摘要:采用單因素試驗和正交試驗設計,利用乙醇溶劑浸提結合超聲波輔助提取法對盛花期野生馬齒莧草粉中總黃酮的優化提取工藝進行了研究,并用分光光度計比色法對提取的總黃酮含量進行了檢測。試驗結果表明,野生馬齒莧草粉中總黃酮的優化提取條件為,乙醇濃度為70%,提取時間為30 min,提取溫度為70℃,料液比為1∶30(m∶V,g∶mL),得到野生馬齒莧草粉中總黃酮含量為5.281 7%。
關鍵詞:馬齒莧;總黃酮;超聲波;乙醇浸提
中圖分類號:Q949.745.6文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2011)07-1462-03
Extraction and Detection of Total Flavonoids in Wild Portulaca oleracea Meal
HUANG Chun-hong,YIN Wu-ping,HAO Xiao-hua
(Life Science Department,Hunan University of Arts and Science,Changde 415000,Hunan,China)
Abstract: Single-factor design and orthogonal experiment were designed to optimize the ultrasonic-assisted ethanol extraction method to extract and detect the total flavonoids in wild Portulaca oleracea meal. The results showed that the optimal extraction concentration of flavonoids was 70% ethanol, extraction for 30 min, solid to liquid ratio at 1∶30(m/V,g∶mL), and extraction temperature at 70℃. Under the optimum conditions, the content of extracted total flavonoids from wild Portulaca oleracea meal was 5.281 7% .
Key words: Portulaca oleracea; total flavonoids; ultrasonic; ethanol extraction
馬齒莧是馬齒莧科一年生草本植物,也是一種菜藥兩用的植物,其分布十分廣泛。據報道,每
100 g馬齒莧鮮莖葉中約含水分90.30 g、蛋白質2.30 g、脂肪0.57 g、碳水化合物2.43 g、粗纖維
2.38 g、灰分2.02 g以及多種維生素[1,2]。這就證實了馬齒莧具有較高的營養功能和飼用價值,不僅可以作為人的食物,在動物飼料資源開發利用方面也具有很大潛力。現代研究證實,馬齒莧除含有多種營養成分外,還含有一定量的生物堿、黃酮類化合物、強心甙、蒽醌類化合物、蘋果酸、檸檬酸、皂甙、鞣質等活性成分。黃酮類化合物是廣泛存在于植物界的一大類多酚類化合物,多以甙類形式存在,有關黃酮的藥理作用的研究報道較多,如黃酮的抗氧化作用和免疫調節等方面的研究。為了探討馬齒莧草粉在動物飼料中的應用前景,尤其是在防止飼料脂質過氧化以及提高動物免疫力等方面的價值,對盛花期野生馬齒莧草粉中的總黃酮的提取工藝進行了研究,并對總黃酮的含量進行了測定。
1材料與方法
1.1試驗材料
1.1.1試驗樣品開花期野生馬齒莧于2009年8月采自湖南省常德市周邊。將去根、去雜質后的新鮮馬齒莧于65℃烘至恒重,粉碎后過40目篩,制成分析樣,于密封樣品袋中保存,待測。
1.1.2藥品與試劑蘆丁對照品(中國藥品生物制品檢定所)、石油醚、無水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉,以上藥品與試劑均為分析純。
1.1.3儀器設備超聲波提取器(KQ2250A型)、紫外可見分光光度計(UV-7200型)、精密電子天平(BS-124,精密度0.000 1 g)、恒溫水浴鍋(TDA-8002型)、干燥箱(JK-H101-2A)、索式提取器。
1.2試驗方法
1.2.1試驗設計采用單因素試驗設計分別研究4個因素,即乙醇濃度、提取時間、料液比和提取溫度對馬齒莧總黃酮提取量的影響。具體研究方案為不同乙醇濃度(體積分數40%、50%、60%、70%、80%),最佳乙醇濃度+超聲波提取時間(20、25、30、35、40min),最佳乙醇濃度+最佳超聲波提取時間+料液比(1∶20、1∶30、1∶40、1∶50,m∶V,g∶mL,下同),最佳乙醇濃度+最佳超聲波提取時間+最佳料液比+提取溫度(50、60、70、80、90℃)。在單因素試驗的基礎上,采用正交選擇試驗將料液比、乙醇濃度、提取溫度、提取時間共四因素各三水平,選用L9(34)正交表對馬齒莧總黃酮的最佳提取條件及提取量進行研究。
1.2.2總黃酮的提取方法稱取待測樣品→索氏提取法脫脂→精密稱取1 g脫脂樣品于50 mL錐形瓶中→加入一定體積的乙醇溶液→超聲波輔助提取兼水浴加熱提取一定時間→趁熱過濾→用相應體積濃度的乙醇定容至100 mL,搖勻,制得馬齒莧總黃酮提取液,待測。
1.2.3蘆丁標準曲線的繪制精密稱取蘆丁對照品50 mg,用體積分數70%的乙醇溶解,定容至
