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扁担藤总黄酮和总三萜提取工艺及抗氧化研究



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收稿日期:2012-05-21
基金项目:广西区教育厅科研项目(201106LX439) ;右江民族医学院普高学生科研项目(右医科字[2010]49 号)
作者简介:潘乔丹(1980-) ,女,硕士,讲师,主要从事植物资源的开发利用研究;Tel:0776-2849498,E-mail:panqiao112@ 163. com。
扁担藤总黄酮和总三萜提取工艺及抗氧化研究
潘乔丹,熊圆圆,陈文东,杜清华,李金珏
(右江民族医学院,广西 百色 533000)
摘要 目的:研究扁担藤总黄酮和总三萜的提取工艺及抗氧化活性。方法:采用正交试验优化扁担藤中总黄
酮和总三萜的最佳提取工艺,并采用 FRAP法、水杨酸法和 ABTS 法测定其抗氧化能力。结果:扁担藤总黄酮提取
的最佳条件为 70%乙醇在70 ℃超声波提取 3 次,每次 1 h;总三萜提取的最佳条件为 60%乙醇在70 ℃微波提取 2
次,每次 5 min。与对照品抗坏血酸和茶多酚相比较,富含黄酮的扁担藤的 Fe3 +还原抗氧化能力和清除 ABTS +·能
力均大于茶多酚,但清除 OH·的能力均小于二者。结论:超声法提取总黄酮和微波法提取总三萜效果最好,扁担
藤具有一定的抗氧化性能。
关键词 扁担藤;总黄酮;总三萜;提取工艺;抗氧化
中图分类号:R284. 2 /R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2012)10-1679-05
Extraction Technology and Antioxidant Activity of Total Flavonoids
and Total Triterpenoids from Tetrastigma planicaule
PAN Qiao-dan,XIONG Yuan-yuan,CHEN Wen-dong,DU Qing-hua,LI Jin-jue
(Youjiang Medical University for Nationalities,Baise 533000,China)
Abstract Objective:To study the optimum extraction technology of total flavonoids and total triterpenoids from Tetrastigma plani-
caule and their antioxidant activity. Methods:Optimized the extraction of total flavonoids and total triterpenoids using an L9(3
4)orthog-
onal array design,and the antioxidant activity was extimated by FRAP assay,salicylicl acid assay and ABTS assay. Results:The best
extraction conditions for total flavonoids from Tetrastigma planicaule were as follows:70 ℃ of 70% ethanol ultrasound-assisted extrac-
ting for 1 h and extracting three times,and total triterpenoids was:70 ℃ of 60% ethanol microwave extracting for 5 min and extracting
two times. Compared with the positive control samples VC and tea polyphenol,the activity of reducing Fe3 + antioxidant and scavenging
ABTS +· of flavonoids from Tetrastigma planicaule was higher than that of tea polyphenol,but scavenging OH· was lower than theirs;
Conclusion:The method of using ultrasound-assisted extraction to extract total flavonoids and microwave extraction to extract total triter-
penoids is the best,the extracts of Tetrastigma planicaule also shows certain antioxidative activity.
