不同超声处理时间对核桃楸中胡桃醌含量变化的影响

刘畅 姜爽 刘芷余 李汧嶷 刘云箫 张琳宜 冯颖

摘 要 胡桃醌有清热解毒、抑菌抗癌作用，在医学上有广阔的应用前景。基于此，探究不同超声时间对提取核桃楸中胡桃醌含量变化的影响，分析在不同超声时间下胡桃醌含量变化的规律。结果表明，在一定时间内，随着超声时间延长，胡桃醌含量呈上升趋势，当超声时间为8 min时含量达到最高值，再随超声时间的延长，胡桃醌含量呈下降趋势。

关键词 胡桃醌;超声时间;含量

中图分类号：Q946 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.24.079

核桃楸（Juglans mandshurica Maxim）为胡桃科胡桃属植物，落叶乔木，别名胡桃楸、楸子或山核桃[1]，主要分布于我国东北地区，河北省、北京市、内蒙古自治区、山西省有少量分布，是东北林区珍贵的用材树种，也是我国珍贵的药源植物[2]。核桃楸及果实中含有较多的活性物质胡桃醌（Juglone），即5-羟基-1，4-萘醌[3]。现代医药研究表明，胡桃醌具有清热解毒、祛风疗癣、止痛止痢的功效，还具有抑菌和抗癌作用[4]，在医学上有着非常广阔的应用前景。

本实验借助超声波的细胞破碎作用，将细胞中的胡桃醌充分释放并溶于提取剂中，以吸光度为评价指标，在不同超声时间处理下，对提取胡桃醌的含量进行探究，旨在探究不同超声时间，对核桃楸中胡桃醌含量变化的影响规律，优选出适合的超声处理时间，进而得到含量较高的胡桃醌产物，为优化胡桃醌提取工艺提供了一定的理论和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

采自吉林省通化市白鸡峰海拔400～500 m处的的核桃楸。

1.2 试验试剂、仪器

胡桃醌标准品（Sigma公司）、95%乙醇、氯仿。

上海亚荣RE-2000A型旋转蒸发仪;上海仪电760CT型双光束紫外可见分光光度计;上海博讯BGZ-240型烘干箱;北京中兴FW-100型万能粉碎机;北京中西KQ-500DE型数控超声清洗器;赛多利斯BT224S電子天平。

1.3 试验方法

1.3.1 材料的前期处理

青皮核桃切片后阴干，完全干燥后用高能粉碎机粉碎，过40目标准筛网，去除核桃未打碎的硬壳，得到核桃楸粉末。

1.3.2 胡桃醌的提取

称取5份核桃楸粉末，每份40 g，按照料液比1∶15（g·mL-1）的比例加入95%乙醇溶液600 mL，边加入边搅拌，浸泡5 min，使乙醇溶液充分地润湿原料;5份原料分别进行不同超声时间（1 min、5 min、10 min、20 min、30 min）的浸泡处理，超声功率为200 W，温度不高于40 ℃，处理后的料液在旋转蒸发仪下减压蒸馏，温度55 ℃，转速为20 r·min-1，真空度为0.09 MPa，直至馏出液淡黄色;取出馏出液，氯仿萃取，在55 ℃下干燥后，即得到含有胡桃醌的产物的供试品。

1.3.3 浓度值-吸光光度值标准曲线

称取胡桃醌标准品2 mg，用乙醇溶解并定容至25 mL，得到浓度为0.08 mg·mL-1的胡桃醌贮备液。分别精密吸取上述标准贮备液0 mL、0.19 mL、0.38 mL、0.75 mL、1.50 mL、3.00 mL于10.00 mL容量瓶中，用乙醇溶液稀释至刻度，摇匀后静置10 min，使浓度分别达到0 mg·L-1、1.50 mg·L-1、3.00 mg·L-1、6.00 mg·L-1、12.00 mg·L-1、24.00 mg·L-1。于最大吸收波长426 nm下测定吸光度值，以吸光度值为横坐标，胡桃醌浓度为纵坐标，绘制标准曲线。

