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槟榔花茶清除DPPH自由基能力研究



全 文 :书江西农业学报 2013,25(8) :5 ~ 8
Acta Agriculturae Jiangxi
槟榔花茶清除 DPPH自由基能力研究
周亚奎1,战晴晴1* ,刘洋洋1,秦以国2,甘炳春1,卢丽兰1
收稿日期:2013 - 03 - 27
基金项目:海南省中药现代化专项(2011ZY008) ;海南省自然科学基金项目(311094、310109) ;“十二五”国家科技支撑计划项目(2011
BAI01B07)。
作者简介:周亚奎(1981─) ,男,河南人,助理研究员,硕士,主要从事南药研究。* 通讯作者:战晴晴。
(1.中国医学科学院﹠北京协和医学院、药用植物研究所 海南分所、海南省南药资源保护与开发重点实验室,海南 万宁 571533;
2.海南省定安县翰林绿果槟榔专业合作社,海南 定安 571228)
摘 要:分别采用加速溶剂萃取技术( ASE) 和加热回流法( HR) ,应用不同溶剂制备槟榔花茶的活性提取物,研究了这
些提取物对 DPPH自由基的清除能力。结果表明: 抗坏血酸( Vc) 的清除能力 > BHT > ASE - EtOAC > ASE - MeOH > HR -
EtOAC > HR - MeOH > ASE - H2O > ASE - MSO > HR - H2O > HR - MSO,它们的 IC50值分别为 10. 1365、44. 4007、113. 2、
159. 7、184. 0、207. 7、246. 4、258. 5、317. 7、950. 6 μg /mL。说明槟榔花茶提取物具有一定的清除 DPPH 自由基的能力,且以
乙酸乙酯为提取溶剂时,效果最佳。与 HR法相比,ASE法更有助于槟榔花茶中活性物质的提取。
关键词:槟榔花茶; DPPH; HR; ASE;提取物;清除能力
中图分类号:S792. 91 文献标志码:A 文章编号:1001 - 8581( 2013) 08 - 0005 - 04
Study on Scavenging Ability of Areca Inflorescence Tea on DPPH Radical
ZHOU Ya - kui1,ZHAN Qing - qing1* ,LIU Yang - yang1,QIN Yi - guo2,GAN Bing - chun1,LU Li - lan1
( 1. Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College; Hainan Branch,Institute of Medicinal Plants;
Hainan Provincial Key Laboratory of Resources Conservation and Development of Southern Medicine,Wanning 571533,China; 2.
Hanlin Green Betel Nut Professional Cooperative in Ding'an County of Hainan Province,Ding'an 571228,China)
Abstract: The active substances from areca inflorescence tea were extracted respectively by using accelerated solvent extraction
( ASE) technique and heating reflux ( HR) method with different solvents,and the scavenging abilities of these extracts on DPPH
radical were studied. The results showed that the scavenging abilities of different extracts on DPPH free radical had the following se-
quence: vitamin c ( Vc) > BHT > ASE - EtOAC > ASE - MeOH > HR - EtOAC > HR - MeOH > ASE - H2O > ASE - MSO > HR -
H2O > HR - MSO,and their IC50 values were 10. 1365,44. 4007,113. 2,159. 7,184. 0,207. 7,246. 4,258. 5,317. 7 and
950. 6 μg /mL respectively. The results indicated that the extracts from areca inflorescence tea had a certain ability to scavenge DP-
PH free radical. The scavenging capacity was the best when acetic ether was used as the extraction solvent. In comparison with HR
method,ASE method was more helpful to extracting the active substances from areca inflorescence tea.
