全 文 ：　　
第 29卷第 4期　 　　　　　　　　　　　　　　　　中南民族大学学报 (自然科学版 )　　　　　　　　　　　　　　　　　V ol. 29 No. 4
2010年 12月　　　　　　　　　　 Journal of South-Cent ral University for Nationalit ies ( Nat. Sci. Edi tion)　　　　　　　　　 　 Dec. 2010
　　收稿日期　 2010-07-14　* 通讯联系人　易　筠 ( 1985-) ,女 ,硕士研究生 ,研究方向:天然产物化学 ,
E-mail: cry stalyexuan@ qq. com
　　作者简介　洪宗国 ( 1958-) , 男 , 教授 , 研究方向: 天然产物化学 , E-mail: hong zongguo@ yahoo. com. cn
　　基金项目　湖北省科技攻关计划资助项目 ( 2006AA302A01)
蕲艾总鞣酸对羟自由基和
超氧阴离子自由基的清除作用
洪宗国 ,易　筠* ,王　东
(中南民族大学 药学院 , 武汉 430074)
摘　要　通过 Fenton反应产生 OH,连苯三酚自氧化产生 O-2 · 模型 ,研究了蕲艾总鞣酸体外清除自由基作用 .结果
显示: 蕲艾总鞣酸在 1. 0～ 10. 0 mg /mL范围内对羟自由基和超氧阴离子自由基均具有清除作用 ,两者均呈现明显
的量效关系 ,最有效的清除浓度均为 8. 0 mg /mL ,清除自由基能力均高于同等浓度的甘露醇 ,但低于同等浓度的抗
坏血酸 .
关键词　蕲艾总鞣酸 ;羟自由基 ;超氧阴离子自由基 ;抗氧化
中图分类号　 Q504; Q949. 783. 5　文献标识码　 A　文章编号　 1672-4321( 2011) 01-0050-04
Scavenging of Hydroxyl and Superoxide Free Radical
by Tannin from Artemisia argyi
Hong Zongguo, Yi Yun, Wang Dong
( College o f Pharmacy, South-Centra l Univ er sity fo r Nationalities, Wuhan 430074, China)
Abstract　 Hydroxyl f ree radical,· OH and supe rox ide anion fr ee radical, O-2 · scaveng ing effec ts o f the tota l
tannin fr om Aetemsiae argy i w ere studied. The results showed that the Aetemsiae argyi to tal tannin, 1～ 10 mg /
m L in vitro had scavenging activity on hydroxyl and supero xide radical by th e auto xida tion of py ro ga llol pr oduc tion
at th e concentration o f 1. 0～ 10. 0 mg /m L with do se dependent mode. The available concent ration o f scavenging
activity on hydroxyl radical and supero xide radical wa s 8. 0 mg /m L. Artemisia argyi scaveng ing activity on r adica l
w ere mo re than mannito l, but less than v itamin C at the same concentra tion
Keywords　 Aetemsiae argyi to tal tannin; hydro xyl radical; supe rox ide; anti-oxida tion effect
　　 艾 ( Artemisia argyi Lev l et Vant )是菊科多年
生草本植物 ,为传统中药 [ 1, 2] ,具有散寒止痛、温经止
血的功效 [3 ] .近年随着对自由基研究的深入 ,人体内
自由基被认为是引发癌变 ,衰老和细胞损伤的重要
原因 ,筛选出具有清除自由基能力的天然抗氧化剂
已成为世界研究热点 [4-6 ] .鞣酸是一种广泛存在于植
物中的多酚类物质 ,由于其自身所具有的多酚羟基
结构而具有较强的抗氧化能力 .但有关蕲艾总鞣酸
抗氧化能力的文献尚未见报道 ,因此本文利用超声
法提取蕲艾中总鞣酸 ,并以 Fenton反应产生羟自由
基模型 ,以邻苯三酚自氧化产生超氧阴离子模型 ,通
过紫外和可见分光光度法研究蕲艾中总鞣酸对
· OH和 O-2· 的体外清除作用 ,以期探讨蕲艾鞣酸
体外清除自由基的能力 ,为其作为一类新的抗氧化
剂的的应用提供一定的理论和实验依据 .
