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超声提取辣木叶黄酮优化及其抗氧化活性



全 文 :226
超声提取辣木叶黄酮优化
及其抗氧化活性
岳秀洁,李 超,扶 雄*
(华南理工大学轻工与食品学院,广东广州 510640)
收稿日期:2015-04-13
作者简介:岳秀洁(1990-),女,硕士研究生,研究方向:功能碳水化合物,E-mail:yxj67814@ 163.com。
* 通讯作者:扶雄(1971-),男,博士,教授,研究方向:功能碳水化合物,E-mail:lfxfu@ scut.edu.cn。
基金项目:广州市科技计划项目(2013J4500036);广东省科技计划项目(2012B050500003)。
摘 要:采用响应面分析法对辣木叶黄酮的超声提取工艺进行优化。以乙醇浓度、料液比、提取时间、提取温度为考察因
素,总黄酮得率和氧自由基吸收能力(ORAC)值为响应值,进行四因素三水平的 Box-Behnken实验设计,最优条件:乙醇
浓度 70%,料液比 1∶ 27(g /mL),提取时间 46 min,提取温度 50 ℃,在此条件下,总黄酮得率为(48.93 ± 0.44)mg RE/g,
ORAC值为(2747.17 ± 301.51)μmol TE /g,与预测值(49.23 mg RE /g,2853.99 μmol TE /g)的误差为 0.6%和 3.7%。采
用聚酰胺树脂对辣木叶黄酮粗提物进行纯化,纯化后黄酮含量为 65.89%,ORAC值为(5923.48 ± 228.65)μmol TE /g,且
纯化前后均表现出较强的 DPPH和 ABTS自由基清除能力,其 EC50值分别为 0.45、0.10 g /mL 和 0.26、0.05 mg /mL。结
果表明超声提取是一种高效的提取辣木叶黄酮方法;聚酰胺树脂可有效提高辣木叶提取物中的黄酮含量并显著提高
其抗氧化性。
关键词:辣木叶,黄酮,超声提取,抗氧化
Optimization of ultrasonic extraction of flavonoids
from Moringa stenopetala leaves and their antioxidant activities
YUE Xiu-jie,LI Chao,FU Xiong*
(College of Light Industry and Food Sciences,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)
Abstract:Response surface methodology(RSM)was firstly used to optimize ultrasonic-assisted extraction(UAE)of
total flavonoids from Moringa stenopetala leaves. Based on the yield and oxygen radical absorbance capacity
(ORAC)of flavonoids,the four single factors including ethanol concentration,solid- liquid ratio,ultrasonic time and
temperature were optimized.The optimal conditions were enthanol concentration 70%(v /v),solid- liquid ratio 1∶ 27
(g /mL) ,ultrasonic time 46 min and temperature 50 ℃.Under the condition,the yield and ORAC value were(48.93
± 0.44)mg rutin equivalent(RE)/g and(2747.17 ± 301.51)μmol trolox equivalents(TE)/g,respectively,which had
no significant differences with the predicted values(49.23 mg RE/g,2853.99 μmol TE/g).The crude extract was
then purified by polyamide resin,the flavonoids content and ORAC value were increased to 65.89% and(5923.48 ±
228.65)μmol TE/g.The crude and purified extracts showed strong DPPH and ABTS radical scavenging activities.
The EC50values of crude extract were 0.45 mg /mL and 0.10 mg /mL and the EC50 values of purified extract were
0.26 mg /mL and 0.05 mg /mL.These results demonstrated that UAE was a highly effective way to extract flavonoids
from Moringa stenopetala leaves and the polyamide resin could significantly increase flavonoids content and
antioxidant activity of flavonoids extract.
