全 文 :JTCVM
年第 1 期2011
鹅绒藤提取物对亚硝化反应抑制作用研究
林 敏,马志强,吴冬青,安红钢,任雪峰
(河西学院化学系西部资源环境化学重点实验室,甘肃张掖 734000)
摘 要:考察鹅绒藤提取物对亚硝胺合成的阻断作用和对亚硝酸钠清除作用。采用 L9(33)
正交试验法提取鹅绒藤中的活性成分,选择最佳提取条件,并测定鹅绒藤提取物对亚硝胺合成
的阻断率和对亚硝酸钠的清除率。提取鹅绒藤中活性成分的最佳条件为:液固比(V∶W)为 10
(90%乙醇水溶液)∶1(鹅绒藤粉),40 ℃下提取 1.5 h,此活性提取物对亚硝胺合成最大阻断率
为 63.1%,对亚硝酸钠最大清除率为 62.3%。
关键词:鹅绒藤提取物;阻断;清除;亚硝酸钠;亚硝胺
中图分类号:S853.74 文献标识码:A 文章编号:1000- 6354(2011)01- 0036- 04
鹅绒藤属(Cynanchum)是萝摩科(Asclepiadace-
ae)中的大属,鹅绒藤(Cynanchum chinensis)为萝摩
科植物鹅绒藤的全草和果实,别名羊奶角角、牛皮
消。味苦性寒,具有祛风解毒、健胃止痛之功效,全
株具白色乳汁,治寻常性疣赘效果显著,鹅绒藤生
于灌木丛、路边、河畔或田埂上。产于甘肃文县、武
都、天水、武山、兰州、榆中、皋兰、白银、景泰、张
掖、民勤和武威 [1]。鹅绒藤在我国许多地区民间药
用由来已久,为地方性习惯用药。鹅绒藤属植物中
分离得到的天然化合物主要有街体昔、生物碱、苷
类、黄酮类、多糖、脂肪酸、磷脂、氨基酸及维生素
等,近年来研究较多的主要是街体昔和生物碱。目
前,国内外对鹅绒藤中含有的抗肿瘤成分研究日
趋完善[2]。在致癌物中,亚硝胺是最令人关注的一
类化学致癌物,它能引起人和动物的肝脏等多种
器官的恶性肿瘤[3]。其机理是亚硝胺在一系列酶的
作用下生成亲电子的烷基自由基,烷基自由基四
核酸烷化,引起细胞遗传突变,从而显示致癌性。
从防癌治癌角度考虑,阻断亚硝胺的合成,清除亚
硝胺或烷基自由基可达到防癌目的 [4,5]。笔者等以
此为出发点,通过体外模拟人体胃液的条件,探讨
鹅绒藤提取物抑制亚硝化反应活性物质的最佳提
取工艺条件,研究鹅绒藤提取物阻断亚硝胺合成及
清除亚硝酸盐的效果,为鹅绒藤的合理利用提供一
定的科学依据。
1 材料与方法
1.1 原料
鹅绒藤:甘肃河西学院校园内采集,经自然风
干、粉碎过 40目筛,备用。
1.2 主要试剂
乙醇;柠檬酸钠—盐酸缓冲液;亚硝酸钠;二甲
胺溶液;Na2CO3;ɑ-萘胺;对氨基苯磺酸;N-1-萘乙
二胺盐酸盐。以上试剂均为国产分析纯。
1.3 主要仪器
WFJ-2100型可见分光光度计(尤尼克上海仪
器有限公司);ZF-4型紫外分析仪;SHB-Ⅲ循环水
式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司);GB204
电子天平(上海精密科学仪器有限公司);DK-98-II
电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司);冷
凝回流装置;粉碎机等。
1.4 实验方法
1.4.1 提取方法
1.4.1.1 鹅绒藤浸提液提取的单因素实验 以鹅
绒藤为实验材料,用料液比 1∶10,以乙醇浓度、浸提
时间、水浴温度进行单因素实验。以鹅绒藤浸提液
中生料含量对亚硝酸根的清除效果为指标,所有实
验均重复 3次。
1.4.1.2 最佳提取条件 为了系统考察鹅绒藤防
癌活性物提取的最佳条件,选用了 L9(33)正交表进
收稿日期:2010- 08- 31
基金项目:甘肃省教育厅资助项目(编号 0509-02);西部资源环
境化学重点实验室科研资助项目(编号 xz0603)
作者简介:林 敏(1967-),女,副教授,主要从事基础化学教学与
研究,E- mail: yangcf1@163.com。
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DOI:10.13823/j.cnki.jtcvm.2011.01.010
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行水浴试验,以得到的 9个提取样品对亚硝酸钠清
