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海南核果木抗氧化活性



全 文 :第28卷第11期
2 0 1 1年 1 1月
精 细 化 工
FINE CHEMICALS
Vol. 28,No. 11
Nov. 2 0 1 1
中药现代化技术
收稿日期:2011 - 08 - 05;定用日期:2011 - 09 - 13
基金项目:国家高技术研究发展计划(863 计划)项目(2007AA021500)
作者简介:陈德力(1987 -) ,男,硕士研究生。联系人:刘平怀(1967 -) ,男,教授,E - mail:twlph@ 163. com。
海南核果木抗氧化活性
陈德力,肖 曼,刘平怀*
(海南大学 热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室,海南 海口 570228)
摘要:将海南核果木干燥枝叶用乙醇浸提,对总提物分别用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,并以 DPPH 法和
FRAP法对总提物及各萃取物的抗氧化活性进行评价。结果显示,在 DPPH法中海南核果木总提物(DH)、石油
醚萃取物(DHMSO)、乙酸乙酯萃取物(DHEtOAC)、正丁醇萃取物(DHNBA)、水相(DHH2O)的 IC50分别为 77. 3、
115. 2、51. 4、342. 9、205. 7 mg /L,其 FRAP 值分别为(11 712. 2 ± 931. 8)、(10 820. 9 ± 690. 5)、(14 386. 4 ±
568. 8)、(1 157. 6 ± 63. 3)、(5 584. 1 ± 182. 3)μmol Fe2 + /g。且抗坏血酸(Vc)和 BHT 的 IC50分别为 10. 7、47. 1
mg /L,FRAP值分别为(18 022. 8 ± 63. 3)、(14 568. 7 ± 137. 0)μmol Fe2 + /g,并通过多元聚类分析表明 DH、
DHMSO、DHEtOAC与 BHT、Vc具有类似强度的抗氧化活性,可归为同一类型,且 DHEtOAC 抗氧化活性与 BHT
无显著性差异,说明其粗提物具有较强的抗氧化活性。
关键词:海南核果木;抗氧化;DPPH;FRAP;中药现代化技术
中图分类号:Q949. 777. 1 文献标识码:A 文章编号:1003 - 5214(2011)11 - 1103 - 04
Antioxidant Activity of Extracts from Drypetes Hainanensis Merr.
CHEN De-li,XIAO Man,LIU Ping-huai*
(Ministry of Education Key Laboratory of Protection,Development and Utilization of Tropical Crop Germplasm Resources,
Hainan University,Haikou 570228,Hainan,China)
Abstract:The dry stems and leaves of Drypetes hainanensis were subjected to extraction process in
ethanol,then the motley extracts were subjected to further extraction respectively with petroleum ether,
ethyl acetate and n-butanol. Whereafter the antioxidant activity of the motley extracts with ethanol and
all the subsequent extracts were investigated by means of DPPH and FRAP assay. The results show that
the IC50 of extracts of D. hainanensis(DH) ,extracts of petroleum ether(DHMSO) ,extracts of ethyl
acetate(DHEtOAC) ,extracts of n-butanol(DHNBA) ,extracts of water(DHH2O)were 77. 3,115. 2,
51. 4,342. 9,and 205. 7 μg /mL,respectively,with DPPH method,and their FRAP values were
(11 712. 2 ± 931. 8) ,(10 820. 9 ± 690. 5) ,(14 386. 4 ± 568. 8) ,(1 157. 6 ± 63. 3) ,(5 584. 1 ±
182. 3)μmol Fe2 + /g,respectively,as well. The IC50 of ascorbic acid(Vc)and BHT are respectively
10. 7 and 47. 1 μg /mL,and their FRAP values are (18 022. 8 ± 63. 3)and (14 568. 7 ± 137. 0)μmol
Fe2 + /g,respectively. In addition,multi-cluster analysis show that DH,DHMSO,DHEtOAC,BHT and
Vc had a similar intensity of antioxidant activity;therefore,they could be classified into the same type of
material. Also,it was found that the antioxidant activity of DHEtOAC could be comparable with that of
BHT,which signifies that the crude extracts had strong antioxidant activity.
