全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46卷 第 21期 2015年 11月
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野菊花总黄酮提取方法比较及其抗氧化活性研究
孟庆云 2,符 玲 1#,高 振 1,尹 芬 1,姚寒春 1,毕跃峰 1*
1. 郑州大学药学院,河南 郑州 450001
2. 郑州市疾病预防控制中心,河南 郑州 450007
摘 要:目的 研究不同提取工艺的野菊花中总黄酮的量及其抗氧化活性。方法 采用经典回流提取法、超声提取法、组织
破碎提取法提取野菊花中黄酮类成分,以芦丁为对照品,通过紫外-可见分光光度法测定黄酮类成分的量,并用流动注射化
学发光法测定野菊花中黄酮类成分的抗氧化活性。结果 经典回流提取法、超声提取法、组织破碎提取法所提取的总黄酮的
量分别为 12.60、11.02、10.95 mg/g,采用流动注射化学发光法测得 3种不同提取方法的总黄酮提取物的 IC50分别是 2.67、
3.43、5.13 μg/mL。结论 经典回流提取法提取得到的野菊花总黄酮的量最高,且抗氧化活性最强,说明野菊花中总黄酮的
量和抗氧化活性具有一致性。
关键词:野菊花;黄酮;抗氧化活性;流动注射化学发光法;回流提取法;超声提取法;组织破碎提取法
中图分类号:R284.2 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2015)21 - 3194 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.21.012
Comparison on different extraction processes of total flavonoids in
Chrysanthemum indicum and its anti-oxidant effect
MENG Qing-yun2, FU Ling1, GAO Zhen1, YIN Fen1, YAO Han-chun1, BI Yue-feng1
1. College of Pharmacy, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China
2. Zhengzhou Center for Diseases Control and Prevention, Zhengzhou 450007, China
Abstract: Objective To study three different extraction processes of the content of total flavonoids in Chrysanthemum indicum and
their anti-oxidant activities. Methods The reflux, ultrasonic, and tissue-breaking methods were used for extracting the total flavonoids
from C. indicum, which were determined by UV spectrophotometry, and the anti-oxidant activity was determined by flow injection
chemiluminescence. Results The contents of total flavonoids obtained using various methods, such as reflux, ultrasonic, and tissue-
breaking, were 12.60, 11.02, and 10.95 mg/g, and their IC50 were 2.67, 3.43, and 5.13 μg/mL, respectively. Conclusion The research
indicates that the reflux extraction method is applied to isolatting the total flavonoids from C. indicum, with the advantage of high