除率为考察指标,从而确定最佳提取条件。其中料
液比为 1∶10。
1.4.2 清除亚硝酸盐作用的测定[6-8] 亚硝酸盐在
弱酸性的条件下,能与氨基苯磺酸重氮化后,再
与 N -1-萘乙二胺盐酸盐偶合生成红色化合物。
分别取最佳条件的鹅绒藤提取液 1、2、3、4、5、6、
7、8、9、10 mL (相当于一浓度梯度)于 50 mL 容
量瓶中,加入 25 mL pH3.0 的柠檬酸钠盐酸缓冲
液,再加入 100 mg/kg NaNO2溶液 5 mL,用蒸馏
水定容至刻度,37 ℃恒温 1.5 h,然后各吸取 1 mL
反应液于小试管中,加入 0.4%(质量分数)对氨基
苯磺溶液 2 mL,0.2% (质量分数)N-1-萘乙二胺
盐酸盐溶液 2 mL,摇匀放置 15 min 后,用分光光
度计在波长为 540 nm 处测吸光度值,分别用相应
浓度相同用量的浸提剂做空白实验,最后计算清
除率。
清除率=(A0-Ax)/A0×100%
A0:加入相应浸提剂空白实验的吸光度值;Ax:
加入不同浓度提取液时的吸光度值。
1.4.3 阻断亚硝胺合成的测定[8-10] 在模拟人体胃液
的条件下,二甲胺与亚硝酸钠在 37 ℃条件下,可适
宜地生成二甲基亚硝胺,反应式如下:
(CH3)2NH+NANO2 HCl (CH3)2N-N=O+HCl+H2O
当向鹅绒藤提取物中依次加入二甲胺与亚硝
酸钠时,提取物优先同亚硝酸钠作用,使得二甲
胺不能与亚硝酸钠反应,达到阻止亚硝胺生成的
目的。据此可以比较相同条件下生成亚硝胺量的多
少来反映提取物阻断能力的强弱,生成亚硝胺量
少,提取物的阻断能力就强,反之则弱。
在紫外光照射下,二甲基亚硝胺可分解成二
甲基仲胺和亚硝酸根,反应式如下:
(CH3)2N-N=O+H2O 紫外线(CH3)2NH2++NO2-
亚硝酸根与对氨基苯磺酸重氮化后,再与 α-
萘胺偶合生成红色化合物。用分光光度计测出该化
合物的吸光度值可计算上述反应液中亚硝胺含量
的多少。
取提取物一定量于 50 mL容量瓶中,加入 pH
值 3.0 的柠檬酸钠-盐酸缓冲液 25 mL,1 mmol/L
NaNO2溶液 2.5 mL,1 mmol/L二甲胺溶液 2.5 mL,再
用蒸馏水定容至刻度,在 37 ℃下恒温 1.5 h,用移
液管吸取 1.0 mL上述含 NDMA(对亚硝胺)的反应
液加到小烧杯中,加入 0.5%(质量分数)Na2CO3溶
液 0.5 mL,于黑布遮盖的紫外分析仪上照 15 min,
紫外灯离液面 15 cm,后加 1%(质量分数)对氨基
苯磺酸溶液 1.5 mL,再加 0.1%(质量分数)ɑ-萘胺
1.5 mL,蒸馏水 0.5 mL,摇匀放置 15 min,用分光光
度计在 525 nm处测吸光度值(A)。分别用相应浓
度相同用量的浸提剂做空白试验,最后计算阻断
率:
阻断率=(A0-AX)/A0×100%
A0为加入对应浓度浸提剂空白样的吸光度值;
AX为加入各组提取液时的吸光度值。
2 结果与讨论
2.1 提取条件的单因素试验
2.1.1 提取时间对亚硝酸根清除率的影响 准确
称取鹅绒藤 1.000 0 g于 50 mL圆底烧瓶中,按料
液比 1∶10加入 90%乙醇作浸提剂,水浴加热下冷
凝回流 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h,然后抽滤得提取
液。定容至 50 mL,得以生料量为浓度 0.02 g/mL的
浸提液,每次取浸提液 2 mL,用 1.4.1 方法测定其
清除率,结果见表 1。
表 1 提取时间对硝基清除率的影响
由表 1数据可知,随着提取时间的增加,浸提
液对亚硝酸根的清除率逐渐增加,当提取时间达到
1.5 h时,清除率达到最大,继续增加提取时间清除
率反而减小。因此,初步确定提取时间为 1.5 h。
2.1.2 浸提剂浓度对清除率的影响 准确称取鹅
绒藤 1.000 0 g于 50 mL圆底烧瓶中,按料液比 1∶10
加入不同浓度的乙醇作浸提剂,水浴加热,冷凝
回流 1.5 h,然后抽滤得提取液。定容至 50 mL,
得以生料量为浓度 0.02 g/mL 的提取液,每次取
浸提液 2 mL,用 1.4.1 方法测定其清除率,结果
序号 时间/h A0 Ax 清除率/%
1
2
3
4
5