Key words:Moringa stenopetala leaves;flavonoids;ultrasonic-assisted extraction;antioxidant activities
中图分类号:TS255.1 文献标识码:B 文 章 编 号:1002-0306(2016)01-0226-06
doi:10. 13386 / j. issn1002 - 0306. 2016. 01. 037
辣木(Moringa oleifera Lam),属辣木科辣木属植
物,广泛分布于亚洲、非洲的热带和亚热带地区。辣
木含有丰富的蛋白质、维生素、氨基酸、脂肪、碳水化
合物,其根、茎、叶、果、树皮、种子等常被用来治疗各
种疾病,因此又被称为“奇迹之树”。辣木含有许多
活性成分,具有多种生理活性,在医药保健行业具有
广泛的用途和前景。近年来,辣木在我国云南、广
东、福建、台湾等地得到了广泛的引种栽培,其药理
活性也引起了专家学者的广泛关注。研究表明辣木
的粗提物具有抗氧化[1-2]、抗肿瘤[3]、降血糖[4]、降血
227
脂[5]、抗病毒[6]、抑菌[7]等活性。
目前,黄酮的提取方法主要有溶剂法、超声法
和微波法。传统的溶剂提取耗时长、效率低,且长
时间的加热将会破坏黄酮化合物的结构,使其抗氧
化等生物活性显著下降。超声法是利用超声波的
粉碎、空化、搅拌等作用,促进黄酮等有效成分的溶
出,具有高效、经济等优势。本实验以乙醇浓度、料
液比、提取时间和温度为考察因素,总黄酮得率和
ORAC 为响应值,对超声辅助提取工艺参数进行优
化;采用聚酰胺树脂对黄酮粗提物进行纯化,并比
较其纯化前后黄酮含量和抗氧化活性的变化,为辣
木叶黄酮高效提取及其抗氧化剂的开发利用提供
理论知识。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
辣木干叶 云南省云南三高辣木科技有限公
司;AAPH (2,2 - Azobis (2 - amidinopropane)
Dihydrochloride);芦丁;荧光素(FL);Trolox(6 -
Hydroxy-2,5,7,8- tetramethylchromane-2- carboxylic
acid) ;维 生 素 C;DPPH (1,1 - diphenyl - 2 -
picryhydrazyl)和 ABTS (2,2 - azino - bis - (3 -
ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) Sigma-Aldrich
公司;聚酰胺树脂(30~60 目) 国药集团化学试剂
有限公司;其它试剂均为分析纯。
KQ-300DE超声波清洗器 昆山市超声仪器有
限公司;RE-2000B旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器
厂;DL-5C低速台式离心机 上海安亭科学仪器厂;
Fluoroskan Ascent FL 荧光 /化学发光分析仪 美国
Thermo公司;Scientz-18N冷冻干燥机 宁波新芝生
物科技股份有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 辣木叶总黄酮的提取流程 辣木干叶→粉碎(60
目)→超声提取(300 W)→抽滤、离心(5000 r /min、15 min)→
旋蒸浓缩→真空冷冻干燥→黄酮粗提物。
1.2.2 最优参数的确定
1.2.2.1 单因素实验 以总黄酮得率和 ORAC 值为
指标,固定超声功率 300 W,依次改变乙醇浓度、料液
比、提取时间和温度,实验方法如下:
乙醇浓度:称取辣木叶粉若干份,每份 1 g,分别
用 50%、60%、70%、80%和 90%的乙醇作为提取溶
剂,料液比 1∶ 30,60 ℃下超声提取 60 min。
料液比:称取辣木叶粉若干份,每份 1 g,分别加
入 5、15、25、35、45 mL的 70%乙醇,60 ℃下超声提取
60 min。
提取时间:称取辣木叶粉若干份,每份 1 g,加入
25 mL 70%乙醇,60 ℃下分别超声提取 10、30、45、
60、90 min。
