全 文 :离子交换与吸附, 2015, 31(3): 230 ~ 241
ION EXCHANGE AND ADSORPTION
文章编号:1001-5493(2015)03-0230-12
doi: 10.16026/j.cnki.iea.2015030230
拳参黄酮与 VC 协同抗氧化活性部位的筛选*
李 帅 刘军军 马兴元 申建锋 吴冬青**
河西学院化学化工学院,甘肃省高校河西走廊特色资源利用省级重点实验室,张掖 734000
摘要:采用大孔吸附树脂分离纯化拳参黄酮,筛选其与 VC 协同抗氧化最佳活性部位。以静态
吸附率和解吸率为指标,从中筛选出富集拳参黄酮的最佳树脂,研究其吸附热力学特性,并以
黄酮液 pH 值、浓度等性能确定其动态吸附、洗脱条件。结果表明,NKA-II 大孔吸附树脂对拳
参黄酮的吸附可用 Freundlich 方程进行描述,此过程为优惠吸附过程。NKA-II 大孔吸附树脂
纯化拳参黄酮的最佳条件为:以 pH 值为 2,0.4296mg/mL 黄酮液上样,使用 40%、60%、80%、
95%乙醇溶液洗脱。通过•DPPH 清除实验和 IC50mix 值、相互作用指数等对各复配物抗氧化性进
行评价,其中 95%乙醇洗脱部位与 VC 以 1:2 复配比组成的复配组,协同抗氧化效果最佳。实
验结果说明,拳参黄酮是一种很好的天然抗氧化剂。
关键词:拳参黄酮;分离纯化;协同抗氧化;活性部位
中图分类号:R284.2 文献标识码:A
1 前 言
中药拳参 (Ploygonum bistorta L.),别名紫参、倒根草、草河车等,为蓼科植物 (Rhizoma
Ploygoni Bistortae) 拳参的根茎[1],味苦、涩,性微寒,其化学成分主要有无机元素[2-3]、
没食子酸、蒽醌、黄酮类化合物[4-5]等。拳参具有清热解毒、镇惊息风等功效,可用于治疗
痢疾、痔疮肿痛、毒蛇咬伤等症[5-6]。近年来,对拳参的研究较多,但主要集中于成分分析。
刘晓秋等[4,7]从 95%乙醇提取物,经乙酸乙酯萃取物中得到没食子酸、丁二酸、槲皮素、槲
皮素-5-O-β-D-葡萄糖苷、原儿茶酸等;从正丁醇萃取物中得到丁香苷、儿茶素、芦丁、
mururinA 等 4 个化合物[8];王桂玲等[9]以 HPD400 型树脂研究了纯化拳参黄酮的工艺。
自由基与人体一些重大疾病有一定的相关性,也是引起机体衰老的重大原因[10]。目前,
合成抗氧化剂虽具有一定的清除自由基能力,但其毒副作用引起人们置疑,开发安全、高
效的抗氧化剂变得尤为重要。黄酮类化合物广泛存在于自然界,因其含有酚羟基等极性基
团,能够作为供氢体而提供电子,使其与自由基配对,达到清除自由基的目的。因此,黄
酮被认为是天然、高效的抗氧化剂。而复合抗氧化剂可使产品更高效、更经济,降低用量
* 收稿日期:2015 年 3 月 10 日
项目基金:国家自然科学基金项目 (No. C020407); 河西学院大学生科技创新项目 (No. 103).
