野生博落回总黄酮提取方法筛选及含量测定
2021-08-14郑梅霞苏海兰王旭卉陈宏朱育菁
郑梅霞 苏海兰 王旭卉 陈宏 朱育菁
鄭梅霞,1986年生,助理研究员,主要从事微生物多糖菌株的引进、创制与应用研究及中药材成分分析。主持福建省属公益类科研院所基本科研专项、福建省农业科学院科技创新项目等6项,参与国家基金延伸项目、国家“948”项目、福建省种业创新项目和福建省自然基金等18项。获福建省农业科学院科技奖一等奖1项(排名第3)、喜迎建院六十周年福建省农业科学院青年创新研究大比武活动一等奖1项(排名第1)、福建省农业科学院科技创新创意创业大赛二等奖1项(排名第1),获得授权国家专利5项(3项排名第1,2项排名第2)。在国内外刊物上发表第一作者和通信作者论文30余篇,其中在Carbohydrate Polymers、Food Chemistry和International Journal of Biological Macromolecules等TOP期刊上发表SCI论文5篇(3篇第一作者,2篇通信作者)。
摘 要:为了探究不同提取方法对野生博落回总黄酮含量的影响和分析不同地区不同生长部位的野生博落回的总黄酮含量差异,采集福建省南平市光泽县和福建省三明市明溪县两地的野生博落回样品,采用甲醇提取法、超声甲醇提取法、超声甲醇补足提取法、超声乙醇提取法和乙醇提取法等5种不同的提取方法对博落回中总黄酮进行提取,利用NaNO2·Al(NO3)3比色法对总黄酮的含量进行测定,并利用SPSS 18.0对数据进行统计与分析。结果表明,超声甲醇补足提取法的提取效果最好,博落回叶的总黄酮含量和提取率最高。光泽和明溪两地的野生博落回叶中的总黄酮含量和总黄酮提取率均高于根和茎,光泽野生博落回样品各部位中总黄酮含量和总黄酮提取率比明溪的略高,但无显著差异。
关键词:博落回;总黄酮;提取方法;提取效率;不同部位
中图分类号:S 567.239 文献标志码:A 文章编号:0253-2301(2021)05-0001-05
DOI: 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.05.001
Screening of Extraction Methods and Content Determination ofTotal Flavonoids in Wild Macleaya Cordata
ZHENG Mei-xia, SU Hai-lan*, WANG Xu-hui, CHEN Hong, ZHU Yu-jing*
(Institute of Agricultural Biological Resources, Fujian Academy ofAgricultural Sciences, Fuzhou, Fujian 350003, China)
Abstract: In order to explore the effects of different extraction methods on the total flavonoid content of wild Macleaya cordata and to analyze the difference of total flavonoid content in different growth parts of wild Macleaya cordata in different regions, the samples of wild Macleaya cordata from Guangze County of Nanping City and Mingxi County of Sanming City in Fujian Province were collected, and five different extraction methods, including the methanol extraction, ultrasonic-methanol extraction, ultrasonic-methanol supplement extraction, ultrasonic-ethanol extraction, and ethanol extraction, were used to extract the total flavonoids from Macleaya cordata. Then, NaNO2·Al(NO3)3 colorimetry was used to determine the content of total flavonoids, and SPSS18.0 was used for the data statistics and analysis. The results showed that the ultrasonic-methanol supplemental extraction method had the best extraction effect, and the content and extraction rate of total flavonoids were the highest. The content and extraction rate of total flavonoids in the leaves of wild Macleaya cordata in Guangze and Mingxi were higher than those in the roots and stems. The content and extraction rate of total flavonoids in different parts of the samples of wild Macleaya cordata in Guangze were slightly higher than that in Mingxi, but there was no significant difference.
