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荔枝草中高车前苷的提取与分析



全 文 :孔庆新,李思阳,刘 凯,等. 荔枝草中高车前苷的提取与分析[J]. 江苏农业科学,2014,42(12) :304 - 306.
doi:10. 15889 / j. issn. 1002 - 1302. 2014. 12. 103
荔枝草中高车前苷的提取与分析
孔庆新,李思阳,刘 凯,钦山清,顾启明,周红升
(江苏食品药品职业技术学院,江苏淮安 223003)
摘要:对荔枝草中高车前苷的提取工艺进行了研究,并对提取物进行了红外光谱和 HPLC 纯度分析,还对其清除
DPPH(1,1 -二苯基 - 2 -三硝基苯肼)的活性进行了检测。结果表明:在以 60%乙醇为提取剂、浸提温度 60 ℃、浸提
时间 2 h、提取 2 次、料液比 1 g ∶ 12 mL的提取工艺条件下,荔枝草中高车前苷提取量为 1. 41 g /kg。红外光谱分析显
示荔枝草提取物是高车前苷,纯度为 98. 2%。荔枝草提取物高车前苷对 DPPH 的 EC50 = 3. 07 mg /L,对 DPPH 的清除
率可达到 90%以上,具有较强的抗氧化活性。
关键词:荔枝草;高车前苷;提取;正交试验;抗氧化
中图分类号:R284. 2 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2014)12 - 0304 - 02
收稿日期:2014 - 02 - 17
基金项目:江苏省高等学校大学生实践创新训练计划(编号:
201313104016Y)。
作者简介:孔庆新(1978—) ,男,山东乳山人,硕士,副教授,从事食品
生物技术研究。Email:kongxuguang@ 126. com。
荔枝草为唇形科鼠尾草属植物荔枝草(Salvia plebeia)的
全草,别称雪见草、青蛙草等;除甘肃、新疆、西藏、青海外,全
国各地均有分布[1]。据《纲目拾遗》记载,“荔枝草治咽喉十
八症,消痈肿、杨梅、痔疮”[1 - 2]。现代研究显示,荔枝草含高
车前苷等成分,可生产荔枝草茶等保健食品,荔枝草的黄酮类
提取物也可作为食品的抗氧化剂[1 - 3]。高车前苷是荔枝草中
富含的一种黄酮类化合物,药理研究表明,高车前苷具有止咳
平喘、抑菌、祛痰及保肝、抗组胺等作用[3]。目前,对荔枝草
中高车前苷提取与分析的研究鲜有报道。本试验通过研究荔
枝草高车前苷的提取、分离、纯化工艺研究,提取物的红外光
谱分析、HPLC纯度分析和 DPPH(1,1 -二苯基 - 2 -三硝基
苯肼)活性检测,旨在为荔枝草的进一步开发利用提供参考。
1 材料与方法
1. 1 材料
(1)试验材料。荔枝草中药饮片:购于江苏省淮安市某
药房,经鉴定为荔枝草的干燥全草。(2)主要仪器 。JFSO -
100 型植物粉碎机、岛津紫外 -可见分光光度计、Agilent 1100
高效液相色谱仪、FGS - 40 型傅立叶红外光谱仪、RY - NSG
-20L固液浸提微型提取浓缩机、RY - JN 降膜真空浓缩机
组、RY - JJG - 30L 结晶釜、RE - 52AA 型旋转蒸发仪、TGL -
16G 型高速离心机(上海安亭科学仪器厂)、SHB -Ⅲ循环水
式多用真空泵、MP - 120 - 1 电子天平等。(3)主要试剂。
98%高车前苷对照品(上海纯优生物科技有限公司) ,DPPH
(Sigma - Aldrich公司) ,BHT(2,6 - 二叔丁基 - 4 - 甲基苯
酚,上海谱振生物科技有限公司) ,维生素 C、维生素 E(南京
泽朗医药科技有限公司) ,乙醇、冰醋酸、醋酸乙酯、甲醇、石
油醚、溴化钾等均为分析纯。
1. 2 方法
1. 2. 1 分析方法 (1)高车前苷含量测定(HPLC法)。色谱
条件为:Hedera ODS - 2 色谱柱(4. 6 mm ×250 mm,5 μm) ,柱
温 30 ℃,甲醇 - 0. 5%冰醋酸水溶液(1 ∶ 1)为流动相,流速
1 mL /min,检测波长 335 nm[3]。以高车前苷对照品进样量对
峰面积进行线性回归,得回归方程 y = 1 023. 1x - 4. 405 6(r =