提取温度:称取辣木叶粉若干份,每份 1 g,加入
25 mL 70%乙醇,分别于 40、50、60、70、80 ℃下超声
提取 45 min。
1.2.2.2 响应面优化实验 根据单因素实验结果确
定四因素三水平的最佳参数进行响应面分析,如表 1
所示。
表 1 因素水平表
Table 1 Orthogonal design
水平
因素
A乙醇浓度
(%)
B料液比
(g /mL)
C提取时间
(min)
D提取温度
(℃)
1 60 1∶ 15 30 40
2 70 1∶ 25 45 50
3 80 1∶ 35 60 60
1.2.3 芦丁标准曲线 准确称取 23.7 mg 芦丁标准
品,用 60%乙醇溶解并定容至 50 mL,装入棕色瓶中
置 4 ℃冰箱保存备用(474 μg /mL)。分别移取 0.2、
0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL 于 25 mL 比色管中,加入
0.3 mL 5% NaNO2 溶液,混匀,6 min 后加入 0.3 mL
10% Al(NO3)3 溶液,混匀,静置 6 min,加入 4 mL
4% NaOH溶液摇匀,放置 15 min,用 60%乙醇定容
至 10 mL,摇匀,15 min 后于 510 nm 处测定吸光度,
以芦丁浓度(μg /mL)为横坐标,吸光度为纵坐标,绘
制标准曲线,得标准方程为 y = 0.0111x + 0.0049(x 为
芦丁浓度,范围为 9 μg /mL < x < 60 μg /mL,y 为吸光
度),R2 = 0.9993。
1.2.4 黄酮含量测定 称取辣木叶粉 1 g 于 100 mL
三角瓶中,加入乙醇-水溶液,于超声清洗器(300 W)
中进行提取,抽滤、离心,用 60%乙醇定容至 50 mL,
取 0.5 mL提取液于 25 mL 比色管,用铝络合分光光
度法测定总黄酮得率,单位为 mg RE(rutin)/ g,计算
公式如下:
总黄酮得率 =(10 × CV1 /V2m)× 10
-3 式(1)
式(1)中:C为依据芦丁标准曲线计算出来的黄
酮浓度 μg /mL;V1 为提取液的总体积 mL;V2 为测定
过程中所移取的提取液体积 mL;m 为称取的辣木叶
粉的质量 g。
1.2.5 抗氧化活性的测定
1.2.5.1 ORAC 参考 Zhang,W.等[8]的实验方法:样
品、Trolox和荧光素钠均用 75 mmol /L磷酸盐缓冲液
(pH7.4)配成所需浓度。于 96 孔板中依次加入
20 μL不同浓度的样品溶液和 Trolox 标准溶液
(6.25~50 μmol /L)、200 μL 荧 光 素 钠 盐 溶 液
(95.6 nmol /L),同时设空白对照组和控制对照组。
设定荧光 /化学分析仪的程序,37 ℃孵育 20 min,自
动混匀,迅速加入 20 μL AAPH(119.4 mmol /L),自动
混匀并开始测定。荧光强度为激发波长 485 nm,吸
收波长 538 nm,每 3.5 min测定一次,共 35 次。荧光
强度分别记录为 f1、f2、f3,……,f35,根据公式计算荧
光猝灭下的面积,计算公式如下:
AUC = 3.5 ×[0.5 × (f1 + f35)+ f2 + f3 + f4 + …
+ f34] 式(2)
样品组和空白组的荧光猝灭面积差表示为
Trolox当量(TE),单位为 μmol TE /g。
1.2.5.2 DPPH 自由基清除能力 参考 Brand -
Williams等[9]的方法并加以改进:用无水乙醇配制
200 μmol /L的 DPPH工作液,将 1 mL样品溶液加入
到3 mL DPPH工作液中,摇匀,室温下避光反应20 min
后于 517 nm下测定吸光值 Ai,无水乙醇代替 DPPH扣
228
除样品溶液的本底吸收,吸光值为 Aj,用相同体积的样
品溶剂代替样品溶液作为对照,吸光值为 A0。同时用
相同浓度的 VC 作为控制对照组,计算公式为:
清除率(%)=[1-(Ai-Aj)/A0]× 100 式(3)
1.2.5.3 ABTS自由基清除能力 参考 Re 等[10]的方
法并加以改进:5 mL 7 mmol /L的 ABTS溶液和 5 mL
