时间:2024-08-31
胡旭涛
均匀设计法优选银杏叶总黄酮及其降糖作用的研究
胡旭涛
目的 研究超声辅助提取银杏叶总黄酮的最优工艺及降糖作用。方法 采用均匀设计优化提取工艺,STZ建立糖尿病大鼠模型,并进行降糖研究。结果 最优工艺参数为:超声波强度2000w,固液比1:15,乙醇浓度50%,黄酮提取率为(2.59±0.06)%,且降糖作用显著。结论 超声辅助提取能够实现银杏叶总黄酮的常温快速提取,且降糖作用显著。
银杏;总黄酮;超声辅助;均匀设计
现代药理研究证实银杏黄酮可抑制血糖的升高,可预防和治疗糖尿病[1],具有改善高脂喂养2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗和降低血脂的作用,银杏叶黄酮可能成为治疗2型糖尿病和高脂血症的新药。本实验研究了超声辅助在银杏叶总黄酮提取中应用的可行性及其药理作用,为进一步研究银杏叶总黄酮及其药理作用提供理论依据。
1.1 材料与仪器 材料:广惠和大药房;化学试剂为分析纯。仪器:JA2003型电子分析天平(上海恒平科学仪器有限公司);旋转蒸发仪(北京红叶科技有限公司)。
1.2 实验方法
1.2.1 超声辅助银杏叶总黄酮提取工艺 称取干燥过40目的银杏叶5g,石油醚浸泡24h,过滤,3000r/min离心10min,沉淀物各预设条件(超声波强度、固液比、乙醇浓度)在水浴中进行超声辅助提取,提取3次,过滤,以3500r/min离心10min,得上清液,浓缩,再加入20倍体积的乙醇,超声溶解,2℃冰箱中放置,过夜,3500r/min离心10min,氯仿萃取三次,浓缩冷冻干燥,备用。
1.2.2 含量测定 参照原爱红[2]的测定方法采用芦丁为对照品,芦丁含量(y)与质量浓度(X,mg/L)最小二乘法得回归方程为Y=2.51X+2.17864,相关系数R=0.9997。
1.2.3 均匀设计实验法 以影响有效成分提取率的固液比,乙醇浓度,超声波强度为因素,各因素取3个水平,探求超声辅助提取银杏叶总黄酮的最佳工艺。用均匀设计3.0版软件筛选出u9(33)表安排实验[3],数据见表1。
1.2.4 动物模型的建立及其处理 正常对照组:SD大鼠喂以普通饮食,其中碳水化合物60%,蛋白质22%,脂肪10%,其他8%。糖尿病组和处理组:喂以高脂饮食,其中碳水化合物40%,蛋白质13%,脂肪40%,其他7%,3个月后,一次性腹腔注射STZ25mg(kg.bw),其他组均腹腔注射柠檬酸缓冲液,并继续高脂喂养。72h后尾静脉取血,分别测血糖及胰岛素,凡血糖浓度>13mmol/L,尿糖呈强阳性者,并出现多饮、多食、多尿者为糖尿病模型,然后对照组和糖尿病组喂饲普通饲料,自由饮水外,每天以蒸馏水灌胃(2.5ml/d)。处理组每只大鼠给予银杏叶黄酮60mg/kg分别灌胃,每天灌胃1次,共10周,末次给药后禁食12h,乙醚麻醉,静动脉取血,分离血清,测定血糖的含量。
2.1 均匀设计实验结果 本实验通过均匀设计3.0版软件中自选变量法进行数据分析,采用固液比A、乙醇浓度B、超声波强度C对应变量总黄酮提取率Y多元逐步回归法进行分析,回归分析采用后退法,显著性水平α=0.05,得回归方程Y=0.635X1+0.314X2+0.342X3,复相关系数:R=0.9998,检验值Ft=12.27,临界值F(0.05,3,3)=8.277,Ft>F(0.05,3,3), 回归方程显著,剩余标准差s=0.127,回归方程有意义,由回归方程因素的系数可见固液比、乙醇浓度和超声波强度量的影响均为正效应,从标准回归系数可以发现,固液比>超声波强度>乙醇浓度。再将方程在计算机上进行优化处理,Y的期望值方向大者为佳。根据回归方程得出最优组合:A=15,B=50%,C=20,预测值Y=2.53%。从而得出总黄酮提取的最佳工艺为超声波强度2000w,固液比1:15,乙醇浓度50%。
表1 U7(73)均匀试验方案及试验结果
2.2 验证方案 按照最优工艺参数(超声波强度2000w,固液比1:15,乙醇浓度50%进行了3次平行试验,显示提取率可稳定为(2.59±0.06)%,与预测值相符,而且重复性也很好,说明优化结果可靠。
2.3 降糖作用的研究 模型组小鼠血糖值显著高于正常组;糖尿病模型大鼠给予黄酮治疗后小鼠的血糖与模型组相比,显著降低。说明银杏叶黄酮可降低糖尿病大鼠血糖。
采用均匀设计方案进行试验,得到最优工艺方案,试验次数大大减小。超声辅助提取银杏叶中总黄酮,需要超声波强度2000w,固液比1:15,乙醇浓度50%,黄酮提取率为(2.59±0.06)%,时间短,收率高,操作简单,能耗低,常温提取使黄酮类化合物不会因热效应损失和降低活性节约资源。
本实验显示,模型组血糖水平较正常组显著升高, 糖尿病模型小鼠经黄酮治疗后, 其血糖水平显著性降低。本实验中模型组血糖水平较正常组显著升高,说明糖尿病小鼠存在一定的肾功能损害。糖尿病模型小鼠经黄酮治疗后,其血糖水平显著性降低,说明黄酮对肾脏具有一定的保护作用,具有很好的应用前景。
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[2] 原爱红,黄哲,马骏.银杏叶黄酮的提取及其降糖作用的研究[J].中草药,2004,35(11):1242-1243.
[3] 宋晚平,张鞍灵,高锦明.化感植物向日葵根提取液的抑菌活性研究[J].西北植物学报,2004,24(10):291-293.
[4] 陈涛,李进,褚治德.黄芪药材的微波提取工艺研究[J].时珍国医国药,2009,20(2):349-350.
10.3969/j.issn.1009-4393.2010.33.031
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