野波罗蜜根皮中总黄酮提取方法的比较研究
2014-06-07李海滨胡晓旭雷红菲王红斌
李海滨,胡晓旭,谭 伟,黄 薇,雷红菲,王红斌
(1.云南民族大学民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室,云南昆明650500;
2.云南民族大学校医院,云南昆明650500;3.大理市农产品质量安全检测站,云南大理671000)
野波罗蜜根皮中总黄酮提取方法的比较研究
李海滨1,2,胡晓旭1,3,谭 伟1,黄 薇1,雷红菲1,王红斌1
(1.云南民族大学民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室,云南昆明650500;
2.云南民族大学校医院,云南昆明650500;3.大理市农产品质量安全检测站,云南大理671000)
以乙醇-水为提取体系,分别采用回流法、超声法、微波法,探究乙醇浓度、料液比、提取时间等对野波罗蜜根皮中总黄酮提取的影响,确立最佳提取条件.结果表明,回流提取法、超声提取法、微波提取法在最佳提取条件下总黄酮的提取率依次为9.43%、9.52%、9.96%.
野波罗蜜根皮;总黄酮;回流提取;超声提取;微波提取
波罗蜜属(Artocarpus)是桑科植物,全世界有50多种,我国约15种,分布于南方各省.近年来研究发现波罗蜜属植物多含黄酮类化合物,它们具有抗氧化、抗炎及抗病毒等多种生物活性,极具药用及保健价值.
植物中黄酮类化合物的提取方法主要有浸渍法、回流提取法、超临界二氧化碳提取法、超声提取法、微波提取法等.传统的提取方法是回流提取法;微波和超声提取是传统方法的一种改进.相比之下,超声法具有安全性好、操作简单、时间短、效果好、保养方便等优点;微波法具有效率高、节约时间、节省试剂、污染小等优点.
本研究以野波罗蜜根皮为研究对象,分别采用回流、超声、微波3种方法提取总黄酮,并将提取液经过D101大孔吸附树脂进行纯化.以提取率为指标,NaNO2-Al(NO3)3-NaOH显色法对野波罗蜜根皮中总黄酮的含量进行吸光度测定.在单因素试验的基础上,确定其最佳提取工艺和方法,为野波罗蜜根皮中总黄酮提取的进一步研究提供参考.
1 实验部分
1.1 材料、试剂与仪器
1.1.1 材料
野波罗蜜根皮采自云南省普洱市孟连县.
1.1.2 主要试剂与仪器
芦丁(≥95.0%);无水乙醇,氢氧化钠,硝酸铝,亚硝酸钠(以上均为分析纯).
WFJ7200型可见分光光度计(尤尼柯仪器有限公司);AL204型电子天平(梅特勒托利多仪器有限公司);OSB—2100型旋转蒸发仪(上海爱朗仪器有限公司);AS10200AD型医用数控超声波清洗器(天津奥特赛恩斯仪器有限公司).
1.2 实验方法
1)原料的预处理.野 波罗蜜根皮 →除杂 →水洗 →干燥 →粉碎 →过80目 筛 →备用.
2)野波罗蜜根皮中总黄酮的提取与测定方法.根据文献11所建立的分析方法,以芦丁为对照品,在510 nm处进行比色测定.回归方程:A=9.839 3C+0.002 1,相关系数r=0.999 8.同时为保证方法的准确度和精密度,对样品进行了加标回收率实验.
3)野波罗蜜根皮中总黄酮提取的单因素实验.本实验分别选择回流、超声、微波3种方法提取野波罗蜜根皮中的总黄酮.通过单因素实验研究,确定最佳提取工艺和方法.
1.2.1 回流法提取
1)不同乙醇体积分数对野波罗蜜根皮中总黄酮提取效果的影响.称取80目的野波罗蜜根皮粉0.50 g于6个圆底烧瓶中,分别加入30%、50%、60%、70%、80%、95%的乙醇各20mL,在70℃下回流提取1 h,过滤,收集滤液旋蒸,接着加少量蒸馏水适当稀释,过D101大孔吸附树脂柱,用70%乙醇洗脱,得到总黄酮溶液,最后定容至50 mL容量瓶中,测定总黄酮含量并计算总黄酮提取率.
2)不同料液比、不同温度、不同时间对野波罗蜜根皮中总黄酮提取效果的影响.不同料液比:以1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60的不同料液比加入50%的乙醇;不同温度:按1∶50的料液比加入50%的乙醇,分别在40、50、60、70、80、90℃不同温度实验;不同时间:按1∶50的料液比加入50%的乙醇,在60℃下,分别回流提取0.5、1、1.5、2、2.5、3 h.均按上述1)的方法进行实验,测定总黄酮含量并计算提取率.
1.2.2 超声法和微波法提取
超声提取法、微波提取法是按照上述“回流提取”的方法,分别实验了不同乙醇体积分数、料液比、提取时间、提取功率对野波罗蜜根皮中总黄酮提取效果的影响.
1.3 3种提取方法的比较
根据单因素实验的结果,取相同量的野波罗蜜根皮粉末,分别用每种方法的最佳工艺条件进行提取,做3组平行实验,测定总黄酮含量并计算其提取率,求平均值.
2 结果与讨论
2.1 加标回收率
表1 加标回收率实验结果
由表中的实验数据可知,样品加标回收率的平均值为101.94%,相对标准偏差RSD为4.49%,说明采用本方法对野波罗蜜根皮中总黄酮进行定量分析是可行的.
