哈及尼沙,地力夏提·艾比布拉,美麗萬·阿不都熱依木,阿吉艾克拜爾·艾薩
(1.中國科學院新疆理化技術研究所,烏魯木齊 830011;2.中國科學院研究生院,北京 100049;3.新疆醫科大學藥學院,烏魯木齊 830054)
榅桲(Cydonia Oblonga)是維吾爾醫常用的具有濃郁的地方民族色彩的傳統維藥。榅桲子有強化皮膚保濕力,光滑皮膚,退燒,止咳,降低干躁等作用[1-4],在維吾爾醫中常用主治干熱性或膽液質性疾病,如:發熱舌燥、傷寒、肺結核、咳嗽、感冒、腸瘍腹瀉等[5]。據文獻報道[6-8],榅桲子含有黃酮類及酚類成分,具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗潰瘍和抗腫瘤等活性。目前筆者還未見該藥材總黃酮含量測定及提取工藝研究的報道。為了該藥材的進一步研究,在參考《中華人民共和國藥典》及文獻中總黃酮測定方法的基礎上[9],采用乙醇提取,紫外可見分光光度法首次測定維藥榅桲子中總黃酮含量,得到最佳提取工藝條件。
1.1 儀器 電子天平(北京賽多利天平有限公司),UV-2550型紫外可見分光光度計(日本島津公司),XMT-DA型電子恒溫水浴鍋(余姚市亞星儀器儀表有限公司)。
1.2 試藥 蘆丁化學對照品(中國藥品生物制品檢定所,批號:100080-200707,純度:92.5%),亞硝酸鈉(天津市福晨化學試劑廠),氫氧化鈉(天津市紅巖化學試劑廠),硝酸鋁(天津市福晨化學試劑廠),無水乙醇(天津市紅巖化學試劑廠)等試劑均為分析純。
榅桲于2009年10月采自新疆克拉瑪依州上阿圖什鄉,榅桲子從該新鮮成熟榅桲果實中分離、室溫下干燥。將干燥種子粉碎,過篩孔內徑(180.0±7.6)μm(80目)篩,得榅桲子粉末。并由新疆維吾爾自治區藥品檢驗所蘇萊曼主任藥師鑒定為榅桲子。
2.1 榅桲子總黃酮的測定
2.1.1 標準曲線的繪制 精密稱取蘆丁標準品25 mg,加75%乙醇超聲完全溶解,定容至100 mL量瓶中,搖勻,制成濃度為0.250 mg·mL-1的標準品溶液。分別精密吸取標準品溶液 0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0 和7.0 mL置于25 mL量瓶中,各加5%亞硝酸鈉0.5 mL,放置6 min后,加8%硝酸鋁0.5 mL,放置6 min,再加1 mol·L-1氫氧化鈉 5 mL,加水至刻度,搖勻,放置15 min,以不加標準品的溶液作空白,取中等濃度的標準溶液在400~800 nm波長范圍進行掃描,在506.5 nm波長處有最大吸收。最大吸收波長處測定各標準溶液的吸光度值,以吸光度(Y)為縱坐標,濃度(X,mg·mL-1)為橫坐標,繪制標準曲線。用計算機進行線性回歸,得蘆丁質量濃度和吸光度的關系為:Y=7.754 5X+0.066 3,r=0.999 7。在吸光度<0.5的范圍內,吸光度和濃度保持較好的線性關系。
2.1.2 榅桲子總黃酮含量的測定 稱取一定量榅桲子粉末,用適量75%乙醇回流2 h,抽濾后濾液置于50 mL量瓶中,用50%乙醇定容至刻度,搖勻。取此樣品液5.0 mL置于25 mL量瓶中,然后按“2.1.1”方法測定提取液的吸光度,通過標準曲線計算得到樣品總黃酮的含量。總黃酮含量=榅桲子中總黃酮提取量/榅桲子質量。
2.2 單因素實驗及水平考察 將原料榅桲子粉末按1∶10~1∶35(倍)的料液比加入濃度為55% ~95%乙醇溶液,然后在溫度30~70℃條件下提取0.5~3 h,1~4次,每次改變其中1個因素,分析該因素對提取量的影響。用單因素實驗來確定總黃酮最佳提取條件。
由于各因素之間有相互交叉影響,因此要全面考慮乙醇提取法的工藝參數,采用L9(34)正交設計表安排實驗,以總黃酮提取量作為主要考察指標。
2.3 實驗與結果
