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Study on extraction technics and variety trends of flavonoids in Chrysanthemum morifolium

杭白菊总黄酮的提取工艺及其含量的动态变化研究



全 文 :子,而包括POD在内的氧化还原酶类参与细胞信号
转导过程中的信号级联放大过程 [ 8, 9] ,因此可以推测
POD 在 MJ 的信号转导中起很大作用。如前所述,
M J加入后并未显著诱导细胞 SOD 的活性而在 M J
作用下胞内必然会产生大量活性氧自由基, 所以
SOD 必须借助胞内其他物质共同完成清除自由基
的任务。在这种协同作用下, 胞内 H2O 2的积累可以
提前达到诱导 POD 活性的浓度水平, 从而造成了
POD活性峰的提前出现。在培养的第13天,实验组
CAT 活性水平受到显著抑制而 POD同样可以完成
CAT 消除 H2O2 损害的功能, 因此出现了第 2 个
POD活性峰,即 CAT 与 POD的功能互补性是导致
POD多产生一个活性峰的原因。此外, 有文献报道
POD 活性的增高在一定程度上表征了细胞次生代
谢水平的增强, 有利于抗毒素的合成,因此 MJ 的加
入也刺激了细胞的次生代谢活动。
CAT 是清除活性氧的关键酶, 是维持活性氧代
谢平衡的重要因素。MJ 加入后细胞产生了防御应
答反应, 产生的过多活性氧自由基需要包括 CAT
在内的自由基清除酶类加以消除,因此 M J对 CAT
首先表现出较强的诱导作用; 而随后 CAT 酶活的
急剧下降是同时期 POD酶活的高水平所导致的,即
CAT 与 POD功能上的互补性抑制了 CAT 的活性
水平。除此之外,还有多种因素都能够对CAT 活性
产生影响,因此有关 MJ作用下细胞 CAT 活性的变
化规律需要更加深入的研究。
综上所述, 外源加入 MJ 能够诱导南方红豆杉
细胞 SOD 的活性;对 POD活性的诱导作用极为显
著(约为对照组的 10倍) ,且 POD 活性在培养第 10
天达到峰值; CAT 活性先升高后降低, 即外源 M J
在表现出较强的诱导作用之后又抑制了 CAT 的酶
活水平。M J作用下细胞产生了防御应答反应,次生
代谢水平增强, POD 在 M J 的信号转导中贡献最
大。M J通过影响细胞 SOD, POD和 CAT 的活性改
变胞内氧自由基分布状况, 进而影响细胞的氧代谢
及其他生理代谢活动。
参考文献:
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杭白菊总黄酮的提取工艺及其含量的动态变化研究
杨 俊, 蒋惠娣* ,徐娟华
(浙江大学药学院, 浙江 杭州 310006)
摘 要: 目的 确定杭白菊总黄酮的最佳提取工艺,并考察总黄酮含量随杭白菊不同采摘时间的动态变化。方法 
采用正交试验法,考察提取温度、提取时间、乙醇浓度及提取次数对提取液中总黄酮含量的影响, 确定最佳提取条
件, 然后在该条件下对同一种植区域,不同时间采摘的杭白菊进行总黄酮提取并进行含量测定。结果 在所考察的
因素中, 对杭白菊黄酮提取影响程度为:乙醇浓度> 提取温度、提取次数> 提取时间,不同时间采摘的杭白菊 ,其总
黄酮含量未见明显变化。结论 杭白菊黄酮最佳提取条件为: 75%乙醇, 100 ℃水浴回流提取 3次, 每次 1. 5 h;杭白
菊总黄酮含量与采摘时间无关。
·988· 中草药 Chinese T raditiona l and Herbal D rugs 2002 年第 33 卷第 11期
 收稿日期: 2002-01-14基金项目:浙江省教育厅资助项目(G20062) ;浙江省桐乡市科委资助项目(H 20000792)
* 通讯作者 E-mail: Hdjiang@ zju. edu . cn
关键词: 杭白菊;总黄酮; 正交试验;动态变化
中图分类号: R284. 2; R286. 02   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 11 0988 03
Study on extraction technics and variety trends of flavonoids in Chrysanthemum morif olium
YANG Jun, JIANG Hui-di, XU Juan-hua
( Co lleg e of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang Univer sity , Hangzhou 310006, China )
Abstract: Object T o opt im ize the ext raction condit ions for f lavonoids f rom Chry santhemum morif oli-
um Ramat . , and obser ve the variety t rends of f lavonoids during co llect ion t ime. Methods Optimized con-
dit ions ( bath temperature, ex t ract ion hours, ethanol concentr at ion and ex t ract ion t imes) w ere determined
by the orthogonal test . The flav ono ids in C. morif olium collected at dif ferent t ime w er e measured under
the opt im ized ext ract ion conditions. Results The order of factor s to af fect the f lavonoid ex t ract ion w as
ethanol concentr at ion > bath temperature, ex t ract ion t imes > ext raction hours. No significant differ ence
of flav onoids content w as obser ved among the dif ferent collecting t ime of C. morif olium. Conclusion  
The opt imum ex tract ion condit ions w ere 75% ethanol, refluence for 1. 5 h at 100 ℃ water bath for thr ee
t imes. The f lavonoids w ould not be bound up with the harvest t ime.
