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银露梅提取物不同极性部位体外抗氧化活性研究



全 文 :* 基金项目:“十二五”国家科技部支撑计划项目(2012BAI28B002);内
蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划项目
(NJYT13B18)
通讯作者:李旻辉
银露梅提取物不同极性部位体外抗氧化活性研究*
张 佳1,李源凯2,韩华锐1,徐建平1,马腾飞1,任 凯1,李旻辉1
(1.包头医学院,内蒙古 包头 014060;2.土默特右旗中蒙医院)
摘 要 目的:研究银露梅提取物不同极性部位的体外抗氧化活性。方法:采用有机溶剂萃取法将银露梅醇提物分为石油醚、乙酸
乙酯、正丁醇和水等 4 个不同极性部位,考察其总抗氧化力(TAC)及 DPPH自由基(DPPH·)的清除效果,比较银露梅提取物不同极性部
位的抗氧化作用。结果:银露梅提取物不同极性部位均有抗氧化活性,且不同极性部位的抗氧化活性有差异。乙酸乙酯部分和正丁醇
部分的 TAC较强,石油醚部分和水部分的 TAC较弱,乙酸乙酯部分的清除 DPPH自由基能力强于阳性对照 L -抗坏血酸。结论:银露梅
提取物的乙酸乙酯部分和正丁醇部分的抗氧化作用较强,可做为天然抗氧化剂的良好来源,应对其做进一步分离纯化。
关键词 银露梅;乙醇提取物;抗氧化活性
自由基为人体生命活动中生化反应的代谢产物,适量的自
由基可以维持机体的正常代谢,但当自由基产生过多时,则会
造成机体在分子水平、细胞水平及组织水平的损伤,同时诱发
疾病[1,2]。
银露梅(Potentilla glabra)又名白花棍儿茶、银老梅,为蔷薇
科(Rosaceae)委陵菜属(Potentilla)植物,花入蒙药,名为孟根 -
乌日阿拉格[3]。银露梅产自内蒙古、河北、山西、陕西、甘肃、青
海、安徽、湖北、四川、云南,生在山坡草地、河谷岩石缝、灌丛及
树林中,生长海拔高度 1 400 ~ 4 200 米。在朝鲜、苏联、蒙古也
有分布[4]。银露梅主要有效成分为单宁和黄酮类化合物,其嫩
叶可代茶叶饮用,花、叶入药,味微甘,性凉,有健脾化湿、清暑
调经、润肺、消食、消肿等功效[5 - 6]。银露梅是药王茶的原植
物。药王茶因唐代“药王”孙思邈而闻名,该药组方治疗糖尿
病、高血脂、高血压取得了显著的疗效,为太白山特色中草药之
一[7]。银露梅被当作药王茶在民间应用的历史悠久,但因缺乏
其有效组分的药理作用研究,限制了银露梅的广泛应用,使其
蕴藏的潜在药用价值得不到充分有效的发挥。本文采用有机
溶剂萃取法将银露梅醇提取物分为石油醚、乙酸乙酯、正丁醇
及水 4 个极性部分,考察其总抗氧化能力(total antioxidative ca-
pacity,TAC)和 DPPH自由基(DPPH·)的清除效果,比较银露
梅提取物不同极性部位的抗氧化作用,为银露梅合理开发和应
用提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 仪器 CQ - 250 超声波清洗器(上海超声波仪器厂);
JA5003电子天平(上海精密科学仪器有限公司);HHS21 - 8 电
热恒温水浴锅(北京长安科学仪器厂);RE - 52C 旋转蒸发器
(巩义市予华仪器有限责任公司);SHZ - D(Ⅲ)循环水真空泵
(天津华鑫仪器厂);HC. TP11B5 架盘药物天平(量程 0 ~
500 g,北京市宣武区天平厂)。酶标仪(Thermo Science);微量
移液器(Thermo Science)。
1. 2 材料与试剂 无水乙醇、乙酸乙酯、正丁醇、石油醚均为
分析纯(天津市风船化学试剂科技有限公司);二苯代苦味酰基
