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油楠叶中黄酮提取及抗氧化活性研究



全 文 :第 43 卷第 23 期
2015 年 12 月
广 州 化 工
Guangzhou Chemical Industry
Vol. 43 No. 23
Dec. 2015
油楠叶中黄酮提取及抗氧化活性研究
李治明1,崔紫芳2,梁 栩1
(1 海南大学,海南 海口 570228;2 西安外事学院,陕西 西安 710077)
摘 要:通过研究油楠叶不同溶剂提取物的抗氧化性能,为丰富和提高油楠树的药用价值及生物活性打下基础,开发天然
抗氧化剂提供依据。本实验采用紫外-可见分光光度法,研究油楠叶不同溶剂提取物中总黄酮含量。经分析油楠叶不同溶剂提取
液的总黄酮含量和与其自由基清除能力之间的关系发现:油楠叶不同溶剂提取物的抗氧化能力与总黄酮呈现正相关的关系,即总
黄酮含量越高,其清除自由基能力越强。
关键词:油楠叶;黄酮;DPPH;ABTS;抗氧化活性
中图分类号:O629. 9 文献标志码:B 文章编号:1001-9677(2015)023-0137-04
第一作者:李治明,男,海南大学材料与化工学院应用化学系本科在读,主要研究方向:天然产物提取、分离,分析,无机合成。
Study on Flavonoids Extraction and Antioxidant Activity of Sindora Leaves
LI Zhi-ming1,CUI Zi-fang2,LIANG Xu1
(1 Hainan University,Hainan Haikou 570228;
2 Xian International University,Shaanxi Xian 710077,China)
Abstract:Antioxidant properties of different solvent extracts of sindora leaves leaf were studied to enrich and improve
the sindora trees medicinal value and biological activity,provided a basis for the development of natural antioxidants.
Ultraviolet-visible spectrophotometry was applied in this experiment,total contents of flavonoids in sindora leaves by
different solvent extracts were studied. The analysis results of flavonoids contents in sindora leaves by different solvent
extract and its radical scavenging ability discovery showed that the relationship between the antioxidant capacity of sindora
leaves by different solvent extracts appeared positive correlation with flavonoids,the higher the flavonoids content,the
stronger their ability of scavenging free radicals.
Key words:sindora leaves;flavonoids;DPPH;ABTS;antioxidant activity
油楠别名又称:油楠树、科楠、蚌壳树、柴油树,由于木
质部内富含油脂,可燃性能与柴油比较相似,故又称“柴油
树”,是我国热带地区用途十分广泛、经济价值高的珍贵稀有
植物。油楠树集生物柴油、药物、香料及优质木材于一身,经
济价值高的珍贵树种[1]。1980 年以来,对油楠树开发利用的呼
吁越来越多,仅限的 10 多篇文献也集中于介绍油楠树树干油
脂的成分与应用,对油楠树其他部位的研究未见报道。因此,
本文研究油楠叶不同溶剂提取物的抗氧化性能研究,为丰富和
提高油楠树的药用价值及生物活性打下基础,对开发新产品,
开发天然抗氧化剂有重要意义。