Key words : Chry santhemum morif ol ium Ramat . ; f lavonoids; o rtho gonal test ; variety t rends
  杭白菊 Chry santhemum morif olium Ramat . 产
于浙江桐乡、海宁、嘉兴等地,为“浙八味”之一, 具有
清热散风、平肝明目等功能。杭白菊含橙皮素、芹菜
素、木犀草素、刺槐素等多种黄酮类化合物 [ 1, 2]。现代
药理研究证明: 菊花黄酮具有抗氧化[ 3]、抗肿瘤[ 4]、
抗艾滋病 [ 5]等作用,杭白菊还具有显著的心血管病
治疗作用[ 6, 7]。本实验近期研究表明:杭白菊的心血
管病治疗作用与其所含黄酮密切相关。根据观察,不
同时间采摘的杭白菊在外观上存在较大的差异,杭
白菊的市场价格也因此受到很大影响。本研究采用
正交试验法考察乙醇浓度、提取温度、提取次数、提
取时间对杭白菊总黄酮提取效果的影响, 以确定其
最佳提取条件;继而观察不同采摘期杭白菊总黄酮
含量的动态变化,从而为合理开发利用杭白菊资源
提供科学依据。
1 材料与仪器
杭白菊产自浙江桐乡, 11月采摘于同一种植区
域,蒸制(严格控制蒸制条件) ;芦丁对照品由中国药
品生物制品检定所提供,其余试剂均为国产分析纯;
Shimadzu U V-160A 型分光光度计。
2 方法与结果
2. 1 对照品溶液制备:精密称取干燥至恒重的无水芦
丁 50 mg 置25 mL 容量瓶中,加乙醇适量使之溶解,
用乙醇稀释至刻度,摇匀,即得芦丁对照液贮备液。精
密量取贮备液 5 mL 于 50 mL 容量瓶中,用乙醇稀释
至刻度,摇匀,即得0. 20 mg / mL 对照品溶液。
2. 2 标准曲线制备: 取 0. 20 mg / mL 对照品溶液
1, 3, 5, 7, 9 mL, 分别置 25 mL 容量瓶中, 加 5%亚
硝酸钠溶液 1. 0 mL, 摇匀,放置 6 min,加 10%硝酸
铝溶液 1. 0 mL, 摇匀, 放置 6 m in, 加 4%氢氧化钠
10. 0 mL, 用水稀释至刻度, 摇匀,放置 10 m in 后于
512 nm 处测吸光度。以浓度为纵坐标,吸光度值为
横坐标进行线性回归, 得方程: C = 2. 461 5A +
0. 009 5, r= 0. 999 9。线性范围: 0. 2~1. 8 mg / mL。
2. 3 样品提取与测定: 称取杭白菊粗粉 5. 000 g, 按
表 1条件,采用不同浓度的 12倍量乙醇在水浴中回
流提取数次,合并提取液, 过滤,定容于 250 mL 容
量瓶中。量取约 5 mL 于离心管中, 离心 3 000
r / min, 10 min。取上清液 1. 00 mL 按 2. 2项下方法
处理,测定吸光度值,代入方程,计算总黄酮含量。
表 1 因素水平表
水平
因  素
A 提取温度(℃) B提取时间( h) C 提取次数(次) D 乙醇浓度(% )
1 25 0. 5 1 25
2 50 1. 0 2 50
3 75 1. 5 3 75
4 100 2. 0 4 95
2. 4 正交试验设计及结果:按 L16 ( 45 )正交表对杭
白菊进行提取并测定,结果见表 2。由表 2可见, 乙
醇浓度( D)对总黄酮提取影响最大, 提取温度( A )、
提取次数( C)次之,提取时间( B)影响最小。最优水
平组合为 A 4B3C3D3 即溶剂为 75%乙醇、100 ℃水
浴、回流提取 3次、每次 1. 5 h。
2. 5 正交试验结果分析:按方差分析理论得方差分
析结果见表 3。
  由表 3可见乙醇浓度对总黄酮提取有显著影
响,而提取温度、提取次数、提取时间无显著影响。
2. 6 提取工艺的细微调节:根据正交试验的结果,
将最佳条件中的提取时间、提取次数固定,利用黄金
·989·中草药 Chinese T raditiona l and Herbal D rugs 2002 年第 33 卷第 11期
分割律优选其他两项的水平,按 2. 3项下方法测得
吸光度值,代入方程,计算总黄酮含量(表 4)。
表 2 正交设计及试验结果
试验号 A B C D E(误差) 总黄酮含量( % )
1 1 1 1 1 1 5. 00