Key words Tetrastigma planicaule;Total flavonoids;Total triterpenoids;Extraction technology;Antioxidant activity
扁担藤 Tetrastigma planicaule (Hook. )Gagnep,
别名:扁藤、大芦藤、铁带藤、过江扁龙、扁骨风、腰带
藤、羊带风等,为葡萄科崖爬藤属大型木质藤本植
物。扁担藤是我国南方地区的瑶族常用药材,根、
藤茎入药,主要用于治疗风湿性关节炎、风湿痹痛、
腰肌劳损、肌肉及筋骨疼痛、腰腿痛、半身不遂、
咳嗽、哮喘、荨麻疹、下肢溃疡等病症〔1,2〕。近代研
究表明,扁担藤中含有黄酮类及三萜类等化合
·9761·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 10 期 2012 年 10 月
DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2012.10.010
物〔3〕,探讨这两类物质的提取工艺有较大的实用价
值。本文以扁担藤为原料,总黄酮和总三萜含量为
指标,通过正交试验优选扁担藤总黄酮和总三萜的
提取工艺,并采用 FRAP法、水杨酸法、ABTS 法对其
提取物的抗氧化性能进行了研究,旨在为研制开发
药物制剂及保健食品提供科学参考。
1 材料与仪器
1. 1 材料 扁担藤 2010 年 6 月采于广西靖西,由
本院生物教研室黄元河老师鉴定为葡萄科崖爬藤属
植物 Tetrastigma planicaule (Hook. )Gagnep,实验用
其茎,干燥粉碎后备用。
1. 2 试剂 芦丁标准品:由中国药品生物制品检
定所提供,批号为 100080-200707;齐墩果酸标准品:
由中国药品生物制品检定所提供,批号为 110709-
200505;三吡啶三吖嗪(tripyridyl-triazine,TPTZ,
Aladdin)、ABTS(2,2-Azino-bis(3-ethylbenzo thia
zoline -6-sulfonic acid) :生工生物公司;其他试剂均
为分析纯。
1. 3 仪器 DF-15 台式连续投料粉碎机(温岭市
林大机械有限公司) ,755B 紫外可见分光光度计
(上海精密科学仪器有限公司) ,FA1104 型电子天
平(上海良平仪器仪表有限公司) ,KQ5200DB 型数
控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司) ,RE-
52AA旋转蒸发仪(上海亚荣仪器厂) ,XH-300A 微
波超声波组合合成萃取仪(北京祥鹄科技发展有限
公司)。
2 方法
2. 1 总黄酮和总三萜的测定
2. 1. 1 正交试验:通过前期的单因素试验,确定影
响扁担藤总黄酮和总三萜的因素以及提取所需的时
间、重复次数等条件。选取提取方法、提取温度、乙
醇浓度等作为考察因素,每个因素选取三个水平,见
表 1,采用 L9(3
4)正交表进行实验设计、优选最佳工
艺。
表 1 扁担藤总黄酮和总三萜提取正交试验设计
水平 A 提取方法 B 提取温度 /℃ C 乙醇浓度 /%
1 回流提取法 50 50
2 超声波提取法 60 60
3 微波提取法 70 70
2. 1. 2 样品提取:称取扁担藤粉末 3. 0 g,置于平
底烧瓶中,分别按照正交试验设计的条件进行提取
(回流提取法:提取 3 次,每次 1 h;超声波提取法:
功率 160 W,提取 3 次,每次 1 h;微波提取法:功率
500 W,提取 2 次,每次 5 min) ,浓缩蒸干后得到乙
醇提取浸膏。再用 95%乙醇定容至 50 mL,即得供
试品溶液。
2. 1. 3 芦丁标准曲线的绘制:以芦丁为标准对照
品,配制不同浓度梯度,采用硝酸铝显色法〔4〕,运用
分光光度计于 514 nm 处测吸光度,以吸光度 A1 与
浓度 C1 进行直线回归,得回归方程为 A1 =
9. 1572C1 + 0. 003,r1 = 0. 9996。
2. 1. 4 齐墩果酸标准曲线的绘制:以齐墩果酸为
标准对照品,配制不同浓度梯度,采用香草醛-高氯
酸显色法〔5〕,运用分光光度计于 541 nm 处测吸光
度,以吸光度 A2 与浓度 C2 进行直线回归,得回归方
程为 A2 = 74. 866C2 - 0. 0459,r2 = 0. 9998。
2. 2 抗氧化活性测定
2. 2. 1 样品提取:称取扁担藤粉末,用 95%乙醇
加热回流提取 3 次,每次 2 h,减压浓缩干燥,得扁担
藤提取物。
