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Study on flavonoids distribution of in various populations of Prunella vulgaris

夏枯草总黄酮提取方法及其在居群间分布特征研究



全 文 :夏枯草总黄酮提取方法及其在居群间
分布特征研究
廖 丽,郭巧生,刘 丽,刘 敏
(南京农业大学 中药材研究所,江苏 南京 210095)
[摘要] 目的:探讨夏枯草总黄酮的最佳提取工艺及其在不同居群、不同部位间分布情况。方法:应用响应面
法确定最佳提取工艺,并对不同居群、不同部位中总黄酮含量进行测定。结果:液固比为25∶1,以35%的乙醇在86
℃水温下回流提取35h,可获得夏枯草总黄酮的最佳提取效果。不同居群总黄酮含量变异幅度为 216% ~
1029%;叶片中总黄酮含量最高,根中最低;果穗去除种子后总黄酮含量平均高出276%。结论:响应面法对夏枯
草总黄酮的提取条件优化合理可行;不同居群间总黄酮含量表现出明显的地理分布差异。
[关键词] 夏枯草;居群;总黄酮;响应面;分布特征
[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)06065103
[收稿日期] 20071128
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30772730)
[通讯作者]  郭巧生,Tel:(025)84396591,Email:gqs@
njaueducn
  夏枯草 PrunelavulgarisL.为唇形科多年生草
本植物,干燥果穗入药,有清肝明目,消肿散结之功
效[1,2]。夏枯草主要含有三萜及其苷类、黄酮类、甾
醇及其苷类、香豆素、有机酸、挥发油及糖类等成分,
作者已对夏枯草不同居群间熊果酸和齐墩果酸含量
进行测定,结果将另文发表。为进一步评价夏枯草
药材质量及探讨夏枯草黄酮类化合物在居群间分布
规律,本研究利用响应面法对夏枯草总黄酮提取工
艺进行优化,在此基础上,对不同野生居群、不同植
株部位中夏枯草总黄酮含量进行测定和比较分析。
1 材料与试剂
提取工艺试验所用夏枯草果穗源自江苏南京横
溪镇,其他来自全国12个省(市),共37份野生种
质资源,均为同一时期采收,经南京农业大学郭巧生
教授鉴定为夏枯草 P.vulgaris。材料来源见表 1。
对照品芦丁购于中国药品生物制品检定所(批号
100802200306)。
2 方法
采用分光光度法[34],在510nm波长下测定吸光
度。按含量与吸光值相关关系求得芦丁对照品的标
准曲线回归方程,Y=0960X+0056,r=09994。
表1 供试材料来源表
No 样品来源 No 样品来源 No 样品来源
1 南京高淳 14 云南文山  26 安徽潜山
2 南京汤山 15 江西吉安  27 安徽合肥
3 南京玄武 16 江西乐安  28 安徽天长
4 南京江浦 17 浙江湖州  29 安徽滁州
5 江苏仪征 18 甘肃成县  30 安徽舒城
6 江苏盱眙 19 福建建瓯  31 安徽广德
7 江苏溧阳 20 福建武夷山 32 安徽庐江
8 江苏镇江 21 广西桂林  33 安徽贵池
9 江苏宜兴 22 湖南长沙  34 安徽旌德
10 四川雅安 23 贵州贵阳  35 安徽和县
11 四川绵阳 24 重庆丰都  36 安徽安庆
12 四川甘孜 25 安徽铜陵  37 安徽含山
13 云南昆明    
3 结果与分析
3.1 响应面实验确定最佳提取工艺
根据乙醇、提取时间、提取温度、液固比4单因
素试验结果,应用软件 DesignExpert(60),选用中
心复合模型(CCD),以夏枯草总黄酮得率为响应
值,进行四因素三水平共 30个试验点的响应面实
验。响应面实验因素与编码值见表2。结果表明,
不同因素水平下,夏枯草总黄酮得率差异显著,最高
可达550%,最低则为266%。经回归方差分析检
验,该模型达到极显著水平(P<0001),失拟项不
显著(P=0095),模型的 r=09959,说明该模型
与实测值能较好地拟合,自变量与响应值之间线性
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第33卷第6期