2 1 2 2 2 2 6. 12
3 1 3 3 3 3 6. 68
4 1 4 4 4 4 2. 58
5 2 1 2 3 4 7. 05
6 2 2 1 4 3 2. 37
7 2 3 4 1 2 6. 48
8 2 4 3 2 1 7. 48
9 3 1 3 4 2 4. 53
10 3 2 4 3 1 7. 60
11 3 3 1 2 4 6. 35
12 3 4 2 1 3 6. 55
13 4 1 4 2 3 7. 14
14 4 2 3 1 4 6. 73
15 4 3 2 4 1 4. 97
16 4 4 1 3 2 6. 92
Ⅰ 20. 38 23. 72 20. 64 24. 76 25. 05
Ⅱ 23. 38 22. 82 24. 69 27. 09 24. 05
Ⅲ 25. 03 24. 48 25. 42 28. 25 22. 74
Ⅳ 25. 76 23. 53 23. 80 14. 45 22. 71
R 1. 34 0. 42 1. 20 3. 45 0. 58
表 3 方差分析结果
方差来源 离均差平方和 自由度 均 方 F值 P 值
 A 4. 280 4 3 1. 426 8 4. 47
 B 0. 349 1 3 0. 116 4 0. 36
 C 3. 324 1 3 1. 108 0 3. 47
 D 29. 716 2 3 9. 905 4 31. 03 < 0. 01
 E(误差) 0. 957 8 3 0. 319 3
  F0. 05( 3, 3) = 9. 28 F0. 01( 3, 3) = 29. 5
表 4 提取工艺的细微调节黄酮含量测定结果( % )
水浴温度(℃) 65%乙醇 75%乙醇 87%乙醇
75 7. 31 7. 40 7. 20
84 7. 32 7. 68 7. 60
90 7. 63 7. 78 7. 41
100 7. 74 8. 07 7. 70
  从表 4可见乙醇浓度、温度的变化对黄酮提取
效率的影响,其中以75%乙醇浓度、100℃水浴回流
提取效果最佳。
2. 7 不同时间采摘的杭白菊总黄酮含量测定: 将不
同日期采摘的杭白菊粉碎成粗粉,称取 5. 000 g ,以
75%乙醇为溶剂, 100 ℃水浴回流提取 3次,每次 1
h,合并提取液, 过滤, 定容于 250 mL 容量瓶中, 测
定其吸光度值,代入方程, 计算总黄酮含量(表 5)。
从表 5可见, 同一种植区域, 不同时间采摘, 随着采
摘时间的推迟,杭白菊外观质量虽然下降, 总黄酮含
量反而有所上升, 但未见明显变化。
表 5 杭白菊总黄酮含量随采摘日期的变化( n= 4) ( % )
采摘日期 总黄酮含量 RSD
11月 2日 7. 53 2. 03
11月 7日 7. 89 2. 20
11月 12日 8. 10 1. 96
11月 18日 8. 14 1. 45
3 讨论
3. 1 以总黄酮含量为指标,杭白菊用乙醇提取有利
于黄酮类化合物的溶出, 提高溶剂乙醇的浓度及水
浴温度,可加快杭白菊中总黄酮的溶解扩散速度, 使
溶出量增加。但溶剂乙醇浓度> 75%, 溶出量下降,
可能是溶剂乙醇浓度增加,反而使植物细胞脱水、皱
缩,不易于溶胀破裂及总黄酮的溶出。
3. 2 结合正交设计与黄金分割律得出优选的最佳
因素水平为 75%乙醇溶剂, 100 ℃水浴回流提取 3
次, 每次 1. 5 h。正交统计结果分析, 提取时间因素
的水平对总黄酮含量影响最小, 从节能、经济考虑,
不同样品的提取与测定中采用每次提取 1 h为佳。
3. 3 浙江桐乡为杭白菊之乡,其杭白菊产量占我国
菊花总产量的 70%。传统上,杭白菊在 10月底至 11
月分 3次采摘, 分头水花、二水花、三水花 [ 8] , 随着采
摘日期的推迟, 杭白菊的外观质量逐渐降低。由于目
前杭白菊除 50%以原料出口外,其余大部分仍以饮
品销售,其市场价值在很大程度上受到外观的影响。
本研究显示在杭白菊的整个采摘期内, 其总黄酮含
量无明显变化,因此, 可以将外观较好的头水花、二
水花作为饮品销售,而价格低廉的三水花用于总黄
酮的提取,使杭白菊资源得以充分利用。
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