extraction efficiency, and the total flavoniods show the strong anti-oxidant activity.
Key words: Chrysanthemum indicum L.; flavonoid; anti-oxidant activity; flow injection chemiluminescence; reflux method;
ultrasonic method; tissue-breaking method
野 菊 花 Chrysanthemi Indici Flos 是 菊 科
(Compositae)菊属 Chrysanthemum L. 植物野菊
Chrysanthemum indicum L. 的干燥头状花序,具有
清热解毒、清肝明目的功效[1],临床主要用于清热、
抗菌、抗炎、抗病毒、降血压[2],主要活性成分为
挥发油类、倍半萜类、黄酮类等化合物。
氧自由基的存在和活动是许多代谢紊乱的重要
诱因,进而引起生物体内各种疾病的产生,如心脑
收稿日期:2015-09-03
基金项目:国家自然科学基金面上项目(30973872);河南省基础与前沿科学研究项目(09230041010);河南省重点科技公关计划项目
(122102310085);河南省教育厅课题(基础与前沿)(12B360020)
作者简介:孟庆云(1970—),博士。Tel: 15939023630 E-mail: qingyunm111@163.com
符 玲(1978—),博士在读,讲师。Tel: 13673629566 E-mail: fuling1011@126.com
*通信作者 毕跃峰,女,博士后,教授,研究生导师,研究方向为天然药物化学及天然健康产品研究开发。
Tel: 13939091607 E-mail: 2000byf@sina.com
#并列第一作者
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血管疾病、癌症、糖尿病[3]、白内障[4],预防和治
疗这些疾病可以采用向机体补充抗氧化剂的办法来
进行,黄酮类成分是目前国内外公认的具有抗氧化
活性的成分之一。建立一种灵敏可靠的野菊花总黄
酮抗氧化活性的测定方法对其药用资源的开发和利
用十分重要。目前,野菊花总黄酮抗氧化活性的测
定方法主要有 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法、
邻苯三酚自氧化法、羟基自由基清除能力法等[5]。
化学发光法具有灵敏度高、操作简便、测定快速等
优点,已被广泛地应用于抗氧化活性的测定[6]。目
前,关于化学发光法测定野菊花中总黄酮抗氧化活
性的研究未见报道。
前期采用经典回流提取法、超声提取法、组织
破碎提取法 3种不同提取方法对野菊花中总黄酮指
标成分蒙花苷和木犀草素的提取工艺进行了研究[7],
本实验在前期根据野菊花中有效成分的量优选的提
取工艺条件基础上,采用流动注射发光法测定了野
菊花中黄酮类成分的抗氧化活性,并考察了野菊花
中总黄酮的量以及主要的黄酮类指标成分蒙花苷和
木犀草素的量和抗氧化活性的关系,建立了其抗氧
化活性评价方法,优选了野菊花中抗氧化活性部位
的最佳提取方法,为下一步合理开发和利用野菊花
药材资源中黄酮类成分提供参考。
1 仪器与材料
UV-2500 紫外-可见分光光度计,日本岛津;
IFFM-D 型流动注射化学发光仪,西安瑞迈电子科
技有限公司,蠕动泵,六通阀,聚四氟乙烯管;
IFFS-A型多功能化学发光检测器,西安瑞迈电子科
技有限公司;RE-52AA旋转蒸发器,上海亚荣生化
仪器厂;SHZ-DIII型循环水式真空泵,巩义市予华
仪器公司;KQ-300DE 型超声清洗机,昆山市超声
仪器有限公司;闪式提取器,北京金鼎科技发展有
限公司;电热套,河南铭骏仪器仪表有限公司。
野菊花采自河南省信阳市,由郑州大学潘成学
副教授鉴定为菊科菊属植物野菊 Chrysanthemum
indicum L. 的干燥头状花序,标本保存于郑州大学
药学院标本馆。75%乙醇、2 mol/L KOH溶液、10
mmol/L 鲁米诺储备液(用时以 KOH 溶液稀释配
制)、5 mmol/L铁氰化钾储备液、维生素 C(VC)
标准品(批号 91184,质量分数>98%),购于上海
源叶生物科技有限公司;芦丁对照品购于中国食品
药品检定研究院,批号为 100080-200306,质量分
数>98%;所用试剂均为分析纯;水为二次蒸馏水。