2. 2. 2 总抗氧化能力的测定(FRAP 法) :采用
Benzie等〔6〕和宫智勇等〔7〕的 Fe3 +还原抗氧化能力
测试法(FRAP 法) ,以 FeSO4 为标准品溶绘制标准
曲线:y = 0. 0005x - 0. 0099(r = 0. 9989)。分别移取
一定浓度的扁担藤提取液 1. 0 mL 于试管中,加入
1. 0 mL FRAP工作液,以溶剂代替样品加入 FRAP
工作液做空白,测吸光度 A,各组实验组均做 3 次平
行,取均值。根据反应后的 A 值,在标准曲线上求
得相应 FeSO4 的浓度(μmol /L) ,定义为 FRAP值。
2. 2. 3 清除羟自由基(OH·)能力的测定(水杨
酸法) :采用 Fenton反应法〔8,9〕。分别移取一定浓度
的扁担藤提取液 2. 0 mL 于试管中,加入 1. 0 × 10 -2
mol /L FeSO4 1. 0 mL,1. 0 × 10
-2 mol /L水杨酸-乙醇
溶液 2. 0 mL,最后加入 30% H2O2 2. 0 mL 启动反
应,于室温下反应 1 h。以蒸馏水调零,测 λ510样品
的吸光度。考虑到试剂与提取物溶液的协同增色效
应,以蒸馏水 2. 0 mL 替代 30% H2O2 2. 0 mL,其他
试剂与样品组相同。每份样品平行操作 3 次,取均
值,计算公式为:
消除率(%)=
A0 -(A1 - A

1)
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 为蒸馏水代替 H2O2 的空白对照组吸光度。
2. 2. 4 清除 ABTS +·能力的测定(ABTS 法) :参
考 Re等〔10〕的方法,配制 ABTS +·测定液。分别移
取一定浓度的扁担藤提取液 2. 0 mL于试管中,各试
管中加入 4 mL ABTS +·测定液,准确振荡 30 s,测
定反应一定时间后 734 nm 波长处的吸光度,每份样
品平行操作 3 次,取均值,计算公式为:
·0861· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 10 期 2012 年 10 月
消除率(%)=
A0 - A1
A0
× 100%
式中:A0 为 ABTS
+·测定液的吸光度;A1 为样品组的吸光度。
2. 2. 5 半清除率浓度计算:根据回归方程计算清
除率为 50%时的浓度(IC50,mg /mL)。
3 结果及分析
3. 1 提取工艺结果
3. 1. 1 正交试验结果:正交试验设计及结果分析
见表 2、表 3。
表 2 L9(3
4)正交设计及结果
实验号
因素
A
(提取方法)
B
(提取温度 /℃)
C
(乙醇浓度 /%)
D
(空白)
总黄酮含量
(mg /g)
总三萜含量
(mg /g)
1 1 1 1 1 108. 816 0. 100
2 1 2 2 2 87. 591 0. 080
3 1 3 3 3 95. 674 0. 088
4 2 1 2 3 98. 363 0. 092
5 2 2 3 1 146. 772 0. 102
6 2 3 1 2 109. 286 0. 302
7 3 1 3 2 25. 845 6. 371
8 3 2 1 3 15. 835 4. 140
9 3 3 2 1 45. 866 6. 544
Ka1 97. 360 77. 675 77. 979 100. 485
Ka2 118. 140 83. 399 77. 273 74. 241
Ka3 29. 182 83. 609 89. 430 69. 957
Ra 88. 958 5. 934 12. 157 30. 528
影响因素:A > C > B
最佳条件:A2B3C3
Kb1 0. 089 2. 188 1. 514 2. 249
Kb2 0. 165 1. 441 2. 239 2. 251
Kb3 5. 685 2. 311 2. 187 1. 440
Rb 5. 596 0. 870 0. 725 0. 811
影响因素:A > B > C
最佳条件:A3B3C2
注:a为总黄酮,b为总三萜
表 3 方差分析
方差来源 离差平方和 自由度 均方 F值 P值
总黄酮 A 12993. 679 2 6496. 839 7. 928 0. 112
B 68. 028 2 34. 014 0. 042 0. 960
C 279. 424 2 139. 712 0. 170 0. 854
误差 1639. 013 2 819. 506
总三萜 A 61. 784 2 30. 892 47. 103 0. 021
