艾蒿黄酮的提取分离纯化、结构鉴定及其抗氧化性研究
姓名:吴娜申请学位级别:硕士专业:食品科学指导教师:孙智达
20080601
艾篙黄酬的提取分离乡b化、结构临定及Je抗氧化性研究摘要艾蒿是一种在我国广泛分布的菊科植物,是一种集食品营养价值及药用价值为一身的天然中草药,含有多种具有生理活性的化学成分,其中的黄酮具有很强的抗氧化性。黄酮是多酚类物质,具有高度羟基化的结构,能够起到抗氧化、清除自由基、抑菌等作用,有很好的开发利用价值。(1)本研究首先测定艾蒿叶和茎中蛋白质、总糖、总酸、总多酚、总黄酮等主要化学成分的含量,结果表明武汉狮子山所产艾蒿黄酮含量较高,所以确定为实验材料。(2)对艾蒿黄酮(FlavonoidsfromArtemisiaargyi,简称FA)的提取工艺进行了初步探讨,通过单因素实验,在中心组合实验基础上,运用响应面分析法得出了提取FA的最佳工艺组合:时间149min,乙醇浓度56%,温度72℃,料液比1:20,提取2次。在此最佳工艺组合下FA的平均提取率可达91.2%。采用AB.8大孔树脂纯化艾蒿黄酮的最佳条件:(树脂柱柱长度48cm;柱内直径5.2cm;初始上样液黄酮含量为37.56mg/mL)上样量为16mL,淋洗剂为pH4的蒸馏水,沈脱剂为pH4的50%乙醇,洗脱剂用量为5倍柱体积,树脂可以重复使用3次,产品真空干燥后黄酮纯度达69.37%。乙酸乙酯相(FA2)纯度达78.28%,得率为2.64%;FA2经过葡聚糖凝胶纯化后(FAS),黄酮含量达到99.16%,得率为1.89%。(3)采用UV、IR、HPLC、HPLC.ESI/MS等现代分离检测技术对艾蒿黄酮葡聚糖凝胶纯化物的鉴定进行了深入研究。结果表明,艾蒿中含有以芹菜素、槲皮素、香叶木素为苷元的黄酮。(4)通过体外、体内实验研究了艾蒿黄酮的抗氧化活性。①体外抗氧化研究表明,FA2及FAS可有效清除超氧阴离子、羟基自由基、过氧化氢,抑制DNA氧化损伤。同时还比较了艾蒿黄酮和Vc的抗氧化作用,结果表明:艾蒿黄酮抗氧化效应远远高于Vc。在所测试的四个体系中,二者清除超氧阴离子的能力分别为Vc的1.5倍和2.7倍;FAS清除羟基自由基的能力为Vc的1.3倍,FA2清除羟基自由基的能力略低于Vc;清除过氧化氢的能力分别为Vc的1.8倍和4.5倍,抑制DNA氧化损伤的能力分别为Vc的1.3倍和1.6华中农业人学2008届颂l:学位论义倍。②用硫代巴比妥酸(TBA)法测定艾蒿黄酮对小鼠红细胞溶血、小鼠肝组织匀浆及肝线粒体脂质过氧化产物MDA生成的影响,结果表明艾蒿黄酮在O.5—10.0mg/mL浓度范围内可提高体外小鼠血清抗活性氧能力,能抑制小鼠红细胞溶血,抑制小鼠肝组织匀浆及肝线粒体MDA的生成和肝线粒体肿胀,说明艾蒿黄酮具有体外对小鼠细胞器、细胞的抗氧化作用。③艾蒿黄酮的体内抗氧化实验表明,艾蒿黄酮对降低小鼠肝脏MDA含量有显著的作用;能提高小鼠血清SOD活性;说明艾蒿黄酮具有一定的体内抗氧化作用。关键词艾蒿;黄酮;分离;鉴定;抗氧化艾-普竹酬的提取分离纯化、结构裕定及)L抗钒化忡研究AbstractArtemisiaargyiisiSaakindofCompositefamilyplantwidelyspreadinChina,andkindofherbalmedicinewhichcombinesfoodnutritivevalueargyicontainsmanyflavonoidskindsofchemicalandmedicalvaluetogether.Artemisiaphysiologicalcompositionwithverystrongactivation,theamongathemusuallyhasantioxidantanability.Theflavonoidswhichhashighlyhydroxylstructure.ItCanactasasantioxidant,rerrlovesfleeradicals,andreducesriskofchronicdiseasessuchcardiovasculardiseaseandcancer.(1)MystudiesfirstlyfocusedonmeasuringthemainnutritioncontentsintheaArtemisiaargyiLeaves.ThestudyresultsillustratedthatcertaintypeofhasaArtemisiaargyi,whichgrowsinWuhanofHubeiProvinceinourcountryhighrateofflavonoids.Thereforematerial.thistypeofArtemisiaargyiischosenasmyresearching(2)TheextractiontechnicsofflavonoidsofArtemisiaargyi(FA)Wasstudied.Theextractionofconditionswereoptimizedextractionofwerebyorthorhombicanalysis.Theoptimalextractionrateconditionsasfollows:thetime149min,theconcentrationethanol56%,thetemperaturethanis72。C,theofsolution/materialrate20:1.theextractionyieldWasmoreAB一8typemacroporousresin91.2%.thebestforseparatingandpurificatingArtemisiaargyiflavonoids;theoptimunconditionsis:theloadedamountofArtemisiaargyiextractis16mL,washwithagentiswater(pH5.0),theconcentrationAB一8typeresinofdesorption3times50%(pH5.0)ethan01.TheCanbeusedforrepeatedly.Thecontentofflavonoidsinthe50%ethanoleluantis69.37%afterpurificationwithAB-8typeresin.ThepurityofEthylAcetateextractionofFAWas78.28%;theyieldsofprocyanidinswas2.64%.ThepurityofyieldsofprocyanidinsWas1.89%.sephadexextractionofFAWas99.16%;the(3)ThepurityofsephadexextractionofFAwerefurtherstudiedbysuchmeans华中农业人学2008届颂lj学位论文aSUVandIRandHPLCandHPLC—ESI/MS.Studyresultsindicatethatapigenin.arequercetinandchrysoeriolthemaincontentsintheflavonoidsofArtemisiaargyi(4)Theantioxidanteffects,abilitiesdifferentextractsinvitroofscavengingandantibacteriaactivityofandinvivowerestudied.①ThestrongantioxidantstudyresultsexposesthatsephadexextractionofFAisveryantioxidant,ThestudyshowedthatFA2andFAScouldeffectivelyscavengesuperoxideanion,hydroxylradical,hydrogenperoxideandinhibitDNAoxidativedamage.ComparedwithFlavonoidsofArtemisiaargyiandvc,wecouldseethattheyhadsignificantantioxidantactivityhigherthanscavengingrateonsuperoxideVc.TheresultsshowedthattheanionofofFA2andFASWas1.5timesrateonand2.7timesrespectivelystrongerFASWasthanthatVc;Thescavenginghydroxylradicalofon1.3timesrespectivelystrongerthanthatofVc;ThescavengingratehydrogenperoxideofFA2andFASwas1.8timesonand4.5timesrespectivelystrongerthanthatofVc;TheinhibitingrateDNAoxidativedamageofFA2andFASwas1.3timesand1.6timesrespectivelystrongerofthanthatofVc.②ThecontentMDAinlivermitochondriaandmicrosomeWasmeasureddetectedbybytheTBAassay;hemolysisofRBCandtheswellingofmitochondriawerespectrophotometricmethods.Results:FA(0.5—1levelofswelling0.0mg/mL)evidentlyreducedinhibittheerythrocatalysisMDAinmiceliverandmitochondria,andextentandtheofmitochondriaofliver.ItsuggeststhatFAmaybeeffectivelyprotectmiceused嬲allantioxidantandmightcell,cellfromthecaninjuryofoxidation.enhancetheactivity③Theexperimentofmiceprovedthattheflavonoidsofsuperoxidedismutase(SOD)inredabloodcellandreducetheMDAlevelinliverhomogenateandhadKeygoodanti—oxidationfunction.words:ArtemisiaargyhFlavonoids;Seperation;Structureidentification;AntioxidantactivityIV华中农业大学学位论文独创性声明及使用授权书学位论文是否保密奄如需保密,解密时间年月日独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得华中农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料,指导教师对此进行了审定。与我一同7-作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明,并表示了谢意。研究生签名:羡乜卵时间:加口g年占月J多日学位论文使用授权书本人完全了解“华中农业大学关于保存、使用学位论文的规定”,即学生必须按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存提交论文的印刷版和电子版,并提供目录检索和阅览服务,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存,汇编学位论文。本人同意华中农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。注:保密学位论文在解密后适用于本授权书。学位论文作者签名:象《吁导师签名:;J锄a互一签名日期:b晤年‘月I弓El签名El期:≯,扩年6月t3El注:请将本表直接装订在学位论文的扉页和日录之间艾高茭酮的提取分离鱼b化、结构搽定及』L抗氧化件研究第一章艾蒿的研究概况1艾蒿的研究概述艾蒿(ArtemisiaargyiLevt.etVant.)为菊科(Compositae)艾属(Artemisia)多年生草本植物,又有艾叶、家艾之称。广布于北半球的温带地区,欧、亚、北美,少数分布于非洲、南亚及中美洲等热带地区,我国(不包括分出的绢蒿属Seriphidium)有170种以上,在我国分布甚广,除极干旱与高寒地区,全国均有生长(顾静文等,1998)。艾蒿在我国的应用至少有3000多年的历史,艾叶药用历史悠久,最早记载于《中医别录》(李慧,2002)。两千多年前孟子即说过:“七年之病,求三年之艾。’’我国端午节民间有挂带艾叶、饮艾酒及食用艾饼的习俗。尤其是端午节前后的艾叶,青嫩味鲜,具有开胃健脾,进食欲的功效。艾叶不仅是人们喜食的一种天然野生蔬菜,还是一味良药。1.1艾蒿的化学成分艾蒿的药用部位是叶和茎,经研究艾蒿的化学成分主要有挥发油、黄酮、桉叶烷、三萜类及微量化学元素等(周峰等,2000)。每1009嫩茎叶含胡萝卜素5.14rag、维生素B21.07mg、维生素C52mg。其风干叶含蛋白质25.85%,脂肪2.59%,矿物质10.13%及维生素等成分(陈茂花,2002)。(1)黄酮类化合物TanRenxiang等人从艾蒿种鉴定出黄酮类成分主要有5,7.二羟基.6,3,4.三甲氧基黄酮、5.羟基一6,7,3,4.四甲氧基黄酮、槲皮素和艾蒿素(TanRenxiangetal,1992)。Nakasugi等人从艾蒿中提取并鉴定了4种黄酮,分别是异泽兰黄素、金合欢素、芹黄素和香叶木素(Nakasugietal,2000)。(2)挥发油艾蒿全草的挥发油含量为0.20%'---0.33%(全国中草药汇编,1976)。1985年朱亮锋等首次报道了艾蒿的挥发油化学成分,以1,8.桉叶素为主体化合物的挥发油近40种成分,主要为Q.侧柏烯、蒎烯、莰烯、香桧烯、1.辛烯.3一醇、对.聚伞花素、1,8.桉叶素、Y松油烯、樟脑、龙脑等(朱亮锋等,1985)。(3)桉叶烷类化合物艾蒿的桉叶烷类成分有柳杉二醇、魁蒿内酯、1.氧-413.乙酰氧基桉叶-2、11(13).二烯一12,813内酯、1.