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凹叶厚朴抑制α-糖苷酶与抗氧化活性研究



全 文 :天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2012,24:1118-1121
文章编号:1001-6880(2012)08-1118-04
收稿日期:2010-04-12 接受日期:2010-07-22
基金项目:河南省教育厅青年骨干教师资助计划(教高 2008-755)
* 通讯作者 Tel:86-378-3880680;E-mail:kangweny@ hotmail. com
凹叶厚朴抑制 α-糖苷酶与抗氧化活性研究
曹乃锋1,2,康文艺1*
1河南大学中药研究所;2 河南大学研究生院,开封 475004
摘 要:首次采用 96 微孔板法检测贵州和河南产凹叶厚朴抑制 α-葡萄糖苷酶活性;并采用 DPPH、ABTS 和
FRAP三种方法测定其抗氧化活性。贵州产凹叶厚朴乙酸乙酯 (IC50 = 7. 22 μg /mL)和正丁醇提取部位(IC50 =
36. 59 μg /mL) ,河南产凹叶厚朴石油醚 (IC50 = 107. 04 μg /mL)和乙酸乙酯提取部位 (IC50 = 17. 17 μg /mL) ,
它们的活性都远高于于阳性对照 Acarbose (IC50 = 1081. 27 μg /mL)。贵州产凹叶厚朴乙酸乙酯提取部位清除
ABTS自由基的能力最强 (IC50 = 8. 81 μg /mL) ,强于阳性对照 BHT (IC50 = 11. 94 μg /mL) ;其次为河南产凹叶
厚朴乙酸乙酯提取部位(IC50 = 12. 73 μg /mL)。研究结果表明,贵州产凹叶厚朴乙酸乙酯提取部位抑制 α-葡萄
糖苷酶和抗氧化活性最好。
关键词:凹叶厚朴;α-葡萄糖苷酶抑制活性;抗氧化活性
中图分类号:Q946. 81 文献标识码:A
α-Glucosidase Inhibitory and Antioxidant Activity of Magnolia Officinalis
CAO Nai-feng1,2,KANG Wen-yi1*
1 Institute of Chinese Materia Medica,Henan University;2The graduate school of Henan University,Kaifeng 475004,China
Abstract:The α-glucosidase inhibitory activities of Magnolia Officinalis from Guizhou and Henan province was assayed
by the method of 96-microplates for the first time,and its antioxidant activity was determined by the method of DPPH,
ABTS and FRAP. Ethyl acetate (IC50 = 7. 22 μg /mL)and methanolic extracts (IC50 = 36. 59 μg /mL)of M. officinalis
from Guizhou,and the petroleum ether (IC50 = 107. 04 μg /mL)and ethyl acetate extracts (IC50 = 17. 17 μg /mL)of
M. officinalis from Henan were higher than that of Acarbose (IC50 = 1081. 27 μg /mL)as positive control. Ethyl acetate
extracts of M. officinalis from Guizhou had the highest ABTS free radical scavenging activity (IC50 = 8. 81 μg /mL) ,
which was higher than that of BHT(IC50 = 11. 94 μg /mL)as positive control,and followed by ethyl acetate extracts of
Magnolia Officinalis from Henan (IC50 = 12. 73 μg /mL). The results indicated that ethyl acetate extracts of M. officina-
lis from Guizhou showed the strongest activity of α-glucosidase inhibitory activity and antioxidant activity.
Key words:Magnolia Officinalis;α-glucosidase inhibitory activity;antioxidant activity
凹叶厚朴 (Magnolia Officinalis Rehder et
Wils.)为木兰科木兰属植物,药用干皮、枝皮及根
皮。其性温、味苦、辛。具燥湿消痰、下气除满之功
效,用于湿滞伤中、脱痞吐泻、食积气滞、腹胀便秘、
痰饮喘咳[1]。主要成分为厚朴酚 (magnolol)与和
厚朴酚 (honokiol)[2],包括异喹啉类生物碱以及挥