Key words: Macleaya cordata;Total flavonoids;Extraction method;Extraction efficiency;Different parts
博落回Macleaya cordata Wild.R.Br.,系罂粟科博落回属植物,又名号筒杆、山梧桐、三钱三和山号筒等,产于湖南、安徽、贵州、江苏、浙江、江西和云南等地区,为我国广泛的野生草本植物[1]。博落回全草可入药,具有发汗解毒、祛暑化湿和利尿消肿的作用[2]。博落回中含多种化学成分,其中以苯骈菲啶异喹啉类和托品类生物碱为主[3-5],此外还含有黄酮、多糖、留体、萜类、皂苷、强心苷、香豆素内酯和挥发油类等成分[6]。彭懿等[7]从博落回叶中鉴定到2个黄酮类化合物(1个黄酮苷和1个槲皮素)。邹惠亮等[8]从博落回中鉴定到槲皮素3OβD葡萄糖苷。黄酮类化合物是以C6C3C6为基本骨架的天然化合物[9],以糖苷或游离态(苷元)的形式广泛存在于植物中,具有独特的生物活性[10]。黄酮类化合物在增强免疫、保护血管细胞、清除自由基、抗炎、降糖和抗肿瘤等方面发挥药理活性作用[11]。如黄芪总黄酮具有抗氧化性,薇甘菊叶部黄酮具有抑菌性、抗瘤性和降低血脂等多种功效[12]。
从植物中提取的总黄酮绿色环保,安全性好,在医药、食品加工中均有广阔的应用前景。科学、成熟的提取技术和生产工艺可最大限度地保留总黄酮的活性。总黄酮的提取方法主要有热水提取法、有机溶剂提取法、碱溶酸沉法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法、酶辅助提取法和超临界流体萃取法[13]。韓雅慧等[11]研究表明乙醇回流法提取甘草总黄酮含量远大于水提法。钟楚楚等[14]以利用醇浸渍法、醇回流提取法和超声辅助醇提取法进行夏枯草总黄酮的提取,其中,超声辅助醇提取法的提取时间最短,提取率最高。本研究通过回流法与超声提取法,比较不同溶剂对福建省南平市光泽县和福建省三明市明溪县的野生博落回叶中总黄酮的提取效果,并对博落回根、茎和叶等不同部位的总黄酮含量进行分析,为博落回的开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试样品
野生博落回样品采自福建省南平市光泽县(GZ)寨里镇和福建省三明市明溪县(MX)雪峰镇,两个地区博落回的根(G)分别命名为GZG1、GZG2、GZG3、MXG1、
MXG2和MXG3;茎(J)分别命名为GZJ1、GZJ2、GZJ3、MXJ1、MXJ2和MXJ3;叶(Y)样品分别命名为GZY1、GZY2、GZY3、MXY1、MXY2和MXY3。将各样品洗净后于60℃烘干至恒重,通过粉碎机和石臼将样品粉碎并过50目筛,备用。
1.2 试验方法
1.2.1 总黄酮标准曲线的制备 准确称取芦丁标准品5 mg,用80%乙醇溶解,定容于25 mL容量瓶中,摇匀,得0.2 mg·mL-1的标准溶液。移液管精确吸取标准溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL,分别置于10 mL容量瓶中,加入0.4 mL 5%NaNO2,摇匀,放置5 min;加入0.4 mL 10% A1(NO3)3,摇匀,放置6 min;加入4.0 mL 5% NaOH,再加蒸馏水至刻度,摇匀,在80℃水浴中保温10 min。使用酶标仪测定各溶液在510 nm波长处的吸光度,绘制标准曲线。
1.2.2 博落回叶中总黄酮提取方法优化 采用甲醇提取法、超声甲醇提取法、超声甲醇补足提取法、超声乙醇提取法和乙醇提取法等5种不同的提取方法[14]对光泽和明溪两地野生博落回叶中总黄酮进行提取(表1)。采用NaNO2·Al(NO3)3比色法对总黄酮含量进行测定,分别精确吸取各博落回总黄酮提取溶液1 mL置于10 mL容量瓶中,加入0.4 mL 5%的NaNO2溶液摇匀,放置5 min后加入0.4 mL 10% A1(NO3)3溶液,摇匀,放置6 min;加入4.0 mL 5% NaOH溶液,再加蒸馏水至刻度摇匀,在80℃水浴中保温10 min;放置90 min后取200 μL在酶标仪用510 nm波长处测定吸光度,并根据吸光值计算总黄酮含量和提取率,以芦丁为对照品。
