瓜蔞為葫蘆科植物栝樓(Trichosanthes kirikrwii Maxim.)或雙邊栝樓(Trichosanthes rosthornii Harms) 的干燥成熟果實,其果肉、果皮、果籽均可入藥, 但不同部位的藥理作用有一定差異。傳統醫學認為, 瓜蔞皮性味甘、微苦寒,具有滌痰清熱、寬胸散結、 滑腸潤燥作用,用于痰濁黃稠、肺熱咳嗽、心痛胸痹、腸癰腫痛、結胸痞滿、大便秘結等的治療。現 代研究表明,瓜蔞皮提取物具有降低膽固醇、擴張 冠狀動脈、抑制血小板聚集、抗菌消炎、抗氧 化等多種作用,是治療心血管系統疾病(特別是冠 心病)的常用藥物。目前,人們從瓜蔞皮中分離鑒定 出揮發油、甾醇類、黃酮類、有機酚酸類等多種化學成分,但對這些成分的提取純化工藝少見報道。 多酚類化合物是一類具有酚羥基結構的化合物,包 括黃酮類、單寧類、酚酸類及花色苷等,它們通常 具有良好的抗癌、抑菌、抗氧化等多種生物活性, 在藥品、功能食品、抗氧化等方面具有廣闊的開發 利用前景。本研究中,采用大孔吸附樹脂法富集純 化瓜蔞皮中的多酚化合物,探索其提取純化的工藝 條件,并對其抗氧化活性進行研究,旨在為瓜蔞皮 的進一步開發利用提供依據。
供試瓜蔞產于湖南省衡陽縣,經鑒定為雙邊栝 樓,于 2018 年 11 月上旬果實成熟時采收。 主要試劑:AB–8、D101、HPD500、NKA–9、 NKA–2、ADS–17 等 6 種大孔吸附樹脂(滄州寶恩吸附 材料科技有限公司);沒食子酸標準品(京科奧科技有 限公司);福林酚(天津市大茂化學試劑廠);無水乙醇、 無水碳酸鈉(國藥集團化學試劑有限公司);1,1–二苯 基–2–苦基肼、過硫酸鉀、2,2’–聯氮–雙–3–乙基苯并 噻唑啉–6–磺酸(Sigma–Aldrich (上海)貿易有限公司)。
高速萬能粉碎機(天津市泰斯特儀器有限公 司);72–1 型電熱恒溫干燥箱(湖北省黃石市醫療器 械廠);AR2140 電子天平(奧豪斯國際貿易有限公 司);UV–1800PC 紫外–可見分光光度計(上海奧析 科學儀器有限公司);Thermo Savant 冷凍干燥機(賽默飛世爾科技有限公司);超聲波清洗儀器(昆山舒美美超聲儀器有限公司)。
新鮮瓜蔞皮經 40 ℃烘干,粉碎過篩(孔徑小于 630 µm),用 50 倍質量的 40%乙醇 50 ℃超聲提取 50 min,過濾,濾渣用同樣的方法提取 1 次,合并 提取液,50 ℃旋轉蒸發,除去乙醇,冷凍干燥后得 多酚粉末,置于–18 ℃冰箱中備用。
采用 Folin–Ciocalteu 法測定多酚含量。以沒 食子酸為標準品,以吸光度為縱坐標,沒食子酸質 量濃度為橫坐標繪制標準曲線 y=11.229x+0.003,R2 =0.998 9。根據標準曲線計算瓜蔞皮多酚含量。 1.3.3 樹脂的預處理 用 95%乙醇浸泡 6 種供試大孔吸附樹脂 24 h, 裝柱,然后用蒸餾水洗至無醇味。
將預處理好的 6 種大孔吸附樹脂除濕后各稱取 1 g 置于 250 mL 具塞錐形瓶中,加入 0.24 mg/mL 瓜 蔞皮多酚粗提液 50 mL,避光密封,置于 25 ℃恒溫 搖床,100 r/min 條件下振蕩 12 h,計算各樹脂的吸 附量。將充分吸附后的樹脂用少量蒸餾水沖洗,除 濕后加入體積分數為 70%的乙醇溶液 100 mL,避光 密封,置于 25 ℃恒溫搖床上振蕩解吸 12 h,計算解 吸率。根據吸附量與解吸率,選擇最合適的樹脂。
1) 上樣料液 pH 值的確定。取 50 mL 多酚質量 濃度為 0.24 mg/mL 的料液 5 份,分別用鹽酸和氫 氧化鈉將 pH 調節至 2、3、4、5、6 和 7,然后加 入 1.0 g 已去表面水的經優選的大孔吸附樹脂,置 于 25 ℃恒溫搖床上振蕩吸附 24 h,過濾,測定濾 液中的多酚含量,選擇較佳 pH 值。
