全 文 ：自由基是有机化合物发生化学反应时产生的
含有一个不成对电子的原子团，主要包括超氧阴离
子自由基、羟基自由基、烷基自由基、脂质过氧化自
由基等[1]。 自由基及其诱导的氧化反应是导致生物
衰老和某些疾病如癌症、糖尿病、心血管疾病的重
要因素[2-3]。 目前在医疗和食品领域中，使用较多的
是合成抗氧化剂（如 BHA，BHT，TBHQ等）来消除人
体内的自由基[4]，近年来人们发现经人工合成的抗
氧化剂皆有一定的毒性[5]，而传统中草药和天然植
物中含有许多自由基清除剂（如黄酮类、酚类、生物
碱类等），均有较强的抗氧化作用，且安全、健康、无
毒[6]。因此，从植物中寻找和开发能够清除自由基的
收稿日期：2013-07-23
基金项目：国家自然科学基金项目（21162023），兵团国际合作项目（2011BC003）
作者简介：孙文（1988-），女，硕士研究生，专业方向为天然产物化学，e-mail: 18040832853@163.com。
通信作者：杨红兵（1968-），女，教授，从事天然产物化学方面的研究，e-mail: yhb_tea@163.com。
第 32卷 第 1期
2014年 2月
石河子大学学报(自然科学版)
Journal of Shihezi University(Natural Science)
Vol.32 No.1
Feb．2014
文章编号：1007-7383(2014)01-0113-04
叉毛蓬体外抗氧化活性的研究
孙文，王莹，孙叶帅，朱林，马瑶，杨红兵
（石河子大学化学化工学院/新疆兵团化工绿色过程重点实验室/
省部共建国家重点实验室培育基地，石河子 832003）
摘要：从植物中探寻能够清除自由基的天然抗氧化剂是目前天然产物化学研究热点之一，本文研究了新疆藜科植物叉
毛蓬的抗氧化活性成分。本研究采用乙醇加热回流法提取叉毛蓬中的有效成分，依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇
萃取，再分别以 DPPH、邻苯三酚自氧化和 FRAP 三种抗氧化活性分析方法对乙醇粗提物及各段提取物进行抗氧化评
价，且与阳性对照抗坏血酸（AA）和叔丁基对苯二酚（TBHQ）进行比较分析，结果表明：叉毛蓬不同溶剂提取物均有清除
DPPH 自由基、O2-·自由基的能力，也有一定的还原能力，但均弱于阳性对照 AA 和 TBHQ。
关键词：叉毛蓬；藜科；DPPH 自由基；O2-自由基；FRAP
中图分类号：Q946.91；R284.2 文献标志码：A
In Vitro Antioxidant Activity ofPetrosimonia sibirica L.
SUN Wen,WANG Ying,SUN Yeshuai,ZHU Lin,MA Yao,YANG Hongbing
(Key Laboratory for Green Processing of Chemical Engineering of Xinjiang Bingtuan/
School of Chemistry and Chemical Engineering,Shihezi University,Shihezi 832003,China)
Abstract:This wok reports on the antioxidant from Petrosimonia sibirica L.,a Chenopodiaceae plant in Xinjiang.Ethanol was
uesd to extract the effective components from Petrosimonia sibirica by reflux method and then sequentially partitioned with
petroleum ether,chloroform,ethyl acetate and n -Butanol.Three methods of analysis of antioxidant activity,DPPH free radical
scavenging,pyrogallol autoxidation and FRAP,were used to evaluate the antioxidant activity of ethanol crude extract and all the
subsequent extracts.Compared with the positive control,ascorbic acid (AA) and tertiary butyl hydroquinone (TBHQ), although the
activity of all the extracts from different solvents has the ability to scavenging DPPH free radical and O2-· free radical, it is
still weaker than AA and TBHQ.