发油[3-5]。Lee等[6]2009 年报道了厚朴正丁醇提取
物和 4-O-甲基和厚朴酚具有抗氧化和保护神经的
作用;Choi 等[7]2009 年报道了厚朴酚通过激活
PPARr配体来提高胰岛素的敏感性;Park J 等[8]报
道了厚朴具有广谱抗菌等作用;Young Sook Kim
等[9]通过研究发现高糖和 S100b 蛋白可诱导 TGF-
β1 和纤维连接蛋白的表达,但厚朴酚能通过人体视
网膜色素上皮细胞的 ERK /MAPK /AKt 信号通道来
抑制这种增强的表达。Kenji I 等[10]研究发现和厚
朴酚在骨髓的微环境内能够抑制血管形成,并且能
够杀死耐药的多发性骨髓瘤细胞。
本文对贵州与河南产凹叶厚朴抑制 α-葡萄糖
苷酶活性和总抗氧化能力进行研究。
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
凹叶厚朴分别于 2008 年 7 月采集于河南省桐
柏山,2009 年 7 月采集于贵州省贵阳市。分别经河
南大学天然药物研究所生药教研室李昌勤副教授和
贵阳中医学院刘凡教授鉴定为木兰科木兰属植物
Magnolia Officinalis Rehder et Wils,标本存于河南大
学中药研究所。
α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase,EC 3. 2. 1. 20) ;4-
硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷(4-N-trophenyl-α-D-glu-
copyranoside,PNPG,026K1516) ;阿卡波糖(Acar-
bose,Lot 16869)和二甲亚砜(DMSO)均购自美国
Sigma公司。DPPH (日本东京化成工业株式会社)
,ABTS (Fluka) ,Fe3 + -三吡啶三哑嗪 (tripyridyl-tri-
azine,TPTZ)、没食子酸丙酯 (propyl gallate,PG)、丁
基羟基茴香醚 (Butylatedhydr oxyanisole,BHA )、二
丁基羟基甲苯 (Butylatedhydr oxyt oluene 或 2,6-Di-
tert-butyl-4-methyl phenol,BHT) (Acros organics) ,
6-羟基 2 ,5,7,8-四甲基苯并二氢吡喃-2-羧酸 (6-
hydroloxy-2,5,7,8-tetramethyl-chroman-2-carboxylic
acid,Tr olox) (Aldrich)。
1. 2 仪器
Multiskan MK3 酶标仪(美国 Thermo Electron公
司) ;LRH-150 恒温培养箱(上海一恒科技有限公
司) ;DELTA 320 型 PH 计(美国 Mettler-Toledo 公
司)。
1. 3 凹叶厚朴浸膏的提取
贵州产凹叶厚朴叶 325 g 和河南产凹叶厚朴叶
202 g分别干燥、粉碎后,用甲醇室温下冷浸 3 次,每
次 7 天。合并提取液后浓缩,浸膏分散水中,依次用
石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,分别得到石油醚提
取物 8. 6 和 4. 1 g、乙酸乙酯提取物 12. 5 和 6. 1 g、
正丁醇提取物 12. 5 和 10. 7 g。
1. 4 α-葡萄糖苷酶抑制活性的筛选方法
以康文艺等[11]建立的 96 微孔板筛选方法,405
nm处检测其 OD 值。并按照以下公式求出酶活性
抑制率。
酶活性抑制率( I% ) =
OD样品阴性-OD样品空白
OD阴性-OD空白
× 100%
然后用 Origin软件,以质量浓度为横轴,抑制率
为纵轴作图,求出相应的半数抑制浓度(IC50值)。
1. 5 抗氧化活性测定方法
DPPH法:按照文献 [12]的方法,在 515 nm 处
检测样品吸光度;ABTS 法:按照文献[13]的方法,在
734 nm 处检测样品吸光度;FRAP 法:按照文献[12]
的方法,在 593 nm 处检测样品吸光度,结果以 c
(Trolox)表示。
2 结果与讨论
2. 1 贵州与河南产凹叶厚朴 α-葡萄糖苷酶抑制活

2. 1. 1 提取物活性的筛选
所有提取部位中,贵州产凹叶厚朴叶乙酸乙酯
的 α-葡萄糖苷酶的抑制活性最高(IC50 = 7. 22 μg /
mL) ,其正丁醇提取部位(IC50 = 36. 59 μg /mL)、河
南产凹叶厚朴石油醚部位 (IC50 = 107. 04 μg /mL)
和乙酸乙酯部位 (IC50 = 17. 17 μg /mL)的活性均高
于阳性对照 Acarbose (IC50 = 1081. 27 μg /mL)。
2. 1. 2 提取物浓度对 α-葡萄糖苷酶抑制活性的影响
图 1 显示,凹叶厚朴提取物的 α-葡萄糖苷酶抑
制活性呈剂量依赖性,而且,当抑制率达到一定程度
时,再增加提取物质量浓度,抑制活性不会提高。其
中,贵州产凹叶厚朴乙酸乙酯提取物和正丁醇提取
物在 0. 4 mg /mL 时,达到最大抑制率,再增加提取
物浓度,抑制率不再变化。河南产凹叶厚朴石油醚
提取物和乙酸乙酯提取物在 0. 8 mg /mL 时达到最
大抑制率。
图 1 提取物浓度对 α-葡萄糖苷酶活性的影响
Fig. 1 The mass concentration of extracts effect on α-glucosi-