氧-4Q.乙酰氧基桉叶.2,1l·仁中农业人学2008届颂Ij学位论义(13)2二烯一12,8B-内酯(TanRenxiangeta1.,1992)。(4)三萜类化合物艾蒿的三萜类成分有Q.及B.香树脂醇、无羁萜、Q.及B.香树脂醇的乙酸酯、羽扇烯酮、粘霉烯酮、羊齿烯酮、24.亚甲基环木菠萝烷酮、西米杜鹃醇和3B.甲氧基.9B,19一环羊毛箔.23(E)烯.25,26.二醇等(TanRenxiangeta1.,1992)。(5)微量化学元素用原子吸收光谱测定发现艾蒿中含有多种微量元素,如锶(Sr),铬(Cr),钴(Co),镍州i),锰(Mn),铜(Cu),锌(Zn),铁(Fe),钠fNa),钟(K),钙(Ca),镁(M曲等(洪宗国,2003)。(6)其它化学成分艾蒿的其它化学成分主要有B.谷甾醇、豆甾醇、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯和反式的苯亚甲基丁二酸等(Aina1984)。Laoeta1..1.2艾蒿的药理作用中医认为,艾灸可以“透诸经而治百病”,有通经活络、行气活血、祛除寒湿、回阳救逆、防病保健等功效(全国中草药汇编,1976)。1.2.1抗菌作用大量的药理研究表明艾叶水浸剂,艾叶烟熏和艾叶油有抗细菌、抗真菌作用。张维西较早研究了艾叶的体外抑菌实验,结果表明艾叶水煎液在体外对炭疽杆菌、a和B.溶血球菌、白喉杆菌、肺炎双球菌、金黄色葡萄球菌等10种革兰氏阳性嗜气菌皆有抗菌作用(张维西,1949;叶春枚等,1988;李坡等,1965)。1.2.2抗病毒作用上海第二医院附属第三医院气管炎研究组等观察了艾叶烟熏对实验用腺病毒3型、鼻病毒浙九.2株、疱疹病毒浙九.9株,副流感1型病毒仙台株和流感病毒A3沪防72—10株等5种呼吸道病毒的抑制作用,结果表明艾叶对这5种病毒都有一定的抑制作用。(上海第二医学院附属第三人民医院气管炎研究组,1975)。1.2.3止血作用张学兰等人研究了炮制对艾叶主要成分及止血作用的影响,结果表明:艾叶加热炮制后挥发性成分含量明显降低。炒炭或烘制后对小鼠的凝血及出血时间有2艾蔷她酮的提取分高纯化、结构搭定及!e抗氰化件研究显著影响,具有明显的止血作用。主要用于虚寒性出血,其中以180。C烘10min和200℃烘10min所得样品水煎液止血作用最明显,与生品组比较有着显著性差异(张学兰,1992)。1.2.4平喘镇咳作用大量的药理实验证明,艾叶的挥发油口服或喷雾给药均有较好的平喘、镇咳作用,其中尤以平喘作用最为显著。(江苏新医学院,1986)。1.2.5对心血管系统作用有研究表明1:50浓度艾叶油1.2滴能明显抑制小鼠心脏的收缩力,对心率影响不大,但可引起房室传导阻滞现象,如加大浓度可使心搏停止。对离体兔心,艾叶油lmL(1:150)可抑制心脏收缩力,心率及冠脉流量也明显减少,对兔主动脉在紧张度提高的情况下呈松驰作用,且能对抗异丙肾上腺素的强心作用(湖北省卫生局,1982)。1.2.6抗过敏作用有研究表明艾叶油中成分2.萜品烯醇、葛缕醇能抑制大鼠被动皮肤过敏反应和5.羟色胺引起的皮肤血管渗透性增强,抑制大鼠肺组织释放SRS.A和SRS.A的引起大鼠回肠收缩(骆和生,1991)。2黄酮类化合物研究概况黄酮类(flavoids)的名称来源是由于该类化合物大都显黄色,并且其4.位都具有羰基之故(肖崇厚,1997)。黄酮类化合物是植物代谢过程中产生的一类重要天然有机化合物,30年来一直是国内外研究开发的热点(张鞍灵等,2000)。黄酮类化合物广泛存在于双子叶植物及裸子植物中,是~类重要的天然有机化合物。黄酮类化合物的存在形式既有与糖结合成苷的,也有游离体。黄酮类化合物生理活性多种多样,引起了国内外的广泛重视,研究进展很快。目前已分离出的黄酮类化合物总数超过5000个,广泛应用于医药领域(刘森,2004;HowardMarketa1..2000)。华中农业人学2008届硕Ij学位论文2.1黄酮类化合物的结构和分类黄酮类化合物一般是具有二个苯环(A.环B.环)通过中央三碳链(C.链)相互连接而成的C6.C3.C6基本碳骨架的一系列化合物。依据三碳链的氧化程度和是否成环以及B.环的连接位置(2.或3.位)可将主要的天然黄酮类化合物分类(刘森,2004)。主要有黄酮、黄酮醇、黄烷酮、黄烷醇、黄烷双醇、二氢黄酮醇、花青素和异黄酮等。其中以黄烷醇、黄酮醇和花青素三大类分布最为广泛,含量最为丰富。黄酮类化合物主要是指以2.苯基色原酮为母核的化合物,其基本结构为:嗒间蹲p噶b黄酮类(Flavones)节咖妒双黄酮类(Flavonones)双氢黄酮(Flavanones)双氢黄酮醉类(Flavanon01)异黄酮类(Isoflavone)异双氢黄酮.(Isoflavanones)天然的黄酮类物质多是其基本结构的衍生物,而且多以糖苷形式存在,除常见的糖苷外,还有C.苷,如葛根黄素等,其糖链中常见的糖有D一葡萄糖、L.鼠李糖、D一半乳糖、D.葡萄糖醛酸、芸香糖、龙胆二糖、龙胆三糖等。由于糖的种类不同,连接位置不同,苷元不同,可形成各种各样的黄酮苷。在植物体中,黄酮类化合物因其所在组织不同,其存在状念也不尽相同。2.2黄酮类化合物的生理活性黄酮类化合物不仅种类繁多,而且结构复杂,多数具有显著生理药理活性。2.2.1抗自由基及抗氧化作用自由基与人的病理(心脏病、糖尿病、肿瘤、动脉粥样硬化、类风湿等)、生理(衰老)有密切关系。生物体内常见的自由基有超氧自由基、羟基自由基、烷氧自由基。自由基性质活泼,有极强的氧化能力,对人体能造成极大危害,在4艾菡竹舀日的提取分离刍U化、结构搽定及]C抗瓴化件研究体内自由基和脂质过氧化作用下能使大分子成分发生氧化变性、交联和断裂,导致细胞结构改变,从而引起癌症、衰老及心血管等退变性疾病(RiceEvansC,1998)黄酮类化合物有很好的清除自由基和抗氧化能力,对防止疾病以及人的健康有积极的意义(MariaPGeta1.,2002)。黄酮化合物具有很好的清除自由基和抗氧化能力,能阻止自由基在体内的产生。其作用机理包括与O:一反应阻止自由基引发连锁反应;与金属离子螯合阻断自由基的生成,与脂质过氧化基R00·反应阻断脂质过氧化过程(杨青,2004)。2.2.2对心血管系统的作用黄酮类化合物对心血管疾病的预防和治疗主要是基于对低密度脂蛋白LDL氧化的防止作用(谢作权等,2007)。具有扩张血管,防止低密度脂蛋白氧化作用,并对主动脉内皮细胞腺苷脱氨酶有抑制作用,可用于防止由高血压引起的头痛、头晕、耳呜等症状;具有变时性调节心肌收缩的作用,改善心肌舒张功能、对抗垂体后叶素引起心肌缺血、缩小因结扎冠状动脉而引起的心肌梗塞、提高机体在常压与低压下的耐缺氧能力、对抗各种因子造成的心律失常,可用于治疗心律失常、心绞痛、心肌梗塞等症(唐传核等,2002)。2.2.3抗肿瘤、抗癌作用黄酮类化合物有较强的抗病毒、抗肿瘤作用。其作用可通过三种途径:抗自由基、直接抑制癌细胞生长和对抗致癌促癌因子(BingTianeta1.,2007)。致癌因子使体内产生自由基,并以自由基的形式富集于脂质细胞膜的周围,引起脂质过氧化,破坏细胞的而致癌,黄酮类化合物是自由基碎灭剂和抗氧化剂,能有效阻止脂质过氧化引起的细胞破坏,起到抗癌、防癌的作用。许多黄酮类化合物具有抑制肿瘤细胞糖酵解、生长、线粒体琥珀酸氧化酶活性和磷脂酞肌醇激酶活性的功能,起到抗癌、防癌的作用。2.2.4抗衰老作用细胞老化是机体老化的基础,生物膜在细胞老化过程中起着重要的作用,若红细胞膜受到损伤,必然会引起膜抗氧化能力降低,自由基清除能力减退,体内SOD活力降低,免疫功能下降,氧化产物丙二醛(MDA)含量增加,进而导致5华中农业人学2008届坝Ij学位论义衰老。黄酮类化合物可提高SOD活性,减少体内MDA含量,延缓衰老进程,提高生命力及生存等能力能增强神经细胞活力,减少乳酸脱氢酶(LDH)释放,减轻细胞核形念的改变和的断裂,对神经细胞凋亡有抑制作用。甘草总黄酮可以增强脾虚衰老小鼠活性,减少体内含量,延缓衰老进程,提高生命力及生存等能力(叶怀义等,2004)。2.2.5抑菌、抗病毒作用黄酮类化合物具有抑菌、抗病毒作用,如银含叶黄酮、槲皮素、桑色素、山奈酚等均有抑菌和抗病毒作用。(许丽旋,2006)2.2.6其它作用黄酮类化合物还具有止咳、祛痰、镇痛、提高记忆力、抑制血小板聚集、抗骨质舒松、抗心律失常、抗过敏及抗缺氧等多种药理及保健作用。2.3黄酮类化合物的应用2.3.1天然抗氧化剂黄酮类化合物作为合成抗氧剂(如BHT,BHA等)的代用品具有高效、低毒、价廉、易得的优点,同益受到重视。中草药和茶叶是获取黄酮类抗氧剂的潜在资源。茶多酚中主成分为儿茶素类衍生物,约占其总量的60%一80%。其抗氧化能力优于BHT或Q一生育酚,是BHA的2.4倍。像毒叶素、佛提素、圣草酚、橙皮苷、橙皮素、栋精、芸香苷等,在食品中都有较强的抗氧化保鲜作用。黄酮类化合物均具有不同程度的抗氧化作用,可以代替合成的抗氧化剂。国外近年非常重视黄酮类化合物作为食品添加剂的开发研制,己丌发出添加有黄酮类化合物的可乐型饮料、口香糖、面包、啤酒等,这类食品口感好,易保存不用另加保鲜剂,并具有一定抑菌、杀菌等明显功效。2.3.2食用色素一些合成色素都有不同程度的毒性,其应用受到一定限制,因而,从自然界寻找合成色素的代用品一天然食用色素的研究倍受各国重视。黄酮类化合物多呈黄色,同时又具有很宽的溶解特性,既有水溶性的黄酮类化合物,又有脂溶性的6艾简扶舀日的提取分离乡U化、结构裕定及1e抗瓶化性研究黄酮类化合物,所以完全可以据食品加上的需要而选择合适的黄酮类化合物作为着色剂。已获准使用的主要有花青素和查尔酮类。含花青甙的食用色素有:杜鹃花科越桔红色素,锦葵科玫瑰茄红色素,葡萄科葡萄皮色素,忍冬科蓝锭果红色素,蔷薇科火棘红色素,唇形科紫苏色素;查尔酮甙为主的有来自菊科的红花黄色素,菊花黄色素等。2.3.3甜味剂戴启广等(2004)研究二氢查尔酮衍生物艾蒿甙二氢查尔酮和新橙皮甙二氢查尔酮甜度分别是蔗糖的100倍和1500倍,且这两种甜味剂回味均无苦味,可广泛应用于各种食品中。2.3.4天然风味增强剂有些黄酮类化合物具有增强食品风味的作用,如艾蒿苷虽具有苦味,但用在饮料以及高级糖果中却具有增强风味的作用。如柑橘汁中的橘皮苷是其特征的黄酮化合物,用其可以鉴别外观和风味类似的橘汁的伪劣产品。2.3.5保健食品黄酮类化合物具有保健功能,且己丌发出多种保健食品,如利用富含黄酮类化合物的养麦,就生产出苦荞营养粉、糖尿病食疗粉、苦荞茶等十几种保健产品。从法国桦树皮和葡萄籽中提取的总黄酮制成食用保健品“碧萝藏”已被美国FDA认可,内用称之为“类维生素”或抗自由基营养素,外用称之为“皮肤维生素”(龚盛昭,2002)。大豆异黄酮还可以有效地抑制结肠癌、肺癌和胃癌等的发生(黄文哲等,2003;黄和胜等,2000)。2.4黄酮类化合物的提取方法2.4.1水提取法水提法仅限于提取黄酮苷类物质,所以对黄酮苷类物质含量较高的原料,可以采取热水提取法。此工艺成本低,安全,适合工业化大生产。但由于水的极性大,易把蛋白质、糖类等溶于水的成分浸提出来,给进一步分离带来许多麻烦。但是因为消耗溶剂的成本比其他方法低,设备简单,仍为一种可取的提取方法。7f仁中农业人学2008届硕I:学位论文2.4.2有机溶剂提取法这是目前国内外使用最广泛的方法,很容易实现工业化生产。常用的有机溶剂有甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚、丙酮等。由于甲醇、丙酮等毒性较大,因此有机溶剂提取法中最常采用乙醇作为萃取剂。本法主要用于提取脂溶性基团占优势的黄酮类化合物,对设备要求简单,产品得率高,但成本较高,杂质含量也较高。在提取过程中,乙醇的浓度对黄酮类化合物的提取有较大影响,高体积浓度的醇如(90%~95%)适于提取甙元,体积浓度60%左右的醇适于提取甙类(高金燕等,2004)。2.4.3超声波辅助提取法这是目前比较新的方法,将提取原料浸泡在提取溶剂中,置于超声水浴锅中。它的原理是,超声的空化作用对细胞膜的破坏有助于黄酮类化合物的释放与溶出,超声波使提取液不断震荡,有助于溶质扩散,同时超声波的热效应使水温基本在57℃,对原料有水浴作用。因此,超声波法大大缩短了提取时间,提高了有效成分的提出率,原料的利用率(李胜华等,2008)。2.4.4微波法辅助提取法目f;i『应用越来越广泛。将原料与提取溶剂混匀,置于微波专用杯中,微波法在提取过程中具有反应高效性和强选择性等特点,而且操作简便,副产物少,产率高及产物易提纯等优点。本法多用在药材的浸出上,它的原理是利用磁控管所产生的每秒24.5亿次超高频率的快速震动,使药材内分子间相互碰撞、挤压,这样有利于药材有效成分的浸出。浸出过程中药材细粉不凝聚,不糊化,克服了热水法易凝聚易糊化的不足(范志刚等,2000;权美平,2008)。2.4.5超临界萃取法超临界CO:萃取技术是90年代国际最新的高科技项目,它是以液态C0:为溶剂进行提取的,是一种不同与传统黄酮类物质提取的新上艺,它的提取率与提取温度、提取压力、C0:消耗量等因素有关。它既有与气体相当的高渗透能力和低的粘度,又具有与液体相近的密度和对物质优良的溶解能力。该技术的主要特点是提取率高、产品不含有害物质、无污染。由于黄酮类化合物在超临界流体C02艾.苗黄舀日的提取分离纯化、结构举定及)e抗氧化件研究中的溶解度极低,需要在高压力下爿‘能被溶解。因此对于在超临界流体中溶解度很小的溶质,需要在超临界流体系统中加入少量的央带剂来改变超临界流体系统的相行为,以达到大大增大其溶解度的目的(高荫瑜等,2002)。2.5黄酮类化合物的分离纯化方法在黄酮类化合物提取后,其中杂质仍然很多。需通过用各种纯化方法将其纯化从而得到高纯度的产品。黄酮类化合物的分离纯方法很多,有柱层析、薄层层析、铅盐沉淀、硼酸络合、pH梯度萃取、溶剂萃取以及近年柬应用的高效液相色谱(HPLC)、液滴逆流层析(DCCC),气相层析、微乳薄层色谱、胶束动电毛细管电泳(MEKC)法等(姚新生,2006;刘成梅等,2003;谭仁祥,2002;安银岭,1996;施顺清,2002)。现将较常用的分离方法综述如下。黄酮甙类的分离方法主要有各种柱层析法、HPLC法、离心薄层层析法、制备性薄层层析法和纸层析法等。2.5.1柱层析法聚酞胺柱色谱法:对分离黄酮类化合物来说,聚酞胺是较为理想的吸附剂。聚酸胺是通过分子中的酞胺基与黄酮类化合物分子上的羟基形成氢键缔合而产生吸附作用,吸附强度主要取决于黄酮类化合物分子中羟基的数目与位置及溶剂与黄酮类化合物或与聚酞胺之间形成氢键缔合能力的大小。