1　仪器与试剂
1. 1　仪器
KQ-300DE型数控超声波清洗器 (昆山市超声
仪器有限公司 ) ; RE-52C旋转蒸发仪 (上海亚荣生
化仪器厂 ) ; 752紫外光珊分光光度计 (上海第三分
析仪器厂 ) ; HH-2恒温水浴锅 (金坛市科兴仪器
厂 ) ; B T-224S电子分析天平 (北京赛多斯仪器系统
有限公司 ) ; SHZ-3(Ⅲ )型循环水式真空泵 (河南省
予华仪器有限公司 ) .
1. 2　试剂
丙酮、盐酸、石油醚、无水乙醇、过氧化氢、甘露
醇、抗坏血酸 (V c) 、邻苯三酚、硫酸亚铁、水杨酸、
三 (羟甲基 )氨基甲烷 ( T ris)焦性没食子酸 (分析
纯 ) ,均购自武汉化学试剂公司 . 艾叶采自湖北省蕲
春县 ,采集日期均为 2008年端阳节 ,品种鉴定由湖
北省蕲春县医药工业办公室郭双喜 (工程师 )完成 .
2　实验方法
2. 1　蕲艾总鞣酸的提取
蕲艾中鞣酸为水溶性多酚类物质 ,提取工艺采
用超声波提取法 [ 7]: 称取 60 g蕲艾 ,置于 2 L烧杯
中 ,加丙酮 -水混合溶剂 ( V丙酮∶ V蒸馏水 = 4∶ 6) 1500
m L浸泡 1 h后 ,于超声时间 20 min、温度 60℃ ,功
率 150 W条件下超声提取 ,减压抽滤 ,用旋转蒸发
仪 40℃浓缩至溶液无酮味并石油醚去脂 3次 ,水溶
液部分浓缩得鞣酸浸膏 ,将浸膏以水溶解配置成不
同浓度溶液备用 .
2. 2　蕲艾鞣酸对超氧阴离子自由基的清除作用
连苯三酚发生自氧化反应 ,生成超氧阴离子自
由基 O-2·与连苯三酚氧化中间产物 ,该中间产物于
λ= 320 nm处有一特征吸收峰 .当加入抗氧化剂时 ,
邻苯三酚自氧化过程受阻 , O-2 · 的生成受到抑制 ,
溶液在 320 nm处吸收减弱 ,故通过测定吸光值变化
可推断样品对 O-2的清除作用 [8 ] .
取 5. 6 mL Tris -HCl缓冲液 ( 50 mmo l /L, pH
值 8. 2) ,分别加入 0. 2 mL蕲艾总鞣酸提取液、甘露
醇和抗坏血酸溶液 ,于 25℃放置 10 min,分别加入
0. 2 mL预热至 25℃的邻苯三酚 ( 60 mmol /L ) ,反
应 4 min后滴加 10 mo l /L盐酸终止反应 ,以蒸馏水
补足体积 ,于 320 nm处测其吸光值 A0 ,空白实验以
等量蒸馏水 0. 2 mL代替抗氧化剂溶液 ,测定其吸光
值 Ax .用 5. 6 mL Tris-HCl缓冲液、 2滴 10 mmol /L
HCl及 0. 2 m L抗氧化剂溶液调零点 ,以扣除试样本
身颜色的影响 ,平行测定 3次 ,取平均值 ,并通过以
下公式计算各种抗氧化剂对超氧阴离子自由基的清
除率 (清除率 S= ( Ax - A0 ) /Ax× 100% ).
2. 3　蕲艾鞣酸对羟基自由基的清除作用
H2O2与 Fe (Ⅱ )混合后产生的· OH的 Fenton
反应中 ,· OH具有很高的反应活性 ,存活时间短 ,
在反应体系中加入水杨酸 ,能有效地捕捉· OH并
产生紫红色产物 .该产物在 510 nm处有强吸收 ,若
加入羟自由基清除剂 ,可使有色产物的生成量减少 ,
采用固定反应时间法 ,于 510 nm处测定含被测物的
溶液吸光度 ,并与空白组对照 ,即可确定提取液对羟
基自由基的清除作用 [9 ] .