Key words:Drypetes hainanensis;antioxidant;DPPH;FRAP;modernization technology of traditional
Chinese medicines
Foundation item:The National High Technology Research and Development Program of China(863
DOI:10.13550/j.jxhg.2011.11.004
Program) (2007AA021500)
大戟科(Euphorbiaceae)核果木属(Drypetes)植
物全世界约 200 种,分布于亚洲、美洲和非洲中西部
等热带、亚热带地区。核果木在非洲民间为传统药
材,药用史由来已久。据文献记载[1 - 4],其主要用于
治疗淋病、牙痛、痢疾、鼻炎、鼻窦炎、肿胀、恶性肿
瘤、黑热病、类风湿、感冒、支气管炎、疔毒,还具有显
著的麻醉、壮阳、抗炎、镇痛、抗氧化、抗衰老、抗利什
曼原虫、抗微生物等功效[5 - 11]。
海南核果木(Drypetes hainanensis Merr.)是海南
岛特有植物,民间用于治疗恶性肿瘤等多种疾病。
据 A. T. Hoye 等[12]报道,自由基氧化与癌症、心脏
病、中风、动脉硬化等多种疾病有关。据此,本文对
海南特有植物海南核果木提取物的抗氧化活性进行
了研究,为进一步从海南核果木中提取分离活性成
分提供科学依据。
1 实验部分
1. 1 植物
实验用海南核果木于 2010 年 10 月,采自海南
省霸王岭国家级自然保护区,经海南大学材料与化
工学院生物工程系刘平怀教授鉴定为 Drypetes
hainanensis Merr.的枝叶。采后自然阴干粉碎,放置
暗处贮存备用。
1. 2 主要试剂和仪器
2,2-二苯基-1-苦基苯肼 (DPPH,A Johnson
Matthey Company) ;2,6-二叔丁基对甲酚(BHT,广州
化学试剂厂,AR) ;2,4,6-三吡啶基三嗪(TPTZ,
Sigma) ;抗坏血酸(Vc)、无水醋酸钠、无水醋酸、盐
酸(广州化学试剂厂,AR) ;石油醚、乙酸乙酯、乙醇、
正丁醇、甲醇均为 AR。
xMark微孔板分光光度计(美国 BIO - RAD 公
司)。
1. 3 试样的制备
样品自然风干后粉碎称量(17. 9 kg) ,用体积分
数 95%的乙醇室温浸提 3 次,减压浓缩得无醇味
879 g。将乙醇提取物(DH)分散于水中成悬浊液,
经石油醚、乙酸乙酯、正丁醇依次萃取后减压浓缩得
到石油醚墨绿色油状提取物(DHMSO)200. 0 g,乙
酸乙酯萃取物(DHEtOAC)300. 0 g,正丁醇萃取物
(DHNBA)290. 0 g,水相(DHH2O)150. 0 g。称取
DH、DHMSO、DHEtOAC、DHNBA 提取物各 20 mg 溶
解于 2 mL甲醇溶液中,称取 DHH2O 萃取物 20 mg
溶解于 2 mL蒸馏水中,制成 10 g /L的母液试样,置
4 ℃冰箱保存备用,实验时配制成 1. 0、0. 8、0. 6、
0. 4、0. 2、0. 1、0. 08、0. 06、0. 04、0. 02、0. 01 g /L 的样
品溶液。
1. 4 阳性对照品的制备
准确称取 10 mg抗坏血酸(Vc) ,用蒸馏水溶解
并定容至 10 mL 容量瓶中,即得 1 g /L 抗坏血酸的
母液,再稀释配制质量浓度分别为 40、30、20、10、5、
1 mg /L的样品溶液。
准确称取 10 mg BHT,用蒸馏水溶解并定容至
10 mL容量瓶中,即得 1 g /L BHT的母液,再稀释配
制质量浓度分别为 100、80、60、40、20、10 mg /L的样
品溶液。
1. 5 DPPH自由基清除实验
参照 Changwei 等[13]的方法,进行改进优化。
在 96 孔板中按表 1 加样,分别在 517 nm处测定 Ao、
Ai、Aj在 30 min后的吸光度,每一个试样做 3 个平行
样,取平均值。按公式:
清除率 /% =(1 - Ai - AjAo )× 100
计算样品对自由基的清除率。并采用药物代谢
动力学模型拟合,计算不同样品在对 DPPH 清除率
为 50%时的质量浓度(即 IC50) ,对不同溶剂提取的
