佛手总黄酮的分离纯化及其抗氧化活性研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:laohe200304
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佛手是芸香科柑橘属植物,具有止咳化痰、舒肝理气的功效,此外,还具有抗氧化、降血糖、降血脂、抗肿瘤等多种药理活性。黄酮及其糖苷是佛手的主要活性成分之一,但是目前国内外对佛手黄酮的研究较少,其主要化学成分还未清楚,药理研究也不深入、不系统。基于此,本论文以佛手干为原料,在分析其基本成分的基础上,首先采用课题组自主研发的连续相变提取技术高效萃取佛手黄酮,并与传统的乙醇回流法进行对比,然后对提取物进一步分离纯化并进行结构鉴定,明确佛手黄酮中主要的单体成分,进而对其抗氧化活性进行深入研究,最后开发出佛手黄酮咀嚼片产品,实现佛手黄酮的应用价值。主要研究内容和结果如下:(1)佛手干的基本成分分析。主要测定佛手干中水分、蛋白质、灰分、脂肪及其黄酮的含量。结果表明:当水分含量为23.61%时,灰分含量为2.16%,粗脂肪含量为8.48%,粗蛋白含量为11.5%,总黄酮含量为1.71%,可以作为抗氧化物质的来源。(2)佛手黄酮的高效萃取工艺研究。采用连续相变萃取技术进行提取,主要研究了佛手黄酮的提取工艺、主要成分分析以及体外抗氧化活性,并和传统的乙醇回流法进行对比。研究表明,连续相变技术最佳提取工艺条件为:乙醇浓度85%,提取温度90℃,提取时间120min,提取压力0.2MPa,在此条件下佛手黄酮提取率为1.69%。而传统的乙醇回流法在此条件下的提取率只有1.10%,在最优条件下提取率也仅有1.34%。在0-1mg/mL范围内,连续相变提取的样品清除DPPH自由基的能力均显著强于乙醇回流法提取的样品(p<0.05),而且均显著弱于VC和Trolox(p>0.05);在0.1mg/mL时连续相变提取的黄酮与乙醇回流法提取的黄酮清除ABTS自由基能力分别为67.22%和73.31%显著弱于VC和Trolox的清除能力100%和96%(p>0.05),但是在浓度为0-0.08mg/mL范围内,2种佛手黄酮提取物清除ABTS自由基能力均高于Trolox;传统乙醇回流法得到的佛手黄酮的ORAC值为20.18μmolTE/g,而使用连续相变设备提取的佛手黄酮的ORAC值为102.07μmolTE/g,相当于纯化前佛手黄酮样品的5倍。说明连续相变设备提取的佛手黄酮提取率及其抗氧化活性均显著高于传统乙醇回流法得到的佛手黄酮(p>0.05)。通过高效液相色谱(HPLC)对两种提取方法下得到的佛手黄酮进行主要成分分析发现两者的主要黄酮物质无差异(p<0.05)。(3)佛手黄酮的分离纯化与结构鉴定。采用AB-8大孔树脂对佛手黄酮进行纯化,主要研究了吸附率、解析率、吸附解析动力学、上样浓度、解析浓度、解析体积以及解析时间对纯化效果的影响;通过高效液相色谱(HPLC)以及超高压液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用仪(HPLC-Qtof-MS)对佛手黄酮中的五种主要的单体化合物进行结构鉴定。结果表明,佛手黄酮的最佳纯化工艺条件为:黄酮浓度为2mg/mL、乙醇体积分数为60%、洗脱体积1400mL、洗脱时间36h,流速为0.4mL/s。在此条件下对佛手黄酮进行纯化,纯化后的总黄酮经冻干后为淡黄色粉末,纯度达50.5%。五种主要的佛手黄酮分别为Hesperidin、Diosmetin-6-8-di-C-glucoside、Limocitrol3-alpha-L-arabinopyranosyl-(1->3)-galactoside、Diosmetin-8-C-glucoside、Scutellarein4’-methyl ether 7-glucoside。