1.2.3 不同地区博落回不同部位中总黄酮含量分析 选用超声甲醇补足提取法分别对明溪和光泽野生博落回根、茎和叶的总黄酮进行提取和
测定。
1.3 数据处理
使用SPSS 18.0对试验数据进行显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同提取方法对博落回叶总黄酮含量的影响
5种不同提取方法对光泽和明溪野生博落回叶中总黄酮含量的影响见表2,超声甲醇补足提取法的提取率最高,光泽和明溪野生博落回叶中总黄酮提取率分别为2.042%和1.544%;甲醇提取法的提取率最低,光泽和明溪野生博落回叶中总黄酮提取率分别为0.231%和0.594%。后续试验采用超声甲醇补足提取法对博落回其他部位中总黄酮进行提取。
2.2 博落回不同部位中总黄酮含量分析
2.2.1 博落回叶中总黄酮含量分析 从表3可知,光泽野生博落回叶中总黄酮含量在9.261~12.700 mg·g-1,明溪野生博落回叶中总黄酮含量在8.587~11.050 mg·g-1。光泽野生博落回叶中总黄酮的提取率在0.926%~1.270%,明溪野生博落回的叶中总黄酮的提取率在0.0859~1.105%。
2.2.2 博落回茎中总黄酮含量分析 从表4可知,光泽野生博落回茎中总黄酮含量在2.835~3.091 mg·g-1,明溪野生博落回茎中总黄酮含量在2.492~3.006 mg·g-1。光泽野生博落回茎中总黄酮的提取率在0.283%~0.306%,明溪野生博落回茎中总黄酮提取率在0.249%~0.301%。
2.2.3 博落回根中总黄酮含量分析 从表5可知,光泽野生博落回根中总黄酮含量在4.717~5.191 mg·g-1,明溪野生博落回根中总黄酮含量在3.277~5.224 mg·g-1。光泽野生博落回根中总黄酮的提取率在0.435%~0.519%,明溪野生博落回根中的黄酮提取率在0.328%~0.522%。
2.2.4 方差分析 博落回各部位中总黄酮含量的方差分析见表6,光泽和明溪地区的博落回叶中总黄酮含量和总黄酮提取率与根和茎中的具有显著性差异。光泽的博落回和明溪的相比,虽然各个部位的总黄酮含量和总黄酮提取率略高,但是无显著性差异。
3 讨论与结论
本研究采集福建省南平市光泽县和福建省三明市明溪县两地的野生博落回样品,探究5种不同提取方法对博落回样品总黄酮含量和提取率的影响,结果表明超声甲醇补足提取法为最优提取方法,与前期研究的不同提取方法对博落回总生物碱含量的影响的结果一致[15]。
明溪和光泽野生博落回样品根、茎和叶中总黄酮的含量分析结果表明:(1)两地的野生博落回叶中总黄酮的含量和提取率均高于茎和根,且茎和根总黄酮含量和提取率差异不大。这与岳慧英等[16]的研究结果一致。(2)光泽野生博落回各部位中总黄酮含量比明溪的野生博落回样品的略高,但无显著差异。
中药材的活性成分提取物能够抑制食品腐败菌和致病菌的生长,是理想的天然抑菌防腐材料,故这些中药材在抑菌防腐领域的作用效果成为目前的研究热点,具有广泛的开发前景[17-19]。总黄酮作为博落回主要的生物活性成分之一,其进一步的开发与应用更是目前亟须解决的问题[20-21]。本研究采用不同提取方法對博落回中总黄酮进行优化并对不同地区不同部位野生博落回中总黄酮含量进行分析,不仅为提高博落回的总黄酮的提取效率提供研究基础,更为博落回资源的深度开发、综合利用提供了理论依据。
参考文献:
[1]刘秀斌,黄嘉璐,郑亚杰,等.博落回和小果博落回不同部位中生物碱类成分的比较[J].中国现代中药,2017,19(10):1382-1386.