样品抗氧化能力进行评价,即 IC50越小,抗氧化能力
越强。
表 1 DPPH加样表
Table 1 The parameters of injection samples
加样参数
Ao 100 μL 0. 1 mmol /L DPPH溶液 +100 μL试样的溶剂(甲醇或水)
Ai 100 μL 0. 1 mmol /L DPPH溶液 +100 μL试样
Aj 100 μL DPPH溶液的溶剂(体积分数 95%乙醇)+100 μL试样
1. 6 FRAP实验
1. 6. 1 绘制标准曲线
吸取 2. 5 mL 系列浓度为 25、100、150、200、
400、500、800、1 000、1 500 μmol /L 的 FeSO4 水溶液
与 2. 5 mL 10 mmol /L TPTZ 溶液和 25 mL 300
mmol /L醋酸-醋酸钠缓冲液(pH = 3. 6)混合,再分
别吸取该混合液 170 μL 加入 96 孔酶标板中,放入
xMark酶标仪内,升温至 37 ℃,于 593 nm 下读取吸
光值。以 FeSO4 溶液的浓度为横坐标,吸光值为纵
坐标绘制标准曲线,所有实验重复 3 次。
1. 6. 2 试样抗氧化活性测定
参照 Iris F. F. Benzie 等[14]的方法,即吸取 2. 5
mL 20 mmol /L FeC13 水溶液,与 2. 5 mL 10 mmol /L
TPTZ溶液和 25 mL 300 mmol /L醋酸-醋酸钠缓冲液
·4011· 精 细 化 工 FINE CHEMICALS 第 28 卷
(pH = 3. 6)混合,再吸取该混合液 150 μL 加入 96
孔酶标板中,放入 xMark酶标仪内,升温至 37 ℃,于
593 nm下读取吸光值 A反应前(TPTZ本身有颜色) ,之
后在孔中加入 20 μL的待测抗氧化物质。10 min后
于 593 nm处读取吸光值 A反应后。由 A反应后 - A反应前的
差值在标准曲线上获得抗氧化物质相应的 FeSO4 的
浓度(μmol /L) ,再转换成量纲为 μmol /g,定义为
FRAP值。FRAP值越大,表明由抗氧化物质还原的
Fe2 +越多,即抗氧化物质的抗氧化活性越强。所有
实验重复 3 次。
2 结果与讨论
2. 1 DPPH法
2. 1. 1 Vc 和 BHT 对 DPPH 自由基清除能力的效
果分析与评价
以抗坏血酸及 BHT 与自由基 DPPH 反应 30
min后的最终清除率对样品质量浓度作图,采用药
物代谢动力学函数拟合,结果见图 1,计算得抗坏血
酸的 IC50 = 10. 7 mg /L,R = 0. 994 01;BHT 的 IC50 =
47. 1 mg /L,R = 0. 979 28,具有很好的相关性,说明
对照品对 DPPH的清除反应符合药物代谢动力学函
数,且对样品浓度具有极显著(p < 0. 01)的依赖性。
图 1 Vc和 BHT对 DPPH自由基清除率曲线
Fig. 1 Curves of ascorbic acid and BHT on DPPH radical
scavenging rates
2. 1. 2 试样对 DPPH 自由基清除能力的效果分析
与评价
由于对照品符合药物代谢动力学,具有很好的
相关性,故以海南核果木提取物样品对 DPPH 的最
终清除率 -样品质量浓度作图,采用药物代谢动力
学函数模型进行拟合,并计算其 IC50值,结果如图 2
所示。
图 2 不同样品质量浓度与其最终清除率的关系图
Fig. 2 Diagram of relationship between different sample mass
concentrations and final clearance rates
由图 2 可以看出,海南核果木乙醇总浸提物
(DH)的 IC50值为 77. 3 mg /L(R = 0. 998 12) ;海南
核果木石油醚萃取物(DHMSO)的 IC50值为 115. 2
mg /L(R = 0. 985 74) ;海南核果木乙酸乙酯萃取物
(DHEtOAC)的 IC50值为 51. 4 mg /L(R = 0. 998 46) ;
海南核果木正丁醇萃取物(DHNBA)的 IC50值为
342. 9 mg /L(R = 0. 999 26) ;海南核果木水相部分