0. 999 9) ,结果表明高车前苷在 0. 3 ~ 1. 8 μg范围内线性关
系良好。样品测定:分别取同体积对照品和样品,按照上述方
法测定,用标准曲线法计算含量。(2)DPPH标准曲线的绘制
及 DPPH自由基清除率的计算。称取 0. 2535 g DPPH,用 95%
乙醇制成浓度为 253. 5 mg /L的 DPPH贮备液。取 10. 0 mL贮
备液至 500 mL 容量瓶中,用 95% 乙醇定容后摇匀,得到
DPPH 标准溶液(浓度为5. 070 mg /L)。分别取 DPPH标准溶
液 1、2、4、6、8、10 mL于 10 mL容量瓶中,用 95%乙醇定容后
摇匀,在 517 nm处测定吸光度(D)。以 DPPH 质量浓度(C)
对吸光度(D)进行线性回归,得回归方程 D = 0. 026C + 0. 002
(r = 0. 999 6) ,按照下式计算 DPPH清除率[4]。
Y =(1 - Ct /C0)× 100%。
式中:Y表示 DPPH清除率;C0 表示反应体系中 DPPH起始浓
度(mg /L) ;Ct 表示反应体系中 t时刻的 DPPH浓度(mg /L)。
1. 2. 2 试验方法 荔枝草中高车前苷的提取工艺:荔枝草饮
片→粉碎→溶剂提取→过滤→减压浓缩→萃取→脱水→抽滤
→硅胶柱分离→纯化(重结晶)→抽滤→干燥[5 - 7]。
1. 2. 2. 1 提取溶剂选择试验 根据荔枝草中高车前苷的提
取工艺路线,取荔枝草饮片 5 kg,分别以乙醇、醋酸乙酯、甲
醇、石油醚和水为提取溶剂(25 L /份) ,提取剂为 40%、50%、
60%、70%、80% 等 5 个浓度梯度,60 ℃ 提取 2 h,按照
“1. 2. 1”节方法测定高车前苷含量[4 - 5]。
1. 2. 2. 2 高车前苷提取正交试验 分别以提取温度、提取时
间、提取次数、料液比 4 个因素作单因素试验,确定正交试验
的因素水平(确定的试验因素水平见表 1) ;通过极差分析确
定高车前苷最佳提取工艺[4 - 5]。
1. 2. 2. 3 荔枝草提取物的分析 (1)红外光谱分析。采用
溴化钾压片法(溴化钾 ∶ 样品 = 10 ∶ 1)测定高车前苷对照品
—403— 江苏农业科学 2014 年第 42 卷第 12 期
表 1 荔枝草中高车前苷提取工艺正交试验水平
因素水平
A:温度
(℃)
B:时间
(h)
C:次数
(次)
D:料液比
(g /mL)
1 50 2. 0 2 1 ∶ 10
2 60 2. 5 3 1 ∶ 12
3 70 3. 0 4 1 ∶ 14
和荔枝草提取物的红外光谱[5]。(2)HPLC 纯度分析。按照
“1. 2. 1”节的色谱条件,用面积归一法对提取物进行纯度测
定[5]。(3)DPPH 活性检测。以 95%乙醇为溶剂,将维生素
C、荔枝草提取物、BHT和维生素 E分别配置成 40 mg /L抗氧
化剂溶液。在容量瓶中加入 1. 5 mL的 DPPH贮备液,分别加
入 0. 5、1. 0、1. 5、2. 0、2. 5、3. 0、3. 5、4. 0、4. 5 mL 抗氧化剂溶
液,加入 95%乙醇至总体积为 10. 0 mL,摇匀静置 40 min后,
测定吸光度,按照“1. 2. 1”节方法计算清除率[4 - 5,8]。
2 结果与分析
2. 1 提取溶剂对高车前苷提取率的影响
由图 1 可知,随着提取溶剂浓度的升高,乙醇、醋酸乙酯、
甲醇、石油醚 4 种溶剂的提取量都呈现先升高后降低的趋势。
在 5 种提取溶剂中,乙醇的提取效果最好,水的提取效果最
差。利用 60%的乙醇,在 60 ℃条件下提取 2 h,高车前苷提
取率可达 0. 123 g /kg,原因可能是乙醇比其他溶剂极性大,对
荔枝草饮片的组织、细胞的穿透力更强。
2. 2 提取工艺对高车前苷提取效果的影响
由表 2 极差分析可知,各因素对荔枝草中高车前苷提取
量的影响主次顺序为:提取温度 >提取时间 >提取次数 >料
液比。根据效应分析确定最佳提取组合为 A2B1C1D2,即提取
温度 60 ℃,提取时间 2 h,提取次数 2 次,料液比 1 g ∶ 12 mL。
经重复试验,A2B1C1D2 组合提取率为 1. 41 g /kg。
2. 3 荔枝草提取物的分析结果
2. 3. 1 红外吸收光谱分析结果 由图 2 可知,荔枝草提取物