在 10 mL容量瓶中依次加入 6 mmol /L的硫酸
亚铁水溶液 1 mL, 6 mmo l /L水杨酸 -乙醇溶液 1
mL后 ,将节 2. 2中不同浓度的抗氧化剂 1 mL分别
加人瓶中 ,然后加入 0. 1%的过氧化氢 1 mL,以蒸馏
水补足体积 ,摇匀后于 37℃水中温育 30 min,测 510
nm处的吸光度值 A0.空白实验以等量蒸馏水代替
抗氧化剂溶液 ,测定其吸光值 Ax .以 1 mL 6 mmol /L
FeSO4和 1 mL 0. 1% H2O2加抗氧化剂溶液调节零
点 ,以扣除试样本身颜色的影响 .平行测定 3次 ,取
平均值 .计算并比较几种抗氧化剂对羟基自由基的
清除率 .
3　结果与讨论
3. 1　蕲艾鞣酸对超氧阴离子自由基的清除作用
采用邻苯三酚自氧化体系产生超氧阴离子自由
基 ,然后分别加入 1. 0, 2. 0, 4. 0, 6. 0, 8. 0 , 10. 0
mg /mL蕲艾鞣酸、 Vc、和甘露醇溶液 ,于 320nm处
测定吸光度 . 结果见表 1,并得出 3种抗氧化剂对超
氧阴离子自由基的清除率 (见图 1) .
表 1　 3种抗氧化剂浓度与吸光度的关系 (x± s, n= 3)
Tab. 1　 Relationship betw een concent ration of
th ree anti-oxidation and absorbance(x± s, n= 3)
浓度 /
( mg /mL)
吸光度 A 0
Vc 蕲艾鞣酸 甘露醇
1 0. 315± 0. 036 0. 511± 0. 060 0. 624± 0. 059
2 0. 234± 0. 028 0. 448± 0. 039 0. 527± 0. 045
4 0. 133± 0. 014 0. 381± 0. 045 0. 455± 0. 046
6 0. 068± 0. 013 0. 316± 0. 053 0. 401± 0. 073
8 0. 030± 0. 067 0. 266± 0. 039 0. 364± 0. 029
10 0. 030± 0. 035 0. 309± 0. 046 0. 334± 0. 035
　　由图 1知 ,各抗氧化剂对超氧阴离子自由基清除
作用随浓度的增加而增大 ,浓度为 10. 0 mg /mL时 ,蕲
艾鞣酸、 Vc、甘露醇的清除率分别可达 66. 2% , 96. 7
% , 63. 5% , 但当鞣酸浓度大于 8. 0 mg /mL时 ,清除
51第 4期　　　　　　　　　洪宗国 ,等: 蕲艾总鞣酸对羟自由基和超氧阴离子自由基的清除作用　　　　　　　　　　　　　
C / ( mg /m L)
1) Vc; 2)鞣酸 ; 3)甘露醇
图 1　不同抗氧化剂对超氧阴离子自由基的清除率
Fig. 1　 Scav enging rate of dif f erent anti-oxidation
on O-2· f ree radical
作用呈缓慢下降趋势 ,因此鞣酸清除作用的最有效浓
度为 8. 0 mg /mL,最大清除率为 70. 9% .
直线回归分析 ,当浓度范围为 1. 0～ 8. 0 mg /
m L得蕲艾鞣酸清除率回归方程 Y = 42. 298+
3. 724 4X , r= 0. 98统计学结果表明药物浓度与清
除率具有较好的线性关系 ,且成正相关 ,说明蕲艾鞣
酸此范围对超氧阴离子自由基具有一定的清除作
用 ,且成较好的量效关系 .
3. 2　蕲艾鞣酸对羟基自由基的清除作用
采用 Fenten反应体系产生羟自由基 ,分别加入
1. 0, 2. 0, 4. 0, 6. 0, 8. 0, 10. 0 mg /mL的蕲艾鞣酸、
抗坏血酸和甘露醇溶液 ,于 510 nm波长处测定吸光
度 . 结果见表 2,并得出 3种抗氧化剂对羟自由基的
清除率 . 结果见图 2.