但是聚酞胺柱色谱法往往存在流速较慢及一些低分子杂质混入,树脂有时会有酸胺基单体脱落,而酞胺单体是有毒的,因此在某些天然产物分离纯化中就不能采用(肖崇厚,1997)。硅胶吸附柱色谱法:遵循“相似者易于吸附”的原理,对极性物质有较强的亲和能力。此法应用范围较广,主要适用于分离异黄酮、二氢黄酮、二氢黄酮醇及高度甲基化的黄酮及黄酮醇类。少数情况下,在加水去活化后也用于分离极性较大的化合物,如多羟基黄酮醇及其苷类等。凝胶柱色谱法:对于黄酮类化合物的分离,主要用两种型号的凝胶Sephade—G和Sephadex—LH20型(姚新生,2006)。用凝胶分离黄酮类化合物的机理是:分离游离黄酮时,主要靠吸附作用。凝胶对黄酮类化合物的吸附程度取决于游离羟基的数目。但分离黄酮苷时,则分子筛的性质起主导作用。在沈脱时,黄酮苷类大体上是按分子量由大到小的顺序流出柱体。李教社等人用此法从蜜蒙9·仁中农业人学2008屙颂I:学位论义花中分离得到3个黄酮甙类化合物(李教社等,1996)。2.5.2制备型HPLC分离法应用HPLC法分离黄酮甙类化合物的报道较多(余丽娟等,2003;陈玉武等,1997)。邬安珍(1993)等人对18种黄酮及黄酮甙类化合物在C。、C胁和CN3种固定相上的梯度沈脱、RP-HPLC法分离做了研究,结果表明,C.。柱基本可以对植物黄酮甙元和配基实现分离,但它对极性大的甙部分沈脱出峰慢,总洗脱时间增长和分离效果不太理想,而C。填料极性介于Cm和CN二者之间,因而对黄酮甙类的分离比较理想,峰形和分离度也最好。2.5.3大孔吸附树脂分离法大孔吸附树脂一般为白色球形颗粒状,通常将大孔吸附树脂分为极性与非极性两类。因其理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂中,所以在天然化合物的分离与富集工作中被广泛应用。对有机物选择性好,不受无机盐等离子及低分子化合物的影响。大孔树脂广泛应用于天然产物的分离、纯化的研究,近年来对黄酮分离的应用研究更加广泛(胡军等,2002)。向大雄等研究大孔吸附树脂分离纯化葛根总黄酮的工艺,为葛根总黄酮的工业化生产提供试验依据(向大雄等,2003)。2.6黄酮类化合物的分析方法2.6.1比色法利用黄酮与铝络合,形成稳定的络合物,根据其所产生的特征吸收光谱而进行测定。但是该分析方法具有一定的局限性,只有当黄酮母核上3位或5位上的.H被.OH取代时,或在B环上有任何相邻的双羟基,才会产生络合作用而与金属离子形成络合物(Sanerfieldeta1.,2001)。常用比色法有紫外分光光度法、荧光光度法。揭金阶(2006)以槲皮素为标准品,采用荧光光度法对罗布麻叶提取物中主要成分黄酮类化合物的含量进行测定。此法操作简便,灵敏度高,重现性好。徐燕(1997)等人以黄芩苷为对照品,采用紫外分光光度法测定黄芩总黄酮含量,测定波长为278nm,参照波长为242nm。10艾。苗赞酮的提取分离乡b化、结构攉定及JC抗瓴化性研究2.6.2平面色谱法平面色谱法是色谱的一种。包括在纸上进行的纸色谱法和在薄层板上进行的薄层色谱法。由于纸色谱法的选择性和重现性较差,多用于定性分析(Cuyckenseta1.,2001)。杨志学等(2006)用纸色谱法定性对马蹄莲根、茎、叶三个部位的成分进行分析研究,得知马蹄莲的主要有效成分为生物碱、黄酮。马柏林等(2001)以十二烷基硫酸钠((SDS)/正丁醇/正庚烷/水微乳液作为展丌剂,以ALCLs乙醇溶液为显色剂,在波长365nm紫外灯下检视杜仲所含黄酮。2.6.3HPLC法高效液相色谱(HighperformanceLiquidChromatography.HPLC)法具有分离效率高、分析速度快、检测灵敏度高的特点;并且适应于高沸点、大分子、强极性和热稳定性差的化合物的分离分析。高效液相色谱法是测定黄酮类化合物的有效方法,可以直接分析黄酮苷的含量,也可以通过水解后分析黄酮苷元含量,再通过转化系数求得黄酮总含量(彭友元等,2003;陈在新等,2003)。高效液相色谱法已广泛用于天然产物的分析,成为中草药、食品化学成分或功能因子的纯度鉴定,含量测定和质量监控的常用手段。2.6.4色谱.质谱连用法色谱.质谱联用方法分离效率高、分辨能力强、灵敏度高、分析速度快、定量的同时还可以对每种成分的结构进行解释。目自订与质谱联用的主要有GC、HPLC等(Warideleta1.,2001)。张淑芬(2002)等人利用液相色谱.大气压化学电离化质谱(LC.APCI.MS)联用技术定性分析了3种柑桔果皮中多甲氧基黄酮的主要成分,并结合紫外吸收光谱进一步验证。3本课题研究的目的及意义从艾蒿中分离出纯度高的黄酮类化合物,并通过动物试验鉴定,分离出具有的生物活性黄酮类化合物,不但在医药和食品行业有广阔的应用自订景,而且也可为我国丰富的艾蒿资源的开发和利用提供一条新途径。艾蒿是一种纯天然、绿色、野生的可食用中草药。因其潜在的营养价值、药用价值和商用价值,所以具有广阔的国内外市场。进一步丌发艾蒿保健品,其附华中农业人学2008届顾Ij学位论文加值更高,因而具有广阔的开发利用前景。国内外一些具有远见卓识的科研人员,早己看中艾蒿的美好日i『景,进行深入研究和丌发并己获得可喜的成果。进一步丌发利用艾蒿资源,一方面改进现有加工产品的生产工艺,使之更加科学化、高效化和产业化,创造出更大的经济效益:另一方面进一步做好艾蒿的深加工研究工作,丌发出符合人们需要的功能食品、保健食品、营养滋补品和药品等系列产品,使特种资源变成经济优势,其自{『景将更加广阔。12艾蒿黄酮的提取分离乡U化、结构搭定及jI抗钒化件研究第二章艾蒿化学成分的分析有关艾蒿化学成分的研究,国内外曾有大量的报道(王新芳等,2006:SeoJeongMineta1.,2003)。以前的研究多集中注意其挥发油、维生素、三萜类等成分,对艾蒿中黄酮的研究报道较少。本研究首先测定分析了湖北武汉狮子山所产艾蒿地上部分的挥发油、蛋白质、总糖、总酸、总多酚、总黄酮等主要营养成分的含量,旨在确定该品种的艾蒿是否可以作为本课题研究的实验材料。1材料与方法1.1材料、试剂与仪器1.1.1材料艾蒿:ArtemisiaargyiL6v1.etVant,产于湖北武汉狮子山。1.1.2主要试剂石油醚分析纯天津化学试剂有限公司硫酸铜分析纯上海科昌精细化学品公司浓硫酸分析纯信阳市化学试剂厂氢氧化钠分析纯天津市风船化学试剂科技有限公司硼酸分析纯武汉市中南化学试剂厂甲基红分析纯沈阳市试剂三厂溴甲酚绿分析纯上海试剂三厂盐酸分析纯信阳市化学试剂厂乙醇分析纯上海振兴化工一厂甲醇分析纯上海振兴化工一厂丙酮分析纯天津化学试剂有限公司碳酸钠分析纯重庆北碚化学试剂厂钨酸钠分析纯天津化学试剂四厂铝酸钠分析纯上海胶体化工厂溴水分析纯成都市科龙化工试剂厂华中农业人学2008届硕Ij学位论义硫酸锂磷酸无水硫酸钠芦丁1.1.3主要仪器分析天平电子天平101.2型干燥箱分析纯分析纯分析纯标品重庆福斯达化工有限公司上海光铧科技有限公司沈阳市试剂三厂中国药品生物制品检定所SartoriusInstrumentsLtd.,Germany北京赛多利斯天平有限公司上海市实验仪器总厂上海分析仪器总厂Beckman.GermanyMadein紫外光栅分光光度计752型①70pHMeterHeidolph旋转蒸发器XL.1型箱式高温炉电热套挥发油提取器Germany河南省鹤壁市热工仪表厂上海予华仪器有限公司上海岚虹玻璃仪器有限公司1.2实验方法1.2.1新鲜艾蒿(取生长于地上部分)中水分含量的测定准确称耿每份样品2.5009,采用105。C干燥恒重法测定(食品分析,1.2.2新鲜艾蒿中灰分含量的测定准确称取每份样品2.5009,采用525℃干燥恒重法测定(食品分析,2002)。1.2.3新鲜艾蒿中蛋白质含量的测定准确称取每份样品2.0009,采用微量凯氏定氮法测定(食品分析,2002)。1.2.4新鲜艾蒿中总酸含量的测定准确称取每份样品10.0009,采用酸碱滴定法测定(食品分析,2002)。1.2.5新鲜艾蒿中总糖含量的测定准确称取每份样品5.0009,采用比色法测定(食品分析,2002)。142002)。艾蔷趟酮的提耿分离纯化、结构雅定及jC抗钒化件研究1.2.6干燥艾蒿中总黄酮含量的测定(刘志勤等,2004)1.2.6.1标准曲线的制备精确称取芦丁标准品O.0209,用95%乙醇超声溶解,并定容于100mL容量瓶中。准确吸取标准品溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0mL,分别置于25mL比色管中,加30%乙醇至6mL,加入lmL5%的NaN02,摇匀后静置6min,再加入lmLlO%的AL(N03)3,摇匀后静置6min,再加入10mL4%的NaOH,加水至25mL摇匀后静置15min,以第一支试管溶液为空白,用1cm比色皿,在510nm下分别测定不同浓度的芦丁的吸光度。即得标准曲线吸光度Y和浓度X的关系式:Y=0.446X--0.0105,R=0.9999。1.2.6.2样品的测定取lmL提取后的试液按1.2.6.1的方法测定样品的吸光度Y,由标准曲线计算总黄酮浓度。1.2.7干燥艾蒿中总多酚含量的测定采用Folinfen—Ciocalteau法测定干燥艾叶中总多酚的含量(Singleton1965)。1.2.7.1配制试剂配制Folinfen.Ciocalteau试剂和20%饱和碳酸钠溶液。1.2.7.2标准曲线制作用lOmL乙醇溶解0.5009没食子酸,定容至lOOmL,分别移取O、1.0、2.0、3.0、5.0、10.OmL到lOOmL容量瓶中,用水定容。这些溶液可以分别表示为O、50、100、150、250、500mg/L(没食子酸)。从上述不同浓度的标准溶液中分别移取1.0mL加入到100mL容量瓶中,再分别加入60mL去离子水,混合;加入5mLFolinfen.Ciocalteau试剂,混合;在0.5.8min内,加入15mL20%碳酸钠溶液,混合,定容。将上述标准溶液在20℃下放置2h后,在765nm波长下测定吸光值。测定的标准曲线回归方程为:y=0.0011x+0.0168.R2=O.9995VLeta1.,v:765nm处所测Abs;x:所测样品溶液的总多酚浓度(rng/L)。华中农业人学2008届坝Ij学位论文1.2.7.3样品中总酚含量的测定取0.2mL样品溶液,加入12mL水、lmLFC试剂,静置8min,加入3mL20%碳酸钠溶液,加水定容至20mL,摇荡,静置2h,在765nm处比色。按照上述标准曲线测定方法,测定其吸光值,并计算样品中总酚含量。总酚含量=CxVxn/(Wx1000)x100%C:总多酚浓度,mg/L;V:溶液体积,mL;n:稀释倍数;W:取样量,mg。1.2.8干燥艾蒿中挥发油含量的测定取509的艾蒿粉末,加入200mL水浸泡lOb,连接挥发油提取器,采用常规共水蒸馏法回流提取5h,收集挥发油,置冰箱中冷藏。最终提取挥发油的收油率约为0.57%。挥发油为黄褐色透明油状物,具有浓郁香味。2结果与分析表2-1艾蒿中主要化学成分含量测定结果Tablet2-1Analysisofmainnutritionelementsandflavonoidpercent3结论湖北武汉狮子山所产艾蒿黄酮含量较高,有较高的研究价值,所以确定为实验材料。16艾筒黄召日的提取分离乡U化、结构豁定及)e抗瓴化件研究第三章艾蒿黄酮的提取、分离、纯化艾蒿为临床常用中药,对高血压、冠心病及高血脂症等具有防治作用,黄酮类成分为其主要活性部位。本论文对艾蒿总黄酮的提取工艺、分离纯化进行了研究,以期为艾蒿总黄酮深度丌发奠定一定的基础。1材料与方法1.1材料1.1.1实验材料艾蒿:产于湖北武汉狮子山。自然风干,制成粉术密闭低温保存备用。大孔树脂:ADS.17型,天津市海光化工有限公司;D.101、AB.8大孔树脂均为南开大学化工厂产品;芦丁对照品,纯度>99%,中国药品生物制品检定所);SephadexLH.20,Sigma。1.1.2化学试剂盐酸乙醇正丁醇NaOH分析纯分析纯分析纯分析纯分析纯分析纯标品分析纯分析纯信阳市化学试剂厂上海振兴化工一厂天津市化学试剂二厂天津市风船化学试剂科技有限公司上海恒利精细化工有限公司沈阳试剂一厂中国药品生物制品检定所上海虹光化工厂天津化学试剂有限公司乙酸乙酯亚硝酸钠芦丁硝酸铝石油醚1.1.3主要仪器101.2型干燥箱分析天平电子天平上海市实验仪器总厂SartoriusInstrumentsLtd.,Germany北京赛多利斯天平有限公司17。仁中农业人学2008届硕l:学位论文818型Ph计752型紫外光栅分光光度计m70pHMeterOROINOResearch,Inc上海分析仪器总厂Beckman,GermanyMadeinHeidolph旋转蒸发器恒温水浴锅Germany浙江检测仪表厂1.2试验方法1.2.1测定方法艾蒿黄酮(FlavonoidsofArtemisiaargyi,简称FA)含量的测定:采用硝酸铝-亚硝酸钠.氢氧化钠比色法分析(刘志勤等,2004)。1.2.2艾蒿黄酮的单因素试验1.2.2.1乙醇浓度对提取的影响准确称取干燥艾蒿粉术样品1.0009,料液比为1:15,在70"C条件下提取一次,提取时间为180分钟,乙醇浓度分别为50%、60%、70%、80%、90%。过滤,滤液用相应浓度的乙醇定容至100mL,吸取1.0mL,此溶液即为样品溶液。1.2.2.2料液比对提取的影响准确称取干燥艾蒿粉术样品1.0009,用60%的乙醇,在70℃条件下提取一次,提取时间为180分钟,料液比分别为1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:35,。过滤,滤液用60%的乙醇定容至100mL,吸取1.0mL,此溶液即为样品溶液。1.2.2.3时间对提取的影响准确称取干燥艾蒿粉末样品1.0009,用60%的乙醇,料液比为1:15,在70℃条件下提取一次,提取时间分别为60、120、180、240、300分钟。过滤,滤液用60%的乙醇定容至lOOmL,吸取1.0mL,此溶液即为样品溶液。1.2.2.4温度对提取的影响准确称取干燥艾蒿粉末样品1.0009,用60%的乙醇,料液比为1:15,提取时间为180分钟。提取温度分别为40、50、60、70、80℃。过滤,滤液用60%的乙醇定容至100mL,吸取1.0mL,此溶液即为样品溶液。艾.苗黄酬的提取分离纯化、结构貉定发je抗钣化件:|{Jf究1.2.2.5提取次数对提取的影响准确称取干燥艾蒿粉术样品1.0009,用60%的乙醇,在80"C条件下提取,每次提取时间为90分钟。