH·
有较强的清除能力,具有明显的抗氧化活性。
关键词:定心藤总黄酮;提取;抗氧化活性;正交试验
中图分类号:R284. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2012)11-2242-03
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定心藤 Mappianthus iodoies为茶茱萸科定心藤属 Mappi-
anthus 植物,木质藤本,核果椭圆形,果肉薄而甜,为广
西瑶医常用药材“十八钻”之一[1],其根或老藤有祛风活
络,除湿消肿和消炎的功效,临床可用于毒蛇咬伤及黄疸
的治疗[2],定心藤中主要含有黄酮,有机酸,生物碱,萜
类,甾醇,鞣质等多种化学成分,黄酮类物质具有抗肿瘤、
护肝、抗炎、抗病毒、调解内分泌系统等功效[3]。有关植
物定心藤的研究已有文献报道[1-2,4-5],但利用微波辅助提
取定心藤中的黄酮及其抗氧化活性的研究还未见报道。本
研究通过正交实验考察了微波法从定心藤中提取黄酮类化
合物影响的主要因素,研究了提取工艺条件,并通过 DP-
PH· 法初步探讨了定心藤总黄酮的抗氧化活性,旨在为定
心藤进一步研究和资源开发利用提供一定的科学依据。
1 实验部分
1. 1 试剂和仪器 定心藤 (购于广西柳州药材市场) ,粉碎
后过十目筛得定心藤细粉;芦丁对照品购于上海市友思生物
技术公司;1,1-二苯基苦基苯肼 (1,1-diphenyl-2-picrylhydra-
zyl,DPPH)购于日本东京化成工业株式会社;乙醇;亚硝
酸钠;硝酸铝;氢氧化钠;以上化学试剂均为分析纯;紫外
分光光度计 (UV2000 型) ,上海分析仪器总厂;微波炉
(WG800SL23-K6) ,广东格兰仕集团有限公司。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 定心藤总黄酮供试液的制备 称取一定量的定心
藤粉末,加入一定量的乙醇溶液微波辅助提取一定时间,
得总黄酮提取液,待测。每个实验在相同条件下提取 3 个
平行样。
1. 2. 2 总黄酮测定方法[6] 吸取一定量的黄酮提取液于 50
mL比色管中,加入 1. 0 mL 5%的 NaNO2 溶液,摇匀、放置
6 min后,加入 1. 0 mL 10%的 Al (NO3)3 溶液,摇匀、放置
6 min后,加入 10 mL 10%的 NaOH 溶液,加蒸馏水定容至
25 mL。放置 15 min后,以试剂为空白,于 510 nm处测定吸
光度 A值。从工作曲线方程中计算出总黄酮含有量。
1. 2. 3 标准曲线的制备 按前述方法,测定不同质量浓度
的芦丁溶液的吸光度,得到芦丁溶液质量浓度 (mg /mL)
与吸光度值关系曲线。
1. 2. 4 定心藤中总黄酮提取的工艺设计 选择提取时间、
含乙醇量、提取温度、固液比 4 个因素为考察因素,选用
L9(3
4)正交表对样品中总黄酮提取工艺进行试验。
1. 2. 5 对羟自由基清除率的测定方法[7-9] 将最佳工艺条
件下提取的定心藤提取液干燥后,以无水乙醇为溶剂,配
制成一定浓度的溶液。准确称量 DPPH固体,并将其配制成
质量浓度 20 mg /mL溶液,避光保存。在 10. 0 mL 的具塞刻
度试管中依次加入 2 mL DPPH溶液,再加入一定量的不同
体积的灵香草提取物溶液,以无水乙醇补加至 4. 0 mL刻度,
充分混合均匀。同时开始计时,在 517 nm 处测定不同质量
浓度的定心藤提取物在各个时间点的吸光度,为能更好的反
映变化趋势,实验选择的质量浓度按照双倍稀释法来定。
定义定心藤提取物抗氧化剂对 DPPH 自由基清除
率为[9-10]:
S% = [1 - (Ai - Aj) /Ac] × 100
式中:Ai = 2 mL DPPH 溶液 +各个质量浓度定心藤提
取物的吸光度 (样品对 DPPH·作用后的吸光度数值) ;
Aj =各个浓度定心藤提取物溶液在体系中未加 DPPH 溶液
时的本底吸光度 (反映样品自身对吸光度的贡献) ;Ac = 2
mL DPPH溶液 + 2 mL无水乙醇的吸光度 (为 DPPH本身在
测定波长的吸收)。
2 结果与讨论
2. 1 芦丁标准曲线 由前述方法进行实验操作,质量浓度
C与吸光度 A 作标准曲线回归运算,得回归方程:C =
0. 094 9A + 0. 001; r = 0. 999 6,线性范围 8. 48 ~ 43. 2