表 2　 3种氧化剂的浓度与吸光度的关系 (x± s , n= 3)
Tab. 2　 Relationsh ip betw een concen tration of
three anti-oxid ation and abso rbance( x± s , n= 3)
浓度 /
( mg /m L)
吸光度 A0
V c 蕲艾鞣酸 甘露醇
1 0. 392± 0. 063 0. 414± 0. 035 0. 457± 0. 067
2 0. 303± 0. 049 0. 357± 0. 042 0. 416± 0. 065
4 0. 211± 0. 063 0. 298± 0. 055 0. 341± 0. 044
6 0. 150± 0. 016 0. 231± 0. 056 0. 280± 0. 045
8 0. 111± 0. 036 0. 197± 0. 064 0. 264± 0. 028
10 0. 091± 0. 034 0. 219± 0. 047 0. 250± 0. 039
　　由图 1知 ,各抗氧化剂对羟自由基清除作用随
浓度的增加而增大 ,当浓度为 10. 0 mg /mL时 ,蕲艾
鞣酸、 Vc、甘露醇的清除率分别可达 71. 3 % ,
88. 1% , 67. 2% ,但当鞣酸浓度大于 8. 0 mg /mL
时 ,清除作用呈缓慢下降趋势 ,因此鞣酸清除作用的
最有效浓度为 8. 0 mg /mL,最大清除率为 74. 2% .
直线回归分析 ,当浓度范围为 1. 0～ 8. 0 mg /
m L得蕲艾鞣酸清除率回归方程 Y = 43. 971+
4. 011 6X , r= 0. 97统计学结果表明药物浓度与清
C / (mg /mL)
1) Vc; 2)鞣酸 ; 3) 甘露酸
图 2　不同抗氧化剂对羟自由基的清除率
Fig. 2　 Scavenging rate of di ff eren t an ti-oxidat ion
on· O H free radical
除率具有较好的线性关系 ,且成正相关 ,说明在此范
围蕲艾鞣酸对羟自由基具有一定的清除作用 ,且成
较好的量效关系 .
通过节 3. 1和节 3. 2的实验结果 ,说明蕲艾鞣酸
对超氧阴离子自由基和羟自由基均有较好的清除作
用 ,并随蕲艾鞣酸浓度的增加对自由基的清除能力
增强 ,但当浓度大于 6. 0 mg /mL时 ,清除趋势放慢 ,
清除率变化不大 ,当浓度大于 8. 0 mg /mL时 ,清除
呈下降趋势 .可见蕲艾鞣酸对超氧阴离子自由基和
羟自由基的清除均具有一定的饱和效应 ,低浓度时
清除很快 ,且有较好的量效关系 .蕲艾鞣酸清除自由
基的过程存在饱和机制 ,是由于鞣酸对自由基的清
除作用是分子与分子间的反应 .当鞣酸摩尔浓度小
于自由基摩尔浓度时 ,随着鞣酸浓度增加 ,清除率增
加 .但当鞣酸摩尔浓度达到并超过自由基摩尔浓度
时 ,每个鞣酸分子可能无法找到其清除的自由基对
象 ,摩尔浓度的自由基清除率便开始下降 .
由图 1和图 2可见 Vc和甘露醇同样存在浓度饱
和效应 ,但 3个物质出现饱和现象的拐点不同 . Vc
和甘露醇分别为 4. 0 mg /mL,而鞣酸 6. 0 mg /m L .
基于清除自由基与自由基是分子与分子间的反应 ,
因而需使用摩尔浓度进行衡量 . 笔者在不知鞣酸分
子量情况下代之以重量浓度衡量 . 就理论而言 ,由
于各物质对抗自由基的能力不同 ,而不应使用重量
浓度衡量 .假定抗自由基分子与自由基分子存在一
个等摩尔 ( 1∶ 1)反应关系 ,当自由基摩尔浓度确定
时 ,则不同清除自由基物质出现饱和的摩尔浓度也
应一致 ,因而可按出现饱和拐点时物质的摩尔浓度
计算未知物质的平均分子量 .分子量V c为 176. 1,甘
露醇为 182. 2,由计算可初步估计蕲艾鞣酸平均分子
量为 273. 3;总鞣酸为混合物 ,平均分子量较单一鞣
酸分子的分子量低 ,鞣酸分子量一般在 500～
3000
[10 ]
,说明混合鞣酸中还存在很多不具有清除自
52　　　　　　　　　　　　　　　　　　中南民族大学学报 (自然科学版 ) 第 29卷
由基作用的杂质存在 ,纯净鞣酸的清除效果应更好 ,
此结论需进一步对蕲艾鞣酸的种类和结构进行研究
而予确认 .