1 实验部分
1. 1 仪器和原料
RE-52AA旋转蒸发仪,上海申生科技有限公司;JP-040S
超声波清洗机,深圳结盟清洗设备有限公司;FLBP-250 型万
能高速粉碎机,上海菲力博食品机械有限公司;TU-1810 紫外-
可见分光光度计,北京普析通用仪器有限公司。
实验所用的油楠树树叶采集后放于室内经一段时间风干,
树叶经植物粉碎机粉碎后,密封避光保存备用;芦丁标准品
(B. R.) ,国药集团化学试剂有限公司;没食子酸标准品
(A. R.) ,上海阿拉丁试剂有限公司;DPPH,美国 sigma 公司;
Vc(A. R.) ,广州化学试剂厂。
1. 2 油楠叶提取液制备
取粉碎好的样品各 0. 5 g,分别溶于 10 mL 乙酸乙酯、水、
正丁醇、石油醚、乙醇中,60 ℃水浴提取:取烘干后小烧杯,
贴好各溶剂对应标签,用上述溶剂按 0. 5 g /10 mL 的料液比加
入烧杯中,密封,放入恒温水浴锅 60 ℃水浴加热回流 3 h,将
提取液定容至 50 mL 容量瓶,贴上标签,放置在冰箱里贮藏,
为后面实验中含量测定和活性测定备用。
1. 3 总黄酮的测定
1. 3. 1 实验原理
在中性或弱碱性及亚硝酸钠存在条件下,黄酮类化合物与
铝盐生成螯和物,加入氢氧化钠溶液后使黄酮类化合物开环,
生成 2-羟基查耳酮而显红橙色,在 510 nm 波长处有吸收峰且
符合定量分析的比尔定律,一般与芦丁标准系列比较定量[2]。
1. 3. 2 芦丁标准曲线绘制
精密称取于 105 ℃下干燥至恒重的芦丁对照品 5. 09 mg,
置于 100 mL烧杯中,加 60%乙醇溶解后,定容至 50 mL 容量
瓶即得 0. 1018 mg /mL的芦丁标准溶液[3]。用移液管准确吸取
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的芦丁标准液 0. 00、1. 00、2. 00、3. 00、4. 00、5. 00 mL 分别
置于 10 mL比色管中,各加 5%亚硝酸钠 0. 5 mL 摇匀,放置
6 min;加入 10%硝酸铝溶液 0. 50 mL,放置 6 min 后;加入
4%氢氧化钠溶液 3. 0 mL,加 30%乙醇定容,摇匀后,放置
15 min;在 510 nm处测定吸光度[4-5],以试剂空白为参比。
标准曲线如图 1 所示。
图 1 芦丁标准曲线
Fig. 1 Standard curve of rutin
1. 3. 3 黄酮含量的测定
分别取三组浓度为 1. 4230、2. 7920、、1. 8700、1. 0650、
2. 7870 mg /mL的石油醚、乙酸乙酯、乙醇、正丁醇、水提取液
1 mL提取液于 10 mL的比色管中,以试剂空白为参比,按照上
述测定芦丁标准曲线的方法,根据标准曲线换算为浓度,再根
据①换算后得样品中的总黄酮含量,取平均值。
总黄酮含量(mg /g)=
CV1V3
MV2
(1)
式中:C———线性回归方程浓度,mg /mL
V1———提取液定容的体积,mL
V2———吸取测定体积,mL
V3———测定时反应系体积,mL
M———原料质量,g
1. 4 抗氧化活性的测定
1. 4. 1 清除 DPPH·的能力
1. 4. 1. 1 实验原理
DPPH自由基(二苯代苦味肼基)是一种稳定的以氮为中心
的自由基,其溶液呈紫色,并在 517 nm 处有强烈的吸收峰,
在自由基清除剂存在时,使得吸光度变小,借此可评价清除自
由基的能力或抗氧化活性的大小,吸光度越小,其自由基清除
剂的清除能力越强[6]。
1. 4. 1. 2 实验方法
(1)DPPH·标准储备溶液的配制
精确称取 DPPH 4 mg,置于 50 mL 的容量瓶中,加入无水
乙醇溶解并定容后,得浓度为 0. 0516 mg /mL DPPH·标准储备
溶液。置于 4 ℃冰箱中保存备用。
(2)参照品对 DPPH·的清除能力测定
准确称取 0. 05 g标准品用无水乙醇定容至 50 mL 容量瓶,
得到 1 mg /mL母液,取适量稀释至 0. 1 mg /mL备用。用移液枪
分别取 0. 10,0. 20,0. 30,0. 40,0. 50,0. 60,0. 70,0. 80 mL
至 10 mL 的比色管,用无水乙醇定容至刻度可得到 1. 00,
2. 00,3. 00,4. 00,5. 00,6. 00,7. 00,8. 00 μg /mL 的标准品