自由基(1,1 - pheny - 2 - picrylhydrazyl,DPPH)与三吡啶三吖
嗪(TPTZ)产自美国 Sigma 公司;FRAP 工作液[300 mmol /L 醋
酸盐缓冲液(pH 3. 6),10 mmol /L TPTZ,20 mmol /L FeCl3溶
液],现用现配。银露梅采自内蒙古包头市九峰山自然保护区,
经包头医学院生药教研室李旻辉教授鉴定。
1. 3 实验方法
1. 3. 1 银露梅醇提物及各极性部分的制备 将银露梅阴干后
粉碎,称取 300 g,装入大型圆底烧瓶中,在大型圆底烧瓶中装
入一定量 70 %的乙醇,浸泡,连接好冷凝管,将烧瓶放入电热
套中进行加热回流提取。加热 15 min 后开始沸腾,2 h 后停止
加热,静置冷却后过滤取液体。反复多次提取,直到滤液颜色
较浅,停止提取,合并滤液。用旋转蒸发仪减压回收乙醇、浓缩
得粗浸膏,粗浸膏净重 59. 8 g。将上述所得粗浸膏加 180 mL
温水溶解,溶解后的浸膏溶液依次加入石油醚、乙酸乙酯、正丁
醇进行萃取,直到萃取液无色。将三个部分的萃取液及剩下的
水部分萃取液分别用旋转蒸发器减压浓缩成浸膏,分别得到石
油醚部分浸膏 7. 2 g、乙酸乙酯部分浸膏 12. 4 g、正丁醇部分浸
膏 11. 5 g和水部分浸膏 18. 1 g,流程见图 1。
图 1 银露梅提取物极性分布流程图
1. 3. 2 样品液的制备 准确称取银露梅石油醚、乙酸乙酯、正
丁醇和水 4 个部分浸膏,用无水乙醇溶解,配制成一系列浓度
溶液,备用。
1. 3. 3 亚铁还原能力(ferric reducing antioxidant power,FRAP)
实验 在酸性条件下,样品中的抗氧化物可以还原 Fe3 + -
TPTZ,产生蓝色的 Fe2 + - TPTZ,在 593 nm 测定蓝色 Fe2 + -
5
2015 年第 31 卷第 4 期
Vol. 31 No. 4 2015
包 头 医 学 院 学 报
Journal of Baotou Medical College
TPTZ的吸光值,计算样品总抗氧化能力的大小。步骤如下:参
照 Benzie的方法[8],将新配制的 FRAP 工作液 180 μL 与 5 μL
样品待测液(100 μg /mL)混合,置于 37 ℃水浴锅中加热反应
8 min,以无水乙醇溶液为空白对照,0. 15 ~ 1. 5 mm的维生素 C
为阳性对照,用酶标仪于 593 nm波长处测定吸光度,每份样品
重复操作 3 次,取平均值计算。样品总抗氧化能力(TAC)均换
算为 FeSO4标准溶液的浓度(mmol /L)来表示,该值越大,抗氧
化能力越强。FeSO4 标准曲线的绘制:准确称取 FeSO4
15. 2 mg /mL,使用超纯 水 将 其 依 次 配 制 成 50 μmol /L、
100 μmol /L、150 μmol /L、200 μmol /L、300 μmol /L、400 μmol /L
的系列浓度溶液,绘制标准曲线,得回归方程为:Y = 0. 144X +
0. 041,R2 = 0. 9997 ,见图 2。
图 2 硫酸亚铁标准曲线
1. 3. 4 清除 DPPH自由基能力的测定 DPPH 是一种稳定的
有机自由基,在可见光区最大吸收峰为 517 nm,在乙醇溶液中,
每个 DPPH分子在溶液中可生成一个稳定的含氮自由基,具有
典型紫色,当它与提供 1 个电子的自由基清除剂作用时,生成
无色产物,使溶液的紫色变浅。其褪色程度与配对电子数成化
学计量关系[9]。参照 Miliauskas 等的研究方法,稍有改进[10]。
用 96 孔板测化合物的吸光度值:首先,对照孔加 100 μL 无水
乙醇与 100 μL DPPH(A2),100 μL 不同质量浓度的样品待测
