FolinCiocalteu比色法测定板栗总苞提取液中总多酚的含量

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  摘要[目的]探索一种简单、科学、准确的分析多酚的方法,使富含多酚的板栗总苞废弃物得到充分的再利用。[方法]采用FolinCiocalteu比色法测定板栗总苞中多酚含量,并对碳酸钠、FolinCiocalteu 试剂用量及显色温度、显色时间进行优化。[结果]该测定方法的最佳条件为:取0.50 ml板栗总苞提取液,加入3.0 ml福林-酚试剂、6.0 ml 15%的Na2CO3溶液,在40 ℃条件下反应70 min,测定最佳波长为760 nm。吸光度与多酚含量在0~9 μg/ml范围内有良好的线性关系(y=0.135 1x+0.019 0,R2=0.999 3)。该方法的平均加标回收率为99.5%,相对标准偏差为1.2%(n=5)。[结论]该方法具有精密度高、稳定性好、操作简单、快速、结果准确等优点,可用于板栗总苞多酚含量的测定。
  关键词板栗总苞;总多酚;FolinCiocalte板栗(Castanea mollissima Blume)属壳斗科( Fagceae) 栗属乔木类经济植物,是世界著名的干果之一[1]。 主要分布于北半球温带及亚热带, 在我国大部分地区均有分布, 以华北和长江流域各地栽培集中。我国板栗年总产量达82.5万t,占世界总产量的75%[2]。据《中药大辞典》[3] 记载, 板栗具有健脾益气、补肾强筋、散结解毒等功效, 能治疗丹毒、肿瘤等疾病,就连板栗壳也具有止咳、化痰、清热、去火的作用,常用于药物治疗。板栗之所以具有上述功能,主要是由于板栗中存在多酚物质。近年来大量研究表明,多酚类化合物具有抗肿瘤[4]、抗病毒、抑菌、抗氧化[5-6]、防衰老等作用[7-8]而被广泛应用。植物多酚在自然界的储量非常丰富,其作为一类具有生物活性的天然化合物,对人的身体健康有着重要的影响。而随着研究的深入,植物多酚在医学、食品、制革工业、日用化工等方面的应用越来越广泛,用量越来越大,仅靠原有的多酚资源已明显不足。而板栗恰恰是含有多酚类的植物之一,因此,有必要对板栗资源进行开发和再利用。特别是板栗总苞作为一种废弃物,对它的开发和利用将具有重要的经济价值和社会效应。
  目前,对板栗总苞多酚的分析、测定还未见完整的资料报道。尽管资料显示,常规测定植物多酚含量的方法很多,但多数都是用显色法,如高锰酸钾法[9]、酒石酸亚铁法[10]、普鲁士兰法[11]等,但是高锰酸钾法具有误差大、操作繁琐等缺点,酒石酸亚铁法对测定儿茶素类物质具有专属性,普鲁士兰法在测定多酚时具有数据不稳定、误差大等缺点[12],而FolinCiocalteu 比色法是植物多酚类化合物常用的测定方法。但由于植物多酚因来源不同,必定会导致分析条件不同[13-15]。因此,对于越来越多的板栗总苞废弃物,有必要探索一个简单、科学、准确的分析多酚的方法,使其得到充分的再利用。笔者采用FolinCiocalteu 比色法测定板栗总苞中多酚含量,并对碳酸钠、FolinCiocalteu 试剂用量及显色温度、显色时间进行优化,建立了测定板栗总苞中多酚含量的方法,为板栗总苞综合开发和利用奠定基础。
  1材料与方法
  1.1材料
  1.1.1原料与试剂。板栗总苞,丹东某地收集;没食子酸(99%),国药集团化学试剂有限公司;福林-酚(FolinCiocalteu)试剂,自制;无水乙醇、碳酸钠,均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司。
  1.1.2主要仪器设备。数控超声波清洗机,济宁欣鑫超声电子设备有限公司;RE52 型旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂;SHBⅢ 型循环水式多用真空泵,郑州长城科工贸有限公司;HHS1S 型电子恒温不锈钢水浴锅,上海宜昌仪器纱筛厂;721G 型可见分光光度计,上海精密科学仪器有限公司;ESJ4B 型电子天平,沈阳龙腾电子有限公司;FW100 型高速万能粉碎机,天津市泰斯特仪器有限公司;80目标准检验筛,浙江上虞市华丰五金仪器有限公司;ZDHW 型调温电热套,北京中兴伟业仪器有限公司;ZGX9070MBE 型电热鼓风干燥箱,上海博迅实业有限公司。
  1.2分析方法
  1.2.1溶液及试剂的制备。
  1.2.1.1没食子酸标准溶液的制备。准确称取0.100 0 g没食子酸,用蒸馏水溶解并定容至100 ml容量瓶中,即得到质量浓度为1.000 mg/ml的没食子酸标准溶液。