提取次数分别为1、2、3、4、5次。过滤,滤液用60%的乙醇定容至100mL,吸取1.0mL,此溶液即为样品溶液。1.2.3艾蒿黄酮的正交试验在单因素实验的基础上,选出影响艾蒿黄酮提取率的3个主要因素(提取温度、时间及乙醇浓度)设计正交实验,进行优化组合,考察指标为:艾蒿黄酮提取液的吸光值。表3-1正交试验的因素和水平水平X1时f司(min)X2乙醇浓度(%)X3温度(℃)1.2.4艾蒿黄酮柱层析分离1.2.4.1艾蒿提取液的制备称取艾蒿干粉3009,以57%的乙醇,料液比为1:20,在73℃回流浸提3h,抽滤得艾蒿提取液,回收溶剂,浓缩之后的提取液黄酮含量为37.56mg/mL。1.2.4.2树脂的预处理(张素华等,2006)将大孔树脂于95%乙醇中浸泡8h,然后用蒸馏水洗至无乙醇;再用5%HCl溶液浸泡3h,用蒸馏水洗至流出水pH值为中性;然后用5%NaOH溶液浸泡3h,用蒸馏水沈至流出水pH值为中性。每次上样沈脱完毕后,先用2%HCl沈至无色及用蒸馏水洗至pH值为中性;再用2%NaOH洗至无色,最后用蒸馏水洗至pH值为中性。1.2.4.3大孔树脂的筛选(李春美等,2006)将浓度为37.56mg/mL的艾蒿提取浓缩液分别通过已预处理好的D一101、ADS.17、AB.8树脂柱,柱体积为22mL,柱长度12cm,柱内直径1.3cm(按树脂体积算)进行动态吸附。用I%FeCl3检查流出液,待反应呈阳性(检测显色)时,表明有黄酮流出,树脂吸附达到饱和,停止上样,记录上柱量。吸附1小时后,树脂柱先用水沈至无色并用苯酚浓硫酸法检测至无糖,再用95%乙醇沈脱至沈脱液19华中农业人学2008届颂l:学位论文无色为止。将乙醇沈脱液回收、沈脱物冷冻干燥称重、测定总黄酮含量、计算总黄酮回收率。总黄酮吸附量、吸附率、解吸率、总黄酮回收率分别按下列公式计算:总黄酮吸附量A=(Bo—B1)/V吸附率QI=(Bo-Bi)/Boxl00%解吸率Q2=B2/(Bo-BI)×100%总黄酮回收率R=B2/Boxl00%(1)(2)(3)(4)沈下来的黄酮量,mg;卜湿柱体积,mLg1.2.4.4上柱量的确定式中彳——总黄酮吸附量,mg/mL;Bo——上柱总黄酮量,mg;BI——被水Ql——吸附率,%:Q2——解吸率,%;B2——乙醇沈脱液中黄酮总量,mg;灭——总黄酮回收率,%。分别取3、4、5、6mL艾蒿粗提浓缩液,上柱,柱体积为22mL,柱长度12cm,柱内直径1.3cm(按树脂体积算)。吸附14,时后,先用大量蒸馏水淋沈,直到洗脱液无色并用苯酚浓硫酸法检测不出糖为止,然后用95%的乙醇洗脱至FeCl3检测呈阴性(不显色),收集沈脱液,测洗脱液黄酮含量和回收率。1.2.4.5淋洗条件的确定取4mL艾蒿粗提浓缩液,.上柱吸附1小时后,分别用pH为2、3、4、5、6.3(未调节pH)的蒸馏水淋洗,直到用苯酚浓硫酸检测无糖反应为止,再用95%的酒精洗脱,直到用1%FeCl3检测不显色为止,收集沈脱液,测沈脱液总黄酮含量和回收率。1.2.4.6洗脱剂乙醇浓度的确定取4mL艾蒿粗提浓缩液,上柱后用pH5的蒸馏水淋洗,直到用苯酚浓硫酸检测无糖反应为止,然后分别用30%、50%、70%、95%的乙醇沈脱,直到用I%FeCl3检测不显色为止。收集沈脱液,将乙醇沈脱液回收乙醇,分别浓缩,真空冷冻干燥、称重、测定冻干物的黄酮纯度、计算总黄酮回收率。1.2.4.7洗脱液pH值对AB.8大孔树脂纯化艾蒿黄酮的影响取4mL艾蒿粗提浓缩液,上柱后用pH5的蒸馏水淋洗,直到用苯酚浓硫酸检测无糖反应为止,然后用pH值分别为2、3、4、5、6.3(未调节)的50%的乙醇洗脱,直到用I%FeCl3检测不显色为止。收集洗脱液,将乙醇沈脱液回收乙醇,分20艾蔷冀酬的提取分离纯化、结构峪定及1e抗钒化件研究别浓缩,真空冷冻干燥、称重、测定冻干物的黄酮纯度、计算总黄酮回收率。1.2.4.8动态洗脱曲线的考察按照上叙确定的吸附沈脱条件,取艾蒿粗提浓缩液上柱、吸附、沈脱(柱体积为22mL),每15mL收集一管,共收集7管,测每管中沈脱液黄酮量,据此绘制洗脱曲线。1.2.4.9大孑L树脂重复使用次数的考察按上述确定的吸附、沈脱条件,取艾蒿提取液进行上柱、吸附和洗脱,在同一根树脂柱上重复操作4次,分别计算4次总黄酮吸附率,考察树脂重复使用的效果。总黄酮吸附率按式(5)计算:Q3=if/D)×100(5)式中Q3——总黄酮吸附率,%;D一上样总黄酮量,rag;卜-被吸附在树脂柱上的黄酮量,mg。1.2.5AB.8大孔树脂制备艾蒿黄酮按照上述1.2.4条件采用相应4倍数的树脂柱,柱长度48cm,柱内直径5.2cm,将艾蒿提取浓缩液经过AB.8大孔树脂纯化。1.2.6艾蒿黄酮分离纯化1.2.6.1艾蒿黄酮的液相萃取纯化艾蒿黄酮的乙醇提取物称为FA0。经过大孔树脂纯化的艾蒿黄酮称为FAl,取一定量FAl溶于少量水,再分别用乙酸乙酯、石油醚、正丁醇萃取分离,乙酸乙酯、石油醚、正丁醇与水的体积比为3:1,反复萃取3次,合并萃取液,将各相真空浓缩、冷冻干燥后即得乙酸乙酯相(FA2)、乙酸乙酯水相(FA3)、石油醚相(FA4)、石油醚水相(FA5)、正丁醇相(FA6)、正丁醇水相(FA7)。1.2.6.2艾蒿黄酮的葡聚糖凝胶纯化用2.3倍柱体积的40%甲醇预平衡SephadexLH.20色谱柱(40cmx1.5cm),称取乙酸乙酉匕*H(FA2)10rag,溶于lmL40%甲醇溶液,上样,用40%甲醇沈脱,流速lmL/min,多次制备,真空浓缩、冷冻干燥后所得黄酮为FAS。2l华中农业人学2008届顾I:学位论义2结果与分析2.1单因素试验结果与分析在其它条件一样的条件下,研究了提取温度、提取时间、料液比、提取次数、及提取液浓度对艾蒿黄酮提取效果的影响。2.1.1乙醇浓度对提取效果的影响图3.1乙醇浓度对提取效果的影响Fig.3-1Effectofethanolconcentrationonextrationratio由图3.1可以看出,乙醇浓度在50%到60%范围内,随着浓度增大,提取率也随之增大,但是60%以后,提取率又逐渐下降,这是因为黄酮糖苷是由两部分组成,甙元成分不易溶于水,而糖又易溶于水,因此就提取黄酮类化合物,乙醇与水达到最佳比例时,提取率最高,所以选取60%左右作正交试验。2.1.2温度对提取效果的影响口.41型米o.3,毯O.374D∞607D_D温度℃图3-2温度对提取效果的影响Fig.3-2Effectofextrationtemperatureonextrationratio艾篱战酮的提取分离争U化、结构裕定及1e抗瓴化忡研究结果如图3.2。随温度的升高,总黄酮提取率呈增加趋势。但是,温度过高时,易造成溶剂的损失,浸提效果反而下降。鉴于总黄酮的热稳定性及溶剂的损失问题,对总黄酮来说,选择提取温度范围为70。C左右。2.1.3料液比对提取效果的影响D.4O.35蜊米0.3蓉O.251:101:151201251:30料液比图3-3料液比对提取效果的影响Fig.3-3Effectofratiosofsolidtoliquidonextrationratio结果如图3.3。随着溶剂量的增加,总黄酮的提取率逐渐升高,N25倍量时基本上达到最高,且与1:20的总黄酮提取率基本上持平。一般来说,料液比达到一定程度,提取率不会增加很多。但是料液比增加,给后处理工序增加困难,在保证提取效果的同时,应尽量减少溶剂用量和降低蒸发浓缩负荷,因此料液比以1:20为宜。2.1.4提取时间对提取效果的影响图3-4提取时间对提取效果的影响Fig.3-4Effectofextrationtimeonextrationratiof仁中农业人学2008届坝f:学位论义结果如图3.4。黄酮类化合物的提取率在2h内基本上达到最高,3h以后趋于平缓。时间再延长不利于生产周期,会增加生产成本和消耗,所以选取2~3h作正交试验。2.1.5提取次数对提取效果的影响O.舶0.相趔米D.d毯0.56D.霓次数图3.5提取次数对提取效果的影响Fig.3—5Effectofthenumberofexperimentonextrationratio从图3-5可以看出,提取次数越多,Abs越大,得率越大,但当提取3到4次后,吸光值增加不大,可能是随着提取次数的增加艾蒿中黄酮类物质己基本溶出。考虑到成本,以提取2次为最佳点。2.2中心组合实验结果2.2.1回归方程及方差分析根据Box.Berdmken的中心组合实验设计原理,设计了三因素三水平的响应面分析实验(费荣昌,2001)。参考单因素实验结果,以时间、乙醇浓度、温度作主要因素。为避丌二次提取时残渣转移的损失所带来的影响,每个组合仍以提取一次的Abs计算。中心组合实验方案及结果如图表3.2、3.3所示。以Abs为响应值(Y),通过SAS软件的RSREG程序对实验资料进行响应面分析,经过二次回归拟合后求得响应函数,即回归方程为:Y=0.436000-0.001875Xi一0.015625X2+0.007250X3-0.025125Xiz.0.006250X2X1.0.023625X22.0.007000X3Xl一0.015000X3X2.0.031375X3224艾-酱竹酮的提取分】】j!i鱼L化、结构搭定及Je抗钒化忡研究表3.2正交试验的因素和水平Table1Factorsandleveloftheorthognalexperiments水平Xl时间(rain)X2乙醇浓度(%)X3温度(℃)表3-3正交试验设计及试验结果Table2layoutoftheorthognalexperimentsandstudyresults试验序号A2●2345678222113311332B1l3322221313222冈素C13l313l32222222吸光值0.3670.418O.3740.3650.3760.3980.3750.3690.3970.3700.4170.3650.4320.4390.4379加U屹"M1522表3-4回归方程的方差分析结果Table3-4Varianceanalysisresultsofregressionequation方筹米源一次项二次项交互项Xl平方和0.0024020.0069830.0012520.0027110.0050700.00515l0.0106370.0004740.0000260.011137白由度33平均平方和0.00080070.00232770.00417330.00067800.0012680O.00128800.00181890.00015800.0000130F8.0123.294.186.7812.6812.8811.8312.15显#性P34449NS●X2X3●●●●同归火拟项误差总和注:3214NS·表示P<5%水平显著,··表示P<1%水平显著,NS表示不显著由表3-4可以看出,回归方程的一次项在O.05水平上显著,二次项在O.Ol水平上显著。交互项的F值不显著,说明因素问的交互作用不大。总回归方程在‘#中收n^学2008R倒J学位呛立O01水平上显著,说明上述回归方程描述各国素与响应值之间的关系时.其因变量与全体自变量之『BJ的线性关系是显著的,即这种方法是可靠的。失拟项F值不显著,说明方程对实验拟台较好。温度和乙醇浓度对黄酮提取率的影响在O水平上显著,提取时阳J对黄酮提取率的影响在005水平上显著。22012响应面分析“‰zlomI柏刚Ⅻo∞x2as图3.6(A)时间、乙醇浓度对提取的影响响应面图Fig.7Responsesurfaceplotoftheeffectsofextractionandethanoiconcentration8functionoftime。~~:‘~i~:}图3-6(B)时间、乙醇浓度对提取的影响等高线圈Fig.3-8Contourmapoftheeffectsofextractionetha[10lconcerttratiOasafunctionoftimeand量*竹削的攫取;,月}L化、结构端2&』【抗饥化忡w宄y04知704l2l0耍射。”‰l舶xl8000订33I柏l∞∞0。酣67x3圉3.7(A)时问、温度对提取的影响响应面图Fig.3-7(A)Responsesurfaceplotoftheeffectsofextractionfunctionoftimeandtemperatureasa。~:。_…1÷一。■图3-7(B)时间、温度对提取的影响等高线图F蟾3—7(B)Contourmapoftheeffectsofextractionasafunctionoftimeandtemperature。∞翼Ⅻ船O冀70j∞∞加舒盯站图3-8(A)温度、乙醇浓度对提取的影响响应面图Fig.3-8(A)Responsesurfaceplotoftheeffectsofextractiontemperatureandethanol2735afunctionof·仁中农业人学2008届硕Ij学位论义…~呻∞:一’e}e:一。O、:∞一0:芷一●5,‘一‘0●eC'图3.8(B)温度、乙醇浓度对提取的影响等高线图Fig.3-8(B)Contourmapoftheeffectsofextractionasafunctionoftemperatureandethanolconcentration在中心组合实验的基础上,经曲面拟合,由回归方程可以计算出提取的最佳工艺条件为:时间149.47min,乙醇浓度56.04%,温度72.12℃。艾蒿黄酮提取率理论值可达89%。为了检验拟合结果的可靠性,采用上述最佳条件进行验证实验,将最佳提取条件修正为时间149min,乙醇浓度56%,温度72℃,料液比l:20,提取2次。重复3次取平均值,艾蒿黄酮提取率为91.2%,证明最佳提取条件的可靠性。2.3艾蒿黄酮的纯化2.3.1大子L树脂的筛选表3.5Table3-53种大孔树脂对艾蒿黄酮的吸附分离性能比较ComparisonofadsorbingandseparatingcapabilityofsixtypesofmacroporousresinonArtemisiaargyiflavonoids大孔树脂的吸附性能对黄酮的纯化影响很大,树脂的极性和空间结构(主要艾-篙竹酮的提取分离纯化、结构搭定及1e抗瓴化忡研究指孔径、比表面积及孔容等)是影响吸附性能的重要因素。在所选择的3种大孔树脂中,D.101非极性,AB.8为弱极性,ADS.17为极性(冯涛等,2002)。