2 方法与结果
2.1 野菊花中黄酮类成分的提取
2.1.1 回流提取法 称取野菊花药材40 g于圆底烧
瓶中,加沸石,浸泡 20 min,用 75%乙醇溶液 320
mL,加热回流 60 min,提取 3次,滤过,合并滤液,
浓缩得浸膏,干燥称质量为 16.85 g,得膏率 42.12%。
2.1.2 超声提取法 称取野菊花药材粉末40 g于锥
形瓶中,加入 320 mL 75%乙醇溶液,浸泡 20 min,
利用超声波清洗机超声提取 3 次,提取时间为 30
min,提取 3 次,滤过,合并滤液,浓缩得浸膏,
干燥称质量为 16.63 g,得膏率为 41.57%。
2.1.3 组织破碎提取法 称取野菊花药材粉末 40
g,加入 75%乙醇溶液 320 mL,浸泡 20 min,利用
闪式提取器进行组织破碎提取 2 min,提取 3 次,
每次滤过前静置平衡 10 min,合并滤液,浓缩得浸
膏,干燥称质量为 16.84 g,得膏率为 42.10%。
2.2 野菊花提取物中总黄酮的测定
2.2.1 对照品溶液的配制 精密称取 5 mg 芦丁对
照品,置于 25 mL量瓶中,加 75%乙醇使其溶解,
稀释至刻度,摇匀备用。
2.2.2 供试品溶液的配制 分别称取 3种提取方法
提取得到的浸膏 0.5 g,置于 25 mL量瓶中,加入
75%乙醇溶解,稀释至刻度,摇匀备用。
2.2.3 最大吸收波长的选择 野菊花提取物溶液中
移取样品液 0.1 mL 置于 10 mL 比色管中,用 1%
AlCl3溶液定容至刻度。以 1% AlCl3溶液为参比液,
在 400~800 nm扫描,得到其吸收光谱,最大吸收
波长为 420 nm。
移取上述芦丁对照品溶液 1 mL置于 10 mL比
色管中,1% AlCl3溶液定容至刻度。以 1% AlCl3溶
液为参比液,在 400~800 nm扫描,最大吸收波长
为 420 nm。
2.2.4 线性关系的考察 准确吸取芦丁对照品溶液
0、0.5、0.75、1.0、1.25、1.5、1.75 mL,分别置于
10 mL比色管中,用 1% AlCl3溶液定容至刻度,以
1% AlCl3溶液为参比液,在 420 nm波长处分别测
定其吸光度(A)值,求得 A值与质量浓度(C)关
系的回归方程 A=41.218 C-0.006 2,r2=0.998 9。
结果表明芦丁对照品在 0.005~0.04 mg/mL与 A值
呈良好的线性关系。
2.2.5 稳定性试验 取对照品及 3种不同方法提取
的供试品溶液于室温分别放置 0、5、10、15、20、
30 min后,测定 A值,RSD分别为 0.1%、0.18%、
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0.1%、0.16%。结果表明对照品溶液及样品溶液在
30 min内稳定。
2.2.6 精密度试验 精密吸取对照品溶液适量,按
“2.2.4”项下方法操作,连续测定 6 次,RSD 为
0.18%,结果表明仪器精密度良好。
2.2.7 重复性试验 另取野菊花药材粉末 40 g 共
18 批,分别按照“2.1.1”“2.1.2”和“2.1.3”项下
的方法各提取测定 6批,3种方法的 RSD值均小于
3%,结果表明方法的重复性良好。
2.2.8 加样回收率试验 分别精密移取 160、180、
200 μL 质量浓度分别为 0.85、0.53、0.52 mg/mL的
3种样品储备液于 10 mL比色管中,再分别精密加
入芦丁对照品溶液,按“2.2.2”和“2.2.4”项下方
法进行制备及测定,并计算回收率,3 种不同提取
方法的平均回收率分别为 104.90%、98.22%、
95.83%,RSD值分别为 0.88%、1.52%、1.16%。
2.2.9 样品测定 精密移取 3种提取方法的样品储
备液,按“2.2.2”和“2.2.4”项条件进行制备与定
量测定,分别计算野菊花总黄酮的量,结果回流提
取法、超声提取法、组织破碎提取法得到提取物中
总黄酮的量分别为 12.60、11.02、10.95 mg/g。
2.3 流动注射化学发光法测定野菊花中黄酮类成
分的抗氧化活性
实验流路如图 1 所示,在比色管中加入 50
μmol/L 鲁米诺溶液、0.2 mol/L KOH溶液、30 μmol/L
铁氰化钾溶液,鲁米诺溶液(KOH溶液配制)经 a
通道、水作为载流经 b通道一起进入,铁氰化钾溶
液经 c通道(副下内通道)、样液经 d通道(副下外
