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海南血桐提取物抗氧化活性研究



全 文 :FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2010年 第 35卷 第 12期
王天山, 刘冰晶, 陈光英 *, 黄国华, 王恩举, 莫峥嵘
(海南省热带药用植物化学重点实验室,海南师范大学化学与化工学院,
海口 571158)
摘要: 目的:研究海南血桐提取物对自由基的抑制作用,以评价其抗氧化活性。方法:以 Vc为
阳性对照,采用流动注射化学发光法通过测量海南血桐提取物与鲁米诺-H2O2体系反应后的发光
强度来评价海南血桐对自由基的抑制活性;采用分光光度法测量溶液吸光度的变化来研究海南
血桐提取物对羟基自由基和超氧阴离子的抑制活性。结果:流动注射化学发光法发现海南血桐
提取物在低浓度时对自由基的抑制活性强于相同浓度的 Vc溶液;分光光度法发现海南血桐干叶
子提取物对羟基自由基的抑制活性强于相同浓度下 Vc的抑制活性。结论:海南血桐提取物具有
明显的抗氧化活性,其中干叶子提取物的抑制效果最强。
关键词: 海南血桐;抗氧化活性;流动注射化学发光法;分光光谱法
中图分类号: R 284.2 文献标志码: A 文章编号: 1005-9989(2010)12-0212-04
海南血桐提取物抗氧化活性
研究
Study on the antioxidation of the extracts from Macaranga
hemsleyana
WANG Tian-shan, LIU Bing-jing, CHEN Guang-ying*, HUANG Guo-hua, WANG En-ju, MO Zheng-rong
(Hainan Provincial Key Lab of Tropical Pharmaceutical Herb Chemistry, College of Chemistry and
Chemical Engineering, HainanNormal University, Haikou 571158)
Abstract: Objection: Study on the inhibition activity to the free radical of the extracts from Macaranga
hemsleyana, evaluating the antioxidation of Macaranga hemsleyana. Methods: Using Vc as a positive control,
flow injection chemiluminescence was used to determine the antioxidant activity of extracts from stems and
leaves of Macaranga hemsleyana, basing on the inhibitory effect of the extracts in the chemiluminescence
reaction of the luminol-H2O2 system; meanwhile the inhibiting free ratio activity of these extracts for hydroxyl
radical and superoxide anion was determined by spectroscopy. Results: Macaranga hemsleyana extracts have
an obvious inhibition of free radical activity at low concentration, compared with the same concentration of Vc,
detected by flow injection chemiluminescence, and dry leaves of Macaranga hemsleyana showed higher
inhibition activity to hydroxyl radical than Vc at the same concentration, detected by spectroscopy. Conclusion:
The extracts of Macaranga hemsleyana are with obvious antioxidation, especially dry leaves extracts.
Key words: Macaranga hemsleyana; antioxidation; flow injection chemiluminescence; spectroscopy
收稿日期: 2010-03-01 *通讯作者
基金项目: 海南省自然科学基金项目(808144)。
作者简介: 王天山(1979—),男,副教授,主要从事天然产物化学研究的工作。
提取物与应用
·212·
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2010.12.075
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2010年 第 35卷 第 12期
植物单宁又称鞣质,为植物体内的复杂酚类
次生代谢物,具有多元酚结构;具有抗氧化、捕
捉自由基、抑菌等生物活性。其用途非常广泛,
具有杀菌、美容、抗衰老、吸附重金属、澄清液
体等作用。
海南血桐(Macaranga hemsleyana Pax et Hoffm)
是大戟科(Euphorbiaceae)血桐属 (Macraranga Thou.)