2.3.1 乙醇濃度對提取量的影響 精密稱取榅桲子5份,每份5.00 g,分別取體積分數為55%,65%,75%,85%和95%乙醇溶液各100 mL,在60℃水浴中回流提取2 h,趁熱過濾,冷卻后,按照“2.1.2”方法計算黃酮含量,結果黃酮含量分別為 4.00,10.25,10.50,7.75 和5.75 mg·g-1。實驗結果表明:隨著乙醇濃度的增加,總黃酮含量降低。低濃度乙醇中水分含量較多,可促進植物在水中的膨脹,提高植物和溶劑的接觸面。從實驗中也可以看出:乙醇濃度為75%時黃酮含量最高,所以75%乙醇選為最佳乙醇提取濃度。
2.3.2 提取時間對提取量的影響 精確稱取榅桲子藥材粉末6份,每份5.00 g,在料液比為1∶20的提條件下,加75%乙醇溶液,在60℃水浴中分別回流提取0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 和 3.0 h,趁熱過濾,冷卻后按照“2.1.2”的方法計算黃酮含量,結果黃酮含量分別為6.75,8.00,8.25,9.50,9.75 和8.25 mg·g-1。實驗結果表明:當提取時間為2.5 h時,提取效果最好。而當時間繼續延長時,總黃酮含量反而降低。這可能是由于提取時間太長,部分乙醇被揮發而導致溶液沸點逐漸增大,從而破壞某些黃酮類化合物。
2.3.3 料液比對提取量的影響 精確稱取榅桲子藥材粉末6份,每份5.00 g,分別加75%乙醇溶液,料液比(倍)分別為 1∶10,1∶15,1∶20,1∶25,1∶30 和1∶35,在75℃水浴中回流提取2 h,趁熱過濾,冷卻后,按照“2.1.2”的方法計算黃酮含量,結果黃酮含量分別為 6.25,9.50,5.25,6.50,6.75 和 7.00 mg·g-1。從實驗結果可知:料液比1∶15(倍)時總黃酮提取量最高,因此選擇料液比1∶15(倍)為最佳提取料液比。
2.3.4 提取溫度對提取量的影響 精確稱取榅桲子藥材粉末7份,每份5.00 g,乙醇濃度為75%,料液比為1∶15,分別在30,40,50,60,70,80 和 90 ℃恒溫水浴中回流2 h。趁熱過濾,冷卻后,按照“2.1.2”方法進行黃酮含量的測定。結果黃酮含量分別為2.25,3.75,5.75,8.25,9.00,5.55 和 7.25 mg·g-1。實驗結果表明:70℃時總黃酮含量最大,黃酮在乙醇中的溶解度隨著溫度的升高而增大,但溫度>70℃時發現含量走勢不穩定。溫度太高有可能破壞黃酮類化合物的結構,可能溶劑揮發率增加而影響黃酮的提取量,所以初步選70℃為最佳提取溫度,進一步用正交實驗來確定最終提取溫度。
2.3.5 提取次數對提取量的影響 精密稱取榅桲子藥材粉末4份,每份5.00 g,以75%乙醇溶液為提取溶劑、料液比為1∶30下,分別在70℃恒溫水浴中回流1,2,3和4次,每次2 h。趁熱過濾,冷卻后按照“2.1.2”的方法進行黃酮含量的測定,結果黃酮含量分別為1.50,5.75,6.50和6.50mg·g-1。實驗結果表明:提取2次以上時總黃酮提取率明顯增高,提取3次時總黃酮含量最高與提取4次的總黃酮含量差別不大,為了節約提取時間選擇提取3次為最佳的提取次數。
2.4 正交實驗設計及結果 榅桲子總黃酮的提取量受到很多因素的影響,根據單因素預實驗分析,發現提取溫度(A)、提取時間(B)、料液比(C)、乙醇濃度(D)對榅桲子總黃酮的提取量均有影響。由于各因素之間有相互交叉影響,要全面考慮乙醇提取法的工藝參數。通過以上單因素實驗,找出最佳單因素,在最佳單因素數據的基礎上,采用L9(34)正交設計表安排實驗,以總黃酮提取量作為主要考察指標。因素和水平見表1,實驗方案及結果見表2,方差分析見表3。

表2 L9(34)正交設計實驗的結果Tab.2 Results of L9(34)orthogonal test

