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小叶薜荔茎叶提取物的抗氧化活性研究



全 文 :166
小叶薜荔茎叶提取物的抗氧化活性研究
唐 煌,郭 琳,李玲敏,钟书明,邓胜平*
(广西师范大学化学化工学院,药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室,广西桂林 541004)
摘 要:用 95%乙醇对小叶薜荔茎叶进行浸提,浸膏分别用石油醚、乙酸乙酯、氯仿、正丁醇和水进行萃取,最后用大孔
吸附树脂进行梯度洗脱,得到 11 种粗提物。采用 Folin-Ciocalteu比色法、ORAC(氧自由基吸收能力)分析法和 DPPH
(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)法对粗提物进行总酚含量和抗氧化能力评价。同时测定了粗体物的羟基自由基的清除
能力。结果表明,小叶薜荔茎叶粗提物的总酚含量在 14.1% ~68.6%之间,同时粗提物具有较强的抗氧化能力,它们的
ORAC值在 1.01 × 103~1.82 × 104μmol TE /g之间。粗提物的总酚含量与抗氧化能力之间具有明显的相关性。
关键词:小叶薜荔,Folin-Ciocalteu法,抗氧化,ORAC法
Study on antioxidant activity of extract
from stem and leaves of Ficus pumila L.
TANG Huang,GUO Lin,LI Ling-min,ZHONG Shu-ming,DENG Sheng-ping*
(Key Laboratory for the Chemistry and Molecular Engineering of Medicinal Resources Ministry
of Education of China,School of Chemistry & Chemical Engineering of Guangxi Normal University,Guilin 541004)
Abstract:The stem and leaves of Ficus pumila L.were dissolved by ethanol and extracted by petroleum ether,ethyl
acetate,chloroform,butanol and water,respectively. Finally,the eleven extracts were obtained by macroporous
resin chromatography.The total phenolics content and antioxidant activity of the eleven extracting were analyzed by
Folin-Ciocalteu colorimetry,oxygen radical absorbance capacity(ORAC)assay and DPPH·(2,2-diphenyl-1-
picrylhydrazyl)assay,respectively. The scavenging effect of the extracts on hydroxide free radicals was also
tested.The results showed that the total phenolics content of the extracts were ranged from 14.1%~68.6% and the
extracts had high antioxidant activity with ORAC values ranging from 1.01 × 103 to 1.82 × 104 μmol TE/g.The clear
correlation between the total phenolics content and antioxidant activity was found.
Key words:Ficus pumila L.;Folin-Ciocalteu colorimetry;antioxidant activity;oxygen radical absorbance capacity
(ORAC)assay
中图分类号:TS201.1 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2012)10-0166-04