2) 上樣料液質量濃度的確定。取多酚質量濃度 為 0.80 mg/mL 的原液 5 份,每份 150 mL,分別稀 釋至質量濃度為 0.80、0.60、0.48、0.40、0.34 mg/mL (同時調節 pH 值為 3),通過裝有 150 mL 優選大孔 吸附樹脂的層析柱,以 3 BV/h 的流速進行吸附。收 集流出液并測定多酚濃度,選擇較佳質量濃度的上 樣液。
3) 上柱流速的確定。取多酚質量濃度為 0.60 mg/mL 原料液 5 份,每份 150 mL,pH 值調至 3, 分別以 1、2、3、4、5 BV/h 流速通過裝有 150 mL 優選大孔吸附樹脂的層析柱,測定流出液中多酚濃 度,選擇較佳的上柱流速。
4) 上樣體積的確定。取質量濃度為0.60 mg/mL 的料液,以 2 BV/h 的流速通過裝有 150 mL 優選的 大孔吸附樹脂的層析柱,每 150 mL 為 1 個流分, 收集 16 個流分,檢測流出液多酚的含量,確定較 合適的上樣體積。
5) 洗脫溶劑濃度的選擇。取 5 份優選的大孔吸 附樹脂,每份 150 mL,按上述得到的較佳上樣條件 進行吸附,吸附完畢后靜置 0.5 h,用 200 mL 蒸餾水 洗去殘留的雜質,分別用 6 BV 20%、40%、60%、70%、90%乙醇溶液以 3 BV/h 洗脫,收集洗脫液,測定多酚 含量,計算洗脫率,確定較佳的洗脫劑濃度。
6) 洗脫流速的確定。吸附完畢后,用 6 BV 60% 乙醇溶液分別以 1、2、3、4、5 BV/h 流速進行洗脫, 測定洗脫液中多酚含量,確定較佳的洗脫流速。
7) 洗脫體積的確定。吸附完畢后,用 60%乙醇 溶液以 2 BV/h 的流速洗脫,每 BV 收集 1 份,測定 解吸液中多酚含量,確定較佳的洗脫體積。
取 150 mL AB–8 大孔吸附樹脂,按 1.3.5 的方 法和洗脫工藝參數純化驗證 3 次,將獲得的洗脫液 濃縮后冷凍干燥,測定純化產物中的多酚含量。
按文獻的方法進行 DPPH+ 自由基清除能力 的測定;按文獻的方法進行 ABTS+ 自由基清除能 力的測定。
實驗選擇的 6 種大孔吸附樹脂吸附量及解吸率 見表 1。除 ADS–17 樹脂外,其他 5 種大孔吸附樹 脂對多酚都有良好的吸附能力,但解吸率差異較 大。AB–8 大孔吸附樹脂吸附和解吸的效果均較優, 因此,選擇 AB–8 為本實驗中最佳大孔吸附樹脂。
由圖 1 可知,料液 pH 值對大孔吸附樹脂的吸 附作用有較大影響。pH 值為 3 時,濾液中多酚含 量最低,可能是酸性條件下多酚化合物多呈分子狀 態,更容易被大孔吸附樹脂吸附,但酸度過高會使 化合物結構改變;所以,樣品上柱前 pH 值調至 3 最合適。
本研究篩選了大孔吸附樹脂純化瓜蔞皮中的 多酚類化合物的最佳工藝參數,并對純化前后的產 物的抗氧化活性進行研究。通過對 6 種不同極性及 孔徑的大孔吸附樹脂進行吸附與解吸實驗,發現 AB–8 大孔吸附樹脂對瓜蔞皮多酚具有良好的吸附 與解吸性能,其最佳純化工藝參數為料液 pH 值 3、上樣液中多酚質量濃度為 0.60 mg/mL、上樣流速 2 BV/h、上樣體積 4 BV;洗脫液為 60%乙醇、洗脫 體積 6 BV、洗脫流速 2 BV/h;純化后樣品中多酚 的含量達 49.52%,較純化前提高了 57 倍。該工藝 操作簡單、重復性好,可作為分離純化瓜蔞皮多酚 提取液的有效方法。
瓜蔞皮多酚純化前后對 DPPH+ 自由基清除作用 的 IC50分別為 2.01 mg/mL 和 0.53 mg/mL,對 ABTS+ 自由基清除作用的 IC50 分別為 0.62 mg/mL 和 0.13 mg/mL,純化后抗氧化活性增強了 4~5 倍,說明經 分離純化后的瓜蔞皮多酚的抗氧化能力得到提升。