何珺,胡丹,杨佳年
(1.贵州省生化工程中心,贵州贵阳550025;2.贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025)
密封加热法提取沙棘果渣中异鼠李素
何珺1,胡丹2,杨佳年1
(1.贵州省生化工程中心,贵州贵阳550025;2.贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025)
采取密封加热的方法对从沙棘果渣中提取异鼠李素的工艺进行研究。采用单因素实验对提取时间、提取次数、提取温度、料液比及提取溶剂进行筛选,之后对提取条件进行正交验证实验。实验确定了密封加热法提取沙棘果渣中异鼠李素的最佳工艺为:55℃条件下用V乙酸乙酯∶V95%乙醇=4∶6的提取液水浴加热2次,每次3 h,料液比为1∶20(g∶mL)。
沙棘果渣;密封加热法;异鼠李素
沙棘又名醋柳、酸棘、黑刺,是胡颓子科沙棘属落叶灌木或小乔木[1]。沙棘富含生物活性物质,不仅是生态治理的优选树种,而且是药用价值很高的药用植物[2]。沙棘果实主要用来生产沙棘果汁或沙棘果油,其生产废品沙棘果渣中富含沙棘黄酮,沙棘黄酮中又含有大量苷及苷元。
近年来国内外学者对于沙棘总黄酮提取已做了一些研究工作,但大部分是针对沙棘黄酮,袁本香等[3]采取正交实验确定从沙棘果实中提取总黄酮的最佳方法是:回流提取,60%乙醇,温度75℃,料液比为1∶8(g∶mL),提取次数为2次(1 h/次)。在该工艺条件下,沙棘总黄酮的提取率为2.36%;张郁松,罗仓学等[4]研究了从沙棘果渣中提取总黄酮的工艺,通过正交实验确定的最佳工艺条件为:80℃下采用60%的乙醇浸提,固液比1∶7(g∶mL),回流提取3次,每次1 h,得到的总黄酮含量为1.97%。对于沙棘黄酮中异鼠李素的提取研究甚少,异鼠李素具有促进血流通畅、抗心肌缺氧、抗心律失常、缓解心绞痛等药理作用[5],具有极大药用价值,故对于异鼠李素的提取研究很有必要。
密封加热提取是工业化生产中常用的提取方式,它成本低,操作简单,本试验利用密封加热提取方式提取沙棘果渣中异鼠李素,不仅有效利用沙棘果实生产所产生的废品,而且可为工业化生产提供技术参考。
1.1 材料
沙棘果渣购于南京康普公司。
1.2 仪器
RE-52A旋转蒸发仪:上海亚荣生化仪器厂;SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵:郑州长城科工贸有限公司;BSA124S电子天平:赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;GZX-9140 MBE电热鼓风干燥箱:上海博迅事业有限公司;HH·Sy21-Ni6电热恒温水浴锅:北京长源实验设备厂;Agilent 1100 Series高效液相色谱仪。
2.1 异鼠李素HPLC测定
2.1.1 色谱条件
Hypersil C18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5 μm);流动相甲醇-水(37∶100);流速0.8 ml/min;进样体积10 μL;柱温45℃。
2.1.2 异鼠李素含量计算公式:
C样=(C标×A样×K×V样)/(A标×m样)
式中:C标为标样溶液浓度,(mg/mL);A样为样品峰面积;A标为标样峰面积;V样为样品溶液的体积,mL;G样为样品重量,mg;K为组分纯度,K=0.98。
2.2 密封加热法
密封回流法提取沙棘黄酮具有效率高、工艺较简单、经济等优点,国内外文献对用此法提取沙棘黄酮已有初步报道。
沙棘中的黄酮类物质易溶于有机溶剂,常用的有机溶剂有甲醇、乙醇、乙醚、乙酸乙酯、丙酮等。其中甲醇、乙醚有毒,丙酮溶剂挥发损耗大,因此最常用的提取液是乙醇与乙酸乙酯,且高浓度的乙醇适于提取黄酮苷元类,低浓度的乙醇适于提取黄酮苷类,异鼠李素属于黄酮苷元类物质,宜采用高浓度乙醇提取。
2.2.1 提取液的选择
精确秤取1.0 g左右的沙棘果渣分装于12支试管,每平行2支加入V乙酸乙酯∶V95%乙醇=10∶0、8∶2、6∶4、4∶6、2∶8、0∶10的提取液10 mL,65℃水浴加热2次,每次1 h,收集提取液,上机测定,结果如图1。
图1 提取液对异鼠李素含量的影响Fig.1 Effect of different extracting solution on the content of isorhamnetin
当V乙酸乙酯∶V95%乙醇=4∶6时异鼠李素浓度最高,因此确定最佳提取液比例为V乙酸乙酯∶V95%乙醇=4∶6。
2.2.2 料液比的选择
精确秤取1.0 g左右的沙棘果渣,分装于10只试管,每平行2支分别加入V乙酸乙酯∶V95%乙醇=4∶6的提取液5、10、15、20、25 mL,65℃水浴加热2次,每次1 h,收集提取液,定容至50 mL,上机测定,结果如图2。
图2 料液比对异鼠李素含量的影响Fig.2 Effect of different material-liquid ratio on the content of isorhamnetin
当料液比达到1∶15之后,异鼠李素含量无明显增长,因此确定最佳料液比为沙棘果渣∶提取液=1∶15。
2.2.3 温度的选择
精确秤取1.0 g左右的沙棘果渣,分装于8只试管,每平行2支分别加入V乙酸乙酯∶V95%乙醇=4∶6的提取液15 mL,分别于50、55、60、65℃水浴加热2次,每次1 h,收集提取液,定容至50 mL,上机测定,结果如图3。
图3 提取温度对异鼠李素含量的影响Fig.3 Effect of different temperature on the content of isorhamnetin
当温度为60℃时异鼠李素浓度达到最大值,因此选取60℃为最佳温度。
2.2.4 提取时间的选择
精确秤取1.0 g左右的沙棘果渣,分装于6只试管,每平行两支分别加入V乙酸乙酯∶V95%乙醇=4∶6的提取液15 mL,60℃水浴加热2次,每次分别为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4 h,收集提取液,定容至50 mL,上机测定,结果如图4。