收稿日期:2011-07-19 * 通讯联系人
作者简介:唐煌(1975-) ,男,博士,副教授,研究方向:药物化学。
基金项目:广西自然科学基金资助(0832095) ;广西天然产物研究与开
发专项基金;广西师范大学博士启动基金。
薜荔为桑科榕属植物,又名凉粉树,在我国主要
分布于长江以南的湖南、广西、四川、福建、台湾、海
南等地区[1]。据记载,薜荔具有祛湿利尿、固肾填精、
活血通络、清热解毒和促进泌乳等功效。研究发现,
薜荔含有丰富的多糖、黄酮类及维生素类等物质[2],
具有明显的抗溃疡、抗氧化[3-4]、抗肿瘤[5]、降血脂和
抗炎镇痛[6]等作用。薜荔分为大叶薜荔和小叶薜荔
两种,其中以大叶薜荔较为常见。小叶薜荔有别于
常见的大叶薜荔,其最大的特征是既无花也无果。
目前,国内外对于薜荔的研究,主要集中在对大叶薜
荔的花叶及果实提取物中的化学成分的研究[7]。然
而对小叶薜荔的研究还比较少,特别是对于小叶薜
荔茎叶提取物中的活性成分的研究尚未见报道。因
此,本工作采用 Folin-Ciocalteu比色法和氧自由基清
除能力(ORAC)法,分别对小叶薜荔茎叶的醇提物进
行了总酚含量与抗氧化活性的初步评价,为小叶薜
荔的进一步开发利用提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
小叶薜荔 采自广西百色地区,样品由广西师
范大学生命科学学院唐绍清教授和桂林植物研究所
鉴定为小叶薜荔(Ficus pumila L.) ,将采摘的小叶薜
荔茎叶置于通风处晾干,粉碎,储存于干燥通风处,
备用;6 -羟基 - 2,5,7,8 -四甲基色满 - 2 -羧基
(Trolox)标准品 Sigma 公司;荧光素钠(fluorescein
disodium)、2,2-偶氮二异丁基脒二盐酸盐[2,2-
azobis(2-amidinopropane)dihydrochloride,AAPH]、没
食子酸标准品 分析纯,Aladdin 公司;乙醇、石油醚
(沸程 60~90℃)、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、磷酸二氢
钠、磷酸氢二钠及其他试剂 均为国产分析纯试剂。
Infinite M1000 全波长多功能酶标仪、Magellan
数据处理系统 瑞士 Tecan 公司;BT25S 电子天平、
PB-10 酸度计 德国 Sartorius公司。
1.2 实验方法
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.10.012
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1.2.1 溶液配制
1.2.1.1 Folin-Ciocalteu 试剂[8]的制备 将 10g 钨酸
钠、2.5g 钼酸钠、70mL 蒸馏水、5mL 85%磷酸、10mL
浓盐酸装入 200mL圆底烧瓶中,充分混合,文火回流
10h后,加入 15g硫酸锂、5mL蒸馏水及数滴溴水,然
后将烧瓶敞口加热沸腾 10min,冷却至室温后转移至
100mL容量瓶,定容,置于棕色试剂瓶中备用。
1.2.1.2 荧光素钠(FL)溶液的配制 荧光素钠用
75mmol /L pH =7.4 的 NaHPO4-NaH2PO4 缓冲溶液溶
解,4℃ 避光保存。使用时上述缓冲溶液稀释至浓度
为 116.7nmol /L的溶液。
1.2.1.3 AAPH溶液的配制 AAPH溶液用 75mmol /L
pH =7.4 的 NaHPO4 -NaH2PO4 缓冲溶液配制成浓度
为 40mmol /L的溶液,现配现用。
1.2.1.4 Trolox及样品溶液的配制 标准品 Trolox 及
待测样品用 75mmol /L pH =7.4 的 NaHPO4-NaH2PO4
缓冲溶液溶解,并且按一定比例稀释成 4 个不同浓
度梯度的可供测试溶液。
1.2.2 小叶薜荔醇提物的制备
1.2.2.1 工艺流程 薜荔干物→粉碎→浸泡→提取→萃
取→粗品
1.2.2.2 操作过程 称取干燥粉碎后的小叶薜荔
10kg置于提取罐中,用 95%乙醇浸泡一夜后,回流热
浸提取,每次 6h,重复提取 3 次。然后,将乙醇提取
液浓缩,得到的浸膏分别用氯仿、乙酸乙酯、正丁醇
和水进行萃取;萃取液浓缩后,得到的浸膏过大孔吸
附树脂,分别用不同浓度的乙醇进行梯度洗脱,得到
11 个不同极性段粗提物。其中,a1 为水提物;氯仿