由表3-5可知,AB.8型大孔树脂分离纯化艾蒿总黄酮效果较好,总黄酮吸附量最高,回收率、吸附率最大,因为黄酮具有多酚结构和糖苷键,显弱极性,因而有利于弱极性树脂的吸附。2.3.2上柱量的确定表3.6不同上柱量对AB.8大孔树脂分离纯化艾蒿黄酮的影响Table3-6EffectofdifferentloadedamountonthepurificationofArtemisiaargyiflavonoidsbyusingAB一8typeresin由表3.6可知,柱体积为22mL,4mL时上样达到饱和;上柱量为3mL时,黄酮回收率最高;但是上柱量4mL时,洗脱液中黄酮含量最大,回收率只匕L3mL略低。考虑到纯化效率,粗提液上样体积以4mL为宜(郑功源等,2003)。2.3.3淋洗条件的确定图3.9淋洗液pH值对艾蒿黄酮纯化效果的影响Fig.3—9InfluenceofpHvaluesofwateronthepurificationofArtemisiaargyiflavonoids由图3—9可知水的pH值对纯化有影响,当pH值5时总黄酮回收率最高,以pH值5的水洗效果最好。华中农业人学2008届硕l:学位论文2.3.4洗脱剂乙醇浓度的确定表3.7乙醇浓度对AB.8大孔树脂纯化艾蒿黄酮的影响Table3-7EffectofethanolconcentrationonthepurificationofArtemisiaargyiflavonoidsbyusingAB-8typeresin由表3.7可知乙醇浓度95%时,回收率最高,但是乙醇浓度太高,将大部分杂质也沈出来了。乙醇浓度50%时,冻干物的纯度最高。30%的乙醇沈脱时,树脂颜色泛黄褐色,流出的黄酮液颜色液很浅,大部分黄酮没有洗下来,其它浓度的乙醇沈脱时均能见到明显的颜色变化。因此洗脱剂乙醇浓度50%为宜。2.3.5洗脱液pH值对AB.8大孑L树脂纯化艾蒿黄酮的影响表3-8洗脱液pH值对AB-8大孔树脂纯化艾蒿黄酮的影响Table3-8EffectofpHvaluesofeluentonthepurificationofArtemisiaargyifiavonoidsbyusingAB-8typeresin由表3-8可以看出pH4时,黄酮纯度和回收率略高于其它。因此,50%的乙醇沈脱液最佳pH值为4(BoqiangFu2.3.6动态洗脱曲线的考察卯如403020etal,2005)。1000l2345678体积/15m1.,图3.10Fig.3-10EluentAB.8大孔树脂洗脱曲线ofAB-8typemacroporousresincurve艾筒黄酬的提取分离纯化、结构黪定及JL抗氧化性研究动态沈脱效果见图3-10。从沈脱曲线可以看出?4倍柱体积50%的乙醇就基本可将吸附在树脂上总黄酮沈脱下来,并且曲线出峰快。沈脱液用旋转蒸发器回收乙醇后,冷冻干燥,产品纯度达到69%。因此,用5倍柱体积50%乙醇沈脱效果很好(YujieFueta1.,2007)。2.3.7大子L树脂重复使用次数的考察表3-9大孔树脂使用次数考察Table3-9Usingtimesofmacroporousresin使川次数吸附率%83.5782.6180.9453.12由表3.9可见,树脂重复使用3次后,总黄酮吸附率下降,故AB.8大孔树脂只宜重复使用3次。2.3.8大孔树脂制备艾蒿黄酮按照上述2.3条件采用相应4倍数的树脂柱,柱长度48cm,柱内直径5.2cm,将16mL'浓度为37.56mg/mLl钓l艾蒿提取浓缩液按照上述纯化条件经过AB一8大孔树脂纯化,产品真空干燥后纯度达69%。2.4黄酮分离纯化结果与分析表3.10艾蒿黄酮纯化产物结果分析Table3—10ResultsandanalysisofrefinedproductsofFA由表3.10分析可知,石油醚和J下丁醇萃取效果不是很好,乙酸乙酯萃取分离FA的效果十分明显,FA2黄酮含量达到78.28%。FA2经过葡聚糖凝胶纯化后(FAS),黄酮含量达到99.16%。牛中农业人学2008届顾Ij学位论义3结论1)研究表明,通过以上单因素实验,在中心组合实验基础上,通过响应面分析法得出了提取FA的最佳工艺组合:时间149min,乙醇浓度56%,温度72℃,料液比1:20,提取2次。在此最佳工艺组合下FA的平均提取率可达91.2%。2)AB.8大孔树脂纯化艾蒿黄酮的最佳条件:(树脂柱长度48crn:柱内直径5.2cm;初始上样液黄酮含量为37.56mg/mL)上样量为16mL,淋洗剂为pH4的蒸馏水,洗脱剂为pH4的50%乙醇,洗脱剂用量为5倍柱体积,树脂可以重复使用3次,产品真空干燥后FAl纯度达69.37%。3)乙酸乙酯相(FA2)纯度达78.28%,得率为2.64%;FA2经过葡聚糖凝胶纯化后(FA8),黄酮含量达到99.16%,得率为1.89%。32艾蔷赞酮的提取分离纯化、结构峪定及』L抗瓴化惮研究第四章艾蒿黄酮的结构鉴定本文旨在采用UV、IR、HPLC、HPLC.ESI/MS等现代分离检测技术,研究艾蒿黄酮的聚合度,基本组成单元,链的连接方式等结构信息,进而对其进行结果鉴定。1材料与方法1.1材料、试剂与仪器.1.1.1材料材料:艾蒿黄酮(FA)即第三章所得到的艾蒿黄酮的葡聚糖凝胶纯化物FAS。1.1.2主要试剂甲醇、乙酸为色谱纯,其余试剂为国产分析纯,水为去离子水。1.1.3主要仪器UV-1700紫外扫描仪SHIMADZU‘470FT-IR同本岛津公司ThermoNICOLETNEXUSVarianCo.,USAAgilentCo.,USAVarian230型高效液相色谱(PDA检测器)Agilent1100系列液质联用仪(DEl4915085DAD检测器)1.2实验方法1.2.1艾蒿黄酮的紫外可见光谱分析取一定量的艾蒿黄酮FAS样品,用甲醇溶解,浓度为0.01mg/mL,在紫外光谱仪上扫描,扫描波长.(200nm.500nm)。1.2.2艾蒿黄酮的红外光谱分析艾蒿黄酮与溴化钾按2:100的比例混合,研磨压片,采用傅立叶变换红外光33华中农业人学2008屙硕{:学位论义谱仪分析。红外光谱条件如下:扫描频率:32times/s,扫描范围:4000.400cm一。1.2.3艾蒿黄酮的HPLC分析采用Varian230型高效液相色谱仪(PDA检测器),DiamonsilC18(4.6minxl50mmx5um)色谱柱,检测波长360rim,柱温25.0"C,进样量101.tL,流速1.0mL/min,流动相:A为1%乙酸/水;B为甲醇。沈脱梯度:0-5min,20%.37%B:5-25min,37%一50%B;25-35rain,50%一60%B;35—45min,60%.90%B:45.50min,90%B;50.55min,90%.20%B;55.60min,20%B。对FAS进行分析,以溶剂B溶解样品进样(MaYLeta1.,20011.2.4艾蒿黄酮的HPLC.ESI/MS分析采用Aglient1100SeriesLC/MSDTrap液质联用色谱仪,配有二元梯度泵,ZorbaxDAD检测器,柱温箱和自动进样器。SB.C18色谱柱(150x2.1mm,51LLm),流速:0.2mL/min,进样量4.0uL,检测波长360nm。流动相:(A)1%乙酸/水(B)甲醇(Hugheseta1.2001)。洗脱梯度:0.5min,20%.37%B;5-25min,37%.50%B;25-35min,50%一60%B;35.45min,60%-90%B:45-50min,90%B;50-55min,90%一20%B:55.60min,20%B。ESI方式离子化,采用负离子模式,雾化压力为20psi,干燥气体的流速为7.00mL/min,温度为325℃,毛细管电压为4Kv;扫描范围:100—1000m/z(JianHarteta1.,2007;Cuyckenseta1.,2002)。艾筒黄酮的提取分离纯化、结构搭定及Je抗氧化忡研究2结果与分析2.1艾蒿黄酮的紫外可见光谱及图谱分析1O.80.6O.4O.20200250300350400450500波长/nm图4.1艾蒿黄酮(FAS)Uv光谱图Fig.4—1UVspectrogramofFAS由图4.1可知,黄酮的紫外光谱中有两个主要的吸收峰组成,其中之一出现在250~280nm(峰带II),另一个在340~390nm(峰带I)。一般来说,峰带II是由A一环苯酰系统引起,而峰带I是由B一环肉桂酰系统引起。2.2艾蒿黄酮的红外光谱及图谱分析M二嚣|一…………~一…~i~F…~r_~r,~,,一,-r…,,r一。,~…Ⅳ。一…,+一,~,,r^…¨姗l呻0Ifet,m'ast/忆rs(tat-1)图4.2艾蒿黄酮FAS红外光谱Fig.4·2IRspectrogramofsephadexLH-20extractionsofFA从特征峰分布的区域来分析,可以断定1700--1200ClTI.1区域的吸收以黄酮35华中农业人学2008届顾lj学位论文类化合物的特征吸收峰为主。黄酮类化合物的特征吸收峰一般出现在1697,1604,1522,1446和1281cm.1。1281.13ern。1和1174.34cm一1吸收峰为C环中的C.0一C伸缩振动;1604.33cm~,1522.07ern一,1446.51cm‘1和1370.41ernJ是苯环的骨架振动特征吸收;3419.65cm。峰为黄酮分子中羟基的伸缩振动。2.3艾蒿黄酮的HPLC,HPLC.ESI/MS分析4030≥毫201002025Minutes图4.3SephadexLH-20纯化物高效液相色谱图Fig.4-3HPLCchromatogramofsephadexLH·20extractionsofFA图4_4FAS总离子流图Fig.4-4BPC士AIIMSchromatogramofref'medproductsofFA艾.管黄酬的提取分离纯化、结构搭定及Je抗能化十牛研究图4.512.669min时对应的一二级质谱图(2号峰)Fig.4-5MSchromatogramof12.669minPeak图4.613.050min时对应的一级质谱图(3号峰)Fig.4-6MSchromatogramof13.050minPeak由图4.5可知,2号峰紫外光谱在330nm和245nm处有强吸收峰,结果该化合物的苷元可能为5,7,47一三羟基黄酮;在其负离子一级质谱中出现563.2的准分子离子峰,可知其分子量为564。结合紫外光谱分析结果以上,初步判断化合物可能含糖基的黄酮苷。在m/z563的二级质谱扫描图中,m/z503为[M.H-CHOH·CHO]。,m/z473为[M—H-CHOH-CHO·CH-OH]‘;m/z383为[503-H-CHOH.CHOH---CHO.CH.OH]。,m/z353为[383.CH.OH]。(见图4-6),表明该化合物的苷元分别以碳苷键与两个糖连接,而且一个为五碳糖,一个为六碳糖;进一步推测其结构为5,7,47.三羟基黄酮.3.C.阿拉伯糖,6.C.葡萄糖苷;即芹菜素-3-C邛可拉伯糖,6一C-葡萄糖苷。其推断的结构式:华中农业人学2008届坝I:学位论文图4.72号峰结构式Fig4-7Thestructuresofcompound22号峰其可能的裂解方式如下:由幽4-6可知,3号峰一级质谱图中出现的准分子离子峰m/z563.2可推断其分子量为564:m/z431.3为[M.H.132]。丢失一分子木糖;离子峰为431.3可推测出可能是芹菜素.葡萄糖苷,所以3号峰可能是芹菜素一3一C一木糖,6-C一葡萄糖。艾蒿贵酬的提取分离乡U化、结构搭定及JC抗能化件研究阳^图4.815.189时对应的一二级质谱图(4号峰)Fig.4-8MSchromatogramof15.189minPeak由图4.8可知,4号峰一级质谱图中出现的准分子离子峰rn/z475.1可推断其分子量为476;其二级质谱图中m/z298.9可推断出含有香叶木素,475—298.9=176表明丢失一分子己糖,推出该物质为香叶木素.己糖苷。图4-915.189时对应的一级质谱图(5号峰)Fig.4-9MSchromatogramof15.822minPeak由图4-9可知,5号峰一级质谱图中出现的准分子离子峰m/z447.1可推断其分子量为448,可能为槲皮素.鼠李糖苷。没有二级质谱,无法进一步推测。3结论通过对艾蒿黄酮进行的UV、瓜光谱分析,推断了FA的基本骨架结构。通39华中农业人学2008届硕I:学位论义过对艾蒿黄酮进行的HPLC、HPLC.ESI/MS色谱分析,得出艾蒿中含有多种黄酮,HPLC.MS进一步证实了艾蒿中含有以芹菜素、槲皮素、香叶木素为苷元的黄酮,与报道的相符。艾篙黄酬的提取分离多b化、结构搭定及lC抗瓴化十牛研究第五章艾蒿黄酮的抗氧化活性研究近年来,随着对传统合成抗氧化剂BHT,BHA,TBHQ等毒性问题的提出,天然抗氧化剂越来越受到食品饲料等行业的青睐,特别是植物源抗氧化剂因其具有来源广泛、提取率高、抗氧化性强、与机体亲和力强和安全性高等优点,使天然抗氧化剂的研究逐渐成为热点(ReneTorreseta1.,2006)。其中最有研究价值的就是广泛存在于植物体的黄酮类化合物(黄酮醇、异黄酮、黄酮、黄烷酮)以及黄酮类化合物的前体物(酚酸和儿茶酸等)(朱宇旌等,2006)。黄酮类化合物具有抗癌、抗病毒、抗菌、抗过敏、抗血管脆性和血小板聚集及抗糖尿病并发症等多种生理活性与药理作用,而这些生理活性是以黄酮类化合物的抗氧化活性为基础的(赵雪梅等,2003)。黄酮类化合物具有很强的抗氧化活性,如清除超氧阴离子、羟基自由基和过氧自由基等,同时能显著提高超氧化物歧化酶(SOD)和谷肤甘肽过氧化物酶(GSH.PX)均等抗氧化酶的活性,对H202有明显的抑制效应(杨转琴等,2006)。黄酮类化合物可以两种机理起抗氧化作用:(1)黄烷醇可与金属生成螯合物。螯合作用发生在3.羟基.4.酮基上,当A环上有5位羟基时,螯合作用则发生在5.羟基.4.酮基上。B环上的邻醌结构也有螯合金属的性能。(2)黄酮醇的作用机理是作为自由基的接受体而阻碍自由基连锁反应从而起到抗氧化作用。(BashirM.Rezketa1.,2002;Makarshin,2000)。1材料与方法1.1材料、试剂与仪器1.1.1材料艾蒿黄酮:即第三章所得到的两种不同类型的FA提取物(乙酸乙酯萃取物FA2、SephadexLH.20纯化物FAS)。昆明种小鼠,雄性,清洁级,体重20___29。购自湖北省疾控中心。