2.45 mmol /L的 K2S2O8 溶液避光反应 12 h 生成
ABTS +使用液,该使用液提前一天配制,且必须当天
使用,使用前用无水乙醇稀释到吸光值在 732 nm 处
为 0.70 ± 0.02。取 0.4 mL 不同浓度的样品溶液于试
管中,加入 3 mL ABTS +·使用液,室温下避光反应
30 min,于 732 nm 处测定吸光值 Ai,无水乙醇代替
ABTS +·扣除样品溶液的本底吸收,吸光值为 Aj,用相
同体积的样品溶剂代替样品溶液作为对照,吸光值为
A0。同时用相同浓度的 VC 作为控制对照组,计算方法
参考式(3)。
1.2.6 聚酰胺树脂纯化黄酮 将处理好的聚酰胺树
脂装入层析柱(Φ 6.0 ×80 cm)内。称取10 g黄酮粗提
物用 70%乙醇进行溶解,湿法装柱,柱平衡后,先用 8
倍柱体积的蒸馏水洗去水溶性杂质,然后用 10 倍柱体
积的 70%乙醇进行洗脱,流速为 2 mL /min,每 250 mL
收集一瓶,洗脱完成后合并洗脱液,减压旋蒸浓缩,冷
冻干燥,得黄色粉末,室温下置于干燥器内备用。
1.3 数据分析处理
所有实验重复 3 次,采用 Design- Expert.8.05b、
Origin 9.0 64 位和 SPSS 17.0 软件对数据进行作图和
统计分析。
2 结果与讨论
2.1 单因素实验结果
乙醇浓度对总黄酮得率和 ORAC 值的影响如图
1A所示,乙醇浓度为 80%时总黄酮得率达到最大
值,浓度小于 80%时,得率随乙醇浓度的增加而增
大,浓度大于 80%时得率反而降低;乙醇浓度小于
70%时 ORAC值随浓度的增加而升高,在 70%处达到
最大值,70%~90%范围内反而降低,这是因为不同浓
度乙醇极性不同,随着乙醇浓度的增大脂溶性物质溶
出增多,使得黄酮化合物等有效成分溶出减少,活性降
低,故选取 70%作为响应面实验的一个中心点。
料液比对总黄酮得率和 ORAC 值的影响如图 1B
所示,料液比从 1∶ 5(g /mL)上升到 1∶ 25(g /mL)的过
程中,随着料液比的增大,得率和 ORAC 值均明显增
大,1∶ 25(g /mL)之后,随着料液比的继续增大,两者均
增长缓慢,但能耗及成本会随溶剂用量的增大而增加,
这说明加大提取溶剂的用量只能在一定程度上提高得
率和抗氧化活性,且考虑到生产成本及后期处理等因
素,不宜过度增加提取溶剂的用量,故料液比选在
1∶ 15~1∶ 35(g /mL)范围内。
提取时间对总黄酮得率和 ORAC 值的影响如图
1C所示,超声时间从 10 min 延长至 45 min 的过程
中,得率和 ORAC值均有明显的升高,在 45 min时达
到最大值,45 min后又均呈下降趋势,这可能是因为
随着时间的延长,黄酮化合物等活性物质结构遭到
破坏,故选取 45 min作为响应面的另一个中心点。
提取温度对总黄酮得率和 ORAC 值的影响如图
1D所示,得率和 ORAC 值在 50 ℃时达到最大值,
50~80 ℃范围内,随着温度的升高,得率和 ORAC 值
呈明显下降趋势,这可能是因为高温使溶剂粘度降
低,分子运动加快,从而加快生物活性物质的溶出,
但温度过高会使得热敏性化合物降解为小分子化合
物,导致得率和 ORAC值降低。
图 1 不同提取条件对总黄酮得率和 ORAC值的影响
Fig.1 Effects of different extraction parameters
on total flavonoid yield and ORAC values
2.2 响应面优化结果分析
2.2.1 总黄酮得率和 ORAC 的优化结果 根据实验
结果建立以下模型:
总黄酮得率(mg RE /g)Y1 = + 49.16 -0.23A +
0.51B + 0.33C- 0.38D + 0.32AB + 0.22AC- 0.75AD-
0.37BC - 0.10BD - 0.68CD - 2.18A2 - 1.45B2 - 1.25C2
229
-1.97D2
ORAC(μmol TE /g)Y2 = + 2848.83 - 36.96A +
42.07B + 2.91C-9.22D + 0.56AB-102.80AC-58.72AD
