苦瓜藤黄酮的富集工艺及抗氧化性能

王刚+王东+饶力群

摘要：研究AB-8大孔树脂富集苦瓜藤总黄酮工艺，并对苦瓜藤黄酮的抗氧化性能进行初步研究。AB-8大孔树脂富集苦瓜藤黄酮的工艺为：上样液pH值为5，解析液为70%乙醇，解析液pH值为9，用量为3倍树脂柱，洗脱速率为3 BV/h。富集后可使其含量提高40多倍，总黄酮纯度达到35%左右，该方法流程安全，工艺简单。由此可见，苦瓜藤黄酮粗提物对猪油有一定的抗氧化效果，苦瓜藤黄酮粗提物与维生素C和维生素E有显著的协同抗氧化作用。

关键词：苦瓜藤;黄酮;大孔树脂;富集;抗氧化

中图分类号： R284.2 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2015）04-0277-02

收稿日期：2014-11-18

作者简介：王 刚（1988—），男，湖南桃江人，硕士研究生，主要研究方向农产品开发与利用。E-mail：wghunau@163.com。

通信作者：饶力群，博士，教授，主要研究方向植物天然产物开发与利用。E-mail：raoliqun@163.com。

苦瓜（Momordica charantia L.）是葫芦科苦瓜属植物，在我国广泛栽培。中医学认为，苦瓜性苦、寒，用于中暑发热、烦热口渴、痢疾、眼痛、胃气痛等。近年来，已从苦瓜中分离到多种有效成分，发现其具有清热、利尿、降血糖、抗病毒、抗肿瘤以及防癌抗癌等作用[1]。黄酮类化合物泛指2个苯环通过三碳链相互联结而成的一类化合物，是植物光合作用产生的一大类化合物。黄酮类化合物常作为降血糖、降血脂、抗氧化、增强机体免疫力的药物给予应用，同时也是一类具有广阔开发前景的天然抗氧化剂。本试验主要研究了大孔树脂富集苦瓜藤黄酮的工艺以及苦瓜藤中黄酮提取物抗氧化能力，以期为进一步开发苦瓜藤的提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

苦瓜藤干粉：将本地新鲜苦瓜藤洗净、晾干后于电热鼓风干燥箱50 ℃下烘干，然后用粉碎机打成粉末，过80～120目筛，混匀，于干燥的环境中备用。树脂：101、102、（上海试剂厂生产）;D103、D201（南开大学化工厂生产）;AB-8、HPD100（河北沧州宝恩化工有限公司生产）;芸香苷标准品：中国药品生物药品检定所;其他试剂均为分析纯。UV-9600型紫外可见分光光度计：北京瑞利分析仪器公司生产;旋转蒸发仪：上海申生科技有限公司生产;G258型电子天平：德国梅特勒公司生产;l0l-AB电热鼓风干燥箱：天津市泰斯特仪器有限公司生产;YD-1008微型超声波清洗机：江苏省常州市佑达超声波设备有限公司生产。

1.2 方法

1.2.1 苦瓜藤总黄酮的提取 采用60%乙醇加热回流提取，提取时间45 min、提取温度70 ℃、液料比为15 mL ∶ 1 g、提取液pH值为9、回流2次。混合2次提取液，过滤，石油醚萃取后，浓缩得黄酮粗提物。

1.2.2 苦瓜藤黄酮含量的测定 采用NaNO3-Al（NO3）3比色法[2]。

1.2.3 上样液液制备 取20.00 g苦瓜藤黄酮提取物，200 mL 30%乙醇，超声提取30 min，过滤，再次加200 mL 30%乙醇，超声提取20 min，过滤，混均2次提取液，将液体pH值调至5，备用。