Key words: Areca inflorescence tea; DPPH; Heating reflux; ASE; Extract; Scavenging ability
槟榔花为棕榈科槟榔(Areca catechu L.)的花絮,
其味淡,性凉,归胃,肺经[1]。据《本草纲目》和《植物
志》记载,槟榔花具有调节免疫系统、止咳祛痰、消除疲
劳和防止衰老等功效,素有“微型营养品”和“长寿食
品”的美誉[2]。槟榔花自古以来在民间广泛用于胃病
食疗和保健,民间常用槟榔花泡水喝,用于治疗胃病、
痢疾、痔疮等。在台湾,人们常用槟榔花煲汤,治疗咳
嗽[3]。现代医药用其开发成槟榔花茶、槟榔花酒和槟
榔花口服液等新型食品及保健产品。
自由基是一类含有未配对电子、具有高度活性、能
致细胞和细胞膜过氧化损伤的物质,从而引起疾病、癌
症、衰老[4 - 5]。1,1 -二苯基 - 2 -苦基苯肼 (1,1 - di-
pheny 1 - 2 - picrylhydrazyl,DPPH)是一种很稳定的以
氮为中心的自由基,有一个单电子,在 517 nm 波长处
有最大吸收,当有抗氧化成分存在时,会与 DPPH 自由
基的单电子配对,使原来呈紫色的 DPPH 醇溶液变为
淡黄色,并以改变的吸光度来计算其对抗氧化成分的
清除能力。张海德等[6]利用 DPPH 自由基评价了槟榔
提取物的抗氧化能力。笔者对已开发的槟榔花产
品———槟榔花茶提取物清除自由基的能力进行了研
究,旨在为槟榔花茶的天然抗氧化能力研究提供理论
依据,也为槟榔花天然抗氧化产品的开发提供参考。
1 材料与方法
1. 1 材料与仪器 槟榔花茶由海南省定安翰林绿果
槟榔专业合作社提供。DPPH(日本 Wako 公司) ;2,6
-二叔丁基对甲酚(BHT,广州化学试剂厂,AR) ;抗坏
血酸(Vc)、石油醚、乙酸乙酯、乙醇、甲醇等均为 AR。
ASE150 加速溶剂萃取仪 (美国 DIONEX 公司)、
xMARK微孔板分光光度计(美国 BIO - RAD 公司)、Z
-100D旋转蒸发仪 (日本 EYELA公司)、XS105DR 电
子天平 (德国 METTLER TOLEDO 公司)、移液器(20
μL、200 μL,Bio - RAD)。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 用 ASE 法提取活性成分[7 - 9] 取 20 g 已经粉
碎的槟榔花茶,装入 100 mL 不锈钢萃取池中,萃取池
底部提前加装纤维素过滤膜。置于 ASE 萃取仪中,逐
次使用溶剂极性由小到大的石油醚(MSO)、乙酸乙酯
(EtOAC)、甲醇(MeOH)、水(H2O)为萃取剂,设定 ASE
提取方法参数(温度 120 ℃、静态提取时间 5 min、循环
次数 2 次、供液压力为 10 MPa、以 60%池体积的溶剂冲
洗、N2 吹扫时间 120 s) ,启动加速溶剂萃取仪,提取完
成后,提取液减压浓缩至干,得石油醚提取物(ASE -
MSO)223. 1 mg、乙酸乙酯提取物(ASE - EtOAC)308. 0
mg、甲醇提取物(ASE - MeOH)2283. 6 mg 以及水提取
物(ASE - H2O)3562. 8 mg。称取 ASE - MSO、ASE -
EtOAC、ASE - MeOH 提取物各 20 mg,溶解于 2 mL 甲
醇溶液中;称取 ASE - H2O 萃取物 20 mg 溶解于 2 mL
蒸馏水中;分别制成 10 mg /mL 的母液试样,置 4 ℃冰
箱保存备用;实验时配制成 8、4、2、1、0. 5、0. 25、0. 125、
0. 0625 mg /mL的样品溶液。
1. 2. 2 用加热回流法( HR) 提取活性成分 取 20 g已
经粉碎的槟榔花茶,装入加热回流瓶中,逐次使用溶剂
极性由小到大的石油醚、乙酸乙酯、甲醇、水,在 120 ℃
下加热回流 30 min,回流完成后,提取液减压浓缩至
干,得到石油醚提取物(HR - MSO)114. 1 mg、乙酸乙