2.2 单因素实验
2.2.1 回流提取法
由图1可知,乙醇浓度为50%时,提取率最大,随着乙醇体积分数继续增加,总黄酮的提取率开始下降,选择50%乙醇作为总黄酮的提取溶剂.
由图2可知,随着料液比的增加,总黄酮的提取率基本变化不大,但当料液比达到1∶50时,提取率相对较大,说明此时黄酮类化合物已大部分溶出,选用料液比为1∶50.
由图3可知,温度的不同对野波罗蜜根皮中总黄酮提取率影响较大,随着提取温度的升高,总黄酮提取率先增后减.60℃时,总黄酮的提取率最高,故选择60℃作为提取的最佳温度.
由图4可知,提取时间为60 min时,总黄酮的提取率最大,随着提取时间的增加,提取率有所降低,并趋于稳定,说明在60min时,提取已经达到平衡,最佳提取时间选择60min.
2.2.2 超声提取法
由图5中可知,随着乙醇体积分数增加,总黄酮提取率不断提高,当乙醇体积分数达到70%时,黄酮类化合物提取率最高;当乙醇体积分数大于70%以后,总黄酮的提取率反而下降,因此选用70%的乙醇作为提取溶剂.
由图6可知,随着料液比的增加,总黄酮的提取率也随之增大,但当料液比达到一定值后,提取率趋于稳定,说明此时黄酮类化合物已全部溶出,从节省溶剂和环保的角度考虑,选用料液比为1∶50.
数据采集与传输的总程序设计流程,如图3所示。采集信息包括水分、盐分和位置信息,经滤波和放大后,由C8051F340进行A/D转换;然后通过串行异步收发器控制MC55进行数据传输,波特率为9 600bps,8位数据位,1位停止位,无奇偶校验位。
从图7可知,在提取时间低于30min时,总黄酮的提取率随着提取时间的增加而增大,当提取时间超过30min时,提取率趋于较稳定.综合考虑,最佳提取时间选择30min.
由图8可知,超声功率对总黄酮提取的影响是随着功率的增大,黄酮的提取率也缓慢增大,由于本实验所使用的超声仪最大功率为320W,所以超声功率选择为320W.
2.2.3 微波提取法
由图9可知,随着乙醇体积分数的提高,总黄酮提取率先增加,乙醇体积分数提高到60%后,总黄酮提取率逐渐下降,故选用60%乙醇作为提取溶剂.
从图10可知,随着料液比的增大,总黄酮的提取率也逐渐增大,当料液比达到1∶50时达到最大值,随着料液比再增加,提取率反而有所下降,因此,选用料液比为1∶50.
由图11可知,随着微波功率增大,总黄酮提取率先增后减,在中高火时,总黄酮的提取率最高,因此,最佳微波功率选择中高火.
由图12可知,提取时间为1min时,提取率最大,提取时间超过1 min后,提取率反而下降,综合考虑,最佳提取时间选择1min.
2.3 3种提取方法的比较
根据单因素实验结果,3种提取方法最佳工艺条件下,回流和微波提取的料液比也为1∶50,3组平行实验结果见表2.
表2 3种提取方法的比较
由表2可知:3种方法中,微波法的总黄酮提取率和生产周期最好,其次是超声法,最后是回流提取法.
3 结语
回收率实验表明了该方法的可行性和数据结果的准确可靠性,之后分别采用回流、超声、微波3种方法对野波罗蜜根皮中总黄酮的提取进行单因素实验研究,得出微波法的效率最高、且提取率最大,可达到9.96%.说明提取方法和单因素实验设定的技术参数均适用于野波罗蜜根皮中总黄酮的提取.该方法和工艺参数具有较好的实用价值.
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(责任编辑 王 琳)
A comparative study of the extraction methods of the total flavonoids in wild jackfruit root barks
LI Hai-bin1,2,HU Xiao-xu1,3,TAN Wei1,HANG Wei1,LEI Hong-fei1,WANG Hong-bin1
(1.Key Laboratory of Chemistry in Ethnic Medicinal Resources,State Ethnic Affairs Commission and Ministry of Education,Yunnan University of Nationalities,Kunming 650500,China;2.School Hospital,Yunnan University of Nationalities,Kunming 650500,China;3.Agricultural Products Quality and Safety Inspection Station of Dali,Dali671000,China)
With ethanol-water as the extraction medium,the reflow,ultrasonic and microwave methods were used in the extraction of the total flavonoids in wild jackfruit root barks.By exploring the ethanol concentration,solidliquid ratio,extraction time,etc.,the optimum extraction conditions were obtained as follows:9.43%,9.52%,and 9.96%respectively for the reflow,ultrasonic and microwave methods.
wild jackfruit root barks;total flavonoids;reflow extraction;ultrasonic extraction;microwave extraction
R284.2
:A
:1672-8513(2014)01-0039-05
2013-06-21.
云南省应用基础研究计划项目(2009CD100);民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室开放基金(MZY1122);2012年地方高校国家级大学生创新创业训练计划项目(201210691001).
李海滨(1968-),男,学士,副主任医师.主要研究方向:临床药理作用与应用.
王红斌(1966-),男,博士,教授,硕士生导师.主要研究方向:环境化学与分离分析技术.