全 文 :生物抗氧化剂是从植物中提取出的一类抗氧化
剂物质, 可起到保护人体细胞组织、 维持心脑血管
循环系统、 抗癌、 延缓衰老和强化免疫系统等生理
作用, 很多中草药的生理活性成分也是抗氧化剂,
如黄酮类、 苯酚类、 生物碱类和鞣质类等抗氧化成
分就是天然药物中具有药理活性的物质。 随着科技
的进步和人们健康意识的提高, 开发利用生物抗氧
化剂取代化学合成抗氧化剂已成为当今食品科学研
究的发展趋势。
牛筋果[Harrisonia perforata (Blanco)Merrill]为
牛筋果脂溶性成分及其抗氧化活性的研究①
王建荣② 王茂媛 梁正芬 晏小霞 王祝年③
(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/
农业部热带作物种质资源利用重点开放实验室 海南儋州 571737)
摘 要 应用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对牛筋果[Harrisonia perforata (Blanco)Merrill)]果实的石油醚
萃取部分脂溶性成分进行了初步研究。 结果显示, 石油醚萃取部分共鉴定了29种脂溶性成分, 占总峰面积的
69.67%, 并确定其相对含量; 其中含量较高的成分依次是顺-9,12-十八碳二烯醇(12.35%)、 棕榈酸(9.67%)、
Z-9,17-十八碳烯醛(8.97%)、 亚油酸(7.97%)、 油酸乙酯(5.81%)、 β-谷甾醇(4.88%)、 亚油酸乙酯(4.10%)。 在
此基础上, 采用清除DPPH自由基能力的方法测定了醇提物、 乙酸乙酯萃取物及石油醚萃取物的抗氧化活性 ,
结果均显示出较强的抗氧化活性, 其 IC50值分别为40、 22和288μg/mL, 由于石油醚萃取物的抗氧化活性远远
大于其它萃取物, 因此笔者等先行对其进行了研究。
关键词 牛筋果 ; GC-MS; DPPH; 抗氧化活性
分类号 R284.1
Liposoluble Components and Their Antioxidant Activities
from Harrisonia perforata
WANG Jiangrong WANG Maoyuan LIANG Zhengfen YAN Xiaoxia WANG Zhunian
(Tropical Crops Genetic Resources Institute/Ministry of Agriculture Key Laboratory of Tropical Crops
Germplasm Utilization, CATAS, Danzhou, Hainan 571737, China)
Abstract Extract chemical constituents of the liposoluble fraction from the fruits of Harrisonia perforata
(Blanco) Merrill of petroleum ether extraction were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry.
Twenty-nine compounds were identified, amounting to 69.67% of the total detected constituents. The
major constituents were identified as Z-9, 12-Octadecadien-1-ol (12.35%), Palmitic acid (9.67%), Z-9,
17-octadecadienal (8.97%), Ethyl Oleate (5.81%), β-Stitosterol (4.88%), Ethyl Linoleate (4.10%). And
more, with bioassay-guiding, the parts of Petroleum Ethanol extract, Ethyl Acetate extract and Ether
extract Ethyl possessed antioxidant activity by DPPH free radical scavenging method for the first time;
with IC50 values of 40 μg/mL, 22 μg/mL and 288 μg/mL.
Keywords Harrisonia perforata (Blanco) Merr. ; GC-MS ; DPPH ; antioxidant activity
① 基金项目: 南亚热作专项 “南药种质圃” (No.10RZZY-05); 农业部财政专项 “热带野生植物优异性状的鉴定与评价”
(No.2130135); 海南省自然科学基金 “牛筋果化学成分及生物活性研究” (No.809023)。
收稿日期: 2011-04-08; 责任编辑/叶庆亮; 编辑部 E-mail: rdnk@163.com。
② 王建荣(1962~), 男, 农艺师, 研究方向: 药用植物开发与利用。
③ 通讯作者: 王祝年(1962~), 男, 研究员, 研究方向: 药用植物资源开发与利用。
Vol.31, No.9
2011年9月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第31卷第9期
Sep. 2011
51- -
2011年9月 第31卷第9期热带农业科学
苦木科(Simaroubaceae)牛筋果属(Harrisonia R. Br.