(DHH2O)的 IC50值为 205. 7 mg /L(R = 0. 983 50)。
比较可知,DHEtOAC 对自由基 DPPH的清除效果最
好,其次分别为 DH、DHMSO、DHH2O、DHNBA。各
样品清除率与样品质量浓度相关系数 R > 0. 95,相
关性很好,也符合药物代谢动力学函数。
通过上述数据分析表明,中低极性溶剂有助于
抗氧化活性物质的提取;同时 DHEtOAC 清除 DPPH
自由基能力与人工合成抗氧化剂 BHT相当,仅稍差
于 Vc。
2. 2 FRAP法
通过 Origin 8. 0 软件线性拟合标准曲线,线性
相关方程为:
y = 0. 000 822 7x - 0. 027 76(R = 0. 997 97,n = 3)
经过该方程,将以后测得的吸光值转换为 FRAP值。
图 3 中,可以看出 7 种不同样品均表现一定的还原
力,以抗坏血酸(Vc)最为显著(p < 0. 01) ,FRAP 值
为 (18 022. 8 ± 63. 3) μmol Fe2 + /g;BHT 与
DHEtOAC的还原力差异不显著,分别为(14 568. 7
± 137. 0) ,(14 386. 4 ± 568. 8)μmol Fe2 + /g;其次
DH、DHMSO、DHH2O、DHNBA 的 FRAP 值分别为
(11 712. 2 ± 931. 8) ,(10 820. 9 ± 690. 5) ,(5 584. 1
± 182. 3) ,(1 157. 6 ± 63. 3)μmol Fe2 + /g。
·5011·第 11 期 陈德力,等:海南核果木抗氧化活性
Data were expressed as means with standard deviations(n = 3). Different
letters in the figure indicate significant difference(p < 0. 05)
图 3 不同样品的铁离子还原能力
Fig. 3 Reduce power of different samples tested by FRAP
2. 3 两种方法的结果比较分析
以样品的 IC50和 FRAP 值为指标,比较 DPPH
法与 FRAP法的相关性,发现两种方法的结果具有
很好的线性关系(R = 0. 981 12) ,说明此两种方法
的结果具有很好的相关性和一致性。因此,IC50和
FRAP值可视为样品观测的 2 个同量纲的抗氧化活
性指标。据此,采用 SAS 8. 0 软件将 7 种样品进行
多元聚类统计分析(cluster,method = average)。
根据多元聚类分析结果可知,7 种样品可聚为 2
类:第一类为 DH、DHMSO、DHEtOAC、BHT、Vc;第二
类为 DHH2O、DHNBA。由此说明,DH、DHMSO、
DHEtOAC与 BHT、Vc具有类似强度的抗氧化活性,
可作为天然抗氧化剂,且以 DHEtOAC 的抗氧化活
性与 BHT 最为接近;而 DHH2O、DHNBA 的抗氧化
活性与 BHT、Vc相差较远。
3 结论
(1)采用 DPPH 法和 FRAP 法,以 IC50和 FRAP
值为指标,评价海南特有植物海南核果木乙醇浸膏
的不同部位的抗氧化活性。实验表明,海南核果木
乙醇浸膏的不同部位的抗氧化活性强弱依次为:乙
酸乙酯部位 >总浸膏 >石油醚部位 >正丁醇部位 >
水相,且乙酸乙酯部位的抗氧化活性与 BHT差异不
显著。说明海南核果木粗提物具有较强的抗氧化活
性,且乙酸乙酯部位为抗氧化活性的有效部位。
(2)以样品的 IC50和 FRAP 值为指标进行统计
分析,比较 DPPH法与 FRAP法的相关性,发现两种
方法的结果具有很好的线性关系(R = 0. 981 12) ,
说明此两种方法的结果具有很好的相关性和一致
性,实验结果具有一定的可靠性和参考性。
(3)根据多元聚类分析结果表明 DH、DHMSO、
DHEtOAC与 BHT、Vc具有类似强度的抗氧化活性,
可归为同一类活性样品,说明海南核果木可作为天
然抗氧化剂的来源,在医药、保健、化妆品等行业具
有广阔的研究与应用前景。
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