植物 [1],该属植物在东南亚地区作为传统民族药
物,其叶子外敷可治疗刀伤擦伤、溃疡肿痛和疖
子[2]。从该属植物发现多种具有抗菌、抗癌等活性
物质[3-5];林哲辉从同属植物血桐(M. tanarius)和台
湾血桐(M. sinensis)分离得到大量具有强抗氧化活
性的植物单宁[6-8]。在研究海南血桐化学成分时发
现,海南血桐醇提物及乙酸乙酯部位、正丁醇部
位、水溶部位均能与 3%的 FeCl3-乙醇试剂反应呈
阳性,提示海南血桐具有丰富的植物单宁。前期
研究工作发现,海南血桐提取物具有很强的抗菌
活性[9],并对槟榔果具有很好的保鲜作用 [10],推测
其活性成分为海南血桐中的植物单宁。在此基础
上,本实验采用流动注射化学发光法研究了海南
血桐的抗自由基活性,以鲁米诺-H2O2作为化学发
光体系,对海南血桐醇提取物与 Vc溶液进行对比
研究其抗自由基活性;采用分光光度法测定体系
吸光度的变化来研究海南血桐对羟基自由基
(OH·)及超氧阴离子(O-2·)的抑制率,以评价海南血
桐的抗氧化活性。
1 材料与方法
1.1 主要试剂及药材
Na2CO3、NaHCO3、乙醇、H2O2:国产分析纯;
Vc:天津市四通化工厂;鲁米诺(优级纯):美国新
泽西产。海南血桐药材:采集于海南岛霸王岭地
区,由海南师范大学生命科学学院钟琼芯副教授
鉴定为海南血桐 ( Macaranga hemsleyana Pax et
Hoffm),标本保藏于海南省热带药用植物化学重点
实验室。
1.2 主要仪器
IFFM-E型流动注射化学发光仪:西安瑞迈电
子科技有限公司;UV-1601 型紫外分光光度计:
日本岛津公司;PHS-3C型精密 PH计:上海康仪
仪器有限公司;Bio Nex Power 1000型超纯水制备
仪:韩国 HUMAN公司。
1.3 流动注射化学发光法和分光光度法待测样品
溶液的制备
精确称取新鲜、干燥的海南血桐茎、叶各
0.40 g于碘量瓶中,用 80%的乙醇在水浴中用超声
波振荡器超声提取 5次,每次 5 h,将提取液过滤
至 250 mL 容量瓶中定容。故海南血桐新鲜茎、
叶,干燥茎、叶的浓度均为 1.6 g/L,实验时分别
稀释成不同浓度。
1.4 流动注射化学发光法测定自由基抑制率
按图 1 设计的流动注射化学发光分析流路,
鲁米诺溶液和待测液由主蠕泵泵入管路,过氧化
氢和水则由副蠕泵泵入管路,分别在混合器中混
合并发生反应,记录发光信号。当主蠕泵中进的
是鲁米诺溶液和空白溶液时,发光信号为空白值
I0,当进的是鲁米诺溶液和待测液或 VC溶液时,
发光信号记为 IT,根据发光信号的降低值(I0-IT),
可以定量分析海南血桐提取液与 VC清除自由基的
能力,即自由基抑制率:
S(%)= I0-ITI0
×100
1.5 超氧阴离子(O-2·)清除率的测定
邻苯三酚(PR)在碱性条件下自氧化、释放出
O-2·,生成有色的中间产物在 321 nm附近有强烈
光吸收,当有清除剂存在时,可清除 O-2·从而阻止
中间产物的积累,溶液在 321 nm附近出现吸收减
弱,故可以通过测定 A321值在加入清除剂前后的
变化来判定清除效果。清除率的计算式为:
清除率 S(%)= A 空-(A 样-A 底)A 空
×100
1.6 羟基自由基(OH·)清除率的测定
Fenton 反应产生的羟自由基与甲基紫作用后
使其吸光度降低,加入清除剂后,消除使吸光度
升高,利用反应前后吸光度值的变化来测定清除
率。清除率按下式进行计算:
清除率 S(%)= AS-A0A0-A
×100
P1
a
b
V
c
d
P2
W
F D
PC
图 1 流动注射化学发光仪原理图
注:a:鲁米诺溶液;b:蒸馏水载流;c:H2O2 溶液;d:样品;
P1:主蠕动泵;P2:副蠕动泵;V:八通阀;F:流通池;W:废液池;D:
发光检测器;PC:计算机。
提取物与应用
·213·
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2010年 第 35卷 第 12期
2 结果与分析
2.1 流动注射化学发光法测定
根据上述条件,分别准确量取一定量的海南
血桐新鲜、干燥茎叶乙醇提取物于一系列 100 mL
容量瓶中,配制成不同浓度的系列溶液。按图 1
所示装好流路,开启蠕动泵(泵速 30 r/min),分别
用蒸馏水载流、鲁米诺溶液 ( 3 . 0×10 -4 mol /L,
pH10.96)及提取液泵入分析系统,记录化学发光信
号,80%乙醇为空白,测定不同浓度的海南血桐新
鲜、干燥茎叶乙醇提取物溶液对 H2O2溶液-鲁米
诺溶液发光的强度测定,并考察了它们的稳定性,
其结果见表 1(光电倍增管工作电压为 500 V,增
益 1)。
由表 1可知,空白溶液(80%乙醇,v/v)、海南
血桐提取液及 Vc溶液化学发光强度基本稳定,其
中空白溶液平均发光强度为 11925,在浓度为 1.6
mg/L时 Vc溶液的自由基抑制率略大于海南血桐各
提取物,而在浓度为 0.16 mg/L海南血桐各提取物
对自由基的抑制率均强于 Vc溶液。
2.2 分光光度法测定
2.2.1 对超氧阴离子(O-2·)清除率的测定 25 ℃恒