表3 4因素方差分析Tab.3 Variance analysis of 4 factors
從表2中的 K1,K2,K3,R 分析得到:乙醇濃度,提取時間,料液比,提取溫度4種因素對榅桲子總黃酮提取的影響程度依次為:乙醇濃度 (D)>料液比(C)>提取時間(B)>提取溫度(A)。比較各因素的極差R可知,料液比和乙醇濃度的極差較大,說明它們對總黃酮的提取量影響較為顯著;而提取時間和提取溫度的極差較小,說明對總黃酮提取量的影響較小。總黃酮的提取量隨乙醇濃度先升高,而后有所下降,在75%時提取量最高,濃度>75%時提取量下降,可能是由于乙醇濃度過大時,在加熱條件下,溶劑揮發從而較多損失的緣故。
由表3可知,料液比和乙醇濃度在置信度95%水平上對提取量影響顯著。通過以上綜合分析,結合單因素實驗和極差分析,確定最佳提取工藝為A2B3C1D2,即提取溫度為60℃,提取時間2.5 h,料液比1∶10,乙醇濃度75%,提取3次。
2.5 驗證實驗 按照正交實驗確定的最佳工藝:提取溫度為60℃,提取時間2.5 h,料液比1∶10,乙醇濃度75%的條件下,重復3次進行實驗,得到的平均提取量為13.60 mg·g-1。3次重復實驗的結果之間相差很小,說明該工藝穩定可靠,可作為有機溶劑提取榅桲子的最佳工藝。
根據單因素實驗,確定榅桲種子中總黃酮的提取條件為:乙醇濃度75%,提取時間2.5 h,料液比1∶15,提取溫度70℃,提取次數3次。各因素之間有相互交叉影響,在單因素實驗結果的基礎上采用L9(34)正交設計實驗,考慮乙醇提取法的工藝參數。正交實驗結果顯示,影響總黃酮提取量的因素主次順序為:乙醇濃度>料液比>提取時間>提取溫度。確定提取條件為75%乙醇作溶劑,料液比1∶10,溫度為60℃,提取3次,每次提取時間2.5 h,得到榅桲子中黃酮類物質總含量為13.60 mg·g-1。根據驗證實驗,該提取工藝穩定性好,可靠。
本實驗采用分光光度法,以蘆丁為標準對照品,測定榅桲子中總黃酮含量,選擇最佳提取工藝條件。該方法操作簡便,成本低,提取效果好,可用于檢測榅桲子中黃酮含量,為該藥材的進一步系統研究提供了依據。
(志謝:感謝“中國科學院、國家外國專家局創新團隊國際合作伙伴計劃”項目和國家杰出青年基金項目的資助)
[1] 新疆植物志編輯委員會.新疆植物志:第2卷,第2分冊[M].烏魯木齊:新疆科技衛生出版社,1995:287.
[2] 國家藥典委員會.中華人民共和國衛生部藥品標準維吾爾藥分冊[M].烏魯木齊:新疆科技衛生出版社,1999:105.
[3] 尼米吐拉·艾白都拉,買買提江·馬合木提,木塔力甫·艾力.維吾爾醫常用藥材(維吾爾文)[M].烏魯木齊:新疆人民衛生出版社,2005:133.
[4] 中國醫學百科全書編輯委員會.中國醫學百科全書·維吾爾醫學[M].上海:上海科學技術出版社,2005:259.
[5] 阿巴拜克熱·熱合曼.維吾爾醫常用生藥[M].烏魯木齊:新疆人民衛生出版社,2004:118.
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[7] SILVA B M,ANDRADE P B,FERRERES F,et al.Composition of quinec Cydonia oblanga Miller seeds:phenolics,organic acids and amino acids[J].J Nat Product Res,2005,19(3):275-281.
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[9] 王洪倫,李玉林,索有瑞.白刺種子黃酮類化合物最佳提取工藝研究[J].食品科學,2004,25(7):97-99.