作者简介:李帅(1992~), 男, 甘肃省人, 助教. ** 通讯联系人: E-mail: hxuwdq@163.com
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和成本,提高产品的安全性,使抗氧化性得以改善[11]。因此,本文选择了 5 种大孔吸附树
脂对拳参粗黄酮进行了吸附解吸实验,从中筛选出较为合适的大孔吸附树脂,研究其对拳
参黄酮的吸附机理,并分离得到不同部位纯化物,通过•DPPH 清除实验和相互作用指数
(γ)、IC50mix值对两药间相互作用的关系进行评价,筛选出与 VC 协同抗氧化最佳活性部位,
旨在为拳参的开发利用提供有价值的参考。
2 实验部分
2.1 材料与试剂
拳参,2013 年购于甘肃陇西,阴干,粉碎;NKA-II、D4020、NKA-9、AB-8、聚酰胺
大孔吸附树脂 (南开大学化工厂);芦丁 (生化试剂,医药集团上海化学试剂公司,批号:
F20110406);DPPH 自由基 (梯希爱化成工业发展有限公司,CAS:1898-66-4);抗坏血酸
(VC)、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、无水乙醇、丙酮等均为分析纯,实验用水为去离子
水。
2.2 仪器
HH-4 型数显电子恒温水浴锅 (常州国华电器有限公司);RE-2000A 型旋转蒸发仪 (上
海亚荣生化仪器厂);WFJ-2100 型可见分光光度计 (尤尼柯仪器有限公司);SHA-B 型恒温
振荡器 (国华电器有限公司);SHB-III 型循环水式多用真空泵 (郑州长城科工贸有限公司)
等。
2.3 方法
2.3.1 拳参黄酮粗提液的制备
准确称取拳参粉末 60g,以料液比 1:20 (g:mL) 加入 90%乙醇,于 70℃回流 2h,提
取 2 次,合并滤液,减压浓缩至无醇味,冷藏备用 (以下所有实验均为平行 3 次) 。
2.3.2 芦丁标准曲线及样品黄酮含量测定[12-13]
分别移取 0.2560mg/mL 芦丁标准液 0,1.00mL,2.00mL,3.00mL,4.00mL,5.00mL,
6.00mL 于 25mL 容量瓶,补加乙醇至 10mL,加入 5% NaNO2 溶液 1mL,摇匀并静置 6min;
加入 10% Al(NO3)3 溶液 1mL,摇匀并静置 6min;加入 4% NaOH 溶液 10mL,定容后摇匀,
静置 15min 后,于 507nm 处测定吸光度。
以吸光度 A 对芦丁质量浓度 C (mg/mL) 作图,得回归方程为:A=10.21C-0.0003,
r=1.000,线性范围为 0~0.06144mg/mL。准确移取 1.00mL 粗提液,以标准曲线的制作方法
测定其吸光度,根据回归方程计算粗提液的黄酮质量浓度。
2.3.3 树脂的预处理
以参考文献[12]的方法处理 NKA-II、D4020、NKA-9、AB-8、聚酰胺等 5 种大孔吸附
Ion Exchange and Adsorption 2015 年 6 月 ·232·
树脂,冷藏备用。
2.3.4 大孔吸附树脂的筛选[14]
2.3.4.1 静态吸附实验
准确称取各树脂 1.000g 于 100mL 具塞锥形瓶中,加入 pH 值为 2,0.5mg/mL 的黄酮
液 30mL,置于恒温振荡器,室温下以转速 120r/min 振荡吸附 24h。静置 10min 后,准确
吸取 1.00mL 上清液,测定黄酮质量浓度,按下式计算吸附率。
100(%)
C
CC吸附率
式中,C 和 C分别为吸附前后溶液中黄酮的质量浓度 (mg/mL)。
2.3.4.2 静态解吸实验
将 2.3.4.1 节所得树脂经蒸馏水淋洗后,置于 100mL 具塞锥形瓶中,加入 50mL,95%
乙醇溶液,置于恒温振荡器,333K 下以转速 120r/min 振荡解吸 24h。静置 10min 后,吸
取 1.00mL 上清液,测定黄酮质量浓度,按下式计算解吸率。
100
)(
(%)
VCC
VC解吸率
式中,C 和 C分别为吸附前后溶液中黄酮的质量浓度 (mg/mL);V为吸附液的体积 (mL);
C为解吸后溶液中黄酮的质量浓度 (mg/mL);V 为解吸液的体积 (mL)。
2.3.5 最优树脂对拳参黄酮吸附机理分析[15]
准确称取 3 份最优树脂于 100mL 具塞锥形瓶中,每份 1.000g,加入一定浓度梯度的