B 1. 331 2 0. 666 1. 015 0. 496
C 0. 981 2 0. 490 0. 748 0. 572
误差 1. 312 2 0. 656
由极差分析表明,三个因素影响总黄酮提取率
的顺序为 A > C > B,影响总三萜提取率的顺序为 A
> B > C。为了检验各因素对提取率影响的显著性,
进行了方差分析,利用空列来估计误差。F 检验的
结果显示,A 因素(提取方法)对总三萜提取率的影
响在 α = 0. 05 水平上显著。总黄酮的最佳提取条件
为 A2B3C3,即:70%乙醇在70 ℃超声波提取 3 次,每
次 1 h;总三萜的最佳提取条件为 A3B3C2,即:60%
乙醇在70 ℃微波提取 2 次,每次 5 min。
3. 1. 2 精密度试验:精密吸取同一供试品溶液 6
·1861·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 10 期 2012 年 10 月
份,按照总黄酮和总三萜的含量测定方法,结果平均
含量分别为 98. 465 mg /g、0. 104 mg /g,RSD 分别为
1. 8%、1. 0%(n = 6) ,说明精密度良好。
3. 1. 3 重复性试验:取扁担藤粉末各 5 份,按供试
品溶液制备方法制备扁担藤供试品溶液,进行总黄
酮和总三萜含量测定。结果总黄酮和总三萜的平均
含量分别为 96. 099 mg /g、0. 102 mg /g,RSD 分别为
1. 7%、1. 2%(n = 5)。
3. 1. 4 稳定性试验:精密吸取一定量的供试品,按
标准曲线制备项方法操作,显色后 30 min内,每隔 5
min测定 1 次吸光度,共 7 次,计算总黄酮和总三萜
的 RSD分别为 1. 2%、1. 5% (n = 7)。数据表明,在
30 min内黄酮类化合物和三萜类化合物含量稳定,
不影响测定结果。因此,测定时间因控制在 30 min
内完成。
3. 1. 5 加样回收率试验:分别向已知质量分数的
样品提取液中加入一定量的芦丁对照品溶液和齐墩
果酸对照品溶液进行试验,结果显示平均回收率分
别为 98. 46%、99. 10%,RSD分别为 0. 86%、0. 68%
(n = 5) ,表明该法回收率良好。
3. 1. 6 验证试验:取扁担藤 5 份,每份 3 g,均在最
佳提取条件下进行提取,进行 5 次重复试验。结果
在最佳参数组合条件下,扁担藤中总黄酮和总三萜
的含量均值为 153. 375 mg /g和 6. 552 mg /g。
3. 1. 7 大孔树脂分离纯化扁担藤总黄酮和总三
萜:用水溶解一定量的供试品,经大孔树脂吸附后,
分别用 30%、50%、70%的乙醇洗脱后,30%乙醇洗
脱液的总黄酮和总三萜含量分别为 54. 16% 和
60. 23%,均最高。
3. 2 抗氧化测定
3. 2. 1 总抗氧化能力测定:由提取物反应后的 A
值,在标准曲线上求得相应 FeSO4 的浓度(μmol /
L) ,定义为 FRAP值。从图 1 可以看出,在实验浓度
范围内,各样品的 FRAP 值与浓度呈量效关系(r 值
均大于 0. 99)。由 FRAP 值越大,提取物的抗氧化
活性越强的关系,可知总抗氧化能力强弱依次为:抗
坏血酸 >扁担藤提取物 >茶多酚。
图 1 扁担藤提取物的 FRAP值
3. 2. 2 清除 OH·作用:各样品对 OH·清除结果
由图 2 可以看出,各样品对 OH·都表现出一定程
度的清除能力,并在实验浓度范围内呈明显的量效
关系,但清除率均不超过 50%,清除 OH·能力依次
为:茶多酚 >抗坏血酸 >扁担藤提取物;由各样品的
线性回归方程(r 值均大于 0. 99)求出 IC50,分别为
由 IC50及其与清除能力大小成负相关,即 IC50越小,
则清除能力越强的关系,可知对 OH·的清除能力
依次为:抗坏血酸(0. 032 mg /mL)>茶多酚(0. 044
mg /mL)>扁担藤提取物(0. 056 mg /mL)。
图 2 扁担藤提取物清除 OH·作用
3. 2. 3 清除 ABTS +·作用:ABTS法清除 ABTS自
由基的结果见图 3。各样品对 ABTS +·都表现出一
定程度的清除能力,并在实验浓度范围内呈明显的
量效关系,而抗坏血酸浓度在 0. 020 mg /mL 时对
ABTS +·的清除率已达 100%,当浓度再增大时,其
清除率保持不变,再根据试样浓度与 ABTS +·清除
率的线性回归方程(r 值均大于 0. 99) ,求出 IC50。
由 IC50大小可知对 ABTS