ex Juss)植物, 别名弓刺、 连江簕, 生于低海拔的
山坡、 丘陵地的疏林中或灌木丛中, 广泛分布于东
南亚、 中国广东南部及海南[1]。 牛筋果在民间广泛
用作药材, 其根、 茎、 叶均可入药, 具有清热截疟
的功效, 主要用于治疗疟疾、 疮痈、 外感风热、 咳
嗽、 咯痰及咽喉肿痛等[2]。 目前, 国内外诸多学者已
对牛筋果根、 茎、 叶的化学成分及生物活性进行了研
究, 至今已分离鉴定了15种色原酮[3-5], 这些化合物
大多显示出抗结核分枝杆菌活性(antimycobacterial)
和抗疟原虫活性(antiplasmodial)[5], 此外, 还分离
鉴定了柠檬苦素类[6-10]、 香豆素类[11]、 苯丙酸[11]、 没
食子酸[12]和谷甾醇[12]等成分, 但有关其果实的研究
尚未见报道。 牛筋果在海南资源较为丰富, 为有效
开发牛筋果资源, 寻找出其中有药用价值的生物活
性成分, 本研究组采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用
技术对牛筋果果实的脂溶性成分进行分析, 并采用
清除 DPPH自由基能力的方法测定了其醇提物及石
油醚萃取物抗氧化活性。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 试验材料
牛筋果果实于 2008年 7月采自海南省昌江、
东方市一带, 由中国热带农业科学院热带作物品种
资源研究所王祝年研究员鉴定为苦木科牛筋果属植
物牛筋果[Harrisonia perforata(Blanco)Merrill]。 凭
证标本(20080709)存放于中国热带农业科学院热带
作物品种资源研究所。
1. 1. 2 仪器和试剂
美国惠普公司的 HP 6890/HP 5973 GC/MS联用
仪, 日本东京理化器械株式会社 EYELAN-1000S-W
旋转蒸发仪, BeckmanDU-800型紫外/可见分光光
度计 ; Sigma-Aldrich公司的 2, 2-Diphenyl-1-
picrylhydrazy(2,2-二苯基 -1-苦肼基 , DPPH); 工业
乙醇、 石油醚、 乙酸乙酯; 分析纯氯仿、 纯无水乙
醇(广州化学试剂厂)。
1. 2 方法
1. 2. 1 样品提取
取自然风干牛筋果果实(500.1g)粉碎后用 95%
的乙醇室温浸提3次, 减压回收乙醇至无醇味得到
醇提物, 留样。 将乙醇提取物分散于水中成悬浊
液, 经石油醚萃取减压浓缩后得到墨绿色油状提取
物; 石油醚萃取后的滤液用乙酸乙酯萃取减压浓缩
得到乙酸乙酯提取物。
1. 2. 2 GC-MS分析条件
气相色谱条件 : 色谱柱为 HP-5MS5%Phenyl
MethylSiloxane(30m×0.25mm×0.25μm)弹性石英毛
细管柱, 柱温 50℃(保留 2min), 以 5℃/min升温至
300℃, 保持 15min; 汽化室温度 250℃; 载气为
高纯 He(99.999%); 柱前压 7.62 psi, 载气流量
1.0mL/min; 进样量1μL; 分流比20∶1。
质谱条件: 接口温度 280℃; 离子源为 EI离
子源; 离子源温度 230℃; 四极杆温度 150℃; 电
子能量 70 eV; 发射电流 34.6μA; 倍增器电压
1071V; 质量范围10~550amu。
1. 2. 3 抗氧化活性测定
抗氧化活性的实验原理: 采用清除 DPPH自由
基能力的方法测定。 DPPH是一种稳定的自由基,
DPPH检测法, 是通过分子中1个稳定的DPPH自由
基与抗氧化剂提供的 1个电子配对结合, 使 DPPH
的特征紫色消失, 因此可用于抗氧化剂清除自由基
能力的评价。 该法广泛用于自由基清除剂的筛选研
究, 其溶液呈紫色, 在可见区最大吸收峰为517nm。
当加入自由基清除剂时, 溶液颜色变浅, 517nm处
的吸光值变小, 而吸光值变小的程度与自由基被清
除程度呈线性关系。 因此, 可用来检测自由基的清
除情况, 从而评价某物质的抗氧化能力, 其能力用
抑制率来表示, 抑制率越大, 抗氧化能力越强。
DPPH储备液的制备: 准确称取2,2-二苯基-1-
苦肼基(DPPH)0.2563g, 用乙醇(分析纯)溶解, 并
定量转入1000mL量瓶中, 用乙醇定容, 摇匀后得
到浓度为256.3mg/LDPPH贮备液(约6.5×10-4mol/L),
置于冰箱中冷藏备用, 使用前用乙醇稀释。
采用清除 DPPH自由基能力的方法[13-14], 测定
方法如下: 将DPPH配制成 6.5×10-4mol/L母液保
