海南高山榕果实中总黄酮提取工艺的优化
2022-09-09秦延君潘叶冯继杏周安强王文娇白丽丽
秦延君 潘叶 冯继杏 周安强 王文娇 白丽丽
(海南医学院药学院 海南海口 571199)
高山榕(Ficus altissimaBlume),又名阔叶榕、大青树榕等,桑科榕属,常绿多年生乔本植物,适用于作行道树、园景树和庭荫树,在中国海南、广西、广东、云南等地均有栽种[1]。作为广东、海南及云南西双版纳地区的民间用药,高山榕叶具有清热、解表和化湿的功效,可用于治疗流行性感冒、疟疾、支气管炎及急性肠炎等[2-3]。黄酮(flavonoids) 是化学结构中具有2-苯基色原酮结构的一类化合物,具有抗肿瘤[4-5]、抗病毒、抗心血管[6]和降血压、抗抑郁[7]、抗氧化[8]等多种药理作用。据文献报道,高山榕气生根、叶及果实中主要含有黄酮类、香豆素类、三萜类及挥发油等成分,已经从高山榕果实中分离鉴定出39 个黄酮类化合物[9]。为探索高山榕果实中总黄酮的提取方法,本研究通过正交试验法提取总黄酮并优化其工艺,为高山榕植物资源的开发利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 仪器UV1600 型紫外可见分光光度计(北京瑞利分析仪器有限公司);B210S 分析天平(北京赛多利斯有限公司);KQ-200KDE 超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);XP205 电子分析天平(瑞士梅特勒托利多)
1.1.2 试剂亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、乙醇等均是分析纯(天津大茂化学试剂厂),水为新制蒸馏水。芦丁(中国食品药品检定研究院,批号:100080-202012)。
1.1.3 试材高山榕果实采摘自海南海口市美林路街边绿化树,经海南医学院杨卫丽教授鉴定为桑科榕属高山榕(Ficus altissimaBlume)果实,阴干后,粉成细粉,备用。
1.2 方法
1.2.1 对照品溶液制备取芦丁对照品在70℃条件下干燥至恒重,并精密称定10.25 mg,置于50 mL 容量瓶,用60%乙醇溶液定容至刻度线后超声5 min,得0.205 mg/mL 对照品溶液。
1.2.2 供试品溶液的制备精确称取干燥粉碎的高山榕果实粉末1.0 g,置于圆底烧瓶中,按照实验设计方案提取一定时间,将提取液进行抽滤,用60%乙醇将滤液定容至50 mL,摇匀,备用。
1.2.3 检测波长的选择分别精密量取对照品溶液、供试品溶液以及空白溶液各 4.0 mL,置于25 mL 的容量瓶中;再精密量取1 mL 的5% 亚硝酸钠溶液,摇匀,放置6 min;加入1 mL 的10%硝酸铝溶液,摇匀,放置6 min;加入8 mL 的4%氢氧化钠溶液,然后用60%乙醇溶液定容,摇匀,放置15 min;于200~600 nm 波长处进行扫描,芦丁对照品溶液与供试品溶液的最大吸收波长均在506 nm 处,故选用506 nm 作为检测波长。
1.2.4 线性范围考察分别精密量取芦丁对照品溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL 置于25 mL容量瓶中,按1.2.3 方法进行操作,在波长506 nm处测定其吸光度;以芦丁对照品溶液浓度作为横坐标(X),吸光度为纵坐标(Y),进行线性回归。得到回归方程如下:Y=15.604X-0.015 4,(R2=0.999 7)。由试验结果可知,芦丁在 0~48 mg/L 内线性关系良好,标准曲线见图1。
1.2.5 稳定性考察精密量取4 mL 的供试品溶液于50 mL 容量瓶中,操作同1.2.3,放置于室温及密闭环境下,分别在0、15、30、60、90、120 min 测定其吸光度,RSD为3.6%(n=6)。结果表明,供试品溶液在120 min 之内较稳定,满足试验要求。