1.2.4 树脂的筛选

1.2.4.1 树脂预处理 所用树脂均先用95%乙醇浸泡过夜，使树脂颗粒充分溶涨，然后用95%乙醇洗涤至洗出液清澈为止，再用超纯水洗至无醇味，然后用2%～3%盐酸溶液浸泡2～3 h，然后用同样浓度的5倍树脂体积的盐酸淋洗，再用超纯水洗，直到洗液至中性。用5%NaOH与以上相同的方法浸泡2～4 h，并用6～7倍树脂体积的碱液淋洗，最后用超纯水冲洗，至洗液pH值为中性，备用。

1.2.4.2 树脂筛选 量取经过预处理的6种树脂，每份 10 mL，设3个重复，于250 mL的三角瓶中，加入上样液 30 mL 振荡处理，频率为100 r/min，振荡24 h后，过滤，测定滤液中黄酮含量，计算吸附率。将过滤后的树脂，风干，在风干后树脂中加入70%乙醇各30 mL于振荡器上振荡，频率为100 r/min，振荡4 h测定解析液中黄酮的含量，计算各树脂静态解析率。

吸附率=吸附量/上样量=（C前V前-C后V后）/C前V前×100%;

解析率=解析量/吸附量=C解V解/（C前V前-C后V后）×100%。

式中：C前、C后分别为吸附前、后溶液黄酮浓度;V前、V后为上样液液吸附前、后溶液的体积。本试验中视吸附前、后液体积不变。C解、V解为解析后苦瓜藤总黄酮浓度与液体体积。

1.2.5 AB-8树脂富集因素的影响 参照王刚等的方法[3]，测定AB-8树脂的吸附动力学曲线，考察上样pH值、解析液、解析液用量、解析液pH值、及其流速对富集的影响。

1.2.6 烘箱法测定过氧化值（POV） 将新鲜猪板油切成小块，湿法熬炼，滤除残渣，冷却密封后置于冰箱冷藏备用。添加物用30%乙醇溶解，分别加入不同浓度或组合抗氧化剂于50 g新鲜猪油中，置于水浴锅中缓慢加热至50 ℃融化油样，并在升温过程中不时搅拌使之成均相。将添加抗氧化剂后的猪油于恒温箱中（70±1） ℃强化保存，每隔12 h搅拌1次，并交换在烘箱中的位置，以确保环境条件相同。每24 h测定POV值。每次取样后充分搅拌振摇，以充分混入空气。测定POV值[4-6]，计算不同抗氧化剂及其组合的抗氧化性。

X=（V1-V2）×C×1 000/m。

式中：X为样品的过氧化值（meq/kg）;V1为样品消耗硫代硫酸钠标准溶液体积（mL）;V2为试剂空白消耗硫代硫酸钠标准溶液体积（mL）;C为硫代硫酸钠标准溶液的浓度（mol/L）;m为样品质量（g）。endprint

2 结果与分析

2.1 树脂的筛选

用静态法来测定树脂吸附与解析性能，综合各项指标来确定试验所用树脂。由表1可见，101吸附能力最好，但是也不很容易解析下来，大孔树脂 AB-8在所给的试验条件下对苦瓜藤总黄酮吸附量较大，且能够把绝大部分解析下来，其他考察树脂综合指标也不理想，因而确定用AB-8树脂富集苦瓜藤总黄酮。

表1 不同吸附树脂对苦瓜藤总黄酮吸附率和解析率

树脂型号 树脂极性 吸附率

（%） 解析率

（%）

101 非极性 89 64

102 非极性 71 74

D103 非极性 72 53

D201 非极性 79 68

AB-8 弱极性 85 90

HPD100 非极性 58 91

2.2 AB-8树脂富集苦瓜藤总黄酮的工艺及效果

2.2.1 AB-8树脂对苦瓜藤总黄酮的静态吸附动力学曲线 树脂吸附苦瓜藤总黄酮速率是衡量树脂富集苦黄酮的重要指标之一。从图1可以看出，上样液加入树脂后，吸附速度较快，吸附率迅速上升，2 h后，基本上可达到平衡。

2.2.2 上样液pH值对吸附的影响 上样液pH值影响苦瓜藤黄酮在大孔树脂上的吸附，是通过溶液pH值改变黄酮在溶液中存在的形式而实现。在碱性条件下黄酮以盐形式存在，不利于吸附，高碱条件下黄酮也会遭到破坏。因此，本试验着重考察了酸性条件下的吸附情况，结果显示pH值为5时，吸附效果最好。