液与 100 μL DPPH(A1),100 μL无水乙醇与 100 μL样品待测
液(A3);在室温下避光静置 30 min,于 517 nm 处测定吸光度,
维生素 C 作为阳性对照,每个样品加 3 个复孔,取平均值。
DPPH的清除率公式为:X(%)= (A2 + A3 - A1)/A2 。
2 结果
2. 1 银露梅提取物各极性部分的 TAC 抗氧化剂是通过自身
的还原作用给出电子而清除自由基的,还原力越强,则表明其
抗氧化能力越强,此抗氧化能力用清除率表示,清除率越大,抗
氧化能力越大。银露梅提取物 4 个不同极性部位的 TAC 有很
大差异,各极性部位的 TAC大小依次为:乙酸乙酯部分 >正丁
醇部分 >水部分 >石油醚部分,见图 3。
图 3 银露梅提取物各极性部位的 TAC
2. 2 银露梅不同极性部位不同浓度下的 FRAP 值 FRAP 值
可以表示样品抗氧化能力的强弱,石油醚部分的浓度在
5 μg /mL时,FRAP值为负值。此外,对于同一极性部分,随着
样品浓度的增大,溶液 FRAP 值增大,说明其抗氧化活性随着
样品浓度的增大而增大。浓度为 10 μg /mL 时,由各极性部位
FRAP值的大小可得各部位的抗氧化活性大小,为正丁醇部分
>乙酸乙酯部分 >水部分 >石油醚部分,浓度为 50 μg /mL时,
则乙酸乙酯部分的抗氧化活性大于正丁醇部分的抗氧化活性,
见表 1。
表 1 不同极性部位不同浓度下的 FRAP值
样品
浓度(μg /mL)
1 5 10 50
石油醚部分 - - 0. 019 4 0. 080 6
乙酸乙酯部分 0. 076 4 0. 195 1 0. 208 3 0. 811 1
正丁醇部分 0. 090 3 0. 152 8 0. 500 0 0. 544 4
水部分 0. 076 4 0. 117 4 0. 152 8 0. 509 0
2. 3 清除 DPPH自由基能力 银露梅提取物 4 个不同极性部
位对(DPPH·)均有清除能力,且呈显著量效关系,但石油醚与
水部分的浓度在 10 μg /mL以上才表现出对(DPPH·)的清除
能力,相同浓度下对(DPPH·)的清除能力与正丁醇部分相比
较弱,且石油醚部分的浓度在 18 μg /mL以上后,呈现量效关系
不明显的趋势。正丁醇部分的浓度在 2 ~ 10 μg /mL 范围内对
(DPPH·)的清除能力与 Vc相近,乙酸乙酯部分的浓度在 1. 5
~ 3. 5 μg /mL范围内对(DPPH·)的清除能力与 Vc更为近,且
随浓度的增大,仍有与之接近的趋势,见图 4。
图 4 银露梅提取物各极性部位对 DPPH自由基的清除率
IC50,即各极性部位浓度为 50 %时所对应的浓度。IC50值
越小,表明样品清除 DPPH自由基抗氧化能力越强。银露梅提
取物 4 个不同极性部位均有清除 DPPH自由基能力,其中乙酸
乙酯部分的清除 DPPH自由基能力大于阳性对照 VC,但相对而
言,石油醚部分清除 DPPH自由基能力较弱。见图 5。
图 5 银露梅提取物各极性部位的 IC50
3 讨论
通过 FRAP法和 DPPH法两种检测体系,研究了银露梅各
极性部位粗提物的抗氧化作用,结果表明:银露梅各极性部位
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粗提物均有抗氧化作用,且各极性部分的抗氧化活性不同。
FRAP实验结果说明,除石油醚部分的抗氧化能力弱以外,其他
部分均显示了较强的抗氧化能力,DPPH实验结果表明,银露梅
各极性部位粗提物均有较强的抗氧化活性,乙酸乙酯与正丁醇
部分对(DPPH·)的清除能力最强。由此看出,乙酸乙酯部分
和正丁醇部分的抗氧化活性较强,这与银露梅该极性部位所含