Key words：Petrosimonia sibirica L.;Chenopodiaceae;DPPH free radical;O2-· free radical;FRAP
天然抗氧化剂已成为当今的研究热点。
叉 毛 蓬 （Petrosimonia sibirica L.） 为 藜 科
（Chenopodiaceae）叉毛蓬属 （Petrosimonia Bunge）一
年生草本植物，大多生长在干旱、盐碱地区，主要分
布于新疆，是新疆的特色植物。 叉毛蓬粗蛋白含量
与禾草相近，具有一定的饲用价值，是荒漠草场中
良好的牧草之一[7-9]。
藜科植物在我国分布广泛，所含化学成分种类
丰富，其生物活性的研究也越来越受到重视 [10]。 目
前，国内外对叉毛蓬的研究主要集中在遗传学 [11]和
生态学 [12]方面，有关其化学成分和活性研究的报道
较少。 据本课题组前期研究工作得知，叉毛蓬提取
物具有良好的抗菌活性[13]。 本文以叉毛蓬为研究对
象，利用 3 三种不用的抗氧化性方法研究其抗氧化
活性，以期为进一步追踪分离叉毛蓬中的活性成分
提供参考，也为新疆藜科植物的合理开发和利用积
累科学依据。
1 材料、试剂、仪器
1.1 材料与试剂
叉毛蓬全株于 2011 年 9 月采自新疆玛纳斯，
由石河子大学生命科学学院闫平教授鉴定。 2,2-
Diphenyl-1-picrylhydrazyl（DPPH），Tert-Butylhydro-
quinone （TBHQ） 购自 Sigma 公司；2,4,6-Tris （2-
pyridyl）-s-triazine（TPTZ），购自阿拉丁公司；抗坏血
酸（AA），FeCl3·6H2O，FeSO4·7H2O，焦性没食子酸，
乙酸钠，冰醋酸，甲醇等均为分析纯。
1.2 仪器
Rotavapor R-220 旋转蒸发仪，B-490 型电热恒
温水浴锅，GZX-9030 MBE 电热鼓风干燥箱，SHZ-
DⅢ型循环水真空泵，电子天平，紫外可见分光光度
计，KDM型调温电热套。
2 实验方法
2.1 叉毛蓬提取物的制备
叉毛蓬全株阴干后粉碎， 称取 10.0 kg 用 95%
的乙醇加热回流提取 3 次，每次 2 h，合并提取液减
压浓缩得乙醇粗提物 1730.45 g。 乙醇粗提物用蒸
馏水混悬后依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇
等体积萃取 3 次，分别回收溶剂减压浓缩得石油醚
提取物 242.25 g、氯仿提取物 66.36 g、乙酸乙酯提
取物 26.70 g、正丁醇提取物 120.92 g。
2.2 DPPH自由基清除率的测定[14]
配置 0.1 mmol/L 的 DPPH甲醇溶液待用。在试
管中分别加入 2 mL 不同浓度的待测液和 2 mL 的
DPPH 甲醇溶液，摇匀，避光静置 30 min，然后在波
长 517 nm处测其吸光度。 抗坏血酸（AA）和叔丁基
对苯二酚（TBHQ）作阳性对照。 按下式计算 DPPH
自由基清除率，
清除率（%）=[（Am-An）÷Am]×100%， （1）
上式中：An 为 2 mL 待测液与 2 mL DPPH 甲醇溶
液混合后的吸光度值 ；Am 为 2 mL 甲醇与 2 mL
DPPH甲醇溶液混合后的吸光度值。
2.3 O2-·自由基清除率的测定[15]
2.3.1 邻苯三酚自氧化速率的测定
量取 5 mL，pH 8.2 的 50 mmol/L 的 Tris-HCl
缓冲液和 2 mL双蒸水，混匀后放于 25 ℃水浴中恒
温 20 min， 然后立即加入在 25 ℃下预热过的 3
mmol/L 的邻苯三酚 0.5 mL （以 10 mmol/L HCl 配
制，空白管用 10 mmol/L HCl 代替邻苯三酚盐酸溶
液)，迅速摇匀后在 325 nm 处每隔 30 s，测其吸光
度。
2.3.2 样品活性的测定
按 2.3.1 中步骤进行测定， 加邻苯三酚前加入
0.2 mL不同浓度的待测液， 双蒸水的量随之减少。
抗坏血酸（AA）作阳性对照。按下式计算 O2-·自由基
清除率。
清除率（%）=[（A0-A1）÷A0]×100%， （2）
式（2）中：A0为邻苯三酚自氧化吸光度值；A1为加入
样品溶液后邻苯三酚自氧化吸光度值。
2.4 铁离子还原能力的测定-FRAP法[16]
2.4.1 FRAP 工作液的配置
0.3 mol/L pH 3.6 的醋酸盐缓冲液 （a）；10
mmol/L TPTZ 溶液用 40 mmol/L 的 HCl 配置 （b）；
20 mmol/L FeCl3溶液（c）。FRAP工作液由 a∶b∶c=10∶
1∶1 配置而成。
2.4.2 FeSO4标准曲线的绘制
吸取不同浓度的 FeSO4标准溶液 0.1 mL，然后
各加入 3.0 mL 的 FRAP 工作液和 0.3 mL 蒸馏水，
充分混匀后，37 ℃反应 30 min， 于 593 nm 处测其
吸光度。 根据 FeSO4的浓度与吸光度值绘制标准曲
线，得线性回归方程：y=0.702x+0.084，R2=0.9942。