黄酮液 30mL,置于恒温振荡器,分别在温度为 293K、303K、313K,转速 120r/min 条件
下振荡吸附 24h。静置 10min 后,准确吸取 1.00mL 上清液,测定黄酮平衡浓度,按下式
计算吸附量,以吸附量对平衡浓度绘制吸附等温线。
( )(mg/g) C C V
m
吸附量
式中,C 为吸附前溶液的总黄酮浓度 (mg/mL);C为吸附平衡的总黄酮浓度 (mg/mL);V
为吸附液的体积 (mL);m 为树脂的质量 (g)。
2.3.6 拳参黄酮分离纯化条件筛选[9,12,14]
2.3.6.1 pH 值对吸附率的影响
准确称取优选树脂 1.000g 于 100mL 具塞锥形瓶中,加入不同 pH 值,0.2mg/mL 的黄
酮液 30mL,置于恒温振荡器,振荡吸附 24h (303K,转速 120r/min)。静置 10min 后,准
确吸取 1.00mL 上清液,测定黄酮质量浓度,计算吸附率,确定最佳 pH 值。
2.3.6.2 黄酮浓度对吸附率的影响
准确称取优选树脂 1.000g 于 100mL 具塞锥形瓶中,加入最佳 pH 值,不同浓度的黄酮
第 31 卷第 3 期 离 子 交 换 与 吸 附 ·233·
液 30mL,置于恒温振荡器,振荡吸附 24h (303K,转速 120r/min)。静置 10min 后,准确
吸取 1.00mL 上清液,测定黄酮质量浓度,计算吸附率,优选最佳黄酮浓度。
2.3.6.3 解吸剂的筛选
将最佳吸附条件所得饱和树脂经蒸馏水淋洗后,置于 100mL 具塞锥形瓶中,加入
50mL,不同体积分数乙醇溶液,置于恒温振荡器,振荡解吸 24h (333K,转速 120r/min)。
静置 10min 后,吸取 1.00mL 上清液,测定黄酮质量浓度,计算解吸率。
2.3.7 动态吸附-解吸实验[12]
将 15g 最优树脂湿法装柱 (直径为 20mm 层析柱,BV 为 25mL)。在静态吸附确定的
最佳条件下,将黄酮液以 1mL/min 流速上样,使其充分吸附饱和。经 8BV 蒸馏水冲洗树
脂柱后,用静态解吸实验选择的解吸剂进行洗脱 (流速为 1mL/min),以 10mL/管收集,测
定每段收集液黄酮含量,绘制洗脱曲线。
2.3.8 纯化效果检验
将拳参黄酮粗提液及最佳条件下所得纯化液减压浓缩,真空干燥。分别称取各样品
0.1g,对应乙醇溶解并定容至 100mL。根据标准曲线方法测定黄酮质量浓度,计算样品纯
度。
2.3.9 各部位单一及复配抗氧化作用
2.3.9.1 各部位清除•DPPH 实验
参照文献[12]方法测定纯化前后黄酮液及阳性对照 VC 清除•DPPH 的能力。
2.3.9.2 各部位与 VC 的复配效应
以各部位单独作用时的 IC50 值为参考,以对应比例混合后,采用 2.3.9.1 方法测定清除
率,计算 IC50mix,选择以相互作用指数 (γ) 来评价两药间协同或拮抗的程度[16]。
50mixA 50mixB
50A 50B
IC IC
IC IC
式中,IC50mixA、IC50mixB分别表示复配组中 A、B 两药的 IC50 值;IC50A、IC50B分别表示 A、
B 两药单独作用时的 IC50 值。
2.3.10 统计分析
所有数据采用 Origin7.5 绘图软件和 SPSS16.0 统计分析软件进行分析,数据用 x ±s 表
示;平均值之间比较采用单因素方差分析,显著性分析以 p<0.05 为准。
3 结果与讨论
3.1 拳参黄酮粗提液质量浓度
根据 2.3.2 方法进行实验,测得黄酮平均质量浓度为 89.58mg/mL,RSD=1.373%,说
明测定数据稳定、可靠。
Ion Exchange and Adsorption 2015 年 6 月 ·234·
Fig. 1 Adsorption Isothermal Curve
3.2 大孔吸附树脂的筛选
根据 2.3.4 方法进行实验,结果如表 1 所示。
Table 1 Adsorption and Desorption Efficiency of Five Kinds of Resins ( x ±s, n=3)
树脂类型 极性 粒径 (mm)
比表面积
(m2/g)
平均孔径
(nm)
吸附率
(%)
解吸率
(%)
NKA-Ⅱ 极性 0.3~1.25 160~200 14.5~15.5 99.62±0.05 86.30±0.47