有效成分有必然关系。因此,应该将其作为研究重点,进一步
分离其有效活性成分,以明确银露梅中抗氧化作用的物质基
础。此外,银露梅水部分的抗氧化活性虽较乙酸乙酯和正丁醇
部分的抗氧化活性弱,但也为银露梅长久以来作为药王茶被当
作保健饮品而提供了化学参考依据。
参考文献
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(收稿日期:2014-09-26
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早的器官损伤。细菌裂解后使 LPS释放入血,可促发多种致炎
细胞因子释放而引起急性肺损伤。本研究采用测量肺组织
湿 /干重比(W/D)反映肺组织含水量的变化,BALF蛋白漏出量
反映呼吸膜通透性的变化,用肺组织自由基代谢产物 MDA 含
量反映急性肺损伤时自由基水平。
实验结果显示,金纳多组和金纳多联合维生素 C组各项指
标比 LPS组明显降低,说明银杏叶提取制剂和维生素 C 对于
LPS致急性肺损伤具有保护和防治作用。两种药物联合使用与
单用银杏叶提取制剂比较,除 W/D值无差异外,其余指标均有
显著差异,提示两种药物联合使用可减轻肺损伤程度。
LPS作为一种致病因子可直接活化进而损伤血管内皮细胞
(vascular endothelial cell,VEC),影响其结构与功能,并使 VEC
的合成、分泌与灭活活性物质的功能发生变化。LPS 促使白细
胞在肺微血管中扣押、聚集并与 VEC 黏附,并游出血管壁进入
间质,释放炎症介质。LPS及炎症介质等又激活白细胞,巨噬细
胞、使其释放大量的多种炎症介质、细胞因子、蛋白酶类及氧自
由基等毒性物质,又进一步损伤肺泡毛细血管膜,增加通透性,
导致急性肺损伤的发生。金纳多是银杏叶提取制剂,其主要有
效成分为银杏黄酮苷及银杏内酯、白果内酯,具有保护 VEC、改
善血液循环、抗炎、阻止血小板、白细胞与内皮细胞的粘附等作
用,从而缓解肺泡毛细血管膜通透性的增加,减少肺间质及肺
泡内的渗出,改善肺的气体交换。研究中发现银杏黄酮苷具有
提高超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性和抗氧化
作用,是强效氧自由基清除剂,可改善微循环及保护 ATP 酶。
本研究结果也显示,金纳多预处理可有效降低 LPS所致小鼠肺
组织 MDA 含量的增高,表明金纳多抗 LPS 肺损伤的保护机制
与其抗氧化应激作用有关。
LPS 也可引起 VEC 合成分泌的舒、缩血管活性物质失衡,
二者相比,缩血管性物质增加得更多,使血管收缩,影响血流灌
注及氧供。银杏叶提取制剂可使缩血管性物质减少,恢复二者
之间的平衡,改善血流灌注及氧供,从而减轻机体损伤。
维生素 C是人体血浆中最有效的水相抗氧化剂,在体内和
脱氧抗坏血酸形成可逆的氧化还原系统,在生物氧化过程和细
胞呼吸中起重要作用。维生素 C同样参与氨基酸代谢、神经递
质的合成,胶原蛋白和组织细胞间质的合成,具有降低毛细血
管的通透性、激活凝血功能、增加对感染的抵抗作用及解毒功
能,在急性肺损伤中对肺脏起重要保护作用[5]。本研究结果显
示,金纳多联合维生素 C组 BALF蛋白含量和肺组织 MDA含量
减少,病理变化明显减轻。其中自由基代谢产物 MDA 含量降
低程度比单独使用金纳多更加明显,说明维生素 C具有抗氧化
功能,能够抑制 ALI 时氧化应激反应,重建机体内氧化与抗氧
化平衡,从而减轻肺组织炎性反应程度。
参考文献
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(收稿日期:2014-12-23)
7Vol. 31 No. 4 2015 张 佳等.银露梅提取物不同极性部位体外抗氧化活性研究