1.2.6 精密度试验精密量取4 mL 对照品溶液于50 mL 容量瓶中,操作同1.2.3,于506 nm 进行测定其吸光度,连续测定5 次,其RSD为2.8%(n=5),结果显示,仪器精密度良好。
1.2.7 重复性试验精密量取供试品溶液6 份,操作同1.2.3,分别测定各个溶液的吸光度值,其RSD为1.04%(n=6)。根据结果可知,该分析方法重复性良好。
1.2.8 加标回收试验精密量取1 mL 供试品溶液6 份,分别置于25 mL 容量瓶中,加入芦丁对照品溶液1 mL,操作同1.2.3 项,依次测定其吸光度,以空白液作参比。由表1 可知,回收率在98.20%~100.50%,平均回收率为99.31%,RSD=0.84%(n=6)。结果表明,本试验方法回收率良好,满足试验的要求。
表1 加标回收试验数据
1.2.9 总黄酮的提取工艺优化以料液比1∶25(g∶mL)、乙醇60%、提取2 h 和提取3 次作为基础操作,分别以不同的乙醇体积分数、料液比及提取时间为单因素进行试验操作,试验设计见表2。由于吸光度与总黄酮提取率成正比,故以吸光度表示各因素对总黄酮提取效果的影响。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 料液比对提取效果的影响由图2 可知,随着料液比的增大,高山榕总黄酮得率先增大后减小。随着料液比的逐步增加,高山榕总黄酮与提取剂之间接触越来越充分,总黄酮溶出度增加。当料液比为1∶25(g/mL)时,总黄酮提取率达到最大值;继续增大料液比,反而促进杂质的溶出,抑制总黄酮的溶出,导致高山榕总黄酮提取率降低。
2.1.2 乙醇体积分数对提取效果的影响由图3可知,总黄酮提取率随乙醇体积分数的增大先增大后减小,在50%时到达最大值,继续升高乙醇浓度,总黄酮提取率反而下降,这可能是由于黄酮类物质的极性与乙醇溶液极性相近,有利于总黄酮的溶出;而当乙醇浓度继续增大,脂溶性增强,一些脂溶性物质的溶出逐渐增多,抑制了黄酮类物质的溶出,降低了总黄酮得率。
2.1.3 提取时间对提取效果的影响由图4 可知,随着提取时间的延长,高山榕总黄酮提取率先增大后减小。当提取2.5 h 时,总黄酮的得率达到最大值;继续增加提取时间,导致溶出的总黄酮物质发生氧化、降解等,从而使总黄酮得率降低。
2.2 正交试验结果
称取9 份高山榕粉末,每份1.0 g,加入相应浓度的乙醇溶液,加热回流、过滤,用60%乙醇溶液定容至50 mL 容量瓶中;采用分光光度法测其吸光度,依据回归方程计算含量,正交试验结果见表3,方差分析见表4。由表3、4 可知,各因素的影响作用依次表现为B>C>A>D,即乙醇体积分数>提取时间>料液比>提取次数。由于提取3 次会造成溶剂的浪费、降低提取效率,并且还有可能引入杂质,故综合表3、4,确定高山榕果实中总黄酮的最优提取工艺为A3B1C3D2,即乙醇体积分数为50%,提取时间2.5 h,料液比为1∶25,提取2 次。
表3 正交试验结果
表4 方差分析
2.3 最优工艺验证
为考察上述工艺,以A3B1C3D2为提取条件进行3 组重复提取试验,得出高山榕果实中总黄酮提取率均值达到(1.031±0.004)%。
3 结论
通过上述单因素及正交试验结果可知,4 个因素对高山榕总黄酮得率的影响程度依次为:乙醇体积分数>提取时间>料液比>提取次数,其中乙醇体积分数对总黄酮提取率影响较大,在提取时如果采用较高浓度乙醇,将促使大量的杂质溶出,抑制总黄酮的溶出,同时还造成溶剂的浪费,故采用50%的乙醇作为最优提取溶剂。方法学的各项验证均满足实验要求,本试验优化后的提取工艺和方法,适用于高山榕果实中总黄酮的提取。高山榕在我国资源分布广泛,果实采摘后对树木的生长几乎无影响。本研究为高山榕果实中黄酮类活性成分的利用提供了有力支撑,对利用高山榕果实丰富我国药用资源具有一定的意义。