稀溶液[7]。分别从比色管取 1 mL 标准品稀溶液至试管中,再
加入配好的 DPPH·溶液 3 mL,充分混匀,室温避光保存
30 min 后在 517 nm 处测定吸光度,以无水乙醇为空白对照。
清除 DPPH·的能力按下式计算[8]:
DPPH·清除率 d=[1-(Ai-Aj)/Ac]×100% (2)
式中:Ai———1 mL样品溶液与 3 mL DPPH·溶液的合液在
517 nm处的吸光度值
Aj———1 mL样品溶液与 3 mL 无水乙醇的混合液在
517 nm处的吸光度值
Ac———1 mL无水乙醇与 3 mL DPPH·溶液的混合液
在 517 nm处的吸光度值
(3)样品的测定
根据各样品溶液颜色的深浅,用 70%乙醇适当稀释样品
液,并配成一系列浓度梯度,待测。
直接取 1. 4230 mg /mL 的石油醚提取液 10. 00、6. 00、
3. 00、1. 50、0. 50、0. 10 mL 分别稀释于 10 mL 比色管;取
2. 792 mg /mL的乙酸乙酯提取液适量,稀释 2 倍,再取稀释后
溶液 10. 00、6. 00、3. 00、1. 50、0. 50、0. 10 mL 分别稀释于
10 mL 比色管;取 1. 8700 mg /mL 的乙醇提取液适量,稀释
4倍,再取稀释后溶液 10. 00、6. 00、3. 00、1. 50、0. 50、0. 10 mL
分别稀释于 10 mL 比色管;取 1. 0650 mg /mL 的正丁醇提取液
适量,稀释 3 倍,再取稀释后溶液 10. 00、6. 00、3. 00、1. 50、
0. 50、0. 10 mL分别稀释于 10 mL比色管;取 2. 7870 mg /mL的
水提取液适量,稀释 2 倍,再取稀释后溶液 10. 00、6. 00、
3. 00、1. 50、0. 50、0. 10 mL 分别稀释于 10 mL 比色管,参照
标准品对 DPPH·的清除能力测定方法,清除 DPPH·的能力
的计算参照②。
1. 4. 2 清除 ABTS+·的能力
1. 4. 2. 1 实验原理
ABTS自由基(2,2-联氮-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺
酸) )经活性氧氧化后生成稳定的蓝绿色阳离子 ABTS+·,向其
中加入自由基清除剂,与 ABTS+·发生反应而使反应体系褪色,
然后在 ABTS+·这种自由基的最大吸光波长下(734 nm)检测吸
光度的变化,吸光度越小,其自由基清除剂的清除能力越强,
借此可评价抗氧化活性的大小[9]。
1. 4. 2. 2 实验方法
(1)ABTS+·标准储备溶液的配制
准确称量 0. 0384 g ABTS,用蒸馏水溶解并定容至 10 mL容
量瓶,使 ABTS 浓度为 7 mmol /L;准确称量 0. 0066 g K2S2O8
(高硫酸钾) ,用蒸馏水溶解并定容至 10 mL容量瓶,使 K2S2O8
的浓度为 2. 45 mmol /L。之后将这两个溶液混合棕色中,在室
温下置于暗处过夜(12 ~ 16 h) ,可得 ABTS+·溶液。将生成的
ABTS+·溶液用磷酸盐缓冲液 (10 mmol /L,pH 7. 4)稀释,使
其在 30 ℃ 734 nm 波长下的吸光度为 0. 70 ± 0. 02,即得到
ABTS+·工作液[10]。
(2)参照品 Vc标准溶液的配制及对 ABTS+·的清除能力
测定
准确称取 0. 05 g Vc标准品用无水乙醇定容至 50 mL 容量
瓶,得到 1. 00 mg /mL 母液,取适量稀释至 0. 10 mg /mL 备用。
用移液枪分别取 0. 10,0. 20,0. 40,0. 80,0. 16,0. 30 至 10 mL
的比色管,用无水乙醇定容至刻度可得到 1. 00,2. 00,4. 00,
8. 00,16. 00,30. 00 μg /mL 的 Vc 稀溶液。分别从比色管取
1 mL 样品溶液至试管中,再加入配好的 ABTS+·溶液 3 mL,充
分混匀,室温避光保存 10 min 后在 734 nm 处测定吸光度,以
无水乙醇为空白对照。清除 ABTS+·的能力按下式计算:
ABTS+·清除率 d=[1-(Ai-Aj)/Ac]×100% (3)
式中:Ai———1 mL样品溶液与 3 mL ABTS
+·溶液的合液在
734 nm处的吸光度值