1.3.4 胡桃醌的含量测定

取含胡桃醌的供试品，测出其吸光度值。根据对供试品吸光度的测量，由胡桃醌的标准曲线换算相应浓度，进而得到胡桃醌的含量。

在426 nm波长下测定供试样品吸光度值，供试样品中胡桃醌的含量依据标准曲线，按照公式（1）计算出胡桃醌的含量[5]。

式中C是标准曲线所对应的胡桃醌浓度，单位为mg·L-1;V是定容的体积，单位为L;M是核桃楸粉末的质量，单位为g。

1.3.5 数据统计

3次重复实验后，结果以x+s表示，利用SPSS 23.0对实验数据进行整理及统计分析分析。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

以吸光度值为横坐标，胡桃醌浓度为纵坐标绘制标准曲线，胡桃醌标准品浓度与吸光度呈线性关系，线性回归方程为Y=19.971 0X+0.197 5，相关指数R2=0.998 9。

2.2 不同超声时间对胡桃醌含量的影响

通过计算不同超声时间下胡桃醌的含量，得出折线呈现近似规律性的二次方程曲线见图1，二次方程为Y=-2.425 6X2+11.841X+6.240 4，相关指数R2=0.903 9，不同超声处理时间对胡桃醌的含量具有显著的影响（P<0.05）。由趋势线可知，在一定超声处理时间内，超声处理时间的延长，会促进胡桃醌的提取，胡桃醌含量呈上升趋势，根据方程预测，在超声处理时间约8 min时，胡桃醌的含量达最大值约为20.529 μg·g-1;超声处理时间约8 min后，随超声处理时间的延长，胡桃醌含量呈下降趋势。

在超声波处理条件下，细胞破碎后可以充分释放细胞中的胡桃醌成分并溶于提取剂中，提升提取的胡桃醌含量，但超声波处理时间过长，细胞中的胡桃醌会在超声波长时间的作用下发生变性，大大降低提取的胡桃醌含量。因此，不同超声时间会影响核桃楸中胡桃醌含量变化。

3 讨论

胡桃醌在医学上的应用广泛，有治疗便秘、皮肤病、肿瘤等作用。开发胡桃醌具有广阔的应用价值和市场前景[6]。利用减压蒸馏法选取适合的超声波处理时间提取胡桃醌，得到含量较高的胡桃醌产物。

本研究采用的超声波辅助浸提法与减压蒸馏法是目前比较易操作，提取含量较高的方法，对实验设备条件要求较低，生产周期短，生产成本也较低[7]。通过控制单一变量的方法，研究超声处理时间在提取核桃楸中胡桃醌时对胡桃醌含量的影响。研究表明，超声波处理时间与胡桃醌提取含量之间存在近似一元二次方程的曲线关系，胡桃醌含量随着超声处理时间的延长而上升，当胡桃醌的含量达到最大值后，随着超声处理时间继续延长，胡桃醌的含量开始下降。本研究对核桃楸中胡桃醌含量的不同提取时间进行研究，最终确定料液比1∶15，乙醇体积分数95%，温度不高于40 ℃，超声200 W，时间8 min为最优的工艺条件。操作简单快捷，安全可靠，为优化胡桃醌提取工艺为核桃楸的开发利用提供了一个较为科学合理的理论依据。

参考文献：

[1] 李玮，李岩，夏爱华.高效液相法测定胡桃楸树皮中胡桃醌的含量[C].2009年中国药学大会暨第九届中国药师周论文集[A].2009.

[2] 王雨萌，时东方，李赛男，等.核桃楸树皮中胡桃醌提取工艺优化[J].北方园艺，2015（5）：141-144.

[3] 冯迟，王舒雅，高俊，等.核桃楸青果皮中胡桃醌的提取工艺[J].江苏农业科学，2016，44（5）：340-342.

[4] 程力慧，黄晓文.核桃楸树皮中胡桃醌提取方法及其工艺研究[J].亚热带植物科学，2010，39（4）：33-35.

[5] 魏赫楠，谭红，包娜，等.核桃青皮中胡桃醌的提取工艺[J].江苏农业科学，2014，42（2）：215-217.

[6] 索绪斌，高奎滨，张云凌，等.高效液相色谱法测定青龙衣中胡桃醌含量[J].中药材，2003（11）：793.

[7] 孙墨珑，李淑君，袁海舰，等.一种提取胡桃醌的方法[J].哈尔滨：东北林业大学，2006.

（责任编辑：刘 昀）