存, 使用时浓度稀释为6.5×10-5mol/L。 在试管中
依次加入 4mL6.5×10-5mol/LDPPH溶液和 1mL试
样的溶剂(乙醇), 总体积为 5mL, 混匀后, 用 1cm
比色皿在 517nm波长处, 测 Abs 值, 记为 A0; 加
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王建荣 等 牛筋果脂溶性成分及其抗氧化活性的研究
表 1 牛筋果果实石油醚萃取部分的脂溶性成分
编号 保留时间/min 化合物 分子式 相对含量/%
1 9.72 脱氢芳樟醇 herboxode C10H16O 0.091
2 13.91 1,3,8-对-薄荷三烯 1,3,8-P-menthatriene C10H14 0.045
3 20.82α-胡椒烯 α-copaene C15H24 0.155
4 21.98β-丁香烯 β-caryophyllene C15H24 3.045
5 22.84α-葎草烯 α-humulene C15H24 0.268
6 22.96β-檀香花烯 β-santalene C15H24 0.118
7 23.51芳-香姜黄烯 ar-curcumene C15H22 0.129
8 23.98α-蛇麻烯 α-muurolene C15H24 0.223
9 24.14β-没药烯 β-bisabolene C15H24 0.267
库和Wiley275质谱图库进行鉴定[15], 确认了29种
成分, 占总量的69.67 %。 按峰面积归一化法进行
计算, 求得各化学成分的相对含量(表1)。 牛筋果
果实的脂溶性成分主要为酯类(16.22%)和醇类
(12.83%), 此外还有烯醛(8.97%)、 甾醇类(6.71%)、 烯
酮(0.97%)、 维生素 E(0.39%)。 在鉴定的成分中酯类
相对含量最高, 多为十六、 十八碳烯酸酯, 如棕榈
酸、 亚油酸等酸酯, 可能是提取过程中使用的乙醇
和少量的甲醇与脂肪酸发生酯化反应的产物[13]。 在
已鉴定的29种化学成分中, 相对含量大于4%的有7
种, 依次为顺-9,12-十八碳二烯醇(12.35%)、 棕榈酸
(9.67%)、 Z-9,17-十八碳烯醛(8.97%)、 亚油酸(7.97%)、
油酸乙酯(5.81%)、 β-谷甾醇(4.88%)、 亚油酸乙酯
(4.10%)。
入4mL6.5×10-5mol/LDPPH溶液和1mL试样混匀,
30min后测 Abs 值, 记为 Ai; 加入 4mLDPPH溶液
的溶济(乙醇)和 1mL试样混匀测 Abs值, 测定值
记为 Aj。 根据初筛结果样品浓度在 50~1000g/mL
中分别设置 6个梯度 1000、 500、 250、 125、 65、
32g/mL等, 若初筛显示抗氧化活性较强, 浓度再
向下稀释。 每一吸光度平行测 3次, 取其平均值,
按(1)式计算清除率。
清除率%=[1-(Ai-Aj)/A0]×100!% (1)
以样品浓度为横坐标, 以清除率为纵坐标, 作
图并求出清除率为 50%时样品的浓度(IC50), 样品
活性结果即以半数清除浓度(IC50)表示。
2 结果与分析
2. 1 牛筋果果实脂溶性成分进行 GC-MS分析
对牛筋果果实石油醚萃取的脂溶性成分进行
GC-MS分析, 共分离出38个峰, 总离子流图见图1。
通过 HPMSD化学工作站, 结合 Nist05质谱图
5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
Aburdance
TID:81203-13D
保留时间 RT/min
图1 牛筋果果实脂溶性成分的气相色谱-质谱总离子流图
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2011年9月 第31卷第9期热带农业科学
编号 保留时间/min 化合物 分子式 相对含量/%
10 24.53δ-毕澄茄烯 δ-cadinene C15H24 0.323
11 25.26顺5,反7-十二碳三烯 1,Z-5,E-7-dodecatriene C12H20 0.541
12 26.03丁香烯酮 caryophyllene one C15H24O 0.971
13 26.23绿花白千层醇 viridiflorol C15H26O 0.393
14 33.19软脂酸甲酯 methyl ester hexadecanoic acid C17H34O2 0.498
15 34.09棕榈酸 palmitic acid C16H32O2 9.664