2.2.3 解析液对解析的影响 试验考察了解析液的用量、乙醇浓度与解析液pH值对解析的影响，结果表明，随着解析液用量增加，解吸率提高，当解析液用量在3 BV以上时，解吸率提高不明显，从经济性考虑，选择3 BV进行解析。乙醇浓度对解析也有较大影响，随着乙醇浓度升高，苦瓜藤总黄酮解析率增加，但乙醇浓度到达70%以上后，解析率上升缓慢，考虑到乙醇的用量，确定解析液乙醇浓度70%为佳。解析液pH值对苦瓜藤总黄酮解析的影响较大，在弱碱条件下，黄酮解析率随着碱度增大而增大，但pH值为10时，解析率下降，可能是由于黄酮在较高碱性条件下发生结构改变，如与溶液中的铁等金属离子发生络合，或其他化学成分性质的变化，导致苦瓜藤总黄酮解析率下降，当解析液pH值为9时最佳。

2.2.4 解析液流速对解析的影响 基于循环式设备考虑，上样浓度做到尽可能大，使树脂可迅速饱和，缩短吸附时间，未考察上样液流速。从图2可以看出，解析液流速在3、4 BV/h时，AB-8树脂富集苦瓜藤总黄酮纯度可达到35%左右，综合生产效率，若用于工业生产，建议采取3 BV/h流速进行苦瓜藤总黄酮的富集。

2.3 苦瓜藤黄酮粗提取物抗氧化性能

2.3.1 苦瓜藤黄酮粗提取物抗氧化效 由图3可见，苦瓜藤黄酮提取物对猪油的氧化有明显的抑制作用。随着提取物浓度的增加，抗氧化性初期表现为逐渐增强的趋势，当添加量为0.1%时达到最佳抗氧化效果，但还是不如0.02%BHT和0.05%维生素C的效果;当提取物添加量继续增大时，抗氧化效果反而有所下降。

2.3.2 苦瓜藤黄酮与其他抗氧化剂的协同抗氧化作用 由图4可见，苦瓜藤黄酮提取物与维生素C、维生素E有明显的协同效应，苦瓜藤黄酮提取物与维生素C按1 ∶ 1复配、与维生素C、维生素E以1 ∶ 1 ∶ 1比例复配，对猪油有非常显著的协同抗氧化作用，2种复配组合抗氧化效果相近，但3者复配效果还要略好于二者复配。总之， 抗氧化剂协同作用效果优

于所有单一抗氧化剂处理组。其协同抗氧化活性大大强于同浓度的提取物，也强于添加比例最佳的0.1%黄酮粗提物。并明显好于单独添加0.02%BHT，稍好于0.05%维生素C。

3 结论

AB-8吸附树脂对苦瓜藤总黄酮有很高的吸附性能和解析率，适用于苦瓜藤总黄酮的富集研究，其富集工艺为：上样液pH值为5，解析液为70%乙醇，解析液pH值为9，用量为3倍树脂柱，洗脱速率为3 BV/h。苦瓜藤总黄酮经AB-8树脂富集后，黄酮含量提高了40倍左右，黄酮纯度可达到35%左右，说明大孔吸附树脂对苦瓜藤总黄酮的富集是可行的，而且流程安全，工艺较简单。试验结果显示，苦瓜藤黄酮粗提物对猪油有一定的抗氧化效果，其中添加0.1%黄酮粗提物的抗氧化效果最佳。苦瓜藤黄酮粗提物与维生素C和维生素E有显著的协同抗氧化效应，强于单独添加黄酮粗提物和维生素C、BHT。

参考文献：

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