μg /mL。
2. 2 定心藤总黄酮提取的正交试验设计 结果见表 1。
表 1 正交试验设计结果
试验号 A功率 B含乙醇量 /% C时间 /min D固液比 / (g ∶ mL) 得率 /%
1 1 (中火) 1 (40) 1 (5) 1 (1 ∶ 20) 14. 9
2 1 2 (50) 2 (2) 2 (1 ∶ 30) 20. 2
3 1 3 (65) 3 (4) 3 (1 ∶ 40) 20. 5
4 2 (中高火) 1 2 3 22. 7
5 2 2 3 1 19. 1
6 2 3 1 2 20. 3
7 3 (高火) 1 3 2 19. 4
8 3 2 1 3 21. 1
9 3 3 2 1 19. 4
K1 55. 7 57. 0 56. 3 53. 4
K2 62. 1 60. 4 62. 3 59. 8
K3 59. 9 60. 2 59. 0 64. 4
k1 18. 6 19. 0 18. 8 17. 8
k2 20. 7 20. 1 20. 8 19. 9
k3 20. 0 20. 1 19. 7 21. 5
R 2. 1 1. 1 2. 0 3. 7
从表 1 正交试验数据及计算结果可知,因素对提取率 影响程度从强到弱依次是:固液比、微波作用功率、微波
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作用时间、含乙醇量。由 K 值可以判断最佳工艺条件为
A2B3C2D3,即微波功率处于中高火、含乙醇量 65%、微波
作用时间 2 min、固液比 1 ∶ 40。
最佳工艺验证实验:按最优方案提取定心藤总黄酮,
得总黄酮提取率为 23. 017%,优于正交实验及单因素中的
任何一组实验,因此可以确认该方案为最优。
2. 3 对羟基自由基的清除作用 按照实验方法,将所得的
结果吸光度值进行数据处理,求得清除率后作图,图 1 显
示了定心藤提取物对 DPPH 清除率与时间、浓度的关系,
发现定心藤提取物对 DPPH 的清除率随质量浓度的增大而
增大,随时间的增长而增大,50 min 后各浓度对其清除率
基本稳定不变。
图 1 定心藤总黄酮对 DPPH的清除能力
根据图 1 显示结果检测不同质量浓度定心藤提取物 60
min时对 DPPH的清除率,将所得的结果吸光度值进行数据
处理求得清除率后与质量浓度作图得图 2。
图 2 定心藤总黄酮不同质量浓度对 DPPH
清除能力的关系
由图 2可知,定心藤总黄酮对 DPPH自由基清除率在 60
min时清除率与质量浓度呈对数关系,线性拟合程度良好。
定义 IC50为当清除率达到 50%时抗氧化剂样品的浓度,
则由拟合对数曲线公式 y = 9. 884 5ln (x) + 122. 33 (R =
0. 994 4) ,计算得定心藤总黄酮 IC50为 6. 63 × 10
-4 mg /mL。
对比合成抗氧化剂特丁基对苯二酚 (TBHQ)、丁基羟基茴
香醚 (BHA)结果见表 2。
表 2 定心藤总黄酮与其他合成抗氧化剂比较分析
抗氧化剂样品 IC50 / (mg·mL -1)
定心藤总黄酮 0. 000 663
TBHQ 0. 000 384
BHA 0. 003 12
IC50越小,说明其抗氧化活性越强。由表 2 可知,抗氧
化性能强弱顺序如下:
TBHQ >定心藤总黄酮 > BHA,定心藤总黄酮具有较强
的抗氧化性能。
3 结论
近年来,大量的体内和体外研究表明黄酮类化合物具有
较强的抗氧化和清除自由基的活性,同时还具有抑菌、抗衰
老、抗心肌缺血、降血脂、降血压等药理保健功能且毒副作
用很小,是一类极具开发前景的天然有机抗氧化剂[11]。
本实验通过正交试验确定了微波辅助提取定心藤总黄
酮的最佳工艺条件,即微波功率处于中高火、含乙醇量
65%、微波作用时间 2 min、固液比 1:40,在此条件下总
黄酮提取率为 23. 017%,提取率略高于柯永建等[4]用超声
波提取的提取率 (17. 7%) ,而比曾立等[5]用乙醇回流提取
高出许多,且用时短,说明微波辅助提取定心藤总黄酮方
便、快捷、提取率高,具有明显的优势。
通过考察对 DPPH·自由基的清除能力,发现定心藤总
黄酮具有较强的抗氧化性能,优于合成抗氧化剂 BHA,可
为开发一种新型的天然抗氧化剂提供实验依据,也为定心
藤进一步研究和资源开发利用提供一定的科学依据。
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