(4)佛手黄酮的体外抗氧化活性评价。采用DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力以及总抗氧化能力(ORAC)对佛手黄酮进行体外抗氧化活性评价。结果表明,纯化前后的佛手黄酮都具有较好的体外抗氧化活性,纯化后的黄酮体外抗氧化活性显著高于纯化前(p<0.05),而且当浓度达到0.8mg/mL时,纯化后的黄酮清除DPPH自由基的能力为90.23%与阳性对照Vc与Trolox的清除能力95.48%和96.71%无显著性差异(p>0.05);当浓度达到0.2mg/mL时,纯化后的黄酮清除ABTS自由基的能力为100%与阳性对照Vc清除能力100%无显著性差异(p>0.05),显著高于阳性对照Trolox的清除能力96.5%(p<0.05)。在ORAC(总抗氧化能力)方面,纯化前的佛手黄酮的ORAC值为102.07μmolTE/g,而纯化后的佛手黄酮的ORAC值为928.64μmolTE/g,相当于纯化前佛手黄酮样品的9.09倍。(5)佛手黄酮的体内抗氧化活性评价。以秀丽隐杆线虫为研究对象,通过测定秀丽线虫的寿命、相关生理指标和抗氧化指标对纯化前后佛手黄酮的体内抗氧化活性差异进行研究;同时,采用PQ(百草枯)诱导的氧化应激条件,通过测定线虫的存活率和体内抗氧化指标对纯化前后佛手黄酮在PQ氧化应激条件下的体内抗氧化活性进行研究。结果表明,在最佳浓度为200μg/mL的情况下,与对照组H2O相比,纯化前后佛手黄酮对秀丽隐杆线虫的寿命延长率分别为4.15%、31.28%,两者具有显著性差异(p<0.05);不同样品组中线虫的产卵量均无显著性差异(p>0.05);第10d与对照组相比,纯化后的佛手黄酮能够显著加强线虫的正弦运动能力和移动力(p<0.05);与对照组相比,纯化前后的佛手黄酮对线虫的头部摆动频率没有显著影响(p<0.05)。在热应激诱导的情况下,与对照组相比,纯化后的佛手黄酮可显著提高线虫的存活率(p<0.05),提高了50%;与对照组相比,纯化前后的黄酮对降低线虫体内ROS与MDA的积累量具有显著性差异(p<0.05),分别降低了32.37%和81.06%、42.42%和56.06%;与对照组相比,纯化前后的黄酮增加了线虫体内SOD酶和CAT酶活力(p<0.05),分别增加了22.58%和87.56%、45.74%和81.91%。在PQ氧化应激条件下,与对照组相比,纯化后的佛手黄酮寿命延长率为33.33%(p<0.05),纯化前的黄酮,第3d对线虫的存活率比空白组延长了25%;与对照组相比,纯化前后的黄酮对降低线虫体内ROS与MDA积累量具有显著性差异(p<0.05),分别降低了了21.4%和61.46%、64.7%和66.18%;与对照组相比,纯化前后的黄酮增加线虫体内SOD酶和CAT酶活力(p<0.05),分别增加了103.1%和143.26%、93.05%和113.06%。(6)佛手黄酮咀嚼片的研制。由于佛手黄酮粘度较大,干燥后易吸潮,因此首先利用喷雾干燥对佛手黄酮进行干燥处理,具体研究了壁材的种类及其配比对黄酮质量的影响,在此基础上采用响应面优化进行佛手黄酮咀嚼片的压片工艺。结果表明,喷雾干燥的工艺条件为:固形物含量15%,均质压力30 MPa,进风温度200℃,出风温度80℃,芯壁材组合(黄酮:β糊精:麦芽糊精位1:1:2)。咀嚼片研制的响应面优化试验得到最佳压片工艺条件为:黄酮的添加量为18%,β-糊精添加量为20.5%、麦芽糊精添加量39%、微晶纤维素的添加量22.27%,硬脂酸镁的添加量为0.23%。
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