1.1.2主要试剂碘化钾三氯甲烷分析纯分析纯41上海化学试剂有限公司上海化学试剂有限公司华中农业人学2008届硕fj学位论文可溶性淀粉分析纯硫代硫酸钠分析纯BHT食品级抗坏血酸分析纯柠檬酸分析纯酒石酸分析纯小牛胸腺DNA生化试剂鲁米诺含量97%邻苯三酚分析纯邻菲哕啉分析纯硫酸铜分析纯碳酸氢钠分析纯MDA测定试剂盒生化试剂SOD测定试剂盒生化试剂牛血清白蛋白生化试剂亚油酸生化试剂硫酸亚铁。AR三氯乙酸(TCA)AR铁氰化钾AR1.1.3主要仪器WG2003型台式干燥箱BPCL型超微弱化学发光测量仪分析天平电子天平电热恒温水浴锅Sartorius分析天平恒温培养箱低温高速离心机北京亚太龙兴化工有限公司河南焦作市化工三厂上海源琨精细化工有限公司中国医药(集团)上海化学试剂公司广东西陇化工厂上海试剂一厂美[]sigma公司美匡lsigma-Aldrich集团公司中国医药(集团)上海化学试剂公司上海华东师范大学化工厂中国上海精细化学品公司上海虹光化工厂南京建成生物工程研究所南京建成生物工程研究所北京双旋微生物培养基制品厂北京石景山化工厂沔阳化学试剂二厂上海自i『进化学试剂厂沈阳市试剂一厂重庆实验设备厂一分厂中国科学院生物物理所SartoriusInstrumentsLtd.,Germany北京赛多利斯天平有限公司上海天平仪器厂MadeinGermany武汉市武昌实验仪器厂Hitachi.Japan42艾筒竹酮的提取分离乡U化、结构搭定及』E抗锻化件研究1.2实验方法1.2.1艾蒿黄酮对自由基的清除作用采用BPCL型超微弱化学发光测量仪(中国科学院生物物理所)进行测定,测试条件:Hi.V800;Kv一1;记录的波长范围:180.800nm;温度:30℃。1.2.1.1艾蒿黄酮对超氧阴离子的清除作用采用邻苯三酚一鲁米诺化学发光体系(Zhaoeta1..2003)。鲁米诺用0.05mol/L的NaOH溶液配成0.05mol/L浓度的溶液,在避光处保存,临用前用双蒸水稀释成lmmol/L的溶液,邻苯三酚用lmmol/LHCl配成0.01mol/L的溶液,4"C冰箱中保存,用前用双蒸水稀释成16倍得6.25x104mol/L溶液。0.05mol/LpH10.2的Na2C03.NaHC03缓冲液(含O.1mmol/LEDTA)用自仃现配,实验前与lmmol/L鲁米诺以2:1(V:v)混合成鲁米诺和碳酸盐缓冲液混合物。测量时,向发光池中注入10.OuL不同浓度的样品(以样品缓冲液为对照),然后注入6.25x10"4mol/L邻苯三酚0.05mL,最后加入鲁米诺和碳酸缓冲液混合物O.94mL启动反应(30℃),间隔2s记数发光强度,测定300s的总发光积分强度,本底发光强度为未加邻苯三酚时的发光值。1.2.1.2艾蒿黄酮对羟基自由基的清除作用采用CuS04一Phen.Vc.H202化学发光体系(胡天喜,1997),向发光池中加入样品溶液(以样品缓冲液为对照)50ItL,1.0mmol/LCuS04溶液50此,lmmol/L令1]菲哆啉溶液501aL,和0.05mol/L011]砂溶液7009L(pH9.O),lmmol/L抗坏血酸溶液100uL和0.15%H202溶液50I_tL,立即启动化学发光系统,间隔3s记数,记录400sl为化学发光动力学曲线,本底不加双氧水。1.2.1.3艾蒿黄酮对双氧水的清除作用采用双氧水.鲁米诺化学发光体系(胡天喜等,1992),向发光池中加入样品溶液(以样品缓冲液为对照)509L,O.15mol/LH202501xL和O.1mmol/L鲁米诺.O.05mol/LpH9.4碳酸盐缓冲液混合液(体积比为1:17)9009L,启动发光系统,间隔3s记数,记录120sN发光强度,本底不加双氧水。1.2.1.4艾蒿黄酮对DNA损伤的保护作用采用CuS04.Phen.Vc—H202.DNA化学发光体系(MaWJeta1.,1998),向发光43华中农业人学2008届顾lj学位论文池中加入样品溶液(以样品缓冲液为对,照)100VL,DNA/Cu2+/Phen体系溶液(DNA浓度为3pg/mL,CuS04浓度为7.5x10~mol/L,Phen5.25x10‘4mol/L)800}tL,4.2x10‘3mol/LVc1001xL,3%H202200pL,迅速启动发光装置,每隔3s记录数据一次,记录540sPq的动态发光过程,本底不加双氧水。1.2.1.5数据处理所有实验均重复三次取平均值,按照下式计算清除率:Scavengingactivity(抑制率)=(CLcontml-CLsam#。)/(CLc∞仃01.CLo)式中:CLcon仃。广空白对照组的相对发光强度;Cb一本底组相对发光强度;Ck肿I广样品组相对发光强度。以清除率为纵坐标,样品浓度为横坐标,绘出曲线并计算出清除率为50%时的浓度IC50,用来衡量样品对自由基的清除能力。IC50值越小,表明样品清除自由基能力越强(Hvattumeta1..2003)。1.2.2艾蒿黄酮对小鼠体内、体外抗氧化的作用1.2.2.1艾蒿黄酮还原能力的测定参考Oyaizu的方法(1986)并略作改进。基本操作步骤为:lmL的样品溶液+0.2mL0.2m01.L—PBS(pH6.6)+O.5mL1%K3[Fe(CN)6]于试管中,混匀_50℃水浴中反应20min_流水速冷,加入lmL10%三氯乙酸,混匀_以3000r.min一离心lOmin_取1.5mL上清液,加0.2mLI%FeCl3和3mL蒸馏水摇匀,放置5min_÷以蒸馏水调零,测定A700。A700越大,表示还原能力越强。除VE用40%(v/v)7",醇溶解外,其他样品均用蒸馏水溶解。试验用蒸馏水作为无还原能力的样品对照,VE及Vc作为有还原能力的样品对照。1.2.2.2艾蒿黄酮对小鼠肝匀浆体外生成MDA的影响参照文献方法(张尔贤等,1996;黄晓兰等,2003)。取新鲜的小鼠肝组织以O'C的生理盐水洗净血渍,以滤纸吸干水分后称重,按1:9取相应体积的O'C生理盐水于冰浴中分步将肝组织剪碎、在玻璃组织匀浆器中匀浆制成匀浆液,以3500r.minJ离心20min,上清液即为10%肝组织匀浆液。样品对小鼠肝匀浆MDA生成的影响:取0.2mL10%肝匀浆液+0.1mL样品溶液于试管中混匀一37℃温育lh(对照以等体积生理盐水代替样品溶液)后,艾菡施酬的提取分离纯化、结构搽定及1E抗钒化性研究冰浴冷却一再按MDA测定试剂盒方法操作,测定A532并计算MDA含量(nmol/mg.pr)。以牛血清白蛋白为标准,采用考马斯亮蓝法(宁『F祥,1998)测定肝匀浆蛋白质(pr)含量。样品对诱导体系小鼠肝匀浆MDA生成的影响:相应取另两组试管分别测定样品对FeS04与H202诱导小鼠肝匀浆产生MDA的影响。一组试管加0.1mL的1mm01.L~FeS04,一组加0.1mL的1mm01.L.1H202一然后各管加0.1mL的10%肝匀浆液及0.1mL的相应样品溶液混匀于37。C温育lh(对照以等体积生理盐水代替样品溶液),其余步骤同自仃,测定A532并计算MDA含量。1.2.2.3艾蒿黄酮对H202诱导小鼠红细胞氧化溶血的影响参考文献(王光林等,2002;JanFStevens,2002)方法。以小鼠眼眶取血,加入Alsever抗凝剂后,以3000xg离心10min,分离得到红细胞,冷生理赫水洗涤红细胞三次,再以生理盐水制备成O.5%小鼠红细胞悬浮液,备用。样品组:取lmL红细胞悬浮液,加入0.2mL样品溶液混匀一加O.1mL100mm01.L。H202溶液,混匀_37℃温育1h后,以生理盐水稀释6倍,1000xg离心10rain,取上清液,以生理盐水调零,于415nm处比色测定吸光度。正常对照组(CK):以等体积生理盐水代替样品液和H202溶液,其余同样品组。H202诱导对照组(CK+H202):以等体积生理盐水代替样品溶液,其余同样品组。分别以吸光度计算溶血度和抑制率。1.2.2.4艾蒿黄酮对小鼠肝线粒体脂质过氧化的影响参照文献(游育红,2003;邓成华,2001;SprigiridharK2001)方法。取新鲜的小鼠肝组织以冷的生理盐水洗净血渍吸干表面水分后,按1:9的比例加冰冷的pH7.4等渗PBS(5mm01.L~PBS,pH7.4,含0.15t001.L—NaCl)剪碎后用玻璃匀浆器在冰浴中匀浆制成10%肝组织匀浆液_4℃下以1000×g离心15rain,收集上清液_再以10000xg离心15rain,收集沉淀并以等渗PBS液洗涤沉淀2次_再以等渗PBS将沉淀分散制成肝线粒体悬液,用考马斯亮蓝法测定该悬浮45华中农业人学2008屙颂Ij学位论文液的蛋白质含量,调整成蛋白质含量为O.5mg.mL一的线粒体悬浮液,备用。小鼠肝线粒体肿胀度的测定:①样品体系:0.4mL样品溶液+3.0mL线粒体悬浮液+O.4mL0.5mm01.L-1FeS04+0.4mL0.5mm01.L‘1Vc溶液,迅速混匀后,以PBS溶液调零,测定0、10、20、30min时的A520,用吸光度的降低幅度表示线粒体的肿胀度。②正常组:以等体积PBS代替样品溶液、FeS04和Vc液,其它同样品体系。⑧对照组:以等体积PBS代替样品溶液,其它同样品体系。小鼠肝线粒体脂质过氧化生成MI)A的测定:样品体系,1.0mL线粒体悬浮液+0.4mL样品溶液+O.4mLO.5mm01.L~FeS04+O.4mLO.5mm01.L-1Vc溶液;正常组以等体积PBS代替样品及FeS04和Vc液;对照组以等体积PBS代替样品溶液一各管混匀,于37。C温育1h_对应各管,取O.1mL温育后的各管溶液_按MDA试剂盒方法测定A532并计算MDA含量。1.2.2.5艾蒿黄酮在小鼠体内的抗氧化作用参考韩宏星等的方法(2003)。昆明种小鼠40只,小鼠随机分成低、中、高、对照组,每组10只。低、中、高组经口灌胃分别为30、100、300(mg/kg.bw.d),对照组灌胃等体积生理盐水。小鼠喂养按常规条件进行。连续给药12d后,IIlI取血分离小鼠血清,以生理盐水稀释20倍后,参照1.2.3方法及超氧化物歧化酶(SOD)的活力测定试剂盒说明书,测定血清SOD的活力;处死小鼠,取新鲜小鼠肝组织按本章1.2.4方法制备成10%肝匀浆液,再按MDA测定试剂盒说明书测定A532并计算MDA含量。1.2.2.6统计学分析用2±s表示测定结果,采用SAS软件进行,检验。2结果与分析2.1艾蒿黄酮对自由基的清除作用2.1.1FA对超氧阴离子的清除作用本体系中邻苯三酚在碱性条件下自氧化产生超氧阴离子,以鲁米诺为发光剂,超氧阴离子激发鲁米诺,鲁米诺由激发念返回到基念时产生化学发光。抗氧艾菡茭酮的提取分离纯化、结构搭定及1e抗瓴化件研究化剂的加入可清除超氧阴离子,从而抑制化学发光。0200400600Conccntrataon(m∥L)图5-1(A)FA2、FAS及Vc不同浓度时的清除02。活性大小Fig5-1(A)ScavengingactivitiesofFA2andFAS,Vcatvariousconcentrations40000备矗32000营岛篇24000毫16000皇』8000U匣0口B口1201E玎2403口口Times(s)图5.1(B)不同浓度的FA2抑制超氧阴离子引发的化学发光动力学曲线Fig5-1(B)Thekineticcurvesof02--inducedchemiluminescenceandinhibitionofFA20-0mg/L;1-25mg/L,2—100mg/L:3-250mg/L;4—500mg/L图5—1(A)结果表明,随着样品浓度的升高,清除率呈上升趋势。FA2的IC50为181.17rng/L,FAS的IC50为105.34mg/L,远远小于Vc的IC50280.13mg/L。在实验观测25—600mg/L的浓度范围内,三种物质清除02。的活性大小为FAS>FA2>Vc。图5.1(B)中显示,曲线O是未加样品产生的发光曲线,在140sec时达最大值,随后逐渐下降;FA2的加入使发光曲线发生变化,发光值降低,且呈剂量.效应关系;FA2能有效清除超氧阴离子。2.1.2FA对羟基自由基的清除作用本体系中,Cu2+被Vc还原成Cu+,Cu+与H202在Fenton反应中产生·OH,·OH氧化Phen,使Phen激发,Phen退激时产生化学发光。抗氧化剂的加入可清除·OH,降低化学发光强度。47华中农业人学2008屙硕I:学位论文S{寻∞叩鲁墓营们董印蚰扣00100200300Concen仃ah01'1(m∥L)图5.2(A)FA2、FAS及Vc不同浓度时的清除·OH。活性大小Fig5-2(A)ScavengingactivitiesofFA2andFAS,Vcatvariousconcentrations∞0∞0茸∞∞甚一最呻0皇匠O口lDD200300耳DDTknp-s(s)图5.2(B)不同浓度的FAY.清除·OH引发的化学发光动力学曲线Fig5-2(B)Thekineticcurvesof·OH-inducedchemiluminescenceandinhibitionofFA20-0mg/L=1-1mg几;2·25mg/L;3-50mg/L=4—250mg/L从图5-2(A)可知,艾蒿黄酮对·OH的清除率随着浓度的增加而增大,量效关系非常明显。FA2的IC50为25.18mg/L,FAS的IC50为15.39m∥L,Vc的IC5020.41mg/L。在实验观测O一250m∥L的浓度范围内,三种物质清除·OH的活性大小为FAS>vC>FA2。图5-2(B)表明,随FA2的加入,发光强度明显降低,随浓度增加,样品对·OH清除作用增强且具有良好的量效关系。2.1.3R蚣对过氧化氢的清除作用本体系中,H202能在有02和碱性条件下氧化鲁米诺产生化学发光。加入一定量的抗氧化剂,清除H202,可抑制化学发光。由图5-3(A)知,清除率随样品浓度增大而增大,呈量效关系。FA2的IC50为0.53mg/L,FAS的ICso为0.2mg/L,Vc的IC500.89mg/L。在实验观测0-5mg/L的浓度范围内,三种物质清除H202的活性大小为FAS>FA2>vc。图5.3(B)表明FAA的加入,使发光峰值下降;艾.管黄酬的提取分离纯化、结构I筘定及1L抗讯化件研究随浓度的增大,发光更弱。一邑备葛品悬高们0246concen打缸叽(mg/L)图5.3(A)FA2、FAS及Vc不同浓度时的清除H202活性大小Fig5-3(A)ScavengingactivitiesofFA2andFAS,Vcatvariousconcentrat!ions.