正交试验优化芹菜素铝配合物的荧光光度法测定条件

2015-11-25 07:45彭文毫
卫生职业教育 2015年18期
关键词:光度法芹菜反应时间

彭文毫

(湛江卫生学校,广东 湛江524037)

正交试验优化芹菜素铝配合物的荧光光度法测定条件

彭文毫

(湛江卫生学校,广东 湛江524037)

目的优化芹菜素铝配合物的荧光光度法测定条件。方法在单因素实验的基础上,利用正交试验优化芹菜素铝配合物荧光光度法测定的反应条件。结果芹菜素铝配合物荧光光度法测定条件的最优组合为反应温度25℃、溶液pH值6.5、反应时间10分钟。芹菜素的加入量在2.0×10-5~3.2×10-4mol/L范围内与芹菜素铝配合物的荧光强度(ΔF)线性关系良好(R2=0.996 6)。结论本方法简便、快速,是一种快捷测定芹菜素含量的好方法。

芹菜素;配合物;荧光光度法;正交试验;测定条件

芹菜素(Apigenin)是黄酮类化合物,又称芹黄素、芹菜苷元,广泛存在于多种水果、蔬菜、豆类和茶叶中,尤以芹菜中含量为高,在一些药用植物如车前子、络石藤、水蔓青和毛叶藜芦等中也有很高的含量。芹菜素的化学结构为5,7,4'-三羟基黄酮,为黄色针晶状粉末,不溶于水,易溶于乙醇和二甲基亚砜。研究表明,芹菜素具有抗炎、抗凋亡[1]、抗氧化[2]、抗菌、抗病毒[3]以及调节内分泌[4]等多方面的生物学活性,同时还具有明显的抗肿瘤作用[5-6]。目前测定芹菜素的方法主要有毛细管电泳法[7]、色谱法[8]及质谱分析法[9]等,稀有金属分光光度法[10]也有报道,但本文选用铝与芹菜素形成配合物,用荧光光度法测定,该方法简单快速,且避免了贵重试剂的使用,是一种快捷测定芹菜素的好方法,现介绍如下。

1 材料与仪器

芹菜素(纯度≥98%,南京广润生物制品有限公司),三氯化铝、氢氧化钠、无水乙醇等其余试剂为国产分析纯。

F95S荧光分光光度计(上海分析仪器总厂);AR323CN型电子天平(美国奥豪斯);FE20 pH计(梅特勒-托利多);DK-8D电热恒温水槽(上海齐欣);600数显三用恒温水箱(常州澳华)。

2 实验方法

2.1 实验所需试剂的配置

2.1.1 90%乙醇溶液的配置准确量取无水乙醇溶液450m l,滴加NaOH溶液调节溶液pH值为规定值,加三蒸水定容至500m l。

2.1.2 芹菜素标准溶液的配置准确称取0.27 g芹菜素,加入90%乙醇溶解、定容,配制成2.0×10-3mol/L的芹菜素标准溶液500ml。

2.1.3 三氯化铝标准溶液的配置准确称取0.134 g三氯化铝,加入90%乙醇溶解、定容,配制成1.0×10-3mol/L的三氯化铝标准溶液1 000m l。

2.2 芹菜素铝配合物荧光光度法测定

取10ml具塞比色管,依次加入1ml芹菜素标准溶液和三氯化铝标准液1m l,用90%乙醇稀释至刻度,振荡摇匀后避光放置一段时间,于1 cm比色皿,用激发波长365 nm,发射波长480 nm测量其荧光强度F和F0(空白实验),计算ΔF=F-F0。

2.3 正交试验优化芹菜素铝配合物荧光光度法测定的条件

在单因素实验基础上,对实验反应温度、pH值和反应时间3个因素各设计3个水平进行L9(34)正交试验(见表1),以荧光强度ΔF为评价指标,综合审评后确定优化方案。

表1 正交试验因素水平

3 结果

3.1 测定波长的选择

本实验研究发现,芹菜素和三氯化铝在90%乙醇溶液中均无荧光现象,而芹菜素铝配合物在激发波长(λex)365 nm,发射波长(λem)480~504 nm处有较强的荧光峰,因此本实验选择λex=365 nm,λem=490 nm为以下实验的测定波长。

3.2 单因素实验结果

3.2.1 溶液pH值对荧光测定的影响(见图1)由图1可知,当乙醇溶液pH值为6.5时,芹菜素铝配合物的荧光强度最强,在溶液pH值较高或较低时,荧光均不稳定,荧光强度降低,且在pH值为8时,溶液出现轻微混浊,影响荧光测定,因此实验选用乙醇溶液的pH值为6.5。

