不同超聲處理時間對核桃楸中胡桃醌含量變化的影響

劉暢 姜爽 劉芷余 李汧嶷 劉云簫 張琳宜 馮穎

摘 要 胡桃醌有清熱解毒、抑菌抗癌作用，在醫學上有廣闊的應用前景。基于此，探究不同超聲時間對提取核桃楸中胡桃醌含量變化的影響，分析在不同超聲時間下胡桃醌含量變化的規律。結果表明，在一定時間內，隨著超聲時間延長，胡桃醌含量呈上升趨勢，當超聲時間為8 min時含量達到最高值，再隨超聲時間的延長，胡桃醌含量呈下降趨勢。

關鍵詞 胡桃醌;超聲時間;含量

中圖分類號：Q946 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.24.079

核桃楸（Juglans mandshurica Maxim）為胡桃科胡桃屬植物，落葉喬木，別名胡桃楸、楸子或山核桃[1]，主要分布于我國東北地區，河北省、北京市、內蒙古自治區、山西省有少量分布，是東北林區珍貴的用材樹種，也是我國珍貴的藥源植物[2]。核桃楸及果實中含有較多的活性物質胡桃醌（Juglone），即5-羥基-1，4-萘醌[3]。現代醫藥研究表明，胡桃醌具有清熱解毒、祛風療癬、止痛止痢的功效，還具有抑菌和抗癌作用[4]，在醫學上有著非常廣闊的應用前景。

本實驗借助超聲波的細胞破碎作用，將細胞中的胡桃醌充分釋放并溶于提取劑中，以吸光度為評價指標，在不同超聲時間處理下，對提取胡桃醌的含量進行探究，旨在探究不同超聲時間，對核桃楸中胡桃醌含量變化的影響規律，優選出適合的超聲處理時間，進而得到含量較高的胡桃醌產物，為優化胡桃醌提取工藝提供了一定的理論和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

采自吉林省通化市白雞峰海拔400～500 m處的的核桃楸。

1.2 試驗試劑、儀器

胡桃醌標準品（Sigma公司）、95%乙醇、氯仿。

上海亞榮RE-2000A型旋轉蒸發儀;上海儀電760CT型雙光束紫外可見分光光度計;上海博訊BGZ-240型烘干箱;北京中興FW-100型萬能粉碎機;北京中西KQ-500DE型數控超聲清洗器;賽多利斯BT224S電子天平。

1.3 試驗方法

1.3.1 材料的前期處理

青皮核桃切片后陰干，完全干燥后用高能粉碎機粉碎，過40目標準篩網，去除核桃未打碎的硬殼，得到核桃楸粉末。

1.3.2 胡桃醌的提取

稱取5份核桃楸粉末，每份40 g，按照料液比1∶15（g·mL-1）的比例加入95%乙醇溶液600 mL，邊加入邊攪拌，浸泡5 min，使乙醇溶液充分地潤濕原料;5份原料分別進行不同超聲時間（1 min、5 min、10 min、20 min、30 min）的浸泡處理，超聲功率為200 W，溫度不高于40 ℃，處理后的料液在旋轉蒸發儀下減壓蒸餾，溫度55 ℃，轉速為20 r·min-1，真空度為0.09 MPa，直至餾出液淡黃色;取出餾出液，氯仿萃取，在55 ℃下干燥后，即得到含有胡桃醌的產物的供試品。

1.3.3 濃度值-吸光光度值標準曲線

稱取胡桃醌標準品2 mg，用乙醇溶解并定容至25 mL，得到濃度為0.08 mg·mL-1的胡桃醌貯備液。分別精密吸取上述標準貯備液0 mL、0.19 mL、0.38 mL、0.75 mL、1.50 mL、3.00 mL于10.00 mL容量瓶中，用乙醇溶液稀釋至刻度，搖勻后靜置10 min，使濃度分別達到0 mg·L-1、1.50 mg·L-1、3.00 mg·L-1、6.00 mg·L-1、12.00 mg·L-1、24.00 mg·L-1。于最大吸收波長426 nm下測定吸光度值，以吸光度值為橫坐標，胡桃醌濃度為縱坐標，繪制標準曲線。

