王静 姜丽 余桂连
摘 要:新疆有丰富的野生狭叶荨麻草,其富含人体必需的黄酮类化合物,为确定新疆野生狭叶荨麻中黄酮的最佳提取条件,本实验采用不同的料液比、乙醇浓度、浸提温度及时间四因素对浸提效果进行比较分析,确定了对新疆野生狭叶荨麻中黄酮类化合物提取的最佳单因素条件。然后由正交试验得出最佳提取工艺条件为:料液比1∶30、乙醇质量分数50%、浸提温度60℃、浸提时间5h,在此条件下测得一级提取率为82.5%。
关键词:新疆;荨麻草;黄酮类化合物;提取
荨麻草属荨麻科(Urticaceae) 是一年或多年生野生草本植物。我国约有16种,常见的有宽叶荨麻、狭叶荨麻、裂叶荨麻等,广布于我国西北、东北、华北及西南各地,资源丰富。该属植物还是一种常用的民族药和民间药,早已记载于《本草纲目》等古籍中,其含丰富的蛋白质、黄酮、多糖等营养素,具有对肝肾功能、消化功能、活络经脉、解毒等有很好的疗效[1~2]。
近年来,国内对荨麻属植物成分的研究有所关注,张海悦[3]等通过对狭叶荨麻根的研究发现,其根中含有黄酮、甾醇、有机酸、苷类、酚类化合物及糖类、蛋白质、氨基酸、油脂等成分。王亚丽[4]等曾对狭叶荨麻进行研究,发现狭叶荨麻根、茎、叶的乙醇提取物和狭叶荨麻根的水提取物均有抗炎、镇痛的活性。本实验通过对新疆野生狭叶荨麻草中黄酮类化合物的提取进行初步研究,以期能够对新疆当地该种野生植物资源的加工利用与合理开发提供科学依据。同为维药的加工业发展做出一份贡献。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
材料:
新疆野生狭叶荨麻:采集于新疆乌鲁木齐市周边地区,全株洗净,烘干,粉碎,备用;
石油醚:AR级,深圳市南山区恒泰丰化工公司;无水乙醇、95%乙醇:AR级,天津致远化学试剂有限公司。
7230G紫外分光光度计:上海菁华科技仪器有限公司;RE52- AA旋转蒸发仪:上海亚荣生化仪器厂;DZKW-D-2电热恒温水浴锅:北京市永光明医疗仪器有限公司;FA2204N电子天平:箐海仪器有限公司;85-2B型磁力搅拌加热器:金坛市医疗仪器器厂;XFB-500中药粉碎机:吉首忠诚制药机械厂。
1.2 试验方法
1.2.1 狭叶荨麻黄酮类物质的提取工艺过程
称取25g荨麻粉末→醇回流过滤→减压浓缩→石油醚萃取→醇沉→减压浓缩→定容→测定吸光度。
操作要点与吸光度测定参见文献[3]。
1.2.2 狭叶荨麻黄酮类物质提取的单因素试验
①不同料液比试验。
取5个500mL三角瓶,每个精确加入10.00g荨麻粉末,再各加入50%乙醇 100mL、200mL、300mL、400mL、500mL,置于50℃水浴浸提5h,按试验方法1.2.2进行,然后对黄酮类化合物进行测定。
②不同乙醇浓度试验
取6个500mL三角瓶,每个精确加入10.00g荨麻粉末,再各加入300 mL乙醇的浓度分别为 0、20%、40%、60%、80%,于50℃水浴中浸提5h,按试验方法1.2.2进行,再测定其吸光度。
③不同浸提温度试验。
准确称量6份(10.00g)荨麻粉末于500mL的三角瓶中,加入50%乙醇300mL分别在30、40、50、60、70、80℃的水浴中浸提5h,按试验方法1.2.2进行,再测定其吸光度。
④不同浸提时间试验
取6个500mL三角瓶,每个精确加入10.00g荨麻粉末,分别加入50%乙醇各300mL,在50℃恒温水浴中分别浸提1、2、3、4、5、6h,按试验方法1.2.2进行,再测定其吸光度。
2 结果与分析
2.1 不同料液比对提取的影响
如图1,料液比与黄酮类物质含量之间呈现先上升后降低的状态,当料液比1∶40时达最高。超过这一值后逐渐下降。考虑到浸提效果和能耗情况,确定最佳料液比为 1∶30。
2.2 不同乙醇浓度对提取的影响
图2表明,乙醇质量分数与黄酮类化合物吸光度变化呈抛物线型变化,乙醇50%时吸光度的数值最高。因此选定50%的乙醇质量分数为最佳。
2.3 不同浸提温度对提取的影响(如图3,图4)
图3表明:黄酮类化合物提取量随着温度的升高缓慢上升,但温度超过60 ℃后开始降低。原因是随着温度提升乙醇挥发,导致浓度降低,从而影响浸提效果。另外从实际生产中着想,提取过高温度会增加乙醇蒸汽浓度,从而存在危险性,为确保提取率和安全性,选择50 ℃为最佳提取温度。
2.4 不同浸提时间对提取的影响
图4表明:浸取时间与黄酮类化合物得率也呈现出先升后降状态,超过6h浸取率快速下降。故考虑到最佳浸提效果,故选时间为5h。
2.5 正交实验确定最佳提取条件
采用正交实验法,以吸光度为评价指标,确定最佳提取条件。
根据以上单因素结果,确定最适的料液比为1:30,选用其他三个影响黄酮类提取的因素:乙醇浓度、提取时间及温度,设计出因素水平表,如表1所示。
在此因素水平条件下,进行L9(34)正交试验,如表2所示。
由表2判断出影响新疆野生荨麻草中黄酮类化合物提取因素的大小关系为:提取时间>乙醇浓度>提取温度。由此得出最佳工艺条件为A2B2C3,即乙醇浓度50%,提取时间5h、提取温度60℃。在此条件下测得一级提取率为82.5%。
3 小结
通过试验得知:采用乙醇溶液提取新疆野生荨麻茎中黄酮类化合物的主要影响因素分别是料液比、乙醇浓度、提取温度和时间。由正交试验确定提取工艺的最佳条件为A2B2C3,即乙醇浓度50%,提取时间5h、提取温度60℃,并测得一级提取率为82.5%。
参考文献:
[1]王梦月,卫莹芳.荨麻属植物在民间的药用情况调查[J].中国民族民间医药杂志,2001,5:645-346.
[2]朱琪.维吾尔族医药学[M].昆明:云南民族出版社,1995.
[3]毛迪瑞,张海悦,王黎兵,等.狭叶荨麻中黄酮的提取研究[J].食品科技,2010,35(1):214-217.
[4]王钦德,杨坚.食品试验设计与统计分析[M].北京:中国农业大学出版社,2003.
第一作者简介:王静(1980-),女,硕士研究生,研究方向:高分子材料的合成与应用研究。