[2]庄璇.罂粟科植物的分类、进化与分布[J].云南植物研究,1993(2):137-148.
[3]胡之璧,徐垠,冯胜初,等.博落回果实中有效成份的研究[J].药学学报,1979(9):25-30.
[4]毛鹏.博落回生物碱成分及杀螨活性研究(Ⅰ)[D].杨凌:西北农林科技大学,2004.
[5]叶冯芝,冯锋,柳文媛.博落回的生物碱成分[J].中国中药杂志,2009,34(13):1683-1686.
[6]肖会君.博落回化学成分及其生物活性研究[D].天津:天津医科大学,2013.
[7]彭懿,左姿,卿志星,等.基于HPLC-Q-TOF/MS技术鉴定博落回叶中化学成分[J].中南药学,2016,14(5):465-470.
[8]邹惠亮,付书娜,张杨梅,等.博落回非生物碱类化学成分研究[J].中药材,2016,39(3):559-561.
[9]黄鑫,梁剑平,郝宝成.黄酮类化合物的分子修饰与构效关系的研究[J].安徽农业科学,2015,43(11):57-61.
[10]刘萍,郑亚安,王怡斯,等.沙棘叶黄酮糖苷生物转化黄酮苷元研究[J].高校化学工程学报,2006,20(6):996-1000.
[11]张鑫,杨英杰,吕庆章.黄芪异黄酮类化合物抗氧化活性的密度泛函理论研究[J].化学研究与应用,2012,24(11):1662-1669.
[12]张敏.薇甘菊中黄酮的提取分离及生物活性研究[D].广州:广东工业大学,2014.
[13]韩雅慧,顾赛麒,陶宁萍,等.甘草总黄酮提取工艺及总抗氧化活性研究[J].食品工业科技,2012(2):239-242.
[14]钟楚楚,赵晋彤,范宇,等.夏枯草总黄酮提取方法的比较[J].广州化工,2020,48(2):70-72.
[15]宋林晓.黄酮类化合物提取方法研究进展[J].粮食与油脂,2020,33(1):21-22.
[16]郑梅霞,苏海兰,朱育菁.博落回生物碱提取工艺优化[J].食品安全质量检测学报,2020,11(10):3087-3091.
[17]岳慧英,秦亚莉,李鹏.黄芪不同部位黄酮含量及抗氧化活性比较研究[J].中药材,2020(12):2901-2904.
[18]郁建平,赵东亮,孟祥斌,等.博落回生物碱对八种真菌的抑菌作用研究[J].贵州大学学报(自然科学版),2006,23(1):77.
[19]汪学军,闵长莉,韩彭垒.博落回不同部位提取物对大肠菌群的抑菌作用研究[J].天然产物研究与开发,2016,28(2):247-250.
[20]万学攀,赵宝玉,赵延涛,等.博落回生物碱成分初步分析及其抑菌活性部位筛选[J].黑龙江畜牧兽医,2007(2):89-91.
[21]陈燕乐,杨广民,唐昭山,等.博落回中四种生物碱的薄层鉴别研究[J].中国兽药杂志,2020,54(4):30-35.
(责任编辑:柯文辉)
收稿日期:2021-03-25
作者简介:郑梅霞,女,1986年生,硕士,助理研究员,主要从事农业生物资源保护与利用研究。
通信作者:朱育菁,女,1972年生,博士,研究员,主要从事农业生物资源保护与利用(E-mail:zyjingfz@163.com);苏海兰,女,1980年生,硕士,高级农艺师,主要从事药用植物资源利用与仿生栽培研究(E-mail:suhailan2019@163.com)。
基金项目:福建省农业科学院自由探索科技创新项目(ZYTS2019010);福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项(2020R1034008)。
野生博落回总黄酮提取方法筛选及含量测定