与高车前苷对照品的红外光谱比较接近,但在特征骨架振动
区域内有少量差别,如某些吸收峰出现了少量位移。对各组
分进行拓扑学比较后发现两者峰形基本相似,说明其所含物
质相同,只是在量上有所差异。根据荔枝草提取物红外图谱
推断:3 400 cm -1(—OH) ,2 930 cm -1(—CH2—、—CH3) ,
1 735 cm -1(烷基醛) ,1 460 cm -1(Ar) ,1 294 cm -1(Ar—O—
C) ,900 ~ 690 cm -1 (Ar)。综上分析,荔枝草有—OH、—
CH2—、—CH3—、烷基醛、苯环、Ar—O—C、芳烃等官能团,表
明荔枝草提取物为黄酮类物质高车前苷。在本研究中,荔枝草
提取物为混合物体系,而红外吸收光谱图是多种物质光谱叠加
表 2 荔枝草中高车前苷提取工艺正交试验结果
试验号 A:温度 B:时间 C:次数 D:料液比 提取率
(g /kg)
1 1 1 1 1 1. 26
2 1 2 2 2 1. 21
3 1 3 3 3 1. 16
4 2 1 2 3 1. 38
5 2 2 3 1 1. 32
6 2 3 1 2 1. 35
7 3 1 3 2 1. 25
8 3 2 1 3 1. 23
9 3 3 2 1 1. 19
k1 3. 63 3. 89 3. 84 3. 77
k2 4. 05 3. 76 3. 78 3. 81
k3 3. 67 3. 7 3. 73 3. 77
R 0. 42 0. 19 0. 11 0. 04
的最终结果,所以以上推断只能从整体上反映荔枝草可能的官
能团组成,仍需采用其他分析手段进一步进行参照和对比。
2. 3. 2 HPLC纯度分析结果 荔枝草中高车前苷保留时间
为 27. 2 min,高车前苷所占的峰面积比例为 98. 2%,说明按
照“1. 2. 2”节工艺路线荔枝草中高车前苷纯度在 98%以上。
2. 3. 3 DPPH活性检测结果 由图 3 可知,在 2 ~ 12 mg /L范
围内,4 种抗氧剂的 DPPH清除率与其浓度都呈线性关系;其
中维生素 C:Y = 11. 76C - 1. 048,r = 0. 999;高车前苷:Y =
11. 25C + 15. 46,r = 0. 995;BHT:Y = 2. 171C - 0. 933,r =
0. 997;维生素 E:Y = 4. 08x + 1. 786,r = 0. 996。维生素 C、高
车前苷、BHT和维生素 E对 DPPH均有一定的清除作用,4 种
抗氧剂在 2 ~ 20 mg /L 浓度范围内的清除率(Y)随着抗氧剂
浓度的增大而增大。根据 4 种抗氧剂的线性回归方程进行计
算,维生素 C、高车前苷、BHT 和维生素 E 的 EC50分别为
4. 34、3. 07、23. 46、11. 82 mg /L;说明四种抗氧剂清除自由基
能力大小顺序为:高车前苷 >维生素 C >维生素 E > BHT。荔
枝草高车前苷具有较强的抗氧化活性,对DPPH的清除率可
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櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄
达到 90%以上。
3 结论
在 5 种提取溶剂中,乙醇的提取效果最好,60%乙醇在
60 ℃条件下提取 2 h,高车前苷提取率可达 0. 123 g /kg。
最佳组合为 A2B1C1D2,即提取温度为 60 ℃、提取时间
2. 0 h、提取 2 次、料液比为 1 g ∶ 12 mL,在此组合下高车前苷
提取量为 1. 41 g /kg。
荔枝 草 有—OH、—CH2—、—CH3—、烷 基 醛、苯 环、
Ar—O—C、芳烃等官能团,表明荔枝草提取物为黄酮类物质
高车前苷,高车前苷纯度为 98. 2%。
荔枝草提取物高车前苷对 DPPH的 EC50 = 3. 07 mg /L,具
有较强的抗氧化活性,对 DPPH的清除率可达到 90%以上。
参考文献:
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杨月云,王小光,杨鹏坤,等. 超声波提取红玫瑰精油工艺优化[J]. 江苏农业科学,2014,42(12) :306 - 308.