鲁忘2100000苔盖1400000jU皇T00000巾《∞Timesfs)图5.3(B)不同浓度的FA2清除H202引发的化学发光动力学曲线Fig5-3(B)ThekineticcurvesofH20rillducedchemiluminescenceandinhibitionofFA20-0mg/L;1-0.02mg/L_;2-0.2mg/L;3-1mg/L;4-5mg/L2.1.4对DNA损伤的保护作用CuS04.Phen.Vc.H202.DNA化学发光体系,它能够生成·OH,伴随DNA的氧化降解产生很强的化学发光,因此,将此体系应用于检测DNA损伤,以考察抗氧化剂对DNA损伤的保护作用(BingTianeta1.,2007)。本实验测得该反应的动力学曲线出现前后两个峰,前峰代表Phen自身氧化发光,后峰代表DNA损伤产物发光(裴凌鹏等,2005)。由图5—4(A)知,FA2的IC50为14.56mg/L,F.AS的IC50为12.18mg/L,Vc的IC5019.55mg/L。在实验观测0—50mg/L的浓度范围内,三种物质清除·OH保护DNA的活性大小为FAS>FA2>Vc。从图5-4(B)可见,FA2的加入,使前后两峰明显下降,且后峰有后移现象,浓度越大,后峰越低,说明FA2能有49华中农业人学2008届硕I:学位论文效地清除·OH,从而减缓DNA损伤的动力学过程,保护DNA免受损伤。S鲁莹善∽董0204060Concenlration(mg/L)图5.4(A)FA2、FAS及Vc不同浓度时的清除活性大小Fig5-3(A)ScavengingactivitiesofFA2andFAS,Vcatvariousconcentrations12000窘10000口D荟8000_鸷:孽6000J∞皇4000i口星20000Dl口D200了口口4口口5D口Times(s)图5-4(B)不同浓度的FA2清除·OH(保护DNA受损)引发的化学发光动力学曲线Fig5-4(B)Thekineticsof·OH—inducedDNAoxidativedamagechemiluminescenceandinhibitionofFA20-0mg/L=1-0.5mg/L;2-10mg/L;3—25mg/L=4-50mg/L如图5.5所示,艾蒿黄酮(FA2)随着浓度的增大,A700值也增大,还原能502.2艾蒿黄酮对小鼠体外抗氧化的作用2.2.1艾蒿黄酮还原能力的测定力在该浓度范围内有较好的量效关系。以2pl/mLVE和30pg/mLVc体系的还原能力作参比,5.0mg/mL艾蒿黄酮还原能力强于前两者。结果表明,FA2存在还原能力,说明FA2具有表现抗氧化作用的可能性。艾-苗黄酮的提取分离纯化、结构雅定及】e抗氧化件研究1.81.61.4昌1.2罢l0.80.60.40.20123456T图5.5艾蒿黄酮(FA2)的还原能力Fi95-5ThedeoxidizationofFA21.820;2.0.05mg/mL;3.0.5mg/mL;4.2mg/mL;5.5mg/mL;6.30ug/mLVc;7.2uL/mLVz2.2.2艾蒿黄酮对小鼠肝匀浆体外生成MDA的影响亚铁离子Fe2+和H202均是产生自由基的强诱导剂。表5-1说明,艾蒿黄酮在一定浓度范内对无诱导剂、有Fe外和H202诱导的3种体系下的小鼠肝匀浆MDA生成均有抑制作用。与对照组相比较,F?C2在实验浓度范围内对自氧化、Fe2+诱导和H202诱导3种体系中的小鼠肝匀浆MDA的生成均有极显著的抑制效果,并呈剂量.效应关系。109/LFA2对H202诱导的MDA生成抑制率高达73.02%。说明FA2对小鼠肝组织自发性脂质过氧化和诱导脂质过氧化均有较强的抑制作用。表5-1艾蒿黄酮FA2对小鼠肝组织匀浆MDA生成的影响(牙±s,n=3)Table5-1Ef.fectofFAAonMDAformationinratfiverinducedbyFe2+andH202(n--10,一Xis)a:P<O.O1VS.ControlGroup:b-P<O.05VS.ControlGroup5l华中农业人学2008届硕Ij学位论文2.2.3艾蒿黄酮对H202诱导小鼠红细胞氧化溶血的影响红细胞在体外因自身氧化或诱导氧化而发生溶血(王光林,2003)。表5—2显示,4种浓度的FA2在抑制H202诱导的小鼠红细胞溶血时,0.05—2.009.L一浓度范围内表现为一定的量效关系,而10.009.L.‘浓度却表现了溶血抑制率下降的效应,可能是样品浓度过高,使反应体系渗透压超出了红细胞的生理渗透压所致,从而没有明显的剂量一效应关系。FA2可抑制氧化损伤,保护红细胞膜。表5.2艾蒿黄酮对H202诱导的体外小鼠红细胞溶血的影响Table5-2EffectsofFA2onhemolysisofmiceredbloodCeBinducedbyH202(x±S.n=10)a:P<0.01VS.ConwolGroup2.2.4艾蒿黄酮对体夕b/J'鼠肝线粒体脂质过氧化的影响2.2.4.1艾蒿黄酮对体外小鼠肝线粒体MDA生成的影响由表5.3可知,若加入FA2,MDA生成量显著减少说明FA2可抑制Fe2+和Vc诱导的氧化作用,此抑制作用有一定的量效关系。FA2对Fe2+和Vc诱导的小鼠肝线粒体MDA生成有较强的抑制作用,并呈明显的剂量.效应关系。与诱导对照体系相比,在59/L时抑制率达到75.05%。Table表5-3FA2对体外小鼠肝线粒体MDA生成的影响5.3EffectofFAAonMDAformationinratfivermitochondriainducedbyFe2++Vc(n=10,一X±s)a:P<0.01VS.CongolGroup52艾.苗黄酬的提取分离纯化、结构搭定及JC抗氰化件研究2.2.4.2艾蒿黄酮对小鼠肝线粒体肿胀度的抑制作用——·—一Control+D.osr./L一2叽0.44059tL__-一10r,ILo一目0.36盖0.28D.2010t(删2D30图5-6艾蒿黄酮对小鼠肝线粒体肿胀度的抑制作用Fig.1EffectofFA2onmitochondriaswellinginducedbyVc+Fe2+线粒体因脂质过氧化而使膜的通透性增加,引起膜内外物质交换,造成线粒体肿胀、损伤(路雪雅,1997)。线粒体肿胀导致其浊度下降,表现为A520值下降。由图5.6可见,随着时间的延长各组在520nm吸光值下降,说明线粒体膜被氧化损伤而发生了肿胀,其中对照组下降幅度最大,加FA2组下降趋势减缓,表明FA2可抑制·OH所致氧化损伤程度,肿胀减轻,而且呈剂量依赖关系。2.3艾蒿黄酮对小鼠体内的抗氧化作用表5—4显示,经灌胃艾蒿黄酮12d后,小鼠肝匀浆的MDA值与对照组比,有明显下降,差异达到极显著水平,表明FA2有减少小鼠体内肝组织脂质过氧化产物生成的作用。灌胃艾蒿黄酮后的小鼠血清SOD平均值也高于对照,差异也显著。表5.4艾蒿黄酮对小鼠肝匀浆MDA和血清SOD的影响Table5-4EffectsofFA2onMDAformationinratlivermitochondriaandSODofmiceserum与对照组相比较,a:P<0.0l;b:P<O.05·仁中农业人学2008届顾l:学位论义3结论细胞的正常代谢活动会产生活性氧自由基,J下常情况下机体各种抗氧化酶或抗氧化剂能维持活性氧代谢平衡。一旦这种平衡打破,造成体内自由基积累,这些积累的自由基极易和蛋白质、核酸、糖类和脂类物质发生氧化作用,导致细胞的结构和功能遭受破坏和损害,引起病变。人类的多种疾病如衰老、肿瘤、辐射损伤、炎症、心脑血管等都与自由基损伤有关(李楠,2005)。生物类黄酮具有清除自由基和抗氧化的能力,其作用机理在于它阻止了自由基在体内产生的3个阶段:即与02’反应阻止自由基引发;与金属离子螫合阻止OH。生成;与脂质过氧基(ROO’)反应阻止脂质过氧化过程(张德权,2003)。从实验结果可以看出,艾蒿黄酮FA2和FAS是有效的抗氧化剂,在所测试的四个体系中,均显示出优异的抗氧化活性。二者清除超氧阴离子的能力分别为Vc的1.5倍和2.7倍;FAS清除羟基自由基的能力为Vc的1.3倍,FA2清除羟基自由基的能力略低于Vc;清除过氧化氢的能力分别为Vc的1.8倍和4.5倍,抑制DNA氧化损伤的能力分别为Vc的1.3倍和1.6倍。通过对艾蒿黄酮的还原能力的测定,从化学本质上证实了艾蒿黄酮具有一定的抗氧化能力。体外小鼠红细胞溶血、小鼠肝组织匀浆及肝线粒体脂质过氧化产物MDA生成的影响,表明艾蒿黄酮在一定浓度范围内可提高体外小鼠血清抗活性氧能力,能抑制小鼠红细胞溶血,抑制小鼠肝组织匀浆及肝线粒体MDA的生成和肝线粒体肿胀,剂量一效应关系较明显,说明艾蒿黄酮具有体外对小鼠细胞器和细胞的抗氧化作用。初步探讨了艾蒿黄酮的体内抗氧化效果。灌胃后小鼠体内肝匀浆MDA含量和血清SOD含量的分析表明,艾蒿黄酮对降低小鼠肝脏MI)A含量有显著的作用:能提高小鼠血清SOD活性;说明艾蒿黄酮具有一定的体内抗氧化作用。艾.苗黄酮的提取分离纯化、结构搭定及Je抗钣化件研究第六章结论本文对艾蒿中黄酮的提取,分离、纯化,分析、鉴定及其抗氧化活性等进行了系列研究,结果如下:1通过单因素及旋转正交实验确定提取艾蒿黄酮(FA)的最佳工艺组合:时间149min,乙醇浓度56%,温度72℃,料液比1:20,提取2次。在此最佳工艺组合下FA的平均提取率可达91.2%。2从3种大孔树脂中筛选出AB.8大孔树脂纯化艾蒿黄酮效果最佳。采用AB.8大孔树脂纯化艾蒿黄酮的最佳条件:(树脂柱柱长度48em;柱内直径5.2cm;初始上样液黄酮含量为37.56mg/mL)上样量为16mL,淋洗剂为pH4的蒸馏水,洗脱剂为pH4的50%7,醇,沈脱剂用量为5倍柱体积,树脂可以重复使用3次,产品真空干燥后黄酮纯度达69.37%。乙酸乙酯相(FA2)纯度达78.28%,得率为2.64%;FA2经过葡聚糖凝胶纯化后(FAS),黄酮含量达到99.16%,得率为1.89%。3采用UV、IR、HPLC、HPLC.ESUMS等现代分离检测技术对艾蒿黄酮葡聚糖凝胶纯化物的鉴定进行了深入研究。结果表明,艾蒿中含有以芹菜素、槲皮素、香叶木素为苷元的黄酮。4通过体外、体内实验研究了艾蒿黄酮的抗氧化活性。①化学发光法体外抗氧化研究表明,FA2及FAS可有效清除超氧阴离子、羟基自由基、过氧化氢,抑制DNA氧化损伤。同时还比较了艾蒿黄酮和Vc的抗氧化作用,结果表明:艾蒿黄酮抗氧化效应远远高于Vc的。在清除超氧阴离子体系中,FA2的IC50为181.17mg/L,FAS的IC50为105.34mg/L,远远小于Vc的IC50280.13mg/L。在实验观测25—600mg/L的浓度范围内,三种物质清除02-的活性大小为FAS>FA2>Vc。在清除·OH体系中,FA2的IC50为O.53mg/L,FAS的ICso为O.2mg/L,Vc的ICs00.89mg/L。在实验观测0-5mg/L的浓度范围内,三种物质清除H202的活性大小为FAS>FA2>Vc。在清除H202体系中,FA2的ICso为0.53mg/L,FAS的IC50为0.2mg/L,Vc的ICs00.89mg/L。在实验观测0-5mg/L的浓度范围内,三种物质清除H202的活性大小为FAS>FA2>Vc。在清除·OH保护DNA体系中FA2的IC50为14.56mg/L,FAS的ICso为12.18mg/L,Vc的ICsol9.55mg/L。在实验观测0-50mg/L的浓度范围内,三种物质清除·OH保护DNA的活性大小为FAS>FA2>Vc。55华中农业人学2008届硕l:学位论文②艾蒿黄酮对体外小鼠红细胞溶血、小鼠肝组织匀浆及肝线粒体脂质过氧化产物MDA生成的影响;表明艾蒿黄酮在一定浓度范围内可提高体外小鼠血清抗活性氧能力,能抑制小鼠红细胞溶血,抑制小鼠肝组织匀浆及肝线粒体MDA的生成和肝线粒体肿胀,说明艾蒿黄酮具有体外对小鼠细胞器、细胞的抗氧化作用。③艾蒿黄酮的体内抗氧化实验表明,艾蒿黄酮对降低小鼠肝脏MDA含量有显著的作用;能提高小鼠血清SOD活性;说明艾蒿黄酮具有一定的体内抗氧化作用。艾蒿黄酬的提取分离纯化、结构搭定及JC抗钣化件研究参考文献1.陈茂花.我国叶茎类食用野生植物资源简介.食品研究与丌发,2002,23(3):182.陈在新,李俊凯,陈义全.分光光度法测定板栗黄酮含量.果树学报,2003,20(2):149.1513.戴启广,陈国平,王幸宜.新型甜味剂一二氢查尔酮衍生物.精细化工中问体,2004,34(3):7-94.邓成华,杨祥良,王雁,等.硫酸酯化虎奶多糖的制备及其抗氧化作用研究.中国生化药物杂志,2001,22(1):1-45.范志刚,麦军立.微波技术对雪莲中黄酮浸出量影响的研究.中国民族医药杂志,2000,21(1):43—446.费荣昌.试验设计与数据处理.江南大学出版社,2001:59.63.7.冯涛,曹东旭,高辉,吕晓玲.大孔吸附树脂对竹叶黄酮的吸附分离特性研究.广州食品工业科技,2002,19(1):9—118.高荫瑜,游海,陈芩,何小立,陈才水.蜂胶黄酮类化合物超临界萃取工艺研究.食品科学,2002,23(8):154—1569.龚盛昭.黄酮类化合物保健食品大有开发价值.广州食品工业科技,2002,1(1):63.64810.顾静文,刘立鼎,陈京达,汪佑民.艾蒿和野艾蒿精油的化学成分.江西科学,1998,16(4):273—27611.韩宏星,曾慧慧,屠鹏飞.迷迭香总二萜酚的体内抗氧化作用.中草药,2003,34(2):147—14912.洪宗国.艾与蕲艾的生药学研究与开发.中医药学刊,2003,21(8):135613.胡军,周跃华.大孔吸附树脂在中药成分精制纯化中的应用.中成药,2002,24(2):127.13014.胡天喜.自由基生命科学进展(第5集).北京:原子能出版社,1997:65.7115.湖北卫生局编.湖北中草药志(二).武汉:湖北人民出版社,1982:34516.黄文哲,赵小辰.异黄酮类化合物抗肿瘤细胞增蜻作用.现代中药研究与实践,2003,17(1):50.5l57华中农业人学2008届硕I?学位论义17.黄晓兰,阎俊,吴晓文.枸杞多糖对H202诱导的小鼠生殖细胞损伤的影响.食品科学,2003,24(12):116.11818.揭金阶.罗布麻叶总黄酮类化合物的提取及含量测定.中国医院药学杂志,2006,26(12):1490.149119.李胜华,伍贤进,刘惠君.超声波提取翻白草中总黄酮优化工艺研究.食品科技,2008,1:167-17020.李春美,钟朝辉,窦宏亮,吴宝利,谢笔钧.