酯提取物(HR - EtOAC)200. 8 mg、甲醇提取物(HR -
MeOH)706. 0 mg 以及水提取物(HR - H2O)2135. 7
mg。称取 HR - MSO、HR - EtOAC、HR - MeOH 提取物
各 20 mg,溶解于 2 mL 甲醇溶液中;称取 HR - H2O 萃
取物 20 mg,溶解于 2 mL 蒸馏水中;分别制成 10 mg /
mL的母液试样,置 4 ℃冰箱保存备用;实验时配制成
8、4、2、1、0. 5、0. 25、0. 125、0. 0625 mg /mL的样品溶液。
1. 2. 3 阳性对照品的制备 分别精确称取 10 mg 抗
坏血酸(Vc)和 BHT,加入容量瓶中,定容至 10 mL,即
得 1 mg /mL抗坏血酸和 BHT 的母液;再稀释配制成质
量浓度分别为 100、80、60、40、20、10 、5 μg /mL 的样品
溶液。
1. 2. 4 DPPH自由基清除试验 参照 Changwei、Zubai-
ri等[10 - 11]的方法,进行改进优化。在 96 孔板中按表 1
加样,分别在 517 nm 处测定样品 Ao、Ai、Aj 在 30 min
后的吸光度,每一个试样做 3 个平行样,取平均值。样
品对自由基的清除率计算公式如下:清除率(%)=[1
-(Ai 的吸光度 - Aj 的吸光度)/Ao 的吸光度]× 100。
采用药物代谢动力学模型拟合,计算不同样品在对 DP-
PH清除率为 50%时的浓度(即 IC50) ,进而对不同溶剂
提取的样品的抗氧化能力进行评价,即 IC50越小,抗氧
化能力越强。
表 1 各样品的 DPPH加样参数
样品 加样参数
Ao 100 μL 0. 1 mmol /L DPPH 溶液 + 100 μL 试样的溶剂
(甲醇或水)
Ai 100 μL 0. 1 mmol /L DPPH溶液 + 100 μL试样
Aj 100 μL DPPH溶液的溶剂(乙醇)+ 100 μL试样
2 结果与分析
2. 1 抗坏血酸和 BHT对 DPPH自由基的清除能力
以抗坏血酸及 BHT 与自由基 DPPH 反应 30 min 后的
最终清除率对样品质量浓度作图(图 1) ,采用药物代
谢动力学函数进行拟合,计算结果如下:抗坏血酸的
IC50 = 10. 1365 μg /mL,R = 0. 9967;BHT 的 IC50 =
44. 4007 μg /mL,R =0. 9779;均具有很好的相关性。说
明对照品对 DPPH的清除反应符合药物代谢动力学函
数,且对样品浓度具有极显著(P <0. 01)的依赖性。
图 1 Vc和 BHT对 DPPH自由基的清除率曲线
2. 2 槟榔花茶提取物对 DPPH 自由基的清除能力
由于对照品符合药物代谢动力学,具有很好的相关性,
故以槟榔花茶提取物样品对 DPPH 的最终清除率与样
品质量浓度作图,采用药物代谢动力学函数模型进行
拟合,并计算其 IC50值,结果如图 2、图 3 所示。
由图 2 得出:槟榔花茶 ASE - MSO 提取物的 IC50
值为 258. 5 μg /mL (R = 0. 9979) ;槟榔花茶 ASE -
EtOAC提取物的 IC50值为 113. 2 μg /mL(R = 0. 9989) ;
槟榔花茶 ASE - MeOH 提取物的 IC50值为 159. 7 μg /
mL(R =0. 9869) ;槟榔花茶 ASE - H2O 提取物的 IC50
值为 246. 4 μg /mL(R = 0. 9882)。比较可知,槟榔花
茶 ASE - EtOAC提取物对自由基 DPPH 的清除效果最
好,其次分别为 ASE - MeOH、ASE - H2O、ASE - MSO。
各样品对 DPPH自由基的清除率与样品质量浓度间的
相关系数 R均大于 0. 95,相关性很好,也符合药物代谢
动力学函数。
由图 3 得出:槟榔花茶 HR - MSO 提取物的 IC50值
6 江 西 农 业 学 报 25 卷
为 950. 6 μg /mL (R =0. 9903) ;槟榔花茶 HR - EtOAC