+ 5.81BC - 14.49BD + 14.70CD - 235.88A2- 98.97B2-
151.84C2-318.20D2
式中:A为乙醇浓度(%),B 为料液比(g /mL),
C为提取时间(min),D为提取温度(℃)
由表 3 可知,总黄酮得率和 ORAC模型的 p值均
小于 0.0001,失拟项 p 值均大于 0.05,表明这两个模
型均较显著。通过对两个模型的可信性分析,其决
定系数 R2 分别为 0.9444 和 0.9323,表明模型拟合度
好;校正决定系数分别为 0.8888 和 0.8647,说明有
88.88%和 86.47%的实验点可分别由这两个模型来解
释;精度分别为 14.648 和 12.795,表明模型准确度高,
模型可靠。对于总黄酮得率模型来说,一次项 B、C、
D,交互项 AD、CD和二次项 A2、B2、C2、D2 对其影响均
显著(p < 0.05);而对于 ORAC 模型来说只有交互项
AC和二次项 A2、B2、C2、D2 影响显著(p <0.05)。
表 2 超声提取辣木叶黄酮的响应面方案
Table 2 Design of response surface of
flavonoids from Moringa stenopetala leaves
实验号 A B C D
总黄酮得率
(mg RE /g)
ORAC值
(μmol TE /g)
1 1 2 2 3 45.78 2419.43
2 3 2 1 2 44.91 2557.69
3 1 2 3 2 46.36 2622.56
4 3 2 2 3 44.25 2232.37
5 1 2 1 2 46.1 2418.28
6 2 2 2 2 49.04 2877.49
7 2 2 3 3 44.55 2330.1
8 1 3 2 2 45.57 2604.24
9 1 1 2 2 45.3 2447.62
10 3 1 2 2 44.06 2360.59
11 2 2 2 2 48.53 2829.86
12 3 2 3 2 46.06 2350.77
13 3 2 2 1 46.29 2297.09
14 2 2 1 3 45.49 2343.58
15 2 2 3 1 46.94 2322.57
16 2 3 3 2 47.35 2679.68
17 3 3 2 2 45.6 2519.44
18 2 3 1 2 47.22 2606.41
19 2 2 2 2 49.49 2740.62
20 2 1 2 3 45.1 2422.15
21 2 1 3 2 46.98 2587.61
22 2 2 1 1 45.17 2394.87
23 2 2 2 2 49.95 2984.5
24 2 3 2 1 46.86 2522.59
25 2 1 1 2 45.36 2537.57
26 1 2 2 1 44.81 2249.28
27 2 3 2 3 45.92 2407.43
28 2 2 2 2 48.79 2811.69
29 2 1 2 1 45.63 2479.35
2.2.2 各因素对总黄酮得率和 ORAC 值的交互作
用 乙醇浓度和提取温度对总黄酮得率有显著的交
图 2 乙醇浓度、料液比、提取时间和提取温度
对总黄酮得率和 ORAC值的交互影响
Fig.2 Interaction effects between ethanol concentration,
solid / liquid ratio,time and temperature on the
total flavonoid yield and ORAC values
互作用,如图 2a所示,当乙醇浓度一定时,总黄酮得
率随提取温度的升高先明显上升,在 50 ℃时达到最
大值,从 50 ℃上升至 60 ℃的过程中又呈明显降低
趋势,这可能是因为超声温度过高使黄酮化合物等
有效成分的结构遭到破坏,导致得率降低;当提取温
度一定时,总黄酮得率随乙醇浓度的增加呈先升高
后降低的趋势,这可能是因为不同浓度乙醇极性不
同,乙醇浓度过高使其他脂溶性成分增多,影响黄酮
化合物的有效溶出。
提取时间和提取温度对总黄酮得率有显著的交
互作用,如图 2b所示,当提取温度一定时,总黄酮得
率随提取时间的延长先快速升高后有所降低,在