萃取部分经过 10%、40%、70%、90%乙醇洗脱后得
到 4 种粗提物为 b1、b2、b3、b4;乙酸乙酯萃取部分经
过 10%、50%、90%乙醇洗脱后得到 3 种粗提物为
c1、c2、c3;正丁醇萃取部分经过 10%、50%、90%乙
醇洗脱后得到 3 种粗提物为 d1、d2、d3。将 11 种粗
提物真空干燥,密封,置于冰箱中备用。
1.2.3 总酚含量的测定 精确称取 50mg 没食子酸
标准品,用蒸馏水溶解并定容至 10mL 容量瓶,分别
移取 0、0.10、0.20、0.30、0.50、0.70mL 至 10mL 容量瓶
中,定容。从上述不同浓度的标准液中分别移取
0.1mL到 10mL容量瓶中,加入 6mL蒸馏水;然后,加
入 0.5mL Folin-Ciocalteu 试剂,混匀;在 0.5~8min 内
加入 1.5mL 20% 碳酸钠溶液,并用蒸馏水定容至
10mL。将上述不同浓度的标准溶液在 20℃放置 2h
后,在波长为 765nm下测定吸光值,以没食子酸浓度
为横坐标,吸光值为纵坐标绘制标准曲线(见图 1) ,
得到回归方程:y = 67.329x + 0.0748,R2 = 0.9996,RSD
=0.67%(n = 3)。样品的总酚含量以没食子酸的相
对值表示。
分别称取提取所得的 11 个粗提物 10mg,用少量
90%乙醇溶解后用蒸馏水定容至 50mL,从上述溶液
中分别移取 0.5mL 溶液,分别加入 30mL 蒸馏水,混
合后加入 2.5mL Folin - Ciocalteu 试剂,混匀;在
0.5~8min内加入 7.5mL 20%碳酸钠溶液,并用蒸馏水
定容至 50mL。将上述溶液在 20℃放置 2h 后,在波
图 1 没食子酸的标准曲线
Fig.1 Standard curve of gallic acid
长为 765nm下测定吸光值,并与没食子酸标准曲线
作为参照,计算样品的总酚含量。
1.2.4 氧自由基清除能力的测定 采用 Huang D 等
人[9-10]改进的 ORAC 法,以荧光素钠盐(FL)为荧光
探针、AAPH为自由基引发剂、维生素 E 水溶性类似
物 Trolox 为定量标准物进行氧自由基清除能力的
测定。
在微孔板各微孔中,分别加入 20μL 不同浓度的
待测溶液,120μL 荧光素钠溶液 (最终浓度为
70nmol /L) ,将微孔板置于在 37℃下保温 15min;然后
快速加入 60μL AAPH溶液(最终浓度为 12mmol /L) ,
总体积为 200μL。使用多功能酶标仪,在 37℃下,固
定激发波长 Ex 为 485nm,连续检测发射波长 Em 为
538nm处的荧光强度变化,每 1min 测定一次微孔的
荧光强度。荧光强度值分别记为 f0、f1、f2、f3…fn(f0 为
初始荧光强度) ,测试直至荧光强度曲线衰减为基线
为止。抗氧化剂作用下的荧光衰减曲线下的积分面
积,减去无氧化剂保护的曲线下的空白积分面积,即
可得到抗氧化剂的保护面积(Net AUCsample) (见图
2)。抗氧化剂的 ORAC 值以其荧光衰减曲线的 Net
AUC与抗氧化标准品 Trolox的 Net AUCTrolox的比值来
表示。其中,以 20μL 75mmol /L、pH = 7.4 磷酸缓冲
溶液代替样品作为空白样,所得荧光曲线积分面积
即无氧化剂下的空白面积(AUCblank)。
图 2 Trolox的荧光衰减曲线
Fig.2 Trolox concentration effect
on FL fluorescence decay curve
以 Trolox 的浓度为横坐标,不同浓度下的 Net
AUC值为纵坐标作图,对分散点进行线性拟合,即可
得到 Trolox的保护面积(Net AUC)与浓度(μmol /L)
的标准曲线,如图 3 所示。
实验所有数据处理均在 Excel 中完成。其中,
AUC =1 + f1 / f0 + f2 / f0 + f3 / f0 +… + fn / f;ORACsample =
(AUCsample-AUCblank)/(AUCTrolox-AUCblank)×(molarity of
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表 2 小叶薜荔 11 个粗提物的 DPPH自由基清除率
Table 2 DPPH free radical scavenging activity for eleven extracts from Ficus pumila L.
