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超声辅助醇提桑枝中1-脱氧野尻霉素

2019-01-10王中兴

科技视界 2019年35期
关键词:桑枝蚕业霉素

王中兴

【摘 要】1-脱氧野尻霉素(DNJ)是一种哌啶生物碱,具有降血糖、抗病毒等作用,在医疗保健方面具有重要的研究价值。以乙醇为溶剂,结合超声处理提取桑枝中的DNJ,研究料液比、乙醇浓度和超声时间对DNJ提取的影响,结果表明:桑枝中DNJ在料液比为1:20,乙醇浓度为65%,超声处理时间为35min时提取含量最高,达到0.253%。

【关键词】桑枝;1-脱氧野尻霉素;超声波;高效液相色谱

中图分类号: TQ461文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)35-0252-003

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.35.123

The Extraction of 1-Deoxynojirimycin by Ethanol Using Ultrasonic Assistant from Ramulus Mori

WANG Zhong-xing

(School of Modern Agriculture & Biotechnology,AnKang university, Ankang Shaanxi 725000, China)

【Abstract】1-Deoxynojirmycin (DNJ) which is known as hydroxyl alkaloid has hypoglycemic and antiviral effects, and has important research value in health care. The effect for DNJ extraction which includes solid-liquid ratio, ethanol concentration and ultrasonic time was studied.The results show that the DNJ extraction is the highest when liquid material ratio is 1:20, ethanol concentration is 65%, ultrasonic extraction time is 35min, and is up to 0.253%.

【Key words】1-deoxynojirimycin; Ultrasonic assisted extraction; High performance liquid chromatography

1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin,DNJ)是一种极性化合物,分子式为C6H13NO4,分子量为163.7[1],研究证实它对α-葡萄糖苷酶具有抑制作用[2-3],对血糖、甘油三酯、胆固醇等多项生理代谢指标具有良好的调节作用[4-6],可以缓解肝脏的伤害[7-8],降低胰岛素抵抗[9],保护血管[10],治疗肥胖症[11],抗病毒,抑制肿瘤[12-14],在医疗保健方面有着重大的应用价值。

DNJ的来源有动物、植物和微生物[15-17],但目前植物是获取DNJ的主要来源,而已知的植物中,桑树中DNJ的含量最高。现有的研究中大多研究桑枝中DNJ的提取,但是相对桑枝,桑枝也是桑树占比很大的一部分,因此,研究桑枝中DNJ的提取,對于桑树的综合利用,蚕桑产业的发展具有重要意义。

1 实验材料与方法

1.1 材料与试剂

材料:桑枝采自恒2号桑树品种;

试剂:DNJ标准品(上海金穗生物制品有限公司)、芴甲氧羰酰氯(上海源叶生物科技有限公司)、乙腈和冰乙酸为色谱纯,其余试剂均为分析纯。

1.2 主要仪器

高效液相色谱仪1260Infinity(美国安捷伦公司),超声波清洗机KQ-250D(昆山市超声波仪器有限公司),高速万能粉碎机FW-100D(天津鑫博得仪器有限公司),烘箱DGX-9143 13-1(上海福玛实验设备有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 样品的准备

将桑枝用自来水清洗两次,再用蒸馏水清洗一次,在70℃的条件下烘干至恒重,粉碎保存。

1.3.2 超声辅助提取单因素实验

(1)料液比的影响。

准确称取5份桑枝粉各1g,分别放入5个50ml的烧杯中,依次加入浓度为55%的乙醇10ml、20ml、30ml、40ml和50ml进行浸泡,30min后放入超声波细胞破碎仪中进行超声处理,设置超声时间为10min,频率为50Hz,时间间隔为10s,完成后将溶液加入离心管中进行离心,条件为12000r/min,时长为15min,结束后收集上清液存储于冰箱中备用。

(2)乙醇浓度的影响。

准确称取5份桑枝粉各1g,分别放入5个50ml的烧杯中,依次加入20ml乙醇,浓度分别是55%、65%、75%、85%和95%,浸泡30min,放入超声波细胞破碎仪中进行超声处理,设置超声时间为10min,频率为50Hz,时间间隔为10s,完成后将溶液加入离心管中进行离心,条件为12000r/min,时长为15min,结束后收集上清液存储于冰箱中备用。

(3)超声时间的影响。

准确称取5份桑枝粉各1g,分别放入5个50ml的烧杯中,各加入浓度为55%的乙醇20ml,浸泡30min,放入超声波细胞破碎仪中进行处理,超声时间分别为10min、20min、30min、40min和50min,频率均为50Hz,时间间隔为10s,完成后将溶液加入离心管中进行离心,条件为12000r/min,时长为15min,结束后收集上清液存储于冰箱中备用。

1.3.3 超聲辅助提取正交实验

根据单因素实验结果,选取料液比、乙醇浓度和提取时间各因素合适的水平,进行正交实验。

1.4 DNJ含量的检测

所采样品均采用反相高效液相色潽—紫外检测法测定[18],每个样品重复测定2次,取平均值。

2 结果分析

2.1 标准曲线的绘制

根据验方法对DNJ系列标准溶液进行测定,线性回归方程y=10255x+133.16,相关系数为0.9903。

图1 DNJ标准曲线

2.2 标准液的检测图

图2 标准品色谱图

2.3 样品检测图

图3 样品色谱图

2.4 不同料液比的影响

根据图4可得,在桑枝粉与乙醇比例为1g:20ml的时候,DNJ的提取量最高。

图4 不同料液比对DNJ提取的影响

2.5 不同乙醇浓度的影响

图5 不同乙醇浓度对DNJ提取的影响

根据图5可得,在乙醇浓度为65%的时候,野尻霉素的提取量最高。

2.6 不同超声时间的影响

图6 不同超声时间下DNJ含量柱形图

根据图6可得,在超声时间为30min的时候,野尻霉素的提取量最高。

2.7 正交分析

根据单因素试验的结果,进行正交实验设计。

表1 正交因素水平表

表2 直观分析表

表3 方差分析表

从表2、表3可以看出,各因素对DNJ提取量的影响为:乙醇浓度>料液比=超声时间。DNJ提取最适条件为A2B2C3,即65%乙醇、料液比1:20、超声波处理35min。

2.8 验证实验

以正交实验得到的DNJ最优提取条件进行验证试验,得到DNJ的提取量为0.253%,高于正交实验中其他组的结果,证实得到的最优结果是有效的。

3 结论

根据实验结果分析可得,用65%的乙醇作为提取剂,桑枝粉与乙醇按1:20,在超声波细胞破碎仪中处理35min,所提取的野尻霉素含量最高,达到0.253%。

【参考文献】

[1]冉艳萍,廖森泰,刘吉平.1-脱氧野尻霉素(DNJ)的研究进展[J].广东蚕业,2012(03):44-48.

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[9]Liu Q, Li X, Li C, et al. 1-Deoxynojirimycin Alleviates Insulin Resistance via Activation of Insulin Signaling PI3K/AKT Pathway in Skeletal Muscle of db/db Mice[J].Molecules, 2015,20(12):21700-21714.

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[11]Tsuduki T, Kikuchi I, Kimura T, et al. Intake of mulberry 1-deoxynojirimycin prevents diet-induced obesity through increases in adiponectin in mice[J].Food Chem, 2013,139(1-4):16-23.

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