大孔树脂分离纯化黄酮的研究.农业工程学报,2006,22(3):153.15721.李慧.艾叶的药理研究进展及丌发应用.基层中药杂志,2002,16(3):51—5322.李教社等.蜜蒙花黄酮类化合物的分离和鉴定.药学学报,1996,31(11):84923.李楠.黄酮类化合物的功能特性.食品研究与丌发,2005,26(6):139.14124.刘森.中草药成分提取分离与制剂加工新技术新工艺新标准实用手册.中国教育出版社,2004,31625.刘志勤,曹纬国.青海枸杞叶黄酮含量的测定.青海科技,2004,(1):46.4726.路雪雅.儿茶精对抗坏血酸和硫酸亚铁诱导肝线粒体损伤的作用.生物物理学报,1997,13(1):3527.骆和生.中药方剂的药理与临床研究进展.广州:华南理工大学出版社,1991,19728.宁J下祥.食品成分分析手册.北京:中国轻工出版社,1998,78—7929.裴凌鹏,惠伯棣,张帅.葛根黄酮对DNA氧化损伤的保护研究.食品科学,2005,26(4):236.23830.彭友元,丁祥欢,叶建农.沙棘黄酮口服液中芦丁和5.轻色胺的毛细管区带电泳电化学检测.分析测试学报.2003,22(1):76.7831.全国中草药汇编(上册).北京:人民卫生出版社,1976:2732.权美平,岳阳,韩军岐.微波辅助提取生姜黄酮的工艺研究.陕西农业科学,2008,1:35.3833.上海第二医学院附属第三人民医院气管炎研究组.中华医学杂志,1975,55(9):62434.唐传核,彭志英..类黄酮的最新研究进展(II)——生理功能.中国食品添加58艾,苗黄酬的提取分离纯化、结构搭定及』C抗氧化件研究剂,2002,12(1):5.1135.王光林,Ffl兵,方宏筠.芦荟抗氧化物质活性及对红细胞的保护作用.营养学报,2002,24(4):380-38436.邬安珍.反相高效液相色谱分离黄酮类化合物的研究.分析测试学报,1993,12(1):5937.肖崇厚.中药化学.上海:上海科技出版社,1997,26538.徐燕,邵家德.双波长分光光度法测定枳芩合剂中黄芩总黄酮的含量.中国药事,1997,1l(4):250—25139.谢作权,张庆华.银含叶提取物对神经及心血管系统的调节机制.国外医学药学分册,2007,l:56.5940.许丽旋,蔡建秀.2006.竹笋壳黄酮提取液抑菌效应初步研究.学术园地.4(4):29-31。41.杨青.黄花菜中黄酮的提取及其对自由基清除作用的研究.[硕士学位论文].武汉:中南大学,200442.杨转琴,王磊,范娜.艾蒿黄酮化合物含量及抗氧活性的研究.食品科学,200627(4):102.10543.姚新生.天然药物化学.北京:人民卫生出版社,2006,184.18744.叶怀义,龚赋岚等.2004.甘草黄酮抗衰老作用的研究.哈尔滨商业大学学报.20(1):93-9545.游育红,林志彬.灵芝多糖肽的抗氧化作用.药学学报,2003,38(2):85—8846.余丽娟,陈全斌.高效液相色谱法制备罗汉果甜甙标准品.色谱,2003,21(4):397.39947.张鞍灵,高锦明,王妹清.黄酮类化合物的分布及开发利用.西北林学院学报,2000,15(1):69.7448.张德权.生物类黄酮的研究及应用概况.食品与发酵工业,2003,25(6):52.5849.张尔贤,俞丽君,周意琳.Fe2+诱发脂蛋白PUFA过氧化体系及对若干天然产物抗氧化作用的评价.生物化学与生物物理学报,1996,28(2):215—21750.张素华,王J下云.大孔树脂纯化芦笋黄酮工艺的研究.食品科学,2006,27(2):182.18651.张淑芬,马炳伦,郑大威,等.柑桔果皮多甲氧基黄酮的LC.APCI.MS定性华中农业人学2008届顾l:学位论义分析.分析测试学报,2004,23:110.11252.张学兰.炮制对艾叶主要成分及止血作用的影响.中成药,1992,15(2):2253.赵雪梅.胡抽皮化学成分及其活性研究.[博士论文].杭州:浙江大学,2003,107.10854.郑功源,杨安树,邓丹雯.大孔吸附树脂分离纯化藜蒿中黄酮类化合物.食品科技,2003,(1):11—1355.周峰,秦路平,连佳芳,郑清明.艾叶的化学成分、生物活性和植物资源[J].药学实践杂志,2000,l8(2):96—9856.朱亮锋,陆碧瑶,罗友娇.艾蒿和蕲艾精油化学成分的研究.云南植物研究,1985,7(4):443·57.朱宇旌,张勇,王纯刚.红三叶黄酮抗氧化性研究.食品科技,2006(4):78.8158.AinaLao,YasuoFujimoto,Jiazhongiian.EudesmanolidesandotherconstituentsfromArtemisiaargyietVant.ChemPhareBull,1984,32(2):72359.BashirMRezk,Guido&HaenenM,WimJF.Vandervijgh.Theantioxidantactivityofphloretin:thedisclosureofanewantioxidantpharmacophoreinflavonoids.BiochemicalandBiophysicalResearchCommunication,2002,(295):9.1360.BingTian,ZhenjianXu,ZongtaoSun,eta1.Evaluationoftheanti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作者:
学位授予单位:
吴娜
华中农业大学
1.期刊论文 李红艳.唐世荣.郑洁敏 两种生长在铜矿渣上的菊科植物的铜含量 -农村生态环境2003,19(4)
对生长于云南鸡冠山铜矿渣上的艾蒿(Artemisia argyi)和湖北铜绿山铜矿渣上的滨蒿(Artemisia scoparia)进行调查和铜含量测定,结果表明,2种菊科植物具有比较高的生物量,均为铜矿区的优势植物,其根周围土壤的铜含量高.艾蒿根和叶的铜含量都较高,其根部铜含量为41~156 mg*kg-1,平均83±29 mg*kg-1;叶部铜含量为58~464 mg*kg-1,平均216±96 mg*kg-1.滨蒿根部铜含量较高,其变化范围为58~513 mg*kg-1,平均183±101 mg*kg-1,而茎叶部铜含量相对于根部较低,为42~259 mg*kg-1,平均97±52 mg*kg-1(含铜量均以干重计).研究还发现,2种植物对铜的耐受机制不同,艾蒿表现出较强的蓄积铜的潜力,而滨蒿表现出对铜污染土壤的植物固定潜能,因此2者均可作为植物修复铜污染土壤的先锋物种.
2.期刊论文 20种菊科植物不同器官的化感活性研究 -安徽农业科学2009,37(30)
[目的]测定20种菊科植物不同器官对受体植物生菜的化感活性.[方法]采用琼脂混粉法.[结果]在10 g/L的粉末添加浓度下,所有的供试植物器官粉末均对受体植物生菜幼苗的生长产生了不同程度的抑制作用,且对胚根生长的抑制明显高于对胚轴生长的抑制.其中,1年蓬和小刺儿菜的叶、花、根和茎,向日葵、抱茎苦荬莱、苍耳和醴肠的叶,艾蒿、苣荬莱、野塘蒿、泥胡菜、苦苣菜和万寿菊的花,细叶鸭葱的根、叶和花,艾蒿和苣英莱的茎,以及苦莱的叶、茎和花等器官粉末对生菜胚根的生长具有较高的抑制活性;1年蓬的叶和花,小飞蓬和泥胡莱的花,向日葵的叶,小刺儿菜的根以及艾蒿的茎和花等器官对胚轴的生长也具有较高的抑制活性.[结论]20种菊科植物部分器官具有高化感活性.
3.期刊论文 胡园园.杨霞.陈发扬.时伟.HU Yuan-yuan.YANG Xia.CHEN Fa-yang.SHI Wei 铜矿区几种菊科植物的重金属含量测定 -资源开发与市场2009,25(7)
对生长在铜陵铜官山矿区的5种菊科植物,小飞蓬、艾蒿、野艾蒿、苍耳、山苦荬进行了重金属含量测定,并测定了其根部土壤中的重金属含量.结果表明,苍耳的地下部分含铜量最大,为51.28-95.35 mg/kg;山苦荬的地下部分含铜量最小,为15.44-16.60 mg/kg;苍耳体内这4种重金属的含量均较高,具有较强的吸收和富集能力.小飞蓬、艾蒿和野艾蒿样品中的重金属含量没有苍耳高,但由于这几种植物对铜有较强的转运能力,且在矿区恶劣的自然条件下仍能大量生长,所以也可作为矿区生态修复的选择物种.
4.期刊论文 彭克俭.刘益贵.邓小鹏.沈振国.PENG Ke-jian.LIU Yi-gui.DENG Xiao-peng.SHEN Zhen-guo 湘西铅锌矿区的菊科植物及其对重金属的积累 -亚热带资源与环境学报2009,4(4)
对湖南湘西铅锌矿区的菊科植物进行了2次调查,采集了大量土壤和植物样品,分析了样品中Cd、Pb、Zn和Cu的含量.样方法调查结果表明,调查区内常见的菊科植物共有20种,万民岗、李梅、大田湾及三立分别有10种、17种、9种、5种,所有菊科植物Cd、Pb、Zn和Cu的平均含量分别为34.1、104.0、744.0和15.0 mg·kg-1,其中有4种如苍耳 (Xanthium sibiricum)、野艾蒿(Artemisia umbrosa)、鬼针草(Bidens bipinnata)和醴肠 (Eclipta
prostrata),Cd含量超过了100 mg·kg-1.多点单株采样分析的结果表明,三叶鬼针草、鬼针草和醴肠3种植物叶片Cd的平均含量分别为49.7、90.6和102.0mg·kg-1,平均富集系数分别为2.04、3.01和22.3,分别有78%、80%和100%的样品转移系数大于1,这些结果表明鬼针草和醴肠可能具有超富集Cd的潜力.
5.期刊论文 孟昭群 艾叶治病验方 -家庭医学2006(7)
艾叶又名艾蒿、蕲艾、灸草,为菊科植物艾的干燥叶.艾叶在夏季花未开时采摘,除去杂质及梗,筛去灰屑,晒干备用.
6.期刊论文 徐芙清.何伟.郑星.张维昊.蔡伟伟.唐倩.XU Fuqing.HE Wei.ZHENG Xing.ZHANG Weihao.CAI Weiwei.TANG Qian 野艾蒿及其有机提取物对铜绿微囊藻生长的抑制作用 -生态学报2010,30(3)
通过植物与藻共培养实验,比较3种常见陆生菊科植物野艾蒿(Artemisia lavandulaefolia)、小白酒草(Conyza canadensis)、杭白菊
(Chrysanthemum morifolium)的抑藻能力.结果表明野艾蒿和小白酒草能够适应水培,野艾蒿和杭白菊(后期为残体)抑藻能力较强,10d后对起始藻浓度为2× 10~6 cells/ml的铜绿微囊藻(Microcystic aeruginosct)生长的抑制率分别为93.3%和90.8%,对4×10~6 cells/ml铜绿微囊藻抑制率分别为89.3%和79.2%.利用3种极性不同的有机溶剂(乙醇、正己烷、乙酸乙酯)提取野艾蒿干粉中的抑藻活性物质并进行生物检测,结果显示挥干溶剂后3种提取物都有较强抑藻能力,其中乙酸乙酯提取物抑藻能力最强,用线性拟合得到0.83s/L提取物72h后抑藻率达100%.研究表明,陆生菊科植物具有抑藻效果,野艾蒿具有应用于水体富营养化的治理和开发新型抑藻剂的潜力.
7.期刊论文 林锦明.秦路平.赵卫权.陈瑶.郑汉臣 艾叶及其同属植物的差热分析鉴别及燃烧热比较 -第二军医大学学报2000,21(10)
艾叶为菊科植物艾Artemisia argyi Levl.et Vant.的干燥叶,具有散寒止痛、温经止血功能,常用于治疗小腹冷痛、经寒不调、宫冷不孕、崩漏经多和妊娠下血等症[1 ].虽然药典收载的艾叶只有一种,但由于种种原因,其同属植物五月艾、野艾蒿、北艾、魁蒿等在不同地区也作艾叶药用.虽然它们外观相似,但所含成分的种类、含量不尽相同 ,功效及用途也各有侧重,很有必要对它们加以鉴别.为此,我们探索应用差热分析法(DTA ),分别对它们进行热图谱扫描,获得了各具特征的热谱曲线,取得很好的鉴别效果,现介绍如下.
8.期刊论文 司升云.刘小明.周利琳.李双梅 蒌蒿菊天牛的识别与防治 -长江蔬菜2009(5)
蒌蒿别名芦蒿、藜蒿、水蒿、香艾蒿等,属菊科蒿属多年生草本植物,近几年在我国江苏、浙江、江西、湖北、安徽等地开始人工种植,已成为一种地方特色蔬菜,市场需求量日益增多.菊天牛Phytoecia rufiventris Gautie,别名菊小茼天牛、菊虎等,属鞘翅目天牛科,在我国大部分地区均有分布,主要为害菊科植物,是菊花、紫菀等菊科药用或观赏植物的主要害虫,也为害蒌蒿等蔬菜种类,可对蒌蒿的留种与生产造成严重为害.
9.期刊论文 杜森有 种鸡饲料中添加艾叶粉对蛋质量的影响 -饲料研究2008(2)
艾叶(别名艾蒿、灸草和狼尾蒿子)为菊科植物艾或同属植物野艾的叶子,于春夏季采摘,阴干或晒干,去掉绒毛,粉碎贮备.艾叶含挥发油和芳香油,并富含蛋白质、矿物质、多种必需氨基酸、胡萝卜素、泛酸、胆碱及VB、VB2和VC等.
10.学位论文 孔宁川 交让木等三种植物化学成分研究 2008
本文对采自江西庐山地区的虎皮楠科植物交让木、河南骡河地区的菊科植物艾蒿以及云南思茅地区的马鞭草科植物大叶紫珠的化学成分进行了系统的研究,利用各种柱层析和高效液相色谱等分离手段从上述植物中分离了68个化合物,并通过现代波谱技术、单晶X-衍射、有机合成等方法鉴定了这些化合物的结构。
从交让木果实中分离了31个生物碱,其中13个为新生物碱,通过研究发现几个分属于不同骨架类型的虎皮楠生物碱具有较好的抑制PAF诱导的血小板聚集活性;此外还从果实中分离出了一个结构新颖的小分子氧杂笼状化合物,并对该化合物左旋和右旋体进行了不对称全合成,通过比较合成体与天然体的旋光方向和比旋光度,确定了天然体氧杂笼状化合物的绝对构型。
从艾蒿中分离了28个化合物,化合物类型涉及多种骨架类型的倍半萜、黄酮、香豆素、三萜、咖啡酸衍生物等,其中包括两个没药烷型新倍半萜和一个愈创木烷型倍半萜衍生物的新化合物。从大叶紫珠中分离出了9个化合物,化合物类型涉及酚性化合物、甾体等。本文的最后对河豚毒素的研究概括进行了综述。
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y1394909.aspx
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下载时间:2011年2月19日
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