组别 样品(萃取液-洗脱液)
DPPH自由基清除率(%)
0.2g /L 0.4g /L 0.6g /L 0.8g /L 1g /L
a1 水提物 55.8 55.9 56.0 56.2 56.8
b1 氯仿-10%乙醇 34.6 46.4 60.1 67.5 73.2
b2 氯仿-40%乙醇 19.3 29.5 40.1 49.0 58.2
b3 氯仿-70%乙醇 26.4 42.6 55.7 65.8 71.5
b4 氯仿-90%乙醇 14.8 24.1 29.5 36.4 43.1
c1 正丁醇-10%乙醇 30.5 56.6 71.2 76.4 80.2
c2 正丁醇-50%乙醇 42.4 59.6 61.2 62.6 64.2
c3 正丁醇-90%乙醇 17.7 30.2 38.9 46.7 52.2
d1 乙酸乙酯-10%乙醇 60.7 64.8 67.3 69.8 72.1
d2 乙酸乙酯-50%乙醇 65.8 76.5 81.0 86.3 87.2
d3 乙酸乙酯-90%乙醇 50.4 62.3 65.8 67.6 69.4
BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚) 15.2 21.7 25.8 28.1 31.5
表 3 小叶薜荔 11 个粗提物的羟基自由基清除率
Table 3 Hydroxyl radical scavenging activity for eleven extracts from Ficus pumila L.
组别 样品(萃取液-洗脱液)
羟基自由基清除率(%)
0.2g /L 0.4g /L 0.6g /L 0.8g /L 1g /L
a1 水提物 33.2 34.2 44.6 50.3 63.9
b1 氯仿-10%乙醇 43.6 44.2 47.2 49.8 56.1
b2 氯仿-40%乙醇 45.0 48.5 53.0 59.6 65.3
b3 氯仿-70%乙醇 39.8 44.9 49.9 55.3 62.4
b4 氯仿-90%乙醇 44.4 59.8 80.5 85.3 89.6
c1 正丁醇-10%乙醇 38.5 37.8 42.3 45.9 46.6
c2 正丁醇-50%乙醇 41.2 36.6 27.3 23.2 23.6
c3 正丁醇-90%乙醇 63.1 59.5 50.1 19.9 38.9
d1 乙酸乙酯-10%乙醇 46.9 73.3 82.7 90.9 93.6
d2 乙酸乙酯-50%乙醇 43.4 75.1 79.2 84.4 98.6
d3 乙酸乙酯-90%乙醇 51.3 44.3 39.3 42.6 56.1
BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚) 19.1 22.1 22 22.3 25.2
图 3 Trolox的保护面积(Net AUC)
与浓度(μmol /L)的标准曲线
Fig.3 Standard curve for the Trolox concentration
and the net area under the FL decay curve
Trolox /molarity of sample) ;样品 ORAC 值以 μmol
Trolox equivalent /g(μmol TE /g)表示[11]。
1.2.5 DPPH 自由基清除能力的测定 准确称取
7.88mg DPPH用无水乙醇溶解,定容于 100mL 容量
瓶中,摇匀,配制为2 × 10 -4mol /L的 DPPH-乙醇溶
液,0 ~ 4℃ 避光保存。将 3.0mL 2 × 10 -4mol /L的
DPPH-乙醇溶液依次加入到 0.1mL 浓度分别为 0.2、
0.4、0.6、0.8、1.0g /L 的提取液中,摇匀,在 28℃的恒温
水浴中保持 30min,然后在波长 517nm 下测定吸光
度。以无水乙醇做空白对照,每份样品平行测定 3
次,取平均值。清除率用以下公式进行计算:
DPPH·清除率(%)=(1-A样品 /A空白)× 100%
1.2.6 粗提物体外清除羟基自由基能力测定 在试
管中分别加入 1mL 3mol /L FeSO4 溶液、1mL 3mol /L
H2O2 溶液、1mL 3mol /L水杨酸-乙醇溶液、1mL浓度
分别为 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0g /L 的样品溶液,在 37℃
下静置 30min,以蒸馏水为参比,在波长 510nm 下测
定吸光度 A。以蒸馏水做空白对照,以水杨酸-乙醇
溶液作为样品对照。每份样品平行测定 3 次,取平
均值。清除率用以下公式进行计算:
OH·清除率(%)= [(1 -(A样品 - A对照)/A空白) ]
×100%
2 结果与讨论
2.1 实验结果
小叶薜荔茎叶的 11 个粗提物的总酚含量和氧自
由基清除能力 ORAC 值如表 1 所示;DPPH 自由基清
除能力如表 2所示;羟基自由基清除能力如表 3所示。
2.2 讨论
从表 1 和图 4 中可以看出,氯仿、乙酸乙酯、正丁
醇和水 4 个不同的萃取部分中,乙酸乙酯部分清除
AAPH自由基能力最强,水提物次之,氯仿和正丁醇
部分的清除能力最弱。同时,在不同的萃取部分中,
以乙醇含量在 50%左右的洗脱段的抗氧化能力最
强,增加或减少洗脱液中乙醇含量都会使洗脱物的
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抗氧化能力降低,其中以乙醇含量在 90%时的洗脱
物的抗氧化能力最弱。
表 1 小叶薜荔 11 个粗提物的总酚含量和 ORAC值
Table 1 Total phenolic content and ORAC values
for eleven extracts from Ficus pumila L.