图4 提取时间对异鼠李素含量的影响Fig.4 Effect of different time on the content of Isorhamnetin
提取时间在3.5 h达到峰值,但考虑到3 h与3.5 h的异鼠李素含量差异不大,且提取时间越长经济成本越大,因此确定最佳提取时间为3 h。
2.2.5 提取次数的选择
称取1.01g沙棘果渣于试管,加入V乙酸乙酯∶V95%乙醇= 4∶6的提取液15 mL,60℃水浴加热3次,每次为3 h,分别收集每次加热后的滤液,定容至50 mL,进行高效液相色谱测定,结果如表1。
表1 提取次数对异鼠李素含量的影响Table 1Effect of different times on the content of Isorhamnetin
当提取次数超过2次后,异鼠李素的浓度随提取次数的增加而增加的幅度不大,而且增加提取次数会延长生产周期,增加生产成本,因此确定的最佳提取次数为2次。
在单因素实验的基础上选择提取温度(A)、料液比(B)、提取时间(C)、提取液V乙酸乙酯∶V95%乙醇(D),设计三水平,采用L9(34)正交实验,因素水平见表2。
表2 密封加热法因素水平表Table 2Sealed heating method factor levels table
表3 密封加热法正交实验结果表Table 3Sealed heating method of the orthogonal experiment result table
续表3 密封加热法正交实验结果表Continue table 3Sealed heating method of the orthogonal experiment result table
由表3可见,密封加热法提取异鼠李素实验中各因素的影响次序为:料液比(B)>提取温度(A)>提取液V乙酸乙酯∶V95%乙醇(D)>提取时间(C)。结合K值可知最优化条件为A1B3C2D2,即:料液比1∶20(g∶mL),提取温度55℃,提取时间3 h,V乙酸乙酯∶V95%乙醇=4∶6。结合单因素实验可知密封加热法提取异鼠李素的最佳提取工艺为:55℃,超声频率40 KHz,提取液V乙酸乙酯∶V95%乙醇=4∶6,料液比1∶20(g∶mL),提取次数2次,每次3 h。
综上所述,本实验确定密封加热法提取异鼠李素提取最佳工艺为:55℃条件下用V乙酸乙酯∶V95%乙醇=4∶6的提取液水浴加热2次,每次3h,料液比为1∶20(g∶mL)。
本研究充分利用沙棘果渣资源,所用的提取液为乙酸乙酯和95%乙醇等价格低廉的试剂,提取得异鼠李素含量达到5.1 mg/g,且该法操作简单、成本低廉,具有广阔的市场开发前景。
[1]中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴(补编)第二册[M].北京:科学出版社,2002
[2]曹群华,翟伟菁,邓云霞,等.沙棘籽渣和果渣中黄酮对小鼠糖代谢的影响[J].中药材,2003,26(10):735-737
[3]袁本香,张东河.沙棘果实中总黄酮提取工艺研究[J].科协论坛, 2007(9):52-53
[4]张郁松,罗仓学.正价设计法优化沙棘果渣中总黄酮的提取工艺[J].沙棘,2007,6(20):19-21
[5]李炯,王刚,杜士明,等.异鼠李素抗肿瘤的作用及机制研究进展[J].山西医药杂志,2011,12(40):1215-1217
Extraction Isorhamnetin from Marc of Hippophae rhamnoides L.with Seal Heating Method
HE Jun1,HU Dan2,YANG Jia-nian1
(1.Research Center of Biochemistry Engineering of GuiZhou Province,Guiyang 550025,Guizhou,China;2.College of Life Sciences of GuiZhou University,GuiZhou University,Guiyang 550025,Guizhou,China)
Extraction isorhamnetin from marc of Hippophae rhamnoides L.with seal heating method were studied.Single factor experiment was used to select extraction time,extraction times,extraction temperature,solid-liquid ratio and extraction solvent.Then the orthogonal verification experiment was used.The best processes of extraction isorhamnetin from marc of Hippophae rhamnoides L.with seal heating method were as follows:under temperature 55℃,Vethylacetate∶V95%ethylalcoholwere 4∶6 as extraction solvent,extraction time 3 h,material to liquid ratio 1∶20(g∶mL),and extraction times 2.
marc of Hippophae rhamnoides L.;seal heating method;isorhamnetin
2013-12-25
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.02.012
贵州省科技计划项目(黔科合SY字[2013]3014])
何珺(1974—),女(汉),副教授,硕士,研究方向:天然活性成分分离及检测。