温水浴,按表 2 加样。混匀后,置于 1 cm 比色
杯,以超纯水作对照,经紫外波长扫描,在 λ=321
nm处具有强烈吸收,故选择 321 nm为测定波长。
依照文献[8-9]的方法在 4 min时测 A321。在做样品的
测定时,需测本底。本底的设置使用超纯水代替
邻苯三酚,目的是消除试样自身在 321 nm 的吸
收。测定条件见表 2,测定结果见图 2。
在实验浓度范围内海南血桐提取物及 Vc 对
O-2·的清除率均随浓度增大而增大,在相同浓度下
Vc的清除率要明显高于海南血桐提取物的清除率。
当海南血桐提取物的浓度大于 1.6×10-1 mg/mL时,
清除率明显增大,其中干叶子提取物的抑制率表
现最为明显;而新鲜叶子、干叶子及新鲜茎提取
物的清除率随浓度的变化不大。
2.2.2 对羟基自由基(OH·)清除率的测定 甲基紫
溶液经紫外波长扫描,在 244 nm 处具有强烈吸
收,故选择 244 nm为测定波长。分别配制下列溶
液:(1)50 mL甲基紫溶液(0.3×10-3 mol/L),稀释至
200 mL 测其吸光度为 A; (2)50 mL 甲基紫溶液
(0.3×10-3 mol/L),25 mL Fe2+溶液(1.0×10-3 mol/L),
25 mL H2O2溶液(0.1%),与 100 mL水混合后测其
吸光度为 A0;(3)50 mL甲基紫溶液(0.3×10-3 mol/L),
25 mL Fe2+溶液(1.0×10-3 mol/L),25 mL H2O2溶液
(0.1%)混合,取溶液(3)1.5 mL与 1.5 mL样品混合,
测其吸光度为 AS,测定结果见图 3。
在实验浓度范围内海南血桐提取物及 Vc 对
OH·的清除率随浓度增大而增大。在相同浓度下干
叶子和新鲜茎提取物对 OH·的清除率基本上均高
于 Vc的清除率,当浓度大于 1.6 g/L 时,干茎提
取物的清除率与 Vc的清除率基本相同。当浓度为
1.6×10 -3 mg/mL 时,干叶子的清除率已经达到
表 1 样品和 Vc溶液的发光强度
样品提
取物
浓度/
(mg/L)
发光强度
(n=8) RSD/%
抑制率
(n=8) RSD/%
空白 80%乙醇 11925 2.18 0
新鲜
叶子
1.6 4306 0.744 63.87 1.04
0.16 5261 1.79 55.7 2.13
干叶子
1.6 4554 1.25 61.76 0.14
0.16 5104 1.67 57.3 2.0
新鲜茎
1.6 4775 1.48 59.84 1.73
0.16 5234 1.05 56.09 1.53
干茎
1.6 4797 0.67 59.76 1.43
0.16 4906 2.33 58.8 2.15
Vc
1.6 4035 1.09 66.13 1.6
0.16 6330 0.724 46.79 2.16
表 2 抑制邻苯三酚自身氧化的条件
项目 PR/μL0.1/(mg/L)
Tris-HCl/
μL (pH8.7)
H2O/
μL
样品/
μL
体系终
体积/μL
空白管 50 2000 950 0 3000
加样管 50 2000 0 950 3000
本底 0 2000 50 950 3000
70
60
50
40
30
20
10
0
1.6×10-6 1.6×10-5 1.6×10-4 1.6×10-3 1.6×10-2 1.6×10-1 1.6
样品和 Vc浓度/(mg/mL)



/%
图 2 海南血桐提取物对超氧离子的清除率
新鲜叶子
干叶子
新鲜茎
干茎
Vc
100
90
80
70
60
50
40
30
20
1.6×10-6 1.6×10-5 1.6×10-4 1.6×10-3 1.6×10-2
图 3 海南血桐提取物对羟基自由基的抑制率
新鲜叶子
干叶子
新鲜茎
干茎
Vc
样品和 Vc浓度/(mg/mL)



/%
提取物与应用
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100%,新鲜茎的清除率也有 97.5%,而相同浓度
下 Vc 的清除率只有 83.21%利用分光光度法测量
海南相同提取物对 O-2·与 OH·的清除率发现,海
南血桐提取物对 OH·的清除作用明显高于对 O-2·
的清除作用,其中干叶子对自由基的清除率最高。
3 讨论
研究发现,海南血桐提取物对自由基的清除
作用非常明显,尤其是干叶子和新鲜茎在一定浓
度条件下对自由基的清除作用高于 Vc,甚至达到
完全清除的效果。综合前期研究结果,海南血桐
单宁具有很强的抗氧化性、强抗菌性以及具有保
鲜作用,其主要活性成分为植物单宁,在化工与
医药行业具有潜在的开发利用价值。
本研究采用流动注射化学发光法利用海南血
桐提取液对鲁米诺-H2O2体系的抑制作用来测定其
抗自由基活性,其发光强度和抑制率 RSD%基本
上均达到实验要求,实验精密度很高;同时采用
分光光度法分别测定了其对 O-2·和 OH·的抑制率,
取得了满意的结果。这些方法灵敏度高、快速、
操作简单和重现性好,因此利用这些方法可以评
价物质的抗氧化活性。
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