D4020 非极性 0.3~1.25 540~580 10.0~10.5 48.49±2.05 65.40±3.30
NKA-9 极性 0.3~1.25 250~290 15.5~16.5 96.70±1.41* 76.51±0.94
AB-8 弱极性 0.3~1.25 480~520 13.0~14.0 67.67±2.05 75.53±0.12
聚酰胺 极性 — — 80~100mesh 96.70±1.70* 21.17±3.86
注:吸附率和解吸率分别同组间两两比较,p<0.05;* 表示两两比较,p>0.05。
影响大孔吸附树脂吸附性能的因素很多,包括树脂的结构、极性、比表面积、粒径、
孔径、被吸附分子的极性及分子大小。一般来说,树脂的极性与被吸附分子的极性相同或
相近时吸附效果更好[14]。由表 1 可知,极性树脂对拳参黄酮的吸附能力较强,均在 95%以
上,吸附最高的是 NKA-II 树脂 (99.62%)。各树脂的解吸率相差较大,只有 NKA-II 树脂
达 86.30%,其余树脂均在 80%以下。因此,选择 NKA-II 大孔吸附树脂分离纯化拳参黄酮。
3.3 树脂吸附拳参黄酮机理分析
3.3.1 吸附等温线
根据 2.3.5 方法进行实验,结果见图 1。
由图 1 可知,随着黄酮浓度的增大,吸
附量也随之增大。在相同的平衡条件下,温
度从 293K 增加到 303K、313K 时,吸附量
逐渐降低,说明该吸附过程为放热过程,降
低温度有利于吸附。
3.3.2 等温吸附模型
有机物在固体吸附剂上的吸附等温线
一般用 Langmuir 和 Freundlich 两种方程拟合[17]。
Langmuir 方程: e e
e L m m
1C C
Q K Q Q
Freundlich 方程:
e e F
1lg lg lgQ C K
n
式中,Qe为平衡吸附量 (mg/g);Ce为吸附平衡时的黄酮浓度 (mg/mL);Qm 为最大吸附量
0.05 0.10 0.15
5
10
15
20
吸
附
量
(m
g/
g)
平衡浓度 (mg/mL)
293K
303K
313K
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Fig. 2 Effect of pH Value on Adsorption
Efficiency
(mg/g);KL为结合常数 (L/g);KF为 Freundlich 系数 (L/g);n 为表观常数,表示吸附能力
的大小。
将吸附等温线的相关数据代入上述方程进行拟合,结果见表 2。
Table 2 Fitting Parameters of Langmuir and Freundlich Equation
Langmuir 模型 T (K) 方程 KL (L/g) Qm (mg/g) R2
293 Ce/Qe=0.04051Ce+0.00212 19.10 24.69 0.9874
303 Ce/Qe=0.04151Ce+0.00316 13.13 24.09 0.9912
313 Ce/Qe=0.04259Ce+0.00591 7.206 23.48 0.9714
Freundlich 模型
方程 KF (L/g) n R2
293 lgQe=0.4508lgCe+1.653 44.98 2.218 0.9977
303 lgQe=0.5131lgCe+1.668 46.59 1.949 0.9991
313 lgQe=0.7346lgCe+1.821 66.22 1.361 0.9985
由表 2 可知,用 Langmuir 和 Freundlich 模型拟合 NKA-II 树脂对拳参黄酮的吸附热力
学,Freundlich 模型的相关系数均大于 0.99,且在 303K 时,NKA-II 大孔吸附树脂对拳参
黄酮的吸附与 Freundlich 模型符合最好。由 Freundlich 等温吸附方程计算可知,KF值随温
度升高而增大,n 随温度升高而减小,原因是溶剂驱动和吸附剂驱动共同作用的结果,实
验温度下 n 值均大于 1,说明 NKA-II 大孔吸附树脂对拳参黄酮的吸附为优惠吸附过程[17]。
3.4 静态吸附-解吸条件
3.4.1 pH 值对吸附率的影响
根据 2.3.6.1 方法进行实验,结果见图 2。
由图 2 可知,黄酮液 pH 值对吸附率的影
响较大,随着 pH 值增加吸附率减小。pH 值对
物质的影响取决于化合物的酸碱度,酸性化合