组别
样品
(萃取液-洗脱液)
总酚含量
(%)
ORAC值
(μmol TE /g)
a1 水提物 61.2 1.27 × 104
b1 氯仿-10%乙醇 14.1 2.52 × 103
b2 氯仿-40%乙醇 25.7 3.72 × 103
b3 氯仿-70%乙醇 29.0 2.95 × 103
b4 氯仿-90%乙醇 12.3 1.01 × 103
c1 正丁醇-10%乙醇 16.6 2.59 × 103
c2 正丁醇-50%乙醇 35.1 4.38 × 103
c3 正丁醇-90%乙醇 26.0 1.58 × 103
d1 乙酸乙酯-10%乙醇 50.9 1.52 × 104
d2 乙酸乙酯-50%乙醇 68.6 1.82 × 104
d3 乙酸乙酯-90%乙醇 48.2 1.02 × 103
图 4 小叶薜荔不同萃取段的 ORAC值
Fig.4 ORAC values for different extraction section
from Ficus pumila L.
从表 2 中可以看出,小叶薜荔根茎叶的提取物
均有较高的清除 DPPH 自由基能力。氯仿、乙酸乙
酯、正丁醇三个不同的萃取段中,随着粗体物浓度的
增大,清除能力也增强。几乎所有的粗体物的清除
DPPH自由基能力均超过参照品 BHT(2,6-二叔丁
基-4-甲基苯酚)。低浓度状态下,乙酸乙酯萃取段
(d1、d2 和 d3)的清除能力最强;高浓度状态下,c1 和
d2 的清除能力最强。
从表 3 中可以看出,提取物同样具有较好的羟
基自由基清除能力,均高于对照品 BHT。清除能力
最强的同样为乙酸乙酯萃取段(d1 和 d2) ,其清除
率最高超过了 90%。除了正丁醇萃取段外,其余提
取物的清除率都随浓度增加而增强,即呈正相关。
最后我们对小叶薜荔茎叶 11 种粗提物的总酚
含量和氧自由基清除能力进行了相关性分析。以 x
轴表示每种粗提物的总酚含量,y 轴表示相应粗提
物的氧自由基清除能力 ORAC 值,得到相关性散点
图(图 5)。同时对散点进行线性拟合,得到散点的
相关系数 R2。从图 5 中,我们发现,粗提物的总酚
含量与粗提物的氧自由基清除能力有较好的相
关性。
3 结论
我们用氯仿、乙酸乙酯、正丁醇和水分别对小叶
薜荔茎叶的醇提物进行萃取,并通过大孔吸附树脂
梯度洗脱得到 11 个粗提物。并且评价了粗体物的
图 5 抗氧化能力与总酚含量的相关性
Fig.5 Correlation between antioxidant activity
and total phenolic content
自由基清除能力及总酚含量。结果表明,小叶薜荔
茎叶的醇提物具有较强的抗氧化能力,所有粗提物
的 DPPH和羟基自由基清除能力均超过标准对照品
BHT。在所有的抗氧化能力评价中,以乙酸乙酯萃取
部分的抗氧化能力最强。为了探讨粗提物的抗氧化
机理,我们分析了每种粗提物的总酚含量,发现粗提
物的总酚含量与其氧自由基清除能力有较好的正相
相关性,说明酚类物质很可能是提取物产生抗氧化
能力的一个重要原因。实验结果为小叶薜荔的进一
步开发确定了目标,同时为更好地利用此类植物提
供了科学的实验依据。
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