doi:10. 15889 / j. issn. 1002 - 1302. 2014. 12. 104
超声波提取红玫瑰精油工艺优化
杨月云,王小光,杨鹏坤,姜苗苗
(周口师范学院化学系,河南周口 466001)
摘要:采用超声波萃取法提取红玫瑰精油。在单因素试验基础上,运用正交试验设计对红玫瑰精油的提取工艺进
行优化,考察了超声频率、料液比、原料粒度、超声萃取时间对红玫瑰精油提取率的影响。结果表明,影响红玫瑰精油
提取率的因素从大到小依次为超声频率、原料粒度、超声波萃取时间、料液比;最佳优化工艺条件为超声频率 60 kHz、
料液比 1 g ∶ 50 mL、原料粒度 80 目、超声波萃取时间 30 min,该条件下玫瑰精油得率可达 0. 61%。
关键词:红玫瑰精油;超声波萃取;正交试验
中图分类号:R284. 2;O657. 63 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2014)12 - 0306 - 03
收稿日期:2014 - 03 - 01
基金项目:周口师范学院青年科研基金(编号:zksyqn201320A) ;周口
师范学院大学生科研创新基金(编号:zksydxs2013017)。
作者简介:杨月云(1983—) ,女,河南扶沟人,硕士,讲师,从事食品分
析研究。E - mail:yueyunyang@ 163. com。
玫瑰精油是一种高级、昂贵的香料[1 - 2],被誉为“精油皇
后”,具有保湿、抑菌、延缓衰老的功效[3],还有减压、安眠、抗
抑郁等作用,被广泛应用于食品、化妆品、医药等行业。目前
提取红玫瑰精油的方法有水蒸汽蒸馏法[4 - 6]、有机溶剂萃取
法[7 - 8]、吸附提取法、超临界 CO2 萃取法等
[9]。水蒸汽蒸馏
法用时较长,且挥发油在高温下容易分解;有机溶剂萃取法得
到的精油杂质多且精油得率较低;超临界 CO2 萃取法对试验
设备要求较高,投资较大[10 - 11]。本研究采取超声波萃取法提
取红玫瑰精油,并利用气相色谱 -质谱联用(GC - MS)法对
红玫瑰精油进行分析,以期为红玫瑰的综合利用提供理论
依据。
1 材料与方法
1. 1 材料与仪器
1. 1. 1 材料与试剂 玫瑰花采于河南省周口市商水县玫瑰
花园,采摘后去梗茎洗净备用。
所用试剂均为分析纯,试验用水为去离子水。
1. 1. 2 仪器 超声波萃取仪(型号 KQ - 500) ;真空干燥箱
(型号DZF -6020);电子天平(型号 FA1104N,品牌为梅特勒 -托
利多) ;气相色谱 -质谱联用仪(型号 PolarisQ ITQ1100,品牌
为美国赛默飞世尔)。
1. 2 试验方法
玫瑰花瓣经 20%盐水浸渍后干燥至恒重,将干燥后的花
瓣剪成片状,用粉碎机粉粹,过筛得到不同粒度的花瓣颗粒。
取预处理过的玫瑰花瓣颗粒 1 g 加入萃取剂,放入超声波萃
取仪进行萃取,将萃取液过滤,在冰水浴中除去溶剂,用无水
硫酸钠干燥后得到玫瑰精油,称质量后计算得率,计算方法
如下:
—603— 江苏农业科学 2014 年第 42 卷第 12 期