肉桂子化学成分鉴定、总黄酮提取工艺优化及其抗氧化活性研究
引用本文:黄梦，刘宏炳，杨珍，等. 肉桂子化学成分鉴定、总黄酮提取工艺优化及其抗氧化活性研究[J]. 化学试剂，2024,46(3)：56-65.
DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2023.0699
背景介绍
肉桂子是樟科樟属植物肉桂Cinnamomum cassia Presl的干燥带宿萼的未成熟果实，其味辛、甘，性温，归脾、胃、肾、肺经，具有温中散寒、止痛的功效。《中华本草-维吾尔药卷》中记载其属于二级干热，可生热、温中散寒、止痛、祛寒补心、芳香开窍以及促进消化等，在维吾尔医院临床长期应用于治疗湿寒性或黏液质性心脏和肠胃疾病。肉桂子用途广泛，除作为中药材外，还可用作食品香料、调味剂和防腐剂等，充分展现出其在医药及大健康领域的优势。本研究聚焦其中的黄酮类成分，进行了提取工艺优化和体外抗氧化能力的研究，为加快肉桂子产品的研究开发奠定基础。
文章亮点
1.本研究采用超高效液相色谱串联质谱法（UHPLC-MS/MS）鉴定肉桂子中化学成分，其中含有较多的黄酮类成分；
2.基于单因素考察，采用响应面法优化肉桂子总黄酮提取工艺，确定最佳提取工艺为乙醇体积分数42%、料液比1:36（g/mL）、功率350 W、超声时长43 min。平行测定18批次肉桂子药材中总黄酮含量，为完善肉桂子质量标准提供依据；
3.各批次肉桂子总黄酮提取物皆有一定的抗氧化能力，且总黄酮含量与铁离子还原能力、DPPH自由基清除能力呈极显著相关。
内容介绍
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
1.2 实验方法
1.2.1 UHPLC-MS/MS
1.2.2 肉桂子总黄酮提取工艺
考察不同体积分数、料液比、超声功率、超声时间对肉桂子中总黄酮得率的影响；选择显著性的单因素，使用Design-Expert 13软件结合Box-Behnken设计法，选取乙醇浓度（A）、料液比（B）、超声功率（C）、超声时长（D）为自变量，总黄酮含量为响应值，优化肉桂子药材中总黄酮的提取工艺，因素涉及如表1所示。
1.2.3 抗氧化实验
1.2.4 数据处理
2 结果与讨论
2.1 UHPLC-MS/MS
2.2 测定波长的选择
2.3 线性关系考察
2.4 方法学考察
精密取9份已知总黄酮含量S1号样品，加入芦丁标准品储备液，测定吸光度。样品回收率在95.03%～100.40%之间，平均回收率为97.16%，RSD值为1.91%，见表3。
2.5 单因素实验结果与分析
不同因素对肉桂子总黄酮含量的影响如图2所示。
2.6 响应面结果与分析
如图3所示，等高线图显示两因素交互相强弱，等高线越是椭圆，交互相越显著；响应面图越陡峭，各因素交互相越显著[11]。响应面3D图中，随着乙醇体积分数和料液比的增加，总黄酮得率呈现先增高后降低的趋势，料液比对应的曲面倾斜度较乙醇体积分数高。
2.7 不同批次肉桂子总黄酮含量测定
18批肉桂子药材总黄酮含量为229.77～404.96 mg/g，结果见表6。
2.8 聚类分析
图4表明，采用SPSS 27软件标准化处理数据，当判定距离为5时，18批肉桂子药材被分为两类，S1～S15为一类，S16-S18为一类。表明不同批次批次的肉桂子药材有差异，可能是由于当地气候、采收时间、降水量、温度等因素影响。
2.9 抗氧化结果
2.10 总黄酮含量与抗氧化能力进行分析
采用SPSS27软件，对肉桂子总黄酮含量与抗氧化能力进行Person法相关性分析。由表7可知，总黄酮含量与总还原能力、DPPH自由基清除能力呈极显著相关。
3 结论
本实验基于响应面法优化肉桂子中总黄酮提取工艺，对18批肉桂子中的总黄酮进行含量测定，并比较其抗氧化活性。响应面法可以计算整个区域内的因素最佳组合和最优响应值，具有方便、优选条件预测性好等特点。采用响应面法优化得到肉桂子总黄酮的最佳超声提取工艺为：乙醇体积分数42%、料液比1:36（g/mL）、功率350 W、时长43 min。抗氧化结果表明，不同批次肉桂子总黄酮提取物皆有一定的抗氧化能力，且均有一定的质量浓度依赖性。相关性分析表明，总黄酮含量与总还原能力、DPPH自由基清除能力呈极显著相关，为后续进一步分离抗氧化活性成分、探讨肉桂子药效作用机制提供科学依据。