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0.480
0.458
0.441
0.468
0.517
0.717
0.719
0.720
0.719
0.718
33.2
36.3
38.6
34.9
28.1
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见表 2。
由表 2数据可知,随着乙醇浓度的增加,提取
物对硝基的清除率逐渐增加,但当乙醇浓度为 90%
时清除率最大,故本试验选择 90%乙醇浓度。
表 2 浸提剂浓度对提取物清除率的影响
2.1.3 浸提温度对清除率的影响 称取物料 1.000 g,
用 90%乙醇分别以室温、30、35、40、45 ℃水浴加热,
冷凝回流 1.5 h,然后抽滤得提取液。定容至 50 mL,
得以生料量为浓度 0.02 g/mL的提取液,每次取浸
提液 2 mL,用 1.4.1方法测定其清除率。结果如表
3。表明随着提取温度的升高清除率有所增加,当温
度超过 40 ℃时稍有下降,故试验选择提取温度为
40 ℃。
表 3 提取温度对提取物清除率的影响
2.2 L9(33)正交试验
为了系统考察鹅绒藤防癌活性物提取的最佳
条件,选用了 L9(33)正交表进行水浴试验,其中选
取的因素及水平见表 4,以测得的 9个提取样品对
亚硝酸钠清除率为考察指标,从而确定最佳提取条
件。
表 4 正交试验因素-水平
2.3 最佳提取条件
结果见表 5。
表 5 正交试验设计及结果
从表 5可知,最佳因素组合为 A3B2C3,即用
90%(质量分数)乙醇在 40 ℃下回流提取 1.5 h所
得的鹅绒藤浸提液对清除亚硝酸钠的效果最佳。极
差 R的数值直观反映出各因素对结果影响大小的
顺序为 A>C>B,A因素影响最大,B则最小。
2.4 鹅绒藤提取物清除亚硝酸盐的测定结果
在最佳提取条件下得浸提液,不同用量鹅绒藤
浸提液清除亚硝酸盐的测定结果见表 6。由表 6可
见,随着鹅绒藤浸提液用量的增多,对亚硝酸钠的
清除率增加。当浸提液用量在 0. 5-10 mL 时,对亚
硝酸钠的清除率先由 31.4%提高到 62.3%,后由
62.3%逐渐下降到 60.9%,此过程中最大突变出现
在 1-2 mL之间。最大阻断率为 62.3%,出现在用量
为 8 mL时。
表 6 不同用量的提取液对 NaNO2 的清除作用
2.5 鹅绒藤浸提液阻断亚硝胺的测定结果
不同用量鹅绒藤浸提液阻断亚硝胺合成的测
定结果见表 7。结果表明,浸提液对亚硝胺合成的
阻断作用随浓度的增加有增强的趋势,先增后减。
开始阻断率迅速上升,特别在加入 1-2 mL 浸提液
序号 浸提剂浓度/% A0 Ax 清除率/%
1
2
3
4
5
75
80
85
90
95
0.460
0.459
0.446
0.438
0.470
0.728
0.730
0.730
0.730
0.730
36.8
37.1
38.9
39.9
35.5
序号 提取温度/℃ A0 Ax 清除率/%
1
2
3
4
5
室温
30
35
40
45
0.497
0.483
0.482
0.470
0.486
0.786
0.790
0.791
0.790
0.796
36.8
38.8
39.1
40.5
39.0
A浸提剂体积数/% B水浴时间/h C水浴温度/℃
1
2
3
80
85
90
室温
30
40
1
1.5
2
水平
因 素
序号 A B C A0 AX 清除率/%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
0.485
0.497
0.467
0.470
0.430
0.476
0.439
0.456
0.468
0.783
0.783
0.769
0.783
0.769
0.783
0.769
0.783
0.783
38.1
36.5
39.3
40.0
44.1
39.1
42.9
41.7
40.4
1
1
1
2
2
2
3
3
3
113.9
123.2
125
11.1
1
2
3
1
2
3
1
2
3
121
122.3
118.8
3.5
1
2
3
2
3
1
3
1
2
118.9
116.8
126.3
9.4