将鞣酸、 Vc和甘露醇的质量浓度换算成摩尔浓
度并对上述图 2和图 3进行修正 ,得到清除率同摩尔
浓度的变化曲线见图 3和图 4.由 2图结果可知 ,蕲
艾鞣酸确实具有体外清除超氧阴离子自由基和羟自
由基的作用 ,且清除效果均强于甘露醇而不及 Vc.
c / ( mol /m L)
1) Vc; 2) 鞣酸 ; 3) 甘露醇
图 3　不同抗氧化剂对超氧阴离子自由基的清除率
Fig. 3　 Scav enging rate of dif f erent anti-oxidation
on O-2· f ree radical
c / ( mol /m L)
1) Vc; 2) 鞣酸 ; 3) 甘露醇
图 4　不同抗氧化剂对羟自由基的清除率
Fig. 4　 Scav enging rate of dif f erent anti-oxidation
on· O H free radical
4　结语
本研究结果表明 ,蕲艾鞣酸可通过清除活性氧
自由基发挥抗氧化作用 ,对羟自由基和超氧阴离子
自由基具有较强的清除作用 ,且其清除作用优于常
用的食品添加剂甘露醇 ,说明蕲艾鞣酸为一种较强
的抗氧化剂和活性氧清除剂 ,具有延缓衰老的功效 .
可作为药品、化妆品、食品进行广泛应用 .
参　考　文　献
[1]　中华人民共和国药典委员会 . 中国人民共和国药典
(一部 ) [ S ]. 广州: 广东科技出版社 , 1995: 68.
[2 ]　江苏新医学院 . 中药大辞典 (上册 ) [M ]. 上海: 上海
科学技术出版社 , 1986. 559.
[3 ]　国家药典委员会 . 中华人民共和国药典 (一部 ) [ S ].
北京: 化学工业出版社 , 2005: 194.
[4 ]　 Taba tabaie T , Va squez-Weldon A, Moore D R, et al.
Free r adica ls and the pathogenesis of y ype 1 diabete
sβ: -cell cytokine-mediated f ree radica l genera tion v ia-
cycloo xygenase-2 [ J]. Diabetes, 2003, 52( 8): 1994-
1999.
[5 ]　 Sca rtezzini P, Sper oni E. Review on some plants of
Indian tr aditiona l medicine with antio xidant activ ity
[ J]. J Ethnopharmacol, 2000, 71( 1 /2): 23-43.
[ 6 ]　 Seifried H E, McDonald S S, Ander son D E, et al.
The antio xidant conundrum in cance r [ J]. Cancer
Research, 2003, 63 ( 15): 4295-4298.
[7 ]　洪宗国、易　筠 .不同产地艾叶中鞣酸含量比较 [ J].中
南民族大学学报: 自然科学版 , 2009, 28( 3): 63-65.
[ 8 ]　王　川 .葡萄籽单宁的抗氧化性研究 [ J].食品科技 ,
2009, 34( 2): 184-187.
[ 9]　刘宝剑 ,郭延生 ,刁鹏飞 ,等 . 红车轴草总黄酮体外清
除自由基作用的研究 [ J].天然产物研究与开发 , 2009,
21: 44-47.
[ 10 ]　 Fedeli D, Berr ettinai M , Gabryelak T , et al. The
effec t of some tannis on trout er y th rocy tes expo sed
to oxidativ e stress [ J]. Mutation Research, 2004,
563: 89-96.
53第 4期　　　　　　　　　洪宗国 ,等: 蕲艾总鞣酸对羟自由基和超氧阴离子自由基的清除作用