3.2.2 反应时间对荧光测定的影响(见图2)由图2可知,当待测液混合均匀,避光放置10分钟后荧光强度达到最大值,且90分钟内待测液荧光强度值基本趋于稳定。因此,本实验选择在待测液混合均匀避光放置10分钟后测定其荧光强度。

3.2.3 溶液温度对荧光测定的影响(见图3)与文献研究相似[11],本实验研究发现待测液混合均匀,避光静置于25℃恒温水浴中15分钟后荧光强度达到最大值;温度高于25℃时,随着温度升高荧光强度逐渐减小;当温度低于25℃时,荧光强度随着温度降低而减小。

图1 溶液pH值对荧光测定的影响

图2 反应时间对荧光测定的影响

图3 溶液温度对荧光测定的影响

3.3 正交试验结果

根据正交试验结果(见表2~3)的数据可知,因素A(反应温度)和因素B(pH值)对芹菜素铝配合物的荧光强度(ΔF)影响较大(P<0.05);因素C(反应时间)对芹菜素铝配合物的荧光强度(ΔF)影响不大,说明在待测液混合均匀避光放置10分钟后,荧光强度(ΔF)基本趋于稳定。综合各因素考虑,芹菜素铝配合物荧光光度法测定条件的最优组合为反应温度25℃、溶液pH值为6.5、反应时间为10分钟。

3.4 荧光光度法测定芹菜素铝配合物的线性关系

此外,本研究在优化实验条件下发现,加入不同量的芹菜素标准溶液,按2.2实验方法操作,芹菜素铝配合物的荧光强度(ΔF)与芹菜素在2.0×10-5~3.2×10-4mol/L浓度范围内呈线性关系,回归方程为ΔF=1.4×106C+147.66,相关系数R2=0.996 6。

4 讨论

本实验以芹菜素和三氯化铝为原料,在90%乙醇溶液中迅速混匀反应得芹菜素铝配合物,从而改变芹菜素的荧光吸收特性。对芹菜素铝配合物荧光光度法测定条件的优化发现,其配合物荧光光度法测定条件的最优组合为反应温度25℃、溶液pH值6.5、反应时间为10分钟,这从配合物的荧光强度值(ΔF)得到验证。由极差分析可知,上述3种因素对配合物荧光光度法测定的影响从大到小依次为反应温度>溶液pH值>反应时间。此外研究还发现,芹菜素的加入量在一定范围内与芹菜素铝配合物的荧光强度(ΔF)呈较好的线性关系。由此可见,芹菜素能与铝离子在一定条件下形成稳定的荧光配合物,可应用荧光光度法进行检测,据此形成的荧光光度法测定芹菜素含量的方法简单、快捷,为后续对天然药物成分芹菜素的开发利用提供了一种新的检测方法。

表2 芹菜素铝配合物荧光光度法测定条件的优化及正交试验结果

表3 方差分析

[1]史婷婷,白建平,梁月琴,等.芹菜素对大鼠缺血/再灌注心肌细胞凋亡及相关蛋白Bcl-2、Bax、Caspase-3表达的影响[J].中国药理学通报,2011,27(5):666-671.

[2]Abate A,Yang G,Wong R J,et al.Apigenin decreases heminmediated heme oxygenase induction[J].Free Radic Biol,2005,39(6):711-718.

[3]Liu A L,Liu B,Qin H L,et al.Anti-influenza virus activities of flavonoids from the medicinal plant Elsholtzia rugulosa[J].Planta Med,2008,74(8):847-851.

[4]张丽波,姜恩魁.芹菜素对雌性大鼠性周期的影响[J].辽宁医学院学报,2007,28(1):13-14.

[5]胡太平,曹建国.芹菜素诱导人胃癌细胞凋亡作用及机制研究[J].国际病理科学与临床杂志,2007,27(1):6-10.

[6]Saeed M,Kadioglu O,Khalid H,et al.Activity of the dietary flavonoid,apigenin,against multidrug-resistant tumor cells as determined by pharmacogenomics and molecular docking[J].JNutr Biochem,2014(10):13-17.

[7]高瑞斌,杨艳,董树清,等.高效毛细管电泳同时测定大枣中环磷酸腺苷、芹菜素及槲皮素[J].食品工业科技,2014,35(9):282-285.

[8]王克勤,罗军武,陈静萍,等.高效液相色谱法测定芹菜中芹菜素含量[J].食品与机械,2009,25(2):74-77.

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[10]陶莲春.芹菜素衍生物的制备及活性研究[D].兰州:兰州理工大学,2012.

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G424.31

B

1671-1246(2015)18-0103-02

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