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狗脊炮制前后抗氧化活性的研究



全 文 :收稿日期:2011 - 06 - 11
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30572371;30825047 )
作者简介:许枬(1968 - ) ,女,副教授,博士,研究方向:中药有效
成分及其活性研究。
通讯作者:贾天柱(1951 -) ,男,教授,硕士,研究方向:中药炮制原
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中 华 中 医 药 学 刊
CHINESE ARCHIVES OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
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狗脊炮制前后抗氧化活性的研究
许枬1,曹跃1,周翎2,贾天柱1
(1.辽宁中医药大学药学院,辽宁 大连 116600,2.大连海港医院,辽宁 大连 116101)
摘 要:目的:对比研究狗脊炮制前后,化学成分变化较大的正丁醇提取物的抗氧化作用差异。方法:采用对
氧自由基、H2O2、羟自由基等 3 种自由基反应体系,平行考察狗脊炮制前后清除自由基能力变化。结果:生狗脊
和烫狗脊均具有清除自由基能力,但烫狗脊清除自由基作用强于生狗脊。结论:狗脊砂烫后抗氧化作用增强与炮
制后化学成分变化有关。
关键词:狗脊;炮制作用;抗氧化;自由基
中图分类号:R283. 1 文献标识码:A 文章编号:1673 - 7717(2011)11 - 2424 - 03
Study on Anti-oxidation of Raw and Processed Cibotium Barometz
XU Nan1,CAO Yue1,ZHOU Ling2,JIA Tian-zhu1
(1. Laoning University Traditional Chinese Medicine,Dalian 116600,Liaoning,China;
2. Dalian Harbour Hsopital,Datian 116101,Liaoning,China)
Abstract:Objective:To investigate the antioxidation of n - butanol extract of the processed and raw Cibotium
barometz. Method:The antioxidation of Cibotium barometz. and its processed products were comparatively analyzed by
three free radical fraction systems. Result:Cibotium baronetz. and its baked products all showed antioxidation and the an-
4242
DOI:10.13193/j.archtcm.2011.11.50.xuzh.053
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tioxidation of processed Cibotium baronetz. was stronger than that of Cibotium barometz. Conclusion:The antioxidation of
Cibotium baronetz. Enhanced after baked with hot sand.,which was correlated with processing.
Key words:Cibotium barometz.;processing;antioxidation;free radical
狗脊为蚌壳蕨科植物金毛狗脊 Cibotium barometz(L.)
J. Sm.的干燥根茎,具有补肝肾,强腰膝,祛风湿的功效[1]。
烫狗脊是《中华人民共和国药典》收载的唯一狗脊炮制品。
传统炮制理论认为狗脊生品强于祛风湿,制品强于补肝
肾[2]。以往化学成分研究表明,狗脊中主要有挥发性成