  1.2.1.2板栗总苞中多酚提取液的制备。将干燥的板栗总苞粉碎,过80目筛后,称取6 g粉末,分别采用减压索氏提取、常压索氏提取、常压浸提、超声波辅助提取等不同的提取方法,经过2次提取分别提取了板栗总苞中的多酚,过滤,旋转蒸发、浓缩后定容于100 ml容量瓶中,为板栗总苞提取液,以备分析。
  1.2.2分析条件的确定。福林酚法的分析原理:在碱性溶液中钨钼酸盐可以将多酚等还原性物质定量氧化,而本身被还原(使W6+变为W5+)生成蓝色的化合物,蓝色的深浅程度与多酚含量成正比。
  1.2.2.1最佳波长的确定。各取0.50 ml没食子酸标准溶液和板栗总苞提取液,分别置于25 ml比色管中,依次加入5.0 ml水、2.0 ml福林酚试剂,1 min后加入5.0 ml 15%的Na2CO3溶液,定容后于室温反应1.5 h,然后用可见分光光度计在400~900 nm范围内扫描,从而确定最佳波长。
  1.2.2.2福林-酚加入量的确定。取8只25 ml比色管分别加入0.50 ml板栗总苞提取液、5 ml水、不同体积(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 ml)的福林-酚试剂,1 min后加入8 ml 15%的Na2CO3溶液,然后定容。室温下反应15 h后,在确定的最佳波长下测量各样品的吸光度(A),以确定福林-酚试剂的最佳加入量。
  1.2.2.3碳酸钠溶液加入量的确定。取10只25 ml比色管,各加入0.50 ml板栗总苞提取液、5.0 ml水、3.0 ml福林-酚试剂,1 min后分别加入1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0 ml 15%的Na2CO3溶液,定容后于室温下反应1.5 h,在确定的最佳波长下测定吸光度,以确定碳酸钠的最佳加入量。   1.2.2.4反应时间的确定。取板栗总苞提取液0.50 ml于25 ml比色管中,加入5.0 ml水、3.0 ml福林-酚试剂,1 min后加入6.0 ml 15%的Na2CO3溶液,定容后每隔10 min在确定的最佳波长下测定吸光度1次,以确定最佳反应时间。
  1.2.2.5反应温度的确定。取7份0.50 ml板栗提取液于25 ml比色管中,分别加入5.0 ml水、3.0 ml福林-酚试剂,1 min后加入6.0 ml 15%的Na2CO3溶液,定容后,分别在25、30、35、40、45、50、55 ℃反应70 min后,在确定的最佳波长下测定吸光度,以确定最佳反应温度。
  1.2.3板栗总苞中多酚含量的测定。
  1.2.3.1标准曲线的制作。分别取浓度为50 μg/ml的没食子酸标准溶液0、0.50、1.00、1.50、2.50、3.50、4.50 ml于7支25 ml比色管中,加入5.0 ml水、3.0 ml福林-酚试剂,1 min后加入6.0 ml 15%的Na2CO3溶液,定容后在40 ℃条件下,反应70 min。冷却至室温后在确定的最佳波长下测定吸光度。以标准溶液的质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
  1.2.3.2板栗总苞提取液中多酚含量的测定。取板栗总苞多酚提取液0.40 ml,加5.0 ml水、3.0 ml福林-酚试剂,1 min后加入6.0 ml 15%的Na2CO3溶液,混匀后定容。40 ℃条件下反应70 min,在确定的最佳波长下测定吸光度。根据标准曲线所得到的线性方程,计算出板栗总苞中多酚的含量。
  1.3分析方法评价
  1.3.1精密度试验。取0.40 ml板栗总苞提取液于25 ml比色管中,按“1.2.2”所确定的最佳条件连续测定5次吸光度,计算相对标准偏差,评价仪器的精密度。
  1.3.2重复性试验。取5份0.40 ml板栗总苞提取液于5支25 ml比色管中,按“1.2.2”所确定的最佳条件依次测定吸光度,计算相对标准偏差,评价分析方法的精密度。
  1.3.3稳定性试验。取0.40 ml板栗总苞提取液于25 ml比色管中,按“1.2.2”所确定的最佳条件反应70 min后,在3.5 h内每隔30 min测定一次吸光度,计算其相对标准偏差,评价分析方法的稳定性。
  1.3.4加标回收试验。取6份0.40 ml板栗总苞提取液于6支25 ml比色管中,分别加入0、0.50、1.00、1.50、2.00、200 ml没食子酸标准溶液,按“1.2.2”所确定的最佳条件依次测定吸光度,计算没食子酸的回收率和相对标准偏差,评价分析方法的可靠性。