2008年3月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 6
March,2008
关系显著,可用于夏枯草总黄酮提取试验的预测。
提取温度、时间、乙醇浓度对总黄酮得率的影响较
大,达到极显著水平,液固比对其有显著影响。在总
作用因素中,一次项影响较大,而平方项和交互项影
响较小,说明因素间交互作用不显著。
表2 夏枯草总黄酮提取响应面实验因子
乙醇浓度/% 时间/h 液固比 温度/℃
20 1 10∶1 60
30 2 15∶1 70
40 3 20∶1 80
50 4 25∶1 90
60 5 30∶1 100
  通过上述软件分析,得出最优提取工艺为:乙醇
浓度347%、提取温度8639℃、提取时间364h、
液固比2383∶1,此时黄酮得率可达551%。考虑
到实际操作的可行性,将乙醇浓度改为35%,提取
时间变为35h,液固比为25∶1,提取温度为86℃。
为检验结果的可靠性,采用修正条件进行提取实验,
进行 3次重复试验得到的响应值分别为 537%,
531%和529%。与理论顶测值基本吻合,比单因
素试验最高提取率高出336%。
3.2 不同居群夏枯草果穗中黄酮含量比较
由表3可知,夏枯草中黄酮含量在居群间存在
极显著差异,南京高淳所产含量最高,江西乐安最
低,样品中最高总黄酮含量是最低含量的476倍。
变异幅度为216%~1029%,平均值691%,变异
系数277%,说明夏枯草中总黄酮含量较高,且种
质筛选潜力巨大。
表3 夏枯草不同居群总黄酮含量多重比较分析 %
No 总黄酮得率 No 总黄酮得率 No 总黄酮得率
1 1029a 14 499q 26 750gh
2 832d 15 407r 27 715ijkl
3 887c 16 216u 28 711jklm
4 769fgh 17 348s 29 683lm
5 892c 18 880c 30 643no
6 745hij 19 285t 31 576p
7 732hijk 20 677mn 32 926b
8 868c 21 711jklm 33 566p
9 810de 22 803def 34 704klm
10 637o 23 785efg 35 515q
11 953b 24 524q 36 507q
12 938b 25 795ef 37 500q
13 753gh    
  注:差异显著性分析取α=005水平,同一列中含有不相同字母
者为差异显著
3.3 夏枯草不同部位中黄酮含量的比较
3.3.1 夏枯草各植株部位中黄酮含量 以福建武
夷山所产夏枯草为原料,对夏枯草根、茎、叶、果穗和
全草中黄酮含量进行测定,其结果分别为6430%,
6732%,1217%,6876%,1108%。说明叶片中
含量最高,其次是全草,根中含量最低。
3.3.2 夏枯草果穗去除种子前后黄酮含量变化 
以江苏南京、安徽合肥、贵池、铜陵所产夏枯草为原
料,对夏枯草果穗去除种子前后总黄酮含量进行比
较研究。去除种子前果穗中黄酮含量分别为
636%,542%,418%和544%,去除种子后总黄
酮含量依次变为837%,715%,566%和795%,
明显高于去除种子前含量,且平均高出276%。若
对夏枯草中黄酮类成分进行工业化提取,建议去除
果穗中种子。
4 讨论
响应面法主要研究因子与响应值之间、因子与
因子之间的相互关系,并进行优化。它克服了正交
实验仅能处理离散的水平值,而无法找出整个区域
上最佳组合的缺陷。本研究应用响应面法优化出夏
枯草总黄酮最佳提取工艺,其结果为乙醇浓度
35%,提取时间 35h,液固比 25∶1,提取温度 86
℃,为工业化利用夏枯草资源,提取总黄酮奠定了理
论和实践依据。
有关夏枯草中黄酮提取与测定研究,已有零星
报道[5,6],但仅限于采用分光光度法测定市售夏枯
草中黄酮含量,并未探讨夏枯草中黄酮提取工艺及
其在不同野生居群、部位间分布情况。谢鸣[5]等认
为甲醇提取效果优于乙醇,但本实验结果与之相反,
这可能是夏枯草微丸在炮制过程中某些性质发生变
化,使黄酮成分易溶于甲醇。同时,本实验测定的黄
酮含量均高于前人所测得结果[5,6],这可能是实验
材料和提取方法不同造成的结果。由此可见,采用
响应面法能较好地提高黄酮提取率。
夏枯草广泛分布于我国各地,受气候、土壤等环
境因素影响,表现出明显的地理分布差异。随地理