物在酸性条件下较易吸附,碱性化合物在碱性
条件下较易吸附[14]。黄酮类化合物为多羟基酚
类,具有一定的酸性,因此,在酸性条件下吸
附效果较好。但酸性过强,黄酮类化合物会变
为佯盐,且其稳定性会下降。当 pH 值为 2 时,
吸附效果在实验范围内最好 (吸附率可达 96.22%),故选择适宜的黄酮液 pH 值为 2。
3.4.2 黄酮浓度对吸附率的影响
根据 2.3.6.2 方法进行实验,结果如图 3 所示。
0 2 4 6
70
80
90
100
吸
附
率
(%
)
pH 值
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由图 3 可知,随着黄酮质量浓度的增大,吸附率先增后平缓,最大吸附率可达到
99.01%。吸附量与被吸附物质浓度的关系符合 Freundlich 经典吸附式,即被吸附物质浓度
增加,吸附率也随之增大,但被吸附物浓度增加是有一定的限度,不能超过大孔吸附树脂
的容量 (即平衡点) [18]。黄酮质量浓度过小,树脂吸附饱和的时间也较长;浓度过大,溶
质的溶解性差,易导致树脂堵塞,造成树脂使用周期短,再生次数增多[14]。综合以上原因,
选择浓度为 0.4296mg/mL 的黄酮液 (吸附率为 98.61%) 上柱。
Fig. 3 Effect of Concentration of Flavonoids
on Adsorption Efficiency
Fig. 4 Effect of Eluents on Desorption Efficiency
3.4.3 解吸剂的选择
根据 2.3.6.3 方法进行实验,结果如图 4 所示。
吸附层析法是根据被分离物质与大孔树脂之间吸附力的强弱来选择合适的洗脱剂和
对应的洗脱剂浓度。乙醇具有无毒、易回收等优点,本实验选择乙醇作为洗脱剂。由图 4
可知,随着乙醇体积分数的增加,解吸率先增后缓慢减小,60%乙醇洗脱效果最佳 (解吸
率达 98.65%)。乙醇浓度增大解吸率降低可能是一些醇溶性的杂质导致了黄酮纯度降低。
实验中 40%、60%、80%、95%乙醇溶液解吸率均超过 90%,因此,选择这 4 种乙醇溶液
作为动态洗脱剂,探寻与 VC 协同抗氧化有效活性部位。
3.5 动态洗脱曲线
根据 2.3.7 方法进行实验,结果如图 5 所示。
由图 5 可知,各洗脱剂的洗脱峰相对较集中,无明显的拖尾现象,最大黄酮量均出现
在 30mL 处。40%乙醇完全洗脱需要 100mL 洗脱剂,而 60%、80%、95%乙醇均需要 70mL
即可洗脱完全。
0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
94
96
98
100
吸
附
率
(%
)
黄酮质量浓度(mg/mL)
20 40 60 80 100
50
60
70
80
90
100
解
吸
率
(
%
)
乙醇体积分数 (%)
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3.6 纯化效果检验
根据2.3.8方法进行实验,计算并得出粗提物浸膏的黄酮含量为19.40% (RSD=2.201%),
40%、60%、80%、95%各部位浸膏的黄酮含量依次为 90.60%、96.27%、89.32%、65.94%
(RSD 依次为 0.9271%、1.968%、0.2283%、2.221%),树脂的富集倍数分别达 4.670、4.962、
4.604、3.399,说明 NKA-II 大孔吸附树脂是纯化拳参黄酮的理想树脂。
Fig. 5 Dynamic Curves of Ethanol Desorption Fig. 6 The Abilities of Scavenging •DPPH on
Different Fractions
3.7 不同部位单一及复合抗氧化能力
3.7.1 不同部位清除•DPPH 能力
根据 2.3.9.1 方法进行实验,结果如图 6 所示。
•DPPH 是一种早期合成的、稳定的自由基,其分子中 3 个苯环共振构成其稳定结构,
其常用来评价抗氧化物的供氢能力。•DPPH 在有机溶剂中稳定存在,其醇溶液呈紫色,于
517nm 处有强吸收,当向其中加入抗氧化成分,则•DPPH 溶液接收一个电子而紫色变浅,
其褪色程度与抗氧化剂浓度呈正相关,并根据 IC50 值的大小来反应样品的抗氧化能力[19]。