2.4.3 样品活性的测定
按 2.4.2 中步骤进行测定。 待测液的还原能力
用 FeSO4的当量（mmol/g）表示，即 1 g 提取物的还
原能力与多少 mmol FeSO4的还原能力相当。 抗坏
血酸（AA）和叔丁基对苯二酚（TBHQ）作阳性对照。
114 石河子大学学报（自然科学版） 第 32 卷
注：-表示无相关性，nd 表示未测定。
FRAP/（mmol/g） 0.16±0.017 0.53±0.015 0.48±0.018 0.37±0.021 0.17±0.006 6.49±0.540 10.01±0.600
提取物 石油醚 氯仿 乙酸乙酯 正丁醇 乙醇 AA TBHQ
IC50 DPPH/（μg/mL） 390.72 78.91 69.69 247.96 544.62 3.61 3.41
IC50 O2-·（mg/mL） 10.97 7.59 6.57 9.80 - 0.44 nd
表 1 叉毛蓬不同提取物的抗氧化活性
Tab.1 Antioxidant activity of the different extracts of Petrosimonia sibirica
3 结果与分析
3.1 DPPH自由基清除率的测定
DPPH 自由基是一种稳定的自由基， 其清除实
验是体外抗氧化活性评价方法中常用的一种 [17]。 样
品的 DPPH 自由基清除能力一般以半数抑制率 IC50
值表示，IC50值越小表明样品的抗氧化能力越强[18]。
叉毛蓬提取物清除 DPPH 自由基的效果如图 1
所示。图 1显示：DPPH自由基的清除率均随着提取
物浓度的增加而增大，并且在一定浓度范围内存在
量效关系。 当浓度为 1 mg/mL 时，自由基清除率由
大到小的排列顺序为：乙酸乙酯提取物﹥氯仿提取
物﹥正丁醇提取物﹥石油醚提取物﹥乙醇粗提，且
它们的值分别为 96.68%、91.24%、90.41%、89.04%
和 79.25%。
由表 1 可知，叉毛蓬乙酸乙酯提取物及氯仿提
取物的抗氧化能力较好，IC50 值分别为 69.69 μg/
mL，78.91 μg/mL，但均低于阳性对照 AA（IC50=3.61
μg/mL）和 TBHQ（IC50=3.41 μg/mL）。
图 1 叉毛蓬不同提取物清除 DPPH 自由基的能力
Fig.1 DPPH free radical scavenging activity of
the different extracts of Petrosimonia sibirica
3.2 O2-自由基清除率的测定
O2-自由基是一种活性氧，是机体内寿命最长的
自由基，通常作为自由基链式反应的引发剂，产生
活性更强的自由基，进一步对机体造成伤害 [19]。 因
此，对 O2-·自由基的清除能力进行测定具有非常重
要的意义。
由图 2 可知，石油醚提取物、氯仿提取物、乙酸
乙酯提取物和正丁醇提取物在整个浓度测定范围
内都呈现了较好的量效关系，O2-·自由基清除率的
变化范围分别为 2.28%～32.07%、13.97%～73.43%、
16.83%～84.88%以及 26.74%～51.14%。
由表 1 可知：叉毛蓬乙酸乙酯提取物的抗氧化
能力最好 （IC50=6.57 mg/mL）， 其次是氯仿提取物
（IC50=7.59 mg/mL）， 但均弱于阳性对照 AA （IC50=
0.44 mg/mL）。
图 2 叉毛蓬不同提取物清除 O2-·自由基的能力
Fig.2 O2- free radical scavenging activity of
the different extracts of Petrosimonia sibirica
3.3 铁离子还原能力的测定-FRAP法
铁离子还原法是对总的抗氧化能力进行的评
价， 它是基于黄色的 Fe3+-TPTZ 络合物可被还原性
物质还原为蓝色 Fe2+-TPTZ 络合物这一反应过程中
颜色的变化。 Fe2+-TPTZ 在 593 nm 处有特征吸收，
吸光度值越大， 表明抗氧化剂的还原能力越强，则
抗氧化性也越强[20]。
由表 1 可知，叉毛蓬不同溶剂提取物间的还原
能力相差不大，提取物及阳性对照的抗氧化能力由
强到弱的顺序为：TBHQ﹥AA﹥氯仿提取物﹥乙酸
孙文，等：叉毛蓬体外抗氧化活性的研究第 1 期 115
乙酯提取物﹥正丁醇提取物﹥乙醇粗提物﹥石油
醚提取物。
4 结论
1） 在采用 DPPH 和邻苯三酚自氧化 2 种方法
中，叉毛蓬提取物的抗氧化活性顺序一致，具体表
现为：乙酸乙酯提取物﹥氯仿提取物﹥正丁醇提取
物﹥石油醚提取物﹥乙醇粗提物。
2）采用 FRAP 法，抗氧化活性顺序为：氯仿提
取物﹥乙酸乙酯提取物﹥正丁醇提取物﹥乙醇粗
提物﹥石油醚提取物。
3） 氯仿提取物和乙酸乙酯提取物的抗氧化活
性最好，通常情况下氯仿或乙酸乙酯溶剂主要萃取
游离生物碱、黄酮、有机酸等中等极性化合物，这表
明叉毛蓬可能含有丰富的生物碱、 黄酮等活性成
分。
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