48 min时达到最大值,这可能是因为延长超声时间,
黄酮化合物的结构遭到破坏,使得得率降低;当提取
时间一定时,总黄酮得率随提取温度的升高先上升
后下降,这说明在超声辅助提取中合适的提取时间
和温度可提高总黄酮得率。
乙醇浓度和提取时间对 ORAC 值有显著的交
230
表 3 辣木叶总黄酮得率和 ORAC值回归分析结果
Table 3 Analysis of variance for response surface quadratic model of flavonoid yield and ORAC
项目 平方和 自由度 均方 F值 p值 显著性
总黄酮得率模型 65.14 14 4.65 16.99 < 0.0001 显著
A 0.63 1 0.63 2.30 0.1515
B 3.09 1 3.09 11.29 0.0047 显著
C 1.33 1 1.33 4.85 0.0450 显著
D 1.77 1 1.77 6.47 0.0234 显著
AB 0.40 1 0.40 1.47 0.2450
AC 0.20 1 0.20 0.72 0.4094
AD 2.27 1 2.27 8.27 0.0122 显著
BC 0.56 1 0.56 2.03 0.1764
BD 0.042 1 0.042 0.15 0.7011
CD 1.84 1 1.84 6.71 0.0214 显著
A2 30.81 1 30.81 112.54 < 0.0001 显著
B2 13.58 1 13.58 49.61 < 0.0001 显著
C2 10.21 1 10.21 37.29 < 0.0001 显著
D2 25.10 1 25.10 91.66 < 0.0001 显著
残差 3.83 14 0.27
失拟项 2.55 10 0.26 0.80 0.6506 不显著
净误差 1.28 4 0.32
总离差 68.97 28
R2 = 0.9444,R2Adj = 0.8888,Adeq Precisior = 14.648,C.V.% = 1.13
ORAC值模型 9.891E + 005 14 70649.09 13.78 < 0.0001 显著
A 16388.21 1 16388.21 3.20 0.0955
B 21243.67 1 21243.67 4.14 0.0612
C 101.45 1 101.45 0.020 0.8901
D 1021.02 1 1021.02 0.20 0.6623
AB 1.24 1 1.24 2.424E-004 0.9878
AC 42271.77 1 42271.77 8.24 0.0123 显著
AD 13790.98 1 13790.98 2.69 0.1233
BC 134.91 1 134.91 0.026 0.8735
BD 839.84 1 839.84 0.16 0.6918
CD 864.95 1 864.95 0.17 0.6875
A2 3.609E + 005 1 3.609E + 005 70.38 < 0.0001 显著
B2 63532.11 1 63532.11 12.39 0.0034 显著
C2 1.496E + 005 1 1.496E + 005 29.16 < 0.0001 显著
D2 6.568E + 005 1 6.568E + 005 128.08 < 0.0001 显著
残差 71791.46 14 5127.96
失拟项 39115.07 10 3911.51 0.48 0.8427 不显著
净误差 32676.39 4 8169.10
总离差 1.061E + 006 28
R2 = 0.9323,R2Adj = 0.8647,Adeq Precisior = 12.795,C.V.% = 2.85
互作用,如图 2c所示,乙醇浓度小于 70%时,ORAC
值随提取时间的延长先明显上升后略有下降,当乙
醇浓度大于 70%时则随时间延长先略有上升后明
显降低,这表明在超声辅助提取过程中过度延长超
声时间可能会起反作用;当提取时间一定时,ORAC
值随乙醇浓度的升高先增大后降低,在 70%时达到
最大值,这说明适当增加乙醇浓度可促进黄酮化合
物等有效成分溶出,提高其抗氧化性。