由图 6 可知,在实验范围内,随着样品液质量浓度的增大,清除率也随之增大。不同的样
品,在同一质量浓度下,清除率有所差异,这主要与样品的给电子能力有关。40%、60%、
80%、95%部位、拳参粗提液、VC 的 IC50 值依次为 14.28±1.63μg/mL、14.37±1.25μg/mL、
14.81±3.30μg/mL、13.57±0.94μg/mL、10.39±0.47μg/mL、7.784±1.25μg/mL,清除•DPPH 能
力的顺序为:VC>拳参粗提液>95%部位>40%部位>60%部位>80%部位 (IC50 值两两
比较,p<0.05)。各部位较粗提物抗氧化能力弱的原因可能是,纯化过程中分离出去部分
抗氧化物质 (如多糖、多酚、生物碱等),导致抗氧化能力有所降低。本研究与常星等[20]
有关拳参提取物清除•DPPH 能力相比,各部位清除•DPPH 能力均强于乙酸乙酯提取物 (以
IC50 值比较),说明拳参黄酮是一种良好的抗氧化剂。
0 4 8 12
0
20
40
60
40%乙醇
60%乙醇
80%乙醇
95%乙醇
份数 (管)
黄
酮
含
量
(m
g)
0 10 20 30 40
0
25
50
75
100
清
除
率
(%
)
样品质量浓度 (g/mL)
拳参粗提液
40%部位
60%部位
80%部位
95%部位
VC
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3.7.2 各部位与 VC 协同清除•DPPH 能力
根据 2.3.9.2 方法,确定各部位与 VC IC50的比值介于 1:1 和 2:1 之间,因此,均选择
2:1、1:1、1:2 (质量浓度比) 作为复配比例,以 2.3.9.1 方法测定复配液清除•DPPH,结果
如表 3 所示。
Table 3 Scavenging Efficiency of •DPPH with Complex Solutions ( x ±s, n=3)
清除率 (%) 比例 复配液浓度 (μg/mL) 粗提液-VC 40%部位-VC 60%部位-VC 80%部位-VC 95%部位-VC
2.000 14.29±1.70 9.162±0.12 2.953±0.16 8.108±0.29 15.28±2.45
4.000 27.24±0.94 22.03±3.30 17.13±1.70 14.29±2.86 29.06±3.68
6.000 40.19±0.82 32.75±2.94 26.97±3.30 28.96±2.45 45.47±1.89
8.000 54.86±1.63 43.27±2.05 36.61±1.70 37.45±0.16 57.74±1.70
10.00 70.29 ±0.47 51.07±2.49 47.64±2.05 46.72±2.05 70.19±0.47
12.00 80.00 ±1.25 65.50±1.41 58.86±3.68 55.60±2.87 86.98±3.30
1:2
14.00 85.14±1.89 74.46±2.49 65.55±0.47 63.32±0.42 90.38±0.94
2.000 11.07±1.41 10.33±2.87 7.752±1.35 5.985±0.58 6.889±0.05
4.000 24.43±2.05 19.10±2.62 16.86±3.68 15.06±2.08 16.49±2.05
6.000 37.79±0.47 29.04±3.74 24.22±1.70 23.75±1.64 29.65±0.94
8.000 49.62±2.05 39.38±1.63 32.36±2.16 31.66±1.64 41.54±2.05
10.00 63.74±0.94 47.76±2.49 40.70±3.56 39.58±3.27 55.53±0.94
12.00 72.52±1.25 56.73±0.47 46.90±3.27 42.66±1.66 69.52±2.16
1:1
14.00 81.87±0.82 66.08±2.83 55.81±3.30 55.60±2.47 84.55±2.16
2.000 6.719±0.58 8.092±0.75 7.558±0.19 9.162±0.16 6.300±1.25
4.000 19.17±1.70 17.34±1.25 15.50±2.94 15.59±2.22 14.23±1.41