提取物的 IC50值为 184. 0 μg /mL(R = 0. 9928) ;槟榔花
茶 HR - MeOH 提取物的 IC50值为 207. 7 μg /mL(R =
0. 9753) ;槟榔花茶 HR - H2O提取物的 IC50值为 317. 7
μg /mL(R = 0. 9950)。比较可知,HR - EtOAC 对自由
基 DPPH 的清除效果最好,其次分别为 HR - MeOH、
HR - H2O、HR - MSO。各样品对 DPPH 自由基的清除
率与样品质量浓度间的相关系数 R 均大于 0. 95,相关
性很好,也符合药物代谢动力学函数。
图 2 ASE不同提取物质量浓度与其
对 DPPH自由基最终清除率的关系
图 3 加热回流不同提取物质量浓度与其
对 DPPH自由基最终清除率的关系
2. 3 ASE与 HR提取物清除 DPPH 能力的比较 加
速溶剂萃取(ASE)技术是近年来发展起来的一种全新
的萃取方法,该技术较常规提取方法具有耗时少、消耗
溶剂少、提取效率高、操作模式多样化以及操作过程自
动化等优点,已被美国国家环保局批准为 EPA3545 号
标准方法[12]。国外已有学者将这项技术应用于植物
药物定量和定性分析中样品的前处理[13 - 15]。在此次
提取过程中,发现当溶剂相同时,ASE 的提取率远高于
加热回流的提取率。
由图 4 可以发现:当提取溶剂相同时,ASE 提取物
的 IC50均比加热回流(HR)提取物的 IC50低,说明 ASE
提取物对 DPPH 自由基的清除能力较 HR 提取物强
(当提取溶剂相同时) ,即加速溶剂萃取有助于从槟榔
花茶中提取出具有清除 DPPH 自由基能力的活性
物质。
图 4 ASE与 HR提取物清除 DPPH自由基能力的比较
2. 4 溶剂对提取清除 DPPH 自由基的活性物质的影
响 由于溶剂的极性不同,所提取的物质种类及其含
量均有所差异,因此,选择适当极性的溶剂作为槟榔花
茶清除自由基 DPPH活性成分的萃取剂至关重要。
从图 5 可以看出:当采用相同方法、不同种类溶剂
提取槟榔花茶中清除 DPPH 自由基的活性物质时,无
论采用 ASE 方法还是 HR 法,均以 EtOAC 提取物的清
除能力最强,其次分别为 MeOH、H2O,而活性最弱的提
取溶剂为 MSO。说明中高极性的溶剂有助于提取清除
DPPH自由基的活性物质。
图 5 溶剂对提取清除 DPPH自由基的活性物质的影响
3 结论与讨论
分别采用 ASE和 HR提取方法,以 IC50为指标,评
价了槟榔花茶提取物清除自由基 DPPH 的能力,试验
结果表明,槟榔花茶不同提取物清除自由基 DPPH 的
能力强弱依次为:ASE - EtOAC > ASE - MeOH > HR -
EtOAC > HR - MeOH > ASE - H2O > ASE - MSO > HR
- H2O > HR - MSO,其 IC50值分别为 113. 2、159. 7、
184. 0、207. 7、246. 4、258. 5、317. 7、950. 6 μg /mL。虽
然这些提取物的活性均低于 Vc(IC50 = 10. 1365 μg /
mL)和 BHT(IC50 = 44. 4007 μg /mL) ,但这些仅是槟榔
花茶的粗提取物,说明槟榔花茶具有一定的清除 DPPH
自由基的能力,在产品开发上具有重要的应用价值。
比较不同极性溶剂对提取物活性的影响,发现中高极
78 期 周亚奎等:槟榔花茶清除 DPPH自由基能力研究
性溶剂有助于槟榔花茶中清除 DPPH 自由基的活性物
质的提取,且以乙酸乙酯为溶剂时提取效果最佳。
与常用的加热回流法(HR)相比,ASE 提取法有
助于提取槟榔花茶中清除自由基 DPPH 的活性物质,
在槟榔花茶的开发上具有重要的应用价值。
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( 责任编辑:黄荣华)
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