槐米黃酮的純化和體外抗氧化活性研究

王菲，王晨，朱風儀，由佳湄，姚玲瓏，孫玉琪，王戰勇

(遼寧石油化工大學 石油化工學院，遼寧 撫順 113001)

槐米，別名白槐、槐籽、槐花米，是豆科植物槐的花蕾，在山東、河南、安徽、山西、陜西等地大量生產。槐米中黃酮含量較為豐富，其所含蕓香苷具有降低毛細血管通透性，減輕脆性以及維護血管抵抗力等作用[1-3]。此外，黃酮還具有抗氧化、抗菌消炎、抗腫瘤、增免等生物活性，研究發現，黃酮類化合物具有治療人體疾病的藥理作用[4-8]，功能強大，是一種天然健康安全的保健成分。

近年來，對黃酮類化合的研究越來越受到科技工作者的重視，繼而開發了大量的黃酮保健品及藥品，迎合了不同人群的消費需求。不同來源黃酮會呈現各自特有的生物活性，本研究選取了資源豐富、黃酮含量較高的，但研究較少的槐米為原料，通過對槐米黃酮進行聚酰胺柱層析純化處理，研究槐米黃酮純化物的生物活性，為其后續深入開發利用提供科學理論基礎。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

槐米，遼寧恒生實業集團有限公司；蘆丁標準品(100 mg)，色譜純；95%乙醇、鹽酸、過氧化氫、氫氧化鈉、水楊酸、三氯乙酸、硝酸鋁、亞硝酸鈉、抗壞血酸、鄰苯三酚、三羥基氨基甲烷、硫酸亞鐵、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉均為分析純；DPPH，生物試劑；聚酰胺(30～60目)。

ALC-1100.2電子天平；All basic分析研磨機； UV-2600可見分光光度計；RE-52AA型旋轉蒸發器；DUG-9021A電熱恒溫干燥箱；HH-4數顯恒溫水浴鍋；SHB-Ⅲ型循環水式多用真空泵；LGJ-10型冷凍干燥機；TDL-40B臺式離心機；DHL-A電腦恒流泵；BS-100A型自動部分收集器。

1.2 槐米總黃酮的提取純化

槐米于50 ℃干燥至恒重，冷卻，粉碎，過40目篩，裝瓶待用。

稱取一定質量槐米粉末，加入一定量乙醇溶液和一定濃度的SDS，搖勻，經過400 W超聲處理、水浴一定時間，離心，上清即為槐米黃酮粗提液。配制一定質量濃度和pH的槐米黃酮上樣液，控制吸附流速和上樣量進行上樣，用蒸餾水淋洗，再用一定濃度、體積的乙醇按照一定流速進行解吸，得到黃酮純化液，用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH法測定黃酮含量[9]。標準曲線方程為：Y=0.553 4C-0.001 6，R2=0.999 9。 黃酮得率按下面公式計算：

槐米黃酮得率(mg/g干重)=

1.3 槐米黃酮體外抗氧化活性實驗

1.3.1 清除DPPH自由基能力的測定 0.2 mmol/L的DPPH 2 mL，加入槐米黃酮純化液1 mL，加95%乙醇補至4 mL，混勻靜置。在517 nm波長，以水為參比，測量95%乙醇吸光度為Ac，樣品吸光度為AS[10]。

選擇抗氧化能力較好的Vc作陽性對照，以期對比槐米黃酮的體外抗氧化活性，計算黃酮與Vc的清除率。

清除率/%=[(Ac-As)/Ac]×100

清除率/%=[(Ac-As)/Ac]×100

1.3.3 清除羥基自由基(·OH)能力的測定 取1 mL不同濃度槐米黃酮純化液，分別添加1 mL 10 mmol/L FeSO4，1 mL 10 mmol/L 水楊酸-乙醇，加1 mL 8.8 mmol/L H2O2啟動反應，37 ℃恒溫水浴鍋中反應0.5 h。以去離子水作參比，在510 nm處測定1 mL去離子水AC和樣品AS[12]。Vc為陽性對照計算清除率。

清除率/%=[(Ac-As)/Ac]×100

1.3.4 還原力的測定 取1 mL不同濃度槐米黃酮純化液，依次加入pH 6.6 0.2 mol/L磷酸緩沖液和1% K3Fe(CN)6各2.5 mL混勻，于55 ℃保存20 min，取出，迅速冷卻，加入10%三氯乙酸2.5 mL混合，3 000 r/min離心10 min，取2.5 mL上清液，加水2.5 mL、0.1% FeCl30.5 mL，充分混合后靜置10 min。以去離子水作參比，于700 nm測定1 mL去離子水Ac和樣品AS[13]。Vc為陽性對照計算還原力。

還原力=As-Ac

2 結果與討論

2.1 槐米黃酮純化條件研究

2.1.1 pH的影響 稱取0.5 g的干聚酰胺樹脂8份，分別放入100 mL三角瓶中，用少量去離子水浸泡4 h，使其達到飽和，濾掉多余水分，分別加入pH值為1.86,2.73,3.89,4.78,5.63,6.89,7.42,8.56，質量濃度為5.22 mg/mL上樣液40 mL，于室溫下振蕩吸附24 h，使其完全均衡，并計算相應吸附量(Q),結果見圖1。