Aj———1 mL样品溶液与 3 mL 无水乙醇的混合液在
734 nm处的吸光度值
第 43 卷第 23 期 李治明,等:油楠叶中黄酮提取及抗氧化活性研究 139
Ac———1 mL无水乙醇与 3 mL ABTS
+·溶液的混合液
在 734 nm处的吸光度值
测定数据如表 1 所示,Vc 对 ABTS+·清除能力曲线如图 2
所示。
表 1 Vc清除 ABTS+·测定数据及计算
Table 1 Vc clears ABTS+·determination of data and calculations
C /
(mg /mL)
Ai Aj Ac D /%
IC50 /
(mg /mL)
0. 001 0. 481 0. 004
0. 002 0. 443 0. 004
0. 004 0. 383 0. 004
0. 008 0. 200 0. 004
0. 016 0. 007 0. 004
0. 030 0. 007 0. 004
0. 520
8. 270
15. 580
27. 120
62. 310
99. 420
99. 420
0. 00656
图 2 Vc对 ABTS+·的清除能力
Fig. 2 Vc ability for clearing the ABTS+·
(3)样品的测定
根据各样品溶液颜色的深浅,用 70%乙醇适当稀释样品
液,并配成一系列浓度梯度,待测。
取 1. 4230 mg /mL 的石油醚提取液 0. 10、0. 50、1. 50、
6. 00、10. 00 mL分别稀释于 10 mL比色管,各取 1. 00 mL作为
样品进行 ABTS+·清除能力测定。取 2. 7920 mg /mL 的乙酸乙酯
提取液 0. 10、0. 50、1. 50、6. 00、10. 00 mL 分别稀释于10 mL
比色管,各取 1. 00 mL作为样品进行 ABTS+·清除能力测定。取
1. 8700 mg /mL 的乙醇提取液适量,稀释 4 倍,再取 0. 10、
0. 50、1. 50、6. 00、10. 00 mL分别稀释于 10 mL 比色管,各取
1. 00 mL作为样品进行 ABTS+·清除能力测定。取 1. 0650 mg /mL
的正丁醇提取液适量,稀释 2 倍,再取 0. 10、0. 50、1. 50、
6. 00、10. 00 mL分别稀释于 10 mL比色管,各取 1. 00 mL作为
样品进行 ABTS+·清除能力测定。取 2. 7870 mg /mL 的水提取液
适量,稀释 3 倍,再取 0. 10、0. 50、1. 50、6. 00、10. 00 mL 分
别稀释于 10 mL比色管,各取 1. 00 mL作为样品进行 ABTS+·清
除能力测定。分别从比色管取 1. 00 mL样品溶液至试管中,再
加入配好的 ABTS+·溶液 3 mL,充分混匀,室温避光保存 10 min
后在 734 nm处测定吸光度,以无水乙醇为空白对照。参照 Vc
对 ABTS+·的清除能力测定方法,清除 ABTS+·的能力的计算参
照式(3)。
2 结果与讨论
2. 1 总黄酮的测定
油楠叶石油醚提取物中总黄酮含量最低,为 4. 15 mg /g,
乙醇提取物中总黄酮含量最高,为 23. 97 mg /g,约是石油醚的
6 倍;其次是正丁醇、水、乙酸乙酯,分别为 16. 28 mg /g、
12. 73 mg /g、10. 63 mg /g。油楠叶各溶剂提取物总黄酮含量大
小顺序为:乙醇>正丁醇>水>乙酸乙酯>石油醚。
图 3 油楠叶不同溶剂提取物总黄酮含量比较
Fig. 3 Sindora leaves of different solvent extracts compared
total flavonoids
2. 2 抗氧化性研究
2. 2. 1 清除 DPPH·的能力
图 4 油楠叶不同溶剂提取物清除 DPPH·结果比较
Fig. 4 Sindora leaves of different solvents extracts compared DPPH·
油楠叶各提取物对 DPPH·均有一定的清除能力,且清除
率随溶出物浓度的增大而提高,其中乙醇提取物、正丁醇提取
物、水提取物、乙酸乙酯提取物对 DPPH·的清除率随浓度的
增大而增大趋势较为明显。
2. 2. 2 不同溶剂提取物及 Vc对 DPPH·清除的 IC50值
为更好地说明油楠叶各溶剂提取物对 DPPH·的清除能力,