提取液/mL A0 AX 清除率/%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0.713
0.713
0.713
0.702
0.701
0.702
0.717
0.717
0.717
0.717
0.489
0.391
0.341
0.329
0.318
0.289
0.283
0.270
0.277
0.280
31.4
45.2
52.2
53.1
54.7
58.7
60.4
62.3
61.3
60.9
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Inhibition of extracts from Cynanchum chinensis on nitrosation reaction
LIN Min,MA Zhi-qiang,WU Dong-qing,AN Hong-gang,REN Xue-feng
(Key Laboratory of Resources and Environment Chemistry of West China,Department of
Chemistry,Hexi University,Zhangye Gansu 734000,China)
Abstract: The inhibition and scavenging effect of extracts from Cynanchum chinensis on nitrosamine
reaction and sodium nitrite were investigated,respectively. Active components were extracted from Cyn-
anchum chinensis and the extraction conditions were optimized by L9(33)orthogonal test. The study sho-
wed that the optimum extraction conditions were as follows: the ratio of liquid(90% alcohol)to solids(10∶1),
raw materials at 40 °C,extraction time of 90 min. The maximum capabilities to inhibit the production of
nitrosamine and scavenging effect to sodium nitrite were 63.1% and 62.3%,respectively.
Key words: extracts from Cynanchum chinensis; inhibition; scavenging; sodium nitrite; nitrosamine
时突变最大,由 37.8%上升到 49.8%。当用量达到
2 mL时,阻断率提高缓慢,趋于平衡。峰值出现在
用量 7 mL处,最大阻断率为 63.1%。
表 7 不同用量提取液对 NDMA 的阻断作用
3 结论
3.1 从鹅绒藤中获得具有阻断 NDMA合成和清除
亚硝酸盐活性物质的最佳条件是:料液比 1∶10,90%
(质量分数)乙醇 40℃水浴回流提取 1.5 h。
3.2 在体外模拟胃液的条件下,鹅绒藤浸提液能
有效地阻断 NDMA 的合成和清除亚硝酸盐,以生
料量计,当加入 0.02 g/mL浸提液 7 mL时,最大阻
断率为 63.1%,8 mL时最大清除率为 62.3%。
3.3 鹅绒藤原料易得,作为防癌剂开发利用前景
可观,因此有可能成为一种经济、有效具有防癌作
用的天然生物资源。
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提取液用量/mL A0 AX 阻断率/%
1
2
3
4
5
6
7
8
0.315
0.315
0.317
0.317
0.315
0.315
0.320
0.320
0.196
0.158
0.152
0.147
0.140
0.130
0.118
0.128
37.8
49.8
52.1
53.9
55.6
58.7
63.1
59.4
39