a-鲁米诺溶液 b-载流(水) c-铁氰化钾溶液 d-样品溶液 P1、
P2-蠕动泵 V-六通阀 F-流通池 W-废液池 D-发光检测器
PC-计算机
a-Luminol solution b-load flow (water) c-iron potassium cyanide
solution d-sample solution P1 and P2-peristaltic pumps
V-six-way injection valve F-circulating pool W-waste liquid pool
D-luminescence detector PC-computer
图 1 系统的流动注射化学发光流路示意图
Fig. 1 Schematic diagram of flow injection chemilumin-
escence system
通道)一起进入混合器,之后四者混合,发生化学
反应,发光检测器检测发光信号,测定 3次,取峰
值平均值进行定量,发光强度以计数表示。以水作
为空白对照(已去除乙醇溶液对体系的影响),测定
空白对照实验的发光强度为 I0,加入样品溶液后测
定的发光强度为 I,用以下公式计算抑制率。
抑制率=(I0-I)/I0
以 IC50值来比较清除•OH 能力的大小,以 VC
标准品作为阳性对照,相同条件下比较其与样品溶
液的抑制率的大小。
为了筛选和寻找最佳的流动注射化学发光的条
件,采用控制变量法考察了鲁米诺体系、铁氰化钾
浓度、KOH浓度对体系的影响,确定鲁米诺的浓度
50 μmol/L、铁氰化钾溶液浓度 30 μmol/L、KOH浓
度 0.2 mol/L为最佳的流动注射化学发光的条件。
在浓度为 50 μmol/L的鲁米诺溶液和 30 μmol/L
的铁氰化钾溶液以及 0.2 mol/L KOH 溶液的条件
下,配制在 1~100 μmol/L 的一系列浓度的样品溶
液,采用流动化学发光法测得总黄酮的抗氧化活性。
结果见表 1。
表 1 野菊花不同提取工艺总黄酮提取物的抗氧化活性
Table 1 Anti-oxidant effect of total flavonoids extracts
obtained by three different extraction processes
提取工艺 IC50/(μg∙mL−1)
回流提取法 2.67
超声提取法 3.43
组织破碎提取法 5.13
VC 2.16
3 讨论
前期研究[8]中,野菊花药材 RP-HPLC指纹图谱
研究表明蒙花苷和木犀草素色谱峰是野菊花中黄酮
类化合物的特征峰,且两者的量相对较高,可以作
为野菊花总黄酮中的指标成分,蒙花苷和木犀草素
具有多种药理功效,其中抗氧化活性是其主要功效
之一。文献研究表明薄荷中含有的蒙花苷[9]和淫羊
藿中含有的木犀草素[10]均具有抗氧化活性,故两者
可以作为野菊花总黄酮中的目标成分及有效成分。
前期研究[7]以蒙花苷和木犀草素的量为指标,进行
3 种不同提取工艺的优选,表明加热回流提取法优
于组织破碎提取法和超声提取法。综合前期化学成
分研究结果和提取工艺研究结果,野菊花中总黄酮
的抗氧化实验也同样采取了这 3种提取工艺,结果
a
b
c
d
P1
P2
V
F
W
D
PC
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46卷 第 21期 2015年 11月
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表明加热回流提取法得到的总黄酮的量最高,且抗
氧化活性最强,这一结果正好和前期根据黄酮类成
化学成分进行工艺优选的结果相吻合,也再次说明
了蒙花苷和木犀草素是野菊花药材中抗氧化活性的
主要物质基础。
本研究以野菊花抗氧化活性为着手点,一方面
采用经典回流提取法、超声提取法、组织破碎提取
法考察了野菊花黄酮类成分的提取工艺,另一方面
用流动化学发光法对野菊花中黄酮类成分进行抗氧
化活性测定,采用野菊花中黄酮类成分的流动注射
化学发光分析方法,考察了黄酮类成分和抗氧化活
性的关系。研究结果表明,经典回流提取法得到的
野菊花总黄酮的量最高,且抗氧化活性最强,说明
野菊花中的总黄酮的量和抗氧化活性具有一致性,
丰富了野菊花的基础研究,为野菊花药材的开发和
应用提供参考。
参考文献
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