以半清除率浓度 IC50 (即 DPPH·清除率为 50%时提取液的质
量浓度) ,比较各部位对 DPPH·的清除能力强弱。IC50值越小,
表明其清除 DPPH·的能力越强。对 DPPH·清除率进行多项式
曲线拟合,据此计算所测样品的 IC50值。
图 5 油楠叶不同溶剂提取物对 DPPH·清除的 IC50值
Fig. 5 Sindora leaves of different solvent extract clear DPPH· value of IC50
油楠叶不同溶剂提取物对 DPPH·的 IC50值中乙醇提取物、
正丁醇提取物、乙酸乙酯提取物、水提取物的值都很小,可见
清除能力都不弱,其中乙醇的 IC50值最小,为 4. 009 mg /mL,
表明乙醇提取物对 DPPH·清除能力最强。以 IC50值作为判断
标准,油楠叶不同溶剂提取物对 DPPH·清除能力的大小顺序
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为;乙醇>正丁醇>水>乙酸乙酯>石油醚。
2. 2. 3 清除 ABTS+·的能力
图 6 油楠叶不同溶剂提取物与标准品 Vc清除 ABTS+·结果比较
Fig. 6 Sindora leaves of different solvent extract compared
with a standard Vc clearing ABTS+·results
油楠叶各溶剂提取物对 ABTS+·清除率随溶出物浓度的增
大而增强,其中乙醇、正丁醇、水提取物对 ABTS+·的清除率随
浓度的增大而增大趋势较为明显。各部位提取物对 ABTS+·清
除率比 Vc低,其中石油醚提取物最低。
2. 2. 4 不同溶剂提取物及 Vc对 ABTS+·清除的 IC50值
同各个溶剂提取物对 ABTS+·的清除能力的分析,为更好
地说明油楠叶各溶剂提取物对 ABTS+·的清除能力,以半清除
率浓度 IC50比较各部位对 ABTS
+·的清除能力强弱。
图 7 油楠叶不同溶剂提取物及 Vc对 ABTS+·清除的 IC50值
Fig. 7 Sindora leaves of different solvent extract and
Vc clear ABTS+·value of IC50
油楠叶不同溶剂提取物对 ABTS+·的 IC50值中,石油醚提取
物的 IC50值最大,说明石油醚提取物对 ABTS
+·的清除能力最
弱;以 IC50值作为判断标准,油楠不同溶剂提取物和 Vc 对
ABTS+·清除能力的大小顺序为:Vc>乙醇>水>正丁醇>乙酸乙
酯>石油醚。
3 结 论
本实验采用 70%乙醇 60 ℃水浴回流提取,紫外-可见分光
光度法测定,研究油楠叶不同溶剂提取物总黄酮和含量,再进
行 DPPH自由基和 ABTS 自由基活性实验,计算清除率、IC50
值,并与标准品 Vc比较,实验结果如下:
(1)运用 Al(NO3)3 -NaNO2 -NaOH 显色,紫外-可见分光
光度法测定总黄酮含量,结果表明:油楠叶石油醚提取物中总
黄酮含量最低,为 4. 15 mg /g,乙醇提取物总黄酮含量最高,
为 23. 97 mg /g,约是石油醚的 6 倍;其次是正丁醇、水、乙酸
乙酯,分别为 16. 28 mg /g、12. 73 mg /g、10. 63 mg /g。油楠叶
各溶剂提取物总黄酮含量大小顺序为:乙醇>正丁醇>水>乙酸
乙酯>石油醚。
(2)油楠叶不同溶剂提取液对 DPPH·和 ABTS+·均具有清
除作用,且都有相似的作用趋势,即随着提取液浓度的增加,
清除作用增强,当达到一定浓度后清除作用趋于稳定。由 IC50
值比较得各部位提取物对 DPPH·清除能力的大小顺序为:乙
醇>正丁醇>水>乙酸乙酯>石油醚;对 ABTS+·清除能力的大小
顺序为:Vc>乙醇>水>正丁醇>乙酸乙酯>石油醚。
(3)油楠叶不同溶剂提取物的抗氧化能力与总黄酮呈现正
相关的关系,即总黄酮含量越高,其清除自由基能力越强。
由于油楠树的绿色环保、可降解性,因此对我国热带油楠
树叶提取物进行一些研究,开辟一条利用热带油楠树资源的新
途径。提高农林业综合效益,及时而有效地利用海南的天然资
源并且推动热带工业的发展,对国家的经济发展、生态环境的
建设、农药、医药、新能源开发、工业原料等具有深远的理论
和现实意义。
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