6.000 31.03±2.45 25.05±0.47 22.87±1.25 21.44±0.42 25.20±1.70
8.000 40.91±2.16 34.10±3.27 31.01±3.09 27.88±1.64 32.32±0.47
10.00 52.17±1.70 41.23±2.62 35.47±3.74 35.48±1.23 43.29±1.25
12.00 61.86±2.45 49.32±3.68 43.22±1.25 42.69±3.72 55.28±1.70
2:1
14.00 70.55±2.05 56.65±2.05 49.61±3.86 48.73±2.91 63.21±3.77
由表 3 可知,各复配组,在不同比例下,随着复配液浓度的增大,清除率也随之增大,
但存在一定的差异,95%部位-VC、粗提液-VC 复配组清除能力明显优于其他复配组;95%
部位-VC、粗提液-VC 复配组在 1:2 的比例时,清除能力优于其在 1:1 和 2:1 的比例。
将表 3 数据拟合,计算 IC50mix值及 γ值,结果如表 4 所示。
两药复配时,若 0.95<γ<1.05 (以 95%的置信区间为准),表示两者之间为相加作用;
γ>1.05,表示拮抗作用,γ 值越大,拮抗作用越强;γ<0.95,表示协同作用,γ 值越小,
协同作用越强[16]。由表 4 可知,同一部位与 VC 不同比例复配时,相互作用指数不同;不
同部位与 VC 同一比例复配时,其相互作用指数也有所差异。40%部位、60%部位、80%
第 31 卷第 3 期 离 子 交 换 与 吸 附 ·239·
部位与 VC 复配的相互作用指数均大于 1.05,表明两药存在拮抗作用,且随着各部位在复
配组中含量的增大,其相互作用指数也逐渐增大;粗提物、95%部位与 VC 以 2:1 复配时,
相互作用指数介于 0.95 和 1.05 之间,为相加作用,在 1:2 和 1:1 时,相互作用指数小于
0.95,为协同作用,协同作用依次为 95%部位-VC (1:2)>粗提液-VC (1:2)>95%部位-VC
(1:1)=粗提液-VC (1:1),由其 IC50mix值确定协同作用依次为 95%部位-VC (1:2)>粗提液
-VC (1:2)>粗提液-VC (1:1)>95%部位-VC (1:1),且 95%部位-VC (1:2)>粗提液-VC (1:2)
>VC>粗提液>95%部位。实验结果表明,95%部位是与 VC 协同清除•DPPH 的最佳活性
部位 (最佳复配比例为 1:2),这种协同作用可能是由于抗氧化剂之间的修复机制,分子上
形成稳定的分子间配合物的化学结构[21]。
Table 4 IC50mix and γ Values of Complex Solutions Against •DPPH ( x ±s, n=3)
粗提液-VC 40%部位-VC 60%部位-VC 80%部位-VC 95%部位-VC 比例
IC50mix值 (μg/mL)
1:2 7.324±0.05 9.375±0.42 10.58±0.19 10.87±1.41 6.889±0.12
1:1 8.214±0.12 10.50±1.63 12.54±0.94* 12.54±0.12* 9.120±0.19
2:1 9.814±0.58 12.19±1.70 13.96±0.16 14.38±0.05 11.25±1.25
γ值
1:2 0.86 1.05♣ 1.15 1.18 0.76
1:1 0.92*** 1.07 1.24**▲ 1.23▲ 0.92***
2:1 1.04♦ ♣ 1.13 1.25**▼ 1.26▼ 1.03♦
注:IC50mix值和 γ值同组间两两比较,p<0.05;*、**、***、♦、♣、▲、▼表示两两比较,p>0.05。
4 结 论
(1) 通过对几种树脂静态吸附-解吸实验,发现 NKA-II 大孔吸附树脂是富集拳参黄酮的理
想树脂。拳参黄酮在 NKA-II 大孔吸附树脂上的吸附符合 Freundlich 方程,n 值均大于
1,表明 NKA-II 大孔吸附树脂对拳参黄酮的吸附为优惠吸附。
(2) 通过静态实验,确定 NKA-II 大孔吸附树脂纯化拳参黄酮的最佳条件为:以 pH 值为 2,
浓度 0.4296mg/mL 黄酮液上柱,40%、60%、80%、95%乙醇溶液洗脱率均超过 90%,