1.3.4 胡桃醌的含量測定

取含胡桃醌的供試品，測出其吸光度值。根據對供試品吸光度的測量，由胡桃醌的標準曲線換算相應濃度，進而得到胡桃醌的含量。

在426 nm波長下測定供試樣品吸光度值，供試樣品中胡桃醌的含量依據標準曲線，按照公式（1）計算出胡桃醌的含量[5]。

式中C是標準曲線所對應的胡桃醌濃度，單位為mg·L-1;V是定容的體積，單位為L;M是核桃楸粉末的質量，單位為g。

1.3.5 數據統計

3次重復實驗后，結果以x+s表示，利用SPSS 23.0對實驗數據進行整理及統計分析分析。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

以吸光度值為橫坐標，胡桃醌濃度為縱坐標繪制標準曲線，胡桃醌標準品濃度與吸光度呈線性關系，線性回歸方程為Y=19.971 0X+0.197 5，相關指數R2=0.998 9。

2.2 不同超聲時間對胡桃醌含量的影響

通過計算不同超聲時間下胡桃醌的含量，得出折線呈現近似規律性的二次方程曲線見圖1，二次方程為Y=-2.425 6X2+11.841X+6.240 4，相關指數R2=0.903 9，不同超聲處理時間對胡桃醌的含量具有顯著的影響（P<0.05）。由趨勢線可知，在一定超聲處理時間內，超聲處理時間的延長，會促進胡桃醌的提取，胡桃醌含量呈上升趨勢，根據方程預測，在超聲處理時間約8 min時，胡桃醌的含量達最大值約為20.529 μg·g-1;超聲處理時間約8 min后，隨超聲處理時間的延長，胡桃醌含量呈下降趨勢。

在超聲波處理條件下，細胞破碎后可以充分釋放細胞中的胡桃醌成分并溶于提取劑中，提升提取的胡桃醌含量，但超聲波處理時間過長，細胞中的胡桃醌會在超聲波長時間的作用下發生變性，大大降低提取的胡桃醌含量。因此，不同超聲時間會影響核桃楸中胡桃醌含量變化。

3 討論

胡桃醌在醫學上的應用廣泛，有治療便秘、皮膚病、腫瘤等作用。開發胡桃醌具有廣闊的應用價值和市場前景[6]。利用減壓蒸餾法選取適合的超聲波處理時間提取胡桃醌，得到含量較高的胡桃醌產物。

本研究采用的超聲波輔助浸提法與減壓蒸餾法是目前比較易操作，提取含量較高的方法，對實驗設備條件要求較低，生產周期短，生產成本也較低[7]。通過控制單一變量的方法，研究超聲處理時間在提取核桃楸中胡桃醌時對胡桃醌含量的影響。研究表明，超聲波處理時間與胡桃醌提取含量之間存在近似一元二次方程的曲線關系，胡桃醌含量隨著超聲處理時間的延長而上升，當胡桃醌的含量達到最大值后，隨著超聲處理時間繼續延長，胡桃醌的含量開始下降。本研究對核桃楸中胡桃醌含量的不同提取時間進行研究，最終確定料液比1∶15，乙醇體積分數95%，溫度不高于40 ℃，超聲200 W，時間8 min為最優的工藝條件。操作簡單快捷，安全可靠，為優化胡桃醌提取工藝為核桃楸的開發利用提供了一個較為科學合理的理論依據。

參考文獻：

[1] 李瑋，李巖，夏愛華.高效液相法測定胡桃楸樹皮中胡桃醌的含量[C].2009年中國藥學大會暨第九屆中國藥師周論文集[A].2009.

[2] 王雨萌，時東方，李賽男，等.核桃楸樹皮中胡桃醌提取工藝優化[J].北方園藝，2015（5）：141-144.

[3] 馮遲，王舒雅，高俊，等.核桃楸青果皮中胡桃醌的提取工藝[J].江蘇農業科學，2016，44（5）：340-342.

[4] 程力慧，黃曉文.核桃楸樹皮中胡桃醌提取方法及其工藝研究[J].亞熱帶植物科學，2010，39（4）：33-35.

[5] 魏赫楠，譚紅，包娜，等.核桃青皮中胡桃醌的提取工藝[J].江蘇農業科學，2014，42（2）：215-217.

[6] 索緒斌，高奎濱，張云凌，等.高效液相色譜法測定青龍衣中胡桃醌含量[J].中藥材，2003（11）：793.

[7] 孫墨瓏，李淑君，袁海艦，等.一種提取胡桃醌的方法[J].哈爾濱：東北林業大學，2006.

（責任編輯：劉 昀）