分[3 - 4]、糖、氨基酸、黄酮和酚酸等类成分[5 - 8],具有镇痛、
止血、抗炎等活性[9]。鉴于有关狗脊补肝肾的药效研究鲜
有报道,本课题组在“肾主骨生髓”的中医理论指导下,对
狗脊的炮制作用进行了深入的研究[10 - 14],发现狗脊炮制前
后正丁醇提取物的化学成分差异较大,主要表现为砂烫后,
新增多种糠醛和 γ -吡喃酮类成分。该提取物的抗骨质疏
松药效研究显示,烫狗脊具有明确的抗骨质疏松作用,但生
狗脊的作用不明显(另文发表)。中医理论认为肝藏血,肾
藏精。肝肾得养,则气机调畅,精血充盈,机体康健,故补肝
肾是中医防止早衰、延年益寿的核心[15]。因此有必要在抗
骨质疏松基础上,深入探讨狗脊的其他补肝肾作用途径,以
求多角度、多途径地揭示烫狗脊的补肝肾作用机制,为阐释
狗脊的炮制作用机理提供科学依据。现代医学研究表明,
自由基损伤是机体衰老的主要原因之一[16]。因此本文在
前期化学成分和抗骨质疏松活性研究的基础上,对炮制前
后化学成分发生显著变化的正丁醇提取部位进行抗氧化实
验研究,进一步探索狗脊补肝肾的机制。实验以 Fenton 反
应产生羟基自由基、超氧自由基和过氧化氢的清除能力,考
察狗脊砂烫前后抗氧化作用的差异。
1 仪器、实验材料与试剂
1. 1 仪器
UV -3010 紫外可见分光光度计(日本岛津公司) ;
KQ23200V 型超声清洗器 (昆山市超声仪限公司) ;
FA2104N电子天平(上海民桥精密科学仪器有限公司) ;
pHS225 型精密酸度计(上海仪器厂)。
1. 2 实验材料与试剂
狗脊,由辽宁中医药大学王冰教授鉴定;供试品溶液,
生狗脊及烫狗脊(照中国药典法制备)分别加水提取,提取
液用正丁醇萃取,所得提取物挥去溶剂,加水溶解,配制成
所需浓度,即得;Tris (三羟甲基氨基甲烷) ,上海三浦化工
有限公司提供;邻二氮菲、硫酸亚铁邻苯三酚、过氧化氢,天
津化学试剂厂生产。以上试剂均为分析纯,实验用水为二
次蒸馏水。
2 实验方法与结果
2. 1 生狗脊和烫狗脊对羟自由基(·OH)清除作用
取 12支 10mL 比色管,先分别加入 7. 5mmol /L 邻二氮
菲溶液 0. 3mL、7. 5mmol /L 硫酸亚铁铵溶液 0. 3mL、pH =
7. 47 Tris的 HCl缓冲溶液 1. 0mL。再将 1 号管加入 1. 0mL
水,2 ~12号比色管中分别加入 1. 0mL 的 7. 5mmol /L H2 O2
后,3 ~12号管再分别加入 1. 0mL不同浓度生狗脊和烫狗脊
的供试品溶液。然后各管加水定容至刻度,混匀。在 37 ℃
水浴中反应 1h,冷水冷却,以水为参比在 510nm处分别测定
各样品液的吸光度,上述实验重复 3次,取平均值,分别计算
生狗脊和烫狗脊的羟自由基清除率(P)[16],结果见图 1。
P =
A样品 - A损
A样品 - A损
× 100%
式中:A样品、A未损、A损— 分别为加入供试品溶液的羟
自由基体系,不加 H2O2及加入 H2O2体系的吸光度。
图 1 狗脊及其炮制品对羟自由基的清除作用的比较
由图 1 可见,烫狗脊在 0. 05 ~ 0. 4mg /mL 的浓度范围
内,对羟自由基有较强的清除作用,随着样品浓度的提高呈
现较好的量效关系,拟合曲线方程为:y = 214. 93x +
0. 8657,r = 0. 9969,EC50为 0. 2286mg /mL。生狗脊对羟自
由基也有清除作用,计算机拟合曲线方程为:y = 114. 93x
- 3. 1343,r = 0. 9882,EC50为 0. 4623mg /mL。二者相比,烫
狗脊对羟自由基的清除作用明显强于生狗脊。
2. 2 生狗脊和烫狗脊对超氧阴离子自由基(O-2)清除作用
取 13 支干燥的 10mL 比色管,分别加入 4. 4mL(pH =
8. 3)Tris - HCl 缓冲溶液,在 25℃水浴中恒温 20min,然后
在 1 号管加入 0. 5mL水,2 号管加入 0. 5mL 生狗脊供试品
溶液,3 号管加 0. 5mL入烫狗脊供试品溶液,4 - 13 号比色
管中分别加入 0. 5mL 生狗脊和烫狗脊的供试品溶液后再
分别加入 0. 2mmol /L 邻苯三酚溶液 0. 5mL,混匀,在 25℃
水浴中恒温 4min,取出后在各管中加入 8mol /L HCl 3 滴,
混匀。以水为参比在 320nm处测定吸光度,上述实验重复
3 次,取平均值,分别计算生狗脊和烫狗脊的超氧自由基清