+·的清除能力顺序为:抗
坏血酸(0. 011 mg /mL)>扁担藤提取物(0. 047 mg /
mL)>茶多酚(0. 416 mg /mL)。
图 3 扁担藤提取物清除 ABTS +·作用
4 讨论
通过正交试验优化扁担藤总黄酮的最佳条件为
70%乙醇在70 ℃超声波提取 3 次,每次 1 h,提取率
为 153. 375 mg /g;扁担藤总三萜的最佳提取条件为
60%乙醇在70 ℃微波提取 2 次,每次 5 min,提取率
为 6. 552 mg /g。实验结果表明,超声波提取总黄酮
和微波提取总三萜效果最佳,综合考虑总黄酮和总
三萜的提取方法,如能采用超声波联合微波提取法,
则提取率可能会更高。提取物经大孔吸附树脂分离
纯化后,30%乙醇洗脱液的黄酮和三萜含量均最高。
·2861· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 10 期 2012 年 10 月
本文采用 FRAP 法、水杨酸法和 ABTS 法对扁
担藤进行体外抗氧化活性研究,通过比较 OH·、
ABTS +·的 IC50的大小判断其对 OH·、ABTS
+·的
清除能力,并与抗坏血酸和茶多酚两种常用的抗氧化
剂相比较,其 Fe3 +还原抗氧化能力和清除 ABTS +·
能力均大于茶多酚而小于抗环血酸,但清除 OH·
的能力均小于二者,这可能与提取物的总黄酮含量
高有关(95. 736 mg /g)。
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正交试验法优选当归芍药散的提取工艺
曾 宇1,2,江 滨1* ,马世平3,梁靖仪2
(1. 广州中医药大学,广东 广州 510006;2. 广东药学院中药学院,广东 广州 510006;3. 中国药科大学中
药学院,江苏 南京 210009 )
摘要 目的:优选当归芍药散(以下简称 DSS)的提取工艺。方法:当归芍药散醇提工艺以藁本内酯的含量为
考察指标,采用 L9(3
4)正交试验法对其提取工艺进行优化,以乙醇浓度、提取时间、提取次数、乙醇用量 4 个因素,
每个因素选 3 个水平进行试验,采用气相色谱测定藁本内酯的含量。结果:当归芍药散的最佳提取工艺为
A3B2C2D1,即用 95%乙醇,提取 2 次,提取时间 3 h,乙醇用量 6 倍。结论:优选出的提取条件科学合理,为进一步的
研究提供参考。
关键词 当归芍药散;提取工艺;藁本内酯;正交设计试验
中图分类号:R944. 2 /R286. 1 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2012)10-1683-03
收稿日期:2011-12-12
基金项目:江苏省自然科学基金资助项目(BK2001080)
作者简介:曾宇 (1977-) ,女,博士,主要从事中药药效物质基础研究;Tel:020-39352181,E-mail:zengcomsic@ yeah. net。
* 通讯作者:江滨,Tel:020-36585521,E-mail:gzjiangbin@ hotmail. com。
当归芍药散(Danggui Shaoyao San,以下简称
DSS)是《金匮要略》所载著名方剂,原方由当归、芍
药、川芎、茯苓、白术、泽泻等六味药组成。原方主治
“妇人妊娠诸疾痛”以及“妇人杂病腹中诸疾痛”。
日本顺天堂改变其剂量用于治疗老年痴呆症,效果
显著〔1〕。当归和川芎中的化学成分主要为脂溶性
成分和水溶性成分两大部分〔2,3〕,比较公认的是这
两味药材最主要的脂溶性成分都是藁本内酯。本文
通过当归芍药散提取工艺进行正交设计试验,以当
归和川芎中的主要成分藁本内酯作为定量指标,对
各因素水平进行气相色谱的含量测定,优化复方提
取工艺,确定最佳提取条件。
1 仪器与材料
1. 1 仪器 日本岛津 GC-2010 型气相色谱仪,FID
检测器,AOC20i 自动进样器,GCsolution 色谱工作
站;色谱柱:Rtx-WAX 毛细管柱(30 m × 0. 25 mm,
0. 25 μm) ;电子分析天平(SARTORIUS BP211D) ;
旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂 RE52CS)。
1. 2 药材与试剂 当归芍药散复方中各药材均购
于广州致信中药饮片有限公司。当归芍药散组成:
·3861·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 35 卷第 10 期 2012 年 10 月