故过度增加乙醇浓度和用量,过度延长超声时
间、升高超声温度均不能提高得率和抗氧化活性。
2.2.3 最优提取条件 综上分析,响应面模型预测
得出的最优提取条件为:乙醇浓度 69.45%,料液比
1∶ 26.82(g /mL),提取时间 46.07 min,提取温度 49.48 ℃,
此条件下总黄酮得率和 ORAC 值均达到最大值,分
别为 49.23 mg RE /g,2853.99 μmol TE /g。为验证预
测模型的可信性和准确性,对预测模型的最优条件
进行验证,并比较真实值和预测值的符合程度。结
合实际可操作性,将最优工艺条件修正为:乙醇浓度
231
70%,料液比 1∶ 27(g /mL),提取时间 46 min,提取温
度50 ℃,此条件下总黄酮得率和 ORAC 值分别为
(48.93 ±0.44)mg RE /g、(2747.17 ±301.51)μmol TE /g,
与预测值(49.23 mg RE /g,2853.99 μmol TE /g)的误
差为 0.6%和 3.7%。因此,采用响应面法优化辣木叶
黄酮的提取工艺具有较好的可行性。
2.3 最优条件下粗提物及纯化后黄酮的含量及其
DPPH自由基和 ABTS自由基清除能力的变化
最优条件下超声提取辣木叶黄酮,并取部分提
取物过聚酰胺柱进行纯化,测定其纯化前后对 DPPH
和 ABTS自由基的清除能力,以 VC 为阳性对照。
70%乙醇洗脱部位得率为 17.44%,纯化前后黄
酮化合物的含量分别为 21.90%和 65.89%,氧自由基
吸收能力(ORAC)分别为 2747.17、5923.48 μmol
TE /g,其对 DPPH和 ABTS自由基的清除能力如图 3
所示,辣木叶黄酮对 DPPH和 ABTS 自由基的清除能
力随浓度的增加而增大,呈剂量依赖性。纯化前后
黄酮浓度从 0.05 上升到 0.5 mg /mL的时候,DPPH自
由基清除率分别从 5.35%和 8.47%上升到 53.78%和
78.75%,当样品浓度为 1 mg /mL 的时候,其对 DPPH
自由基的清除率为 85.93%和 91.59%,略低于同浓度
下 VC 的清除能力;ABTS 自由基清除率分别从
19.85%和 32.25%上升到 99.41%和 99.73%,当样品
浓度为 0.5 mg /mL的时候,其对 ABTS自由基的清除
能力为 99.41%和 99.35%,与同浓度下 VC 的清除能
力相 当。经 计 算,其 DPPH 的 EC50 值 分 别 为
0.45 mg /mL和 0.10 mg /mL,ABTS 的 EC50值分别为
0.26 mg /mL和 0.05 mg /mL。
图 3 辣木叶黄酮纯化前后对 DPPH
和 ABTS自由基的清除能力(n = 3)
Fig.3 DPPH and ABTS radical scavenging activities of
crude and purified flavonoids(n = 3)
3 结论
采用 Box-Behnken 结合响应面分析法优化超声
辅助提取辣木叶黄酮,最佳提取条件为:超声功率
300 W,乙醇浓度 70%(v /v),料液比 1 ∶ 27(g /mL),
提取时间 46 min,提取温度 50 ℃,在此条件下,总黄
酮得率为 (48.93 ± 0.44)mg RE /g,ORAC 值为
(2747.17 ± 301.51)μmol TE /g,与预测值(49.23 mg
RT /g,2853.99 μmol TE /g)的误差为 0.6%和 3.7%,
表明优化超声辅助提取辣木叶黄酮的提取工艺具有
较好的可适用性。辣木叶黄酮粗提物具有很强的清
除 DPPH 和 ABTS 自由基能力,其 EC50值分别为
0.45 mg /mL和 0.10 mg /mL;聚酰胺树脂纯化后,其黄
酮含量和 ORAC分别为65.89%和 5923.48 μmol TE /g,
EC50值分别为 0.26 mg /mL 和 0.05 mg /mL,表明聚酰
胺树脂能够有效地提高辣木叶提取物的黄酮的含量
和抗氧化性。
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