除率(P )[17],结果见图 2。
P =
A0 -(A1 - A2)
A0
× 100%
式中:A 0、A 1、A 2— 分别为不加提取液体系、加入提
取液不加邻苯三酚溶液体系与加入提取液和邻苯三酚溶液
体系的吸光度。
由图 2 可见,在 0. 05 ~ 0. 4mg /mL浓度范围内,生狗脊
对 O -2有较强的清除作用,计算机拟合曲线方程为 y =
149. 23x + 15. 938,r = 0. 9959,EC50为 0. 2282mg /mL。在上
述范围内,烫狗脊对 O -2有显著的清除作用,且呈现良好的
量效关系,计算机拟合曲线方程为 y = 91. 219x + 4. 3797,r
= 0. 9982,EC50 为 0. 5001mg /mL。二者相比,烫狗脊对氧
自由基的清除作用强于生狗脊。
2. 3 生狗脊和烫狗脊对过氧化氢(H2O2)清除作用
取 13 支 10mL比色管,在 1 ~ 12 号比色管中分别加入
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图 2 狗脊及其炮制品对对氧自由基的清除作用的比较
10mmol /L过氧化氢–磷酸溶液(pH = 7. 4)5mL,在 2 - 11
号比色管中分别加入 1mL生狗脊和烫狗脊的供试品溶液,
12 号管加入 1mL生狗脊供试品溶液,13 号管加入 1mL 烫
狗脊的供试品溶液,用水将各比色管稀释至刻度,混匀。以
水为参比在 200 nm处测定吸光度,上述实验重复 3 次,取
平均值,分别计算生狗脊和烫狗脊的 H2O2清除率(P )
[18],
结果见图 3。
P =
A0 -(A1 - A2)
A0
× 100%
式中:A0、A 1、A 2— 分别为不加提取液的过氧化氢溶
液体系、加提取液和过氧化氢溶液体系与提取液不加入过
氧化氢溶液体系的吸光度。
图 3 狗脊及其炮制品对过氧化氢的清除作用的比较
由图 3 可见,在 0. 012 ~ 0. 030mg /mL 浓度范围内,生
狗脊对 H2O2有清除作用,计算机拟合曲线方程为 y = 3557x
- 8. 5435,r = 0. 9987,EC50为 0. 0165 mg /mL。在上述浓度
范围内,烫狗脊对 H2O2有显著的清除作用,清除作用随着
样品浓度的提高而显著增强,呈浓度依赖性变化,计算机拟
合曲线方程为 y = 2071. 5x - 10. 378,r = 0. 9976,EC50为
0. 029mg /mL。二者相比,烫狗脊较生狗脊对 H2 O2的清除
作用显著提高。
3 讨 论
自由基是指具有未配对外层电子的化学基团,主要包
括羟自由基(OH·)、超氧自由基(O2 - )、全羟自由基
(H2O·)、CCl3·和过氧化氢(H2 O2)。由于性质不稳定,
自由基极易与细胞内有机物和无机物发生氧化反应,造成
细胞的生物膜和核酸的氧化损伤,导致组织受损和机体老
化。羟自由基是最活泼的,反应速率极快,它是对机体危害
最大的自由基。超氧阴离子自由基是生命代谢过程中产生
的一种重要的自由基,具有很强的氧化能力。过氧化氢
(H2O2)是结构中不含未配对外层电子的自由基。三者在
反应机制上各具代表性,因此本实验选择羟自由基、超氧自
由基和过氧化氢三种自由基为指标,考察炮制对狗脊抗氧
化作用的影响。
实验结果显示生狗脊和烫狗脊均有抗氧化,但烫狗脊
较生狗脊的抗氧化作用有显著提高。我们的前期化学研究
表明,狗脊砂烫后新增多种糠醛和 γ -吡喃酮类成分,如曲
酸、麦芽酚、去甲基麦芽酚等,这些成分具有很强的抗炎和
抗氧化的活性。尤其是曲酸,抗氧化活性非常显著,常作为
抗氧化作用研究的阳性对照品。因此,由自由基清除作用
与炮制前后新产生的化学成分结合分析可见,烫狗脊清除
自由基能力增强是炮制过程中化学成分变化引起的。中医
理论认为药物补肝肾作用的本质是增强机体防御能力,而
且很多补肝肾药物的抗氧化研究表明,其均有一定的抗氧
化作用,由此提示,狗脊炮制后补肝肾作用增强可能与抗氧
化作用增强有关。
由于狗脊砂烫前后对自由基均有清除作用,且烫狗脊
清除自由基作用明显增强,因此可针对自由基所引发的机
体损伤机制,深入研究狗脊炮制前后对细胞损伤保护作用,
深入揭示狗脊炮制后补肝肾作用增强的本质,为狗脊的炮
制工艺和炮制品质量控制提供依据。
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