  2结果与分析
  2.1分析条件的确定
  2.1.1最佳波长的选择。由图1可见,没食子酸和板栗总苞提取液经显色反应后的光谱吸收曲线具有相似的形状,均在760 nm处有最大吸收峰。所以测定板栗总苞多酚含量可以用没食子酸作为标准物质,同时760 nm为最佳波长。
  图1没食子酸标准溶液(a)和板栗提取液(b)的光谱吸收曲线2.1.2福林-酚加入量的确定。由图2可见,随着福林-酚加入量的增加,吸光度逐渐增大,说明显色剂与多酚反应的程度逐渐增强。当其加入量达到3.0 ml时,其吸光值趋于极大,之后变化不明显,说明此时试液中的多酚已基本反应完全。所以选择福林-酚的最佳用量为3.0 ml。
  图2福林-酚加入量对多酚含量测定的影响2.1.3碳酸钠溶液加入量的确定。由图3可见,随着碳酸钠溶液加入量的增加,吸光度增大,说明碱性的适宜条件逐渐接近。当碳酸钠溶液加入量为6.0 ml时,其吸光度度达到最大,之后有所下降。所以15%碳酸钠的最佳用量为6.0 ml。
  图315%碳酸钠溶液加入量对多酚含量测定的影响2.1.4反应时间的确定。由图4可见,随着反应时间的增加,其吸光度增大;在1 h之内随时间增加,其吸光度明显增加,1 h之后增加比较缓慢。当反应时间达到70 min以后,吸光度略有增加,但变化不大。从分析速度、分析成本及对分析结果的影响考虑,选择70 min为最佳反应时间。
  图4显色时间对多酚含量测定的影响2.1.5反应温度的确定。由图5可见,随着温度的升高,吸光度增大,当温度达到40 ℃时,其吸光度达到最大。随后吸光度随温度升高而下降。当温度超过45 ℃时,吸光度明显下降,说明升高温度有利于显色反应的发生,但温度过高,显色产物的稳定性下降。所以选择40 ℃为最佳反应温度。
  图5反应温度对多酚含量测定的影响2.2板栗总苞多酚含量的测定 测定板栗总苞提取液中多酚含量所用的标准曲线见图6。其线性方程为y=0.135 1x+0.019 0,R2=0.999 3,没食子酸标准溶液的吸光度与质量浓度在0~9 μg/ml范围内线性关系良好。该方程可用于板栗总苞提取液中多酚含量的定量计算。
  以没食子酸为对照物,按“1.2.3.2”方法测定板栗总苞中的多酚含量为84.81 mg/g,RSD为2.1%。
  图6没食子酸标准曲线2.3分析方法的评价
  2.3.1仪器精密度试验。试验得出,对样品进行5次测定的吸光度(A)依次为0.480、0.480、0.479、0.480、0.479。数据表明,5次测定结果的相对标准偏差(RSD)为0.11%,说明仪器的精密度良好。
  2.3.2重复性试验。试验得出,对样品进行5次测定的吸光度(A)依次为0.480、0.482、0.483、0.480、0.484。数据表明,5次测定结果的相对标准偏差(RSD)为0.37%,说明分析方法的精密度较高。
  43卷6期田桂芝等FolinCiocalteu比色法测定板栗总苞提取液中总多酚的含量2.3.3稳定性试验。试验得出,测定时间为0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 h时,吸光值(A)依次为0.479、0.479、0.479、0.480、0.480、0.481、0.482、0.482。数据表明,在3.5 h内随着时间的增加,吸光度没有明显变化,测定的相对标准偏差(RSD)为0.13%,说明该分析试液具有良好的稳定性。   2.3.4加标回收试验。表1数据表明:用该分析方法对板栗总苞中多酚含量测定时,没食子酸的加标回收率在98.0%~101.0%,平均回收率为99.5%,相对标准偏差为12%。结果表明,该分析方法的准确度较高,可用于板栗总苞多酚含量的测定。
  u比色法;含量测定
  中图分类号S509.9;TS207.3文献标识码A文章编号0517-6611(2015)06-289-03
  3结论
  用福林-酚法测定板栗总苞多酚含量时,可以用没食子酸为标准物质。其最佳测定条件是:取0.50 ml板栗总苞提取液,加入3.0 ml福林-酚试剂、6.0 ml 15%的Na2CO3溶液,在40 ℃条件下反应70 min。测定最佳波长为760 nm。吸光度与多酚含量在0~9 μg/ml范围内有良好的线性关系,该方法的平均加标回收率为99.5%,相对标准偏差为12%(n=5)。该方法具有精密度高、稳定性好、操作简单、快速、结果准确等优点,可用于板栗总苞多酚含量的测定。
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