黑荆树叶黄酮的提取分离及其生物活性研究

黑荆树叶缺乏合适的加工方法,通常被大量丢弃,然后沉积成为废物,并滋生害虫和疾病。因此,开发利用黑荆树叶具有重要的经济价值和环境效益。本论文系统研究了黑荆树叶黄酮的最佳提取selleck NMR条件和分离纯化方法,并对黑荆树叶黄酮的抗氧化、降血糖和抑菌活性展开了探究,为黑荆树叶的开发与利用提供基础数据。主要研究结果如下:(1)经过化学成分分析,测定出黑荆树叶中含有氨基酸、蛋白质、糖及苷类、有机酸、酚类及鞣质、selleck HPLC黄酮类、蒽醌类、强心苷、甾体、生物碱、香豆素、内酯类成分,但不含皂苷和挥发油。对索氏提取液进行主要化学成分含量检测,得出黑荆树叶中总多酚含量为23.35%,总黄酮含量为2.10%,原花色素含量为0.20%,生物碱含量为1.32%。采用超声辅助提取法,对黑荆树叶总黄酮的提取溶剂进行研究,得出最佳提取溶剂为80%甲醇。采用单因素结合响应面试验的方法,得到以下结论:各因素对总黄酮得率的影响程度为:料液比>超声温度>超声时间,料液比和超声温度存在着良好的交互作用,超声辅助提取黑荆树叶总黄酮的最佳工艺条件为:80%甲醇,料液比1:41(g:mL)、超声时间78 min、超声温度57℃时,总黄酮得率为1.91%。超声提取次数为两次时,总黄酮得率高达2.05%,提取效率超过90%。(2)采用溶剂萃取法,可从黑荆树叶粗提液中依次获得石油醚相(L1)、二氯甲烷相(L2)、乙酸乙酯相(L3)和水相(L4)。将生物活性较好的L3利用AB-8大孔树脂进行分离,流动相为不同梯度乙醇,获得组分Fr1~Fr7。将Fr3(20%乙醇洗脱)和Fr4(30%乙醇洗脱),用葡聚糖凝胶LH-20分离,流动相为不同梯度甲醇,获得组分BFr1~BFr5。取液相分离度较好和黄酮含量最高(51.8%)的BFr3组分(40%甲醇洗脱),进行最后的制备型高效液相色谱(Prep-HPLC)纯化。最终得到纯度为98.4%的化合物W3和纯度大于95%的化合物W1和W2,产率分别为7.3、1.8和0.6 mg/g粗提物。利用高效液相色谱、紫外光谱、质谱、核磁共振等技术对产物进行鉴定,证实化合物W1为杨梅素-3-O-β-D-葡萄糖苷,化合物W2为杨梅素-3-O-阿拉伯糖苷,化合物W3为杨梅素-3-O-α-L-鼠李糖苷(杨梅苷)。(3)体外抗氧化试验发现,L4对ABTS自由基有显著的清除能力,但对DPindoor microbiomePH自由基和在FRAP法中表现出中等的抗氧化活性,L1和L2在三种检测方法中均表现出较弱抗氧化能力。浓度为0.32 mg/mL时,三种黄酮产物和L3对DPPH自由基的清除能力与维生素C(对照)相当。浓度为0.08 mg/mL时,三种黄酮产物和L3对ABTS自由基具有显著的清除能力(接近100%)。此外,三种黄酮产物和L3具有较强的Fe~(3+)还原能力,是潜在的抗氧化剂。体外降血糖研究中发现,L3、L4和化合物W2对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶表现出中等的抑制活性,L1和L2对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶表现出较弱的抑制活性。化合物W1、W3和阿卡波糖(对照)对α-葡萄糖苷酶的IC_(50)值分别为0.104、0.074和0.102mg/mL,对α-淀粉酶的IC_(50)值分别为0.286、0.176和0.204 mg/mL。化合物W1和W3具有良好的降血糖活性,是潜在的II型糖尿病抑制剂。抑菌活性实验中,样品浓度为50 mg/L时,四种萃取物和化合物W3对离体的小麦赤霉病菌、油菜菌核病菌、葡萄座腔菌和活体葡萄座腔菌无明显抑制作用,但四种萃取物对离体马铃薯晚疫病菌有一定的抑制作用。对比纳米纤维素凝胶负载嘧菌酯、负载嘧菌酯和化合物W3时的抑菌活性,发现化合物W3能促进嘧菌酯对小麦赤霉病菌、油菜菌核病菌、葡萄座腔菌和马铃薯晚疫病菌的抑制作用。综上所述,大量废弃的黑荆树叶富含黄酮类化合物,可以作为杨梅苷、杨梅素-3-O-β-D-葡萄糖苷和杨梅素-3-O-阿拉伯糖苷的来源,从而为生产抗氧化剂、Ⅱ型糖尿病抑制剂和抑菌剂提供更充足的来源。本论文对推动世界黑荆树资源的合理利用有重要意义。