由圖1可知，在pH 6.89時，聚酰胺對黃酮吸附量最大，即在pH 6～7之間有較大的吸附效果。這是由于黃酮具有多羥基酚和糖苷鍵結構，使其顯弱酸性，所以在弱酸性環境中吸附良好。因此，上樣液pH控制在6～7較為合適。

2.1.2 上樣液質量濃度的影響 用相同方法處理7份樹脂，將40 mL、pH 6.0、濃度分別為1.33，2.66，3.99，5.22，6.65，7.98，9.31 mg/mL的樣品液分別加入7份樹脂中，操作同上，計算吸附量(Q)，結果見圖2。

由圖2可知，吸附率隨黃酮質量濃度的增加先增大后減小，在5 mg/mL左右時吸附率最大，故選擇5 mg/mL為最適上樣液質量濃度。

2.1.3 吸附流速的影響 將pH 6.0,5.22 mg/mL上樣液按不同吸附流速0.5，1，1.5，2，2.5，3，3.5，4 mL/min上樣，分別計算吸附率，結果見圖3。

由圖3可知，最大吸附率出現在1.0 mL/min處，之后流速過快，導致吸附不充分，吸附率下降。因此，選擇1.0 mL/min為最佳吸附流速。

2.1.4 上樣量的影響 將pH 6.0,5.22 mg/mL上樣液按柱床體積倍數1，2，3，4，5 BV進行上樣，吸附流速1.0 mL/min，分管收集流出液，測定其中黃酮濃度，計算聚酰胺對槐米黃酮的吸附率，結果見圖4。

一般來說，最適上樣量出現在流出液中黃酮質量濃度為上樣液中的1/10時，此時停止繼續上樣。由圖4可知，最佳上樣量為1.5 BV。

2.1.5 沖洗水量的影響 將pH 6.0,5.22 mg/mL上樣液按1 mL/min進行上樣，用1 BV蒸餾水淋洗，共5次，按柱體積分別收集淋洗流出液，測定其中黃酮的殘留量，結果見圖5。

由圖5可知，沖洗水量超過3 BV時，流出液基本無色。因此，選擇3 BV沖洗水量最為合適。

2.1.6 解吸液濃度的影響 將pH 6.0,5.22 mg/mL上樣液按1 mL/min上樣，用3 BV蒸餾水淋洗聚酰胺柱，再用體積分數分別30%，40%，50%，60%，70%，80%，90%，100%乙醇溶液進行洗脫。根據各階段解吸液中黃酮含量，計算相應解吸率，結果見圖6。

由圖6可知，乙醇體積分數80%時解吸率最大。因此，解吸液濃度80%較為合適。

2.1.7 解吸流速的影響 將pH 6.0,5.22 mg/mL上樣液按1 mL/min上樣，3 BV蒸餾水淋洗聚酰胺柱，再用體積分數80%乙醇分別在1，1.5，2，2.5，3，3.5，4，4.5 mL/min解吸流速下洗脫，收集解吸液，并測定黃酮含量，算出相應解吸率，結果見圖7。

由圖7可知，解吸流速增大，解吸率先升高后下降，在1.5 mL/min達到最大，故解吸流速以1.5 mL/min 較為適合。

2.1.8 解吸液用量的影響 將pH 6.0,5.22 mg/mL上樣液按1 mL/min上樣，3 BV蒸餾水淋洗聚酰胺柱，再分別用0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0，5.5，6.0，6.5，7.0，7.5 BV，80%乙醇按1.5 mL/min進行解吸，分別收集解吸液，測定黃酮含量，結果見圖8。

由圖8可知，當解吸液超過4 BV時，流出液中黃酮濃度顯著減少，說明已基本洗脫完全。故為減少溶劑浪費，解吸液用量選擇4 BV較合適。

2.1.9 聚酰胺柱使用次數的影響 在一根聚酰胺樹脂柱上進行吸附解吸實驗，計算每一次的黃酮吸附率，結果見圖9。

由圖9可知，增加使用次數，吸附效果逐漸變差。這與雜質堵塞樹脂孔隙有關。當使用次數增加到6次后，吸附率下降趨勢尤為明顯。因此，聚酰胺柱每用5次就需要再生。

2.2 槐米總黃酮的體外抗氧化實驗

2.2.1 對·DPPH的清除力 由圖10可知，槐米黃酮對·DPPH清除效果較Vc略差，但是相較而言，槐米黃酮在600 μg/mL高濃度區間內，對·DPPH 達到了87.14%的清除率，也表現出了對·DPPH 較強的清除效果，但比Vc略差一些。

2.2.3 對·OH的清除力 由圖12可知，Vc對·OH 清除率在1 000 μg/mL時達到了98.92%，效果非常好。與Vc相比較，槐米黃酮在1 000 μg/mL時只有34.57%，僅表現出一定的清除力，效果比Vc差些。

2.2.4 還原力 吸光度越大，表明還原能力越強。由圖13可知，槐米黃酮的還原能力與Vc接近。

3 結論

(1)槐米黃酮最佳純化條件：用5 mg/mL，pH 6～7的槐米黃酮液按吸附流速1.0 mL/min上樣1.5 BV，用3 BV水淋洗，再用5 BV 體積分數80%乙醇，按1.5 mL/min解吸，效果最佳，樹脂每使用5次后再生。