纬度从南到北分布,平均气温逐步降低,光照变长,
总黄酮含量总体呈逐渐升高的趋势。甘肃、江苏、安
徽所产含量较高,而江西、福建所产含量偏低,这与
大豆种子中异黄酮积累相类似[7]。云贵地区虽纬
度较低,黄酮含量却不低,这可能是该地区有较多漫
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射光,可促进黄酮类化合物的积累,而后期降解作
用减缓[8]。除环境因素外,遗传因素也可能是造成
夏枯草黄酮含量差异显著的主要原因,对此可从分
子生物学水平进一步研究。
2005年版药典规定夏枯草以果穗入药,本实验
结果表明,叶片中黄酮含量远高于果穗中黄酮含量,
若对夏枯草中黄酮进行开发利用,可以考虑采收一
定成熟度的叶片,并可进一步探讨不同部位、不同生
长时期叶片中总黄酮含量的变化,以确定最佳采收
期和采收叶片部位。
[参考文献]
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响[J].植物资源与环境,1998,7(3):1.
StudyonflavonoidsdistributionofinvariouspopulationsofPrunelavulgaris
LIAOLi,GUOQiaosheng,LIULi,LIUMin
(InstituteofChineseMedicinalMaterials,NanjinAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China)
[Abstract] Objective:TostudytheextractionflavonoidsdistributionindiferentpartsofPrunelavulgaris.fromdiferentpop
ulations.Method:Theoptimalextractionconditionwasselectedbyresponsesurfacemethod(RSM).Theamountsofflavonoidswere
determinedbycolorimetricmethod.Result:Theoptimumextractionconditionwasusing35% ethanolat25timesofsawplevolume,
refluxingat87℃ for35h.Theamountofflavonoidswas216%1029% inP.vulgaris.Thecontentofflavonoidswasthehighest
inleafwhilethatinrootwasthelowest.Andthecontentofflavonoidsinspikeafterremovedseedswas276% higherthantheonere
servedseeds.Conclusion:TheRSMwasfeasibleforoptimumextractionconditionandtheamountofflavonoidsshowedasigniticant
regionaldistributionpaterninuariouspopulationsofP.vulgaris.
[Keywords] Prunelavulgaris;populations;flavonoids;responsesurfacemethod;distribution
[责任编辑 王亚君]
[收稿日期] 20070816
[基金项目] 国家重点基础研究发展计划(2006CB504700);国家高新技术研究发展计划(2007AA02Z104)
[通讯作者] 黄璐琦,Tel:(010)640144112955,Email:huangluqi@263.net
丹参毛状根化学成分稳定性研究
吕冬梅1,袁 媛1,张 东1,黄璐琦1,梁日欣1,邱德有2
(1.中国中医科学院 中药研究所,北京 100700;2.中国林业科学院,北京 100091)
[摘要] 目的:研究丹参毛状根的化学物质稳定性,为进一步探索丹参毛状根作为原料药的可行性提供研究
基础。方法:PCR扩增10批丹参毛状根的rolA基因,HPLC指纹图谱分析10批丹参毛状根的化学成分稳定性。结
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