16 34.52棕榈酸乙酯 ethyl palmitate C18H36O2 3.360
17 36.39亚油酸甲酯 methyl linoleate C19H34O2 0.503
18 36.51油酸甲酯 methyl petroselinate C19H36O2 0.542
19 37.33亚油酸 linoleic acid C18H32O2 7.974
20 37.42Z-9,17-十八碳烯醛 Z-9,17-octadecadienal C18H32O 8.968
21 37.62亚油酸乙酯 ethyl linoleate C20H36O2 4.105
22 37.74油酸乙酯 ethyl oleate C20H38O2 5.813
23 38.18硬脂酸乙酯 ethyl stearate C20H40O2 0.855
24 40.00顺-9,12-十八碳二烯醇 Z-9,12-octadecadien-1-ol C18H34O 12.349
25 48.05鲨烯 squalene C30H50 0.827
26 51.69 5-氯-豆甾烷-3-醇乙酸酯 stigmastan-3,5-diene C29H48 0.544
27 52.17维生素E Vitamin E C29H50O2 0.389
28 53.82豆甾醇 stigmasterol C29H48O2 1.834
29 54.67β-谷甾醇 β-stitosterol C29H50O 4.878
续表 1 牛筋果果实石油醚萃取部分的脂溶性成分
2. 2 牛筋果果实抗氧化活性测定结果
牛筋果果实的乙醇粗提物、 乙酸乙酯萃取物、
石油醚萃取物抗氧化性测定, 结果见图2~4。
2. 2. 1 牛筋果果实醇提物的抗氧化活性测定
乙醇粗提物其抗氧化性结果见图 2。 结果表
明 , 醇提物表现出较好的抗氧化活性 , 在测定
浓度范围内呈现较好的剂量依赖性, 其 IC50值为
40μg/mL。
2. 2. 2 牛筋果果实乙酸乙酯部分的抗氧化活性测定
乙酸乙酯部分其抗氧化性结果见图 3。 结果表
明, 乙酸乙酯部分表现出较好的抗氧化活性, 在测
定浓度范围内呈现较好的剂量依赖性, 其 IC50值为
22μg/mL。
2. 2. 3 牛筋果果实石油醚部分的抗氧化活性测定
石油醚部分其抗氧化性结果见图 4。 结果表
明: 石油醚部分表现出一定的抗氧化活性, 在测定
浓度范围内呈现较好的剂量依赖性, 其 IC50值为
288μg/mL。 以上 3种粗提物中石油醚提取物的抗
氧化活性程度最高, 说明抗氧化活性部分主要存在
于低极性的石油醚部分。
1500 450300 750600
0
90
20
40
60
80
清
除
率
/%
100
试样浓度/(μg·mL-1)
图 2 牛筋果醇提物对 DPPH自由基的清除能力
1500 450300 750600
0
90
20
40
60
80
清
除
率
/%
100
试样浓度/(μg·mL-1)
图 3 乙酸乙酯部分对 DPPH自由基清除能力
1500 450300 750600
0
90
10
20
30
40
清
除
率
/%
50
试样浓度/(μg·mL-1)
60
70
80
90
100
图 4 牛筋果石油醚部分对 DPPH自由基清除能力
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王建荣 等 牛筋果脂溶性成分及其抗氧化活性的研究
3 结论与讨论
研究显示, 顺 -9,12-十八碳二烯醇含量最高
(12.35%), 是牛筋果果实的主要脂溶性成分; 棕榈
酸(9.67%)具有特殊香气和滋味, 按我国 GB2760-89
规定, 可用于配制各种食用香料, 也用作其它食品
添加剂的原料[16]; 此外, 亚油酸(7.97%)具有免疫、
抗癌及防止动脉粥样硬化、 抗氧化等作用[17]; 豆甾
醇可作为合成性激素、 肾上腺皮质激素(强的松类抗
炎风湿药物)、 甾体避孕药、 更年期病治疗药、 利尿药、
抗肿瘤药、 同化激素及催肥激素等多种药物的母体
化合物; 甾体激素及甾体避孕药的制造是制药工业
中极为重要的内容[18]; 维生素E具有能改善毛细血
管的弹性和通透性, 增加血管流量, 使循环保持旺
盛等多种药理作用[19]。
本研究组采用 DPPH法对该牛筋果果实的提取
物进行抗氧化活性测试, 石油醚萃取部分表现出较
强的抗氧化活性, 下一步本研究组将以抗氧化活性
为指导, 进行牛筋果果实化学成分的药理活性研
究, 为以后合理利用牛筋果资源提供理论依据。
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