且洗脱峰集中,对称性好,无拖尾现象,相比 60%部位黄酮含量最高。
(3) 采用•DPPH 清除实验探究各部位与 VC 协同抗氧化能力强弱,结果表明不同部位与 VC
复配,95%部位、粗提物与 VC 以 1:2 和 1:1 复配时具有协同抗氧化作用,其中以 1:2
复配时协同抗氧化作用最强,95%部位是与 VC 协同抗氧化最佳活性部位,其协同抗氧
化的作用机制,有待进一步研究。
Ion Exchange and Adsorption 2015 年 6 月 ·240·
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SCREENING OF ACTIVE FRACTIONS WITH SYNERGISTIC
ANTIOXIDATION BETWEEN FLAVONOIDS OF Polygonum
bistorta L. AND VC
LI Shuai LIU Junjun MA Xingyuan SHEN Jianfeng WU Dongqing
College of Chemistry & Chemical Engineering Hexi University, Key Laboratory
Hexi Corridor Resources Utilization of Gansu Universities, Zhangye 734000, China
Abstract: Favonoids of Polygonum bistora L. were purified by macroporous adsorption resins,
then the active fraction of flavonoids with synergistic antioxidant combined with VC was
screened. Based on the experimental results of static adsorption efficiency and desorption
efficiency, the suitable resin was chosed, and the adsorption thermodynamics of flavonoids in
solution was studied. The effect of pH value and concentration of flavonoids on adsorption
conditions were determined. The results showed that the isothermal adsorption of flavonoids on
NKA-II macroporous resin was described well by Freundlich equation, and the process was a
preferential adsorption. The optimum purification conditions of flavonoids were as follows: the
sample was 0.4296mg/mL of flavonoids at pH 2, the concentration of ethanol used as eluent was
40%, 60%, 80%, 95%, respectively. Meanwhile, the integration of flavonoids extracted by 95%
ethanol and VC (1:2) exhibited a remarkable synergistic antioxidation in terms of scavenging
•DPPH, IC50mix and the interaction index. All results showed that the flavonoids of Polygonum
bistora L. was an excellent natural antioxidation product.
Key words: Polygonum bistorta L. flavonoids, Purification, Synergistic antioxidation, Active
fraction.