50 mL容量瓶中搖勻。得到1 mg/mL蘆丁標準貯備液。精密移取1 mg/mL蘆丁標準貯備液8 mL于10 mL容量瓶中,用去離子水定容,得到0.8 mg/mL蘆丁標準溶液。精密吸取0.8 mg/mL蘆丁標準溶液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL,分別置于10 mL容量瓶中,加質量分數5%的NaNO2 0.4 mL,放置6 min后,加質量分數10%的Al(NO3)3 0.4 mL,放置6 min,再加質量分數4%的NaOH 4.0 mL,加去離子水至刻度,搖勻,放置15 min,進行全波長掃描,在510nm處有最大吸收波長,測定吸光度,并以蘆丁溶液濃度(C)為橫坐標,吸光度(A)為縱坐標,制作標準曲線(圖1)。
1.2.4樣品總黃酮含量的測定精密吸取總黃酮提取液1.0 mL置于10 mL容量瓶中,加去離子水至2.4 mL,加入5%的NaNO2 0.4 mL,搖勻,放置6 min;加入10%的Al(NO3)3 0.4 mL,搖勻,放置6 min;加入4%的NaOH 4.0 mL,再加去離子水至刻度,搖勻,放置15 min。以試劑空白為參比,用紫外可見分光光度計,在510 nm波長處測定吸光度,將吸光度(y)代入標準曲線方程,計算得總黃酮含量(x)。
2結果與分析
2.1單因素試驗及分析
2.1.1乙醇濃度對總黃酮提取量的影響分別用40%、50%、60%、70%、80%的乙醇提取馬齒莧草粉中總黃酮,總黃酮提取量隨著乙醇濃度的增加呈先增加后減少的趨勢(圖2)。乙醇濃度在60%時總黃酮提取量最大,乙醇濃度超過60%時提取量有所減少,但是70%乙醇溶液提取得到的總黃酮量僅比60%乙醇溶液的提取量低0.07%。結果表明提取馬齒莧草粉總黃酮的最佳乙醇濃度應為60%。
2.1.2提取時間對提取效果的影響采用60%乙醇溶液結合超聲波輔助提取馬齒莧中總黃酮,分別將提取時間設為20、25、30、35、40 min,發現總黃酮提取量隨著提取時間的變化而變化(圖3)。超聲波輔助提取時間為30 min時,總黃酮的提取量最大。表明總黃酮的最佳提取時間為30 min。
2.1.3料液比對提取效果的影響設置4種不同料液比(1∶20、1∶30、1∶40、1∶50),采用60%乙醇溶液和超聲波輔助提取30 min。結果表明(圖4),當料液比為1∶30時,總黃酮的提取量最大,料液比小于
1∶30時,總黃酮提取量反而下降。這可能是增大提取劑體積到一定程度會增加總黃酮的稀釋倍數,反而不利于總黃酮含量測定。故提取馬齒莧草粉中總黃酮的適宜料液比應為1∶30。
2.1.4提取溫度對提取效果的影響采用60%的乙醇溶液,按1∶30的料液比,分別于50、60、70、80和90℃條件下,超聲波輔助提取馬齒莧草粉30min。當提取溫度從50℃上升到90℃的過程中,總黃酮的提取量先隨溫度的增加而增加,后隨溫度的增加而減少(圖5)。在70℃時,總黃酮提取量有最大值,這表明馬齒莧草粉總黃酮提取溫度以70℃為宜。
2.2正交試驗及分析
將乙醇濃度、提取時間、料液比、提取溫度這4個影響總黃酮提取量的因素按四因素三水平進行正交試驗(表1、2)。正交試驗的直觀分析結果表明,4個因素對提取效果影響與前面單因素的試驗結果相同,各因素水平之間的極差大小依次為A>D>C>B,表明對總黃酮提取效果影響由大到小依次是乙醇濃度>提取溫度>料液比>提取時間。由正交試驗得最佳提取條件為A3B3C1D2,即乙醇濃度為70%,提取時間為30 min,料液比為1∶30,提取溫度為70℃。正交試驗得出的馬齒莧總黃酮最優提取條件基本符合單因素試驗結果,雖然乙醇濃度有所變化,但單因素試驗結果中表明用60%的乙醇溶液和用70%乙醇溶液提取得到的總黃酮含量非常接近。本試驗得出的馬齒莧草粉總黃酮最佳提取條件中提取時間與孫希云等[3]的結果相同,乙醇濃度與伊長文等[4]的結果一致。
2.3驗證試驗及分析
精確稱取4份1.000 0 g脫脂馬齒莧草粉,加入30 mL的70%的乙醇溶液于70℃條件下超聲波輔助提取30 min,過濾,定容至100 mL,分別制得4份總黃酮提取液。按前述方法于分光光度計上測定吸光度。根據標準曲線方程和稀釋倍數計算得到總黃酮平均提取量為5.281 7%±0.006 7%(風干基礎)。該測定值高于正交試驗中的任一組值,且4個平行測定值比較接近,表明試驗得出的最優提取條件是有效的。
據報道,滕茶總黃酮提取量為16.510 0%[5],葛根總黃酮提取量為6.405 1%[6],蜈蚣草總黃酮提取量為6.150 0%[7],苦蕎總黃酮提取量為2.696 9%[8]。野生馬齒莧草粉中總黃酮含量雖低于滕茶、葛根和蜈蚣草,但高于苦蕎。
3結論
1)正交試驗結果表明乙醇濃度、提取時間、料液比以及提取溫度均會影響總黃酮提取量,其中乙醇濃度對試驗結果影響最大,其次是提取溫度,再次是料液比,影響最小的是提取時間。超聲波輔助提取野生脫脂馬齒莧草粉總黃酮的最佳工藝條件為,乙醇濃度為70%,提取溫度為70℃,提取時間為30 min,料液比為1∶30。在此條件下,馬齒莧草粉總黃酮提取量為5.281 7%。
2)野生馬齒莧草粉中總黃酮的含量高于苦蕎,與蜈蚣草相差不大。因此,將野生馬齒莧草粉添加到動物飼料中,預計對飼料的保存以及提高動物免疫力方面能夠起到一定作用,但作用效果如何還有待通過動物試驗進行深入研究。
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