dase inhibitory activity
2. 2 贵州与河南产凹叶厚朴抗氧化活性
2. 2. 1 DPPH法
凹叶厚朴 6 个提取部位中,石油醚部位(河南)
清除 DPPH自由基的能力最强 (IC50 = 13. 63 μg /
mL) ,乙酸乙酯部位(贵州)次之(IC50 = 13. 74 μg /
mL)。河南与贵州产凹叶厚朴提取部位与阳性对照
PG、BHA、BHT 对 DPPH 自由基的清除能力顺序
为:PG(IC50 = 0. 81 μg /mL) > BHA(IC50 = 2. 28
μg /mL) > BHT(IC50 = 3. 69 μg /mL) > 正丁醇部
位(河南) (IC50 = 13. 63 μg /mL) > 乙酸乙酯部位
(贵州) (IC50 = 13. 74 μg /mL) > 乙酸乙酯部位
(河南) (IC50 = 20. 21 μg /mL) > 正丁醇部位(贵
州) (IC50 = 44. 49 μg /mL)。
9111Vol. 24 曹乃锋等:凹叶厚朴抑制 α-糖苷酶与抗氧化活性研究
图 2 显示,河南产凹叶厚朴正丁醇提取物清除
DPPH自由基的能力强于贵州产凹叶厚朴正丁醇提
取物;河南产凹叶厚朴乙酸乙酯提取物清除 DPPH
自由基的能力与贵州产凹叶厚朴乙酸乙酯提取物能
力相当;但弱于阳性对照 PG、BHA和 BHT。在实验
浓度范围内,河南和贵州产凹叶厚朴乙酸乙酯提取
物质量浓度在 25 μg /mL以下时,DPPH自由基清除
率随质量浓度增大几乎呈线性增加,当质量浓度在
25 μg /mL以上时,清除率几乎不变。贵州和河南产
凹叶厚朴乙酸乙酯提取物清除 DPPH自由基的能力
与其浓度呈线性关系 (相关系数分别为 0. 99765 和
0. 99552 )。
图 2 抗氧化剂质量浓度对 DPPH自由基的影响
Fig. 2 Effect of mass concentration of antioxidant on
DPPH free radical
2. 2. 2 ABTS法
乙酸乙酯部位(贵州)清除 ABTS 自由基的能
力最强 (IC50 = 8. 81 μg /mL)。河南与贵州产凹叶
厚朴提取物与阳性对照 PG、BHA、BHT对 ABTS自
由基的清除能力顺序为:PG(IC50 = 0. 74 μg /mL)
> BHA(IC50 = 2. 28 μg /mL) > 乙酸乙酯部位(贵
州) (IC50 = 8. 81 μg /mL) > BHT(IC50 = 11. 94
μg /mL) > 乙酸乙酯部位(河南) (IC50 = 12. 73
μg /mL) > 正丁醇部位(河南) (IC50 = 15. 72 μg /
mL) > 正丁醇部位(贵州) (IC50 = 29. 12 μg /mL)。
图 3 显示,在实验浓度范围内,乙酸乙酯提取物
(贵州)清除 ABTS自由基的能力最强。在质量浓度
为 25 μg /mL 时,清除率已达到 100%且清除 ABTS
自由基的能力与其浓度呈正量效关系 (r =
0. 98979) ;在相同质量浓度下,乙酸乙酯提取物(河
南)和 PG清除 ABTS自由基的能力相近,并且与其
浓度呈线性关系 (相关系数分别为 0. 99557 和
0. 99854 ) ;正丁醇提取物(河南)在质量浓度为 25
μg /mL以下时,ABTS 自由基清除率随质量浓度增
大几乎呈线性增加 (r = 0. 9769 ) ,在 25 μg /mL 以
上时,清除率趋于平缓。
图 3 抗氧化剂质量浓度对 ABTS自由基的影响
Fig. 3 Effect of mass concentration of antioxidant on ABTS
free radical
2. 2. 3 FRAP( 铁离子还原能力) 法
提取部位与阳性对照 PG、BHA、BHT还原 Fe3 +
能力顺序为:PG(FRAP 值 = 16330. 04 μmolTE /g)
> PHA(FRAP 值 = 8040. 13 μmolTE /g)> BHT
(FRAP值 = 2372. 34 μmolTE /g)> 乙酸乙酯提取
物(贵州) (FRAP 值 = 952. 15 μmolTE /g)> 乙酸
乙酯提取物(河南) (FRAP值 = 856. 67 μmolTE /g)
> 正丁醇提取物(河南) (FRAP 值 = 952. 15
μmolTE /g)> 正丁醇提取物(贵州) (FRAP 值 =
356. 53 μmolTE /g)> 石油醚提取物(河南) (FRAP
值 = 131. 25 μmolTE /g)> 石油醚提取物(贵州)
(FRAP值 = 121. 03 μmolTE /g)。表明乙酸乙酯提
取物(贵州)还原 Fe3 +的能力最强 (FRAP值 = 952.
15 μmolTE /g) ;其次为乙酸乙酯提取物(河南)
(FRAP值 = 856. 67 μmol TE /g)。
3 结论
首次对凹叶厚朴的 α-葡萄糖苷酶抑制活性研
究,发现贵州产凹叶厚朴乙酸乙酯提取部位 α-葡萄
糖苷酶抑制活性最好。就产地而言,贵州产凹叶厚
朴乙酸乙酯提取部位和正丁醇提取部位的 α-葡萄
糖苷酶抑制活性高于河南产凹叶厚朴乙酸乙酯提取
部位和正丁醇提取部位。
对凹叶厚朴体外抗氧化活性进行考察,发现贵州
产凹叶厚朴乙酸乙酯提取部位还原 Fe3 +能力最强,河
南产凹叶厚朴乙酸乙酯提取部位次之。就产地而言,
贵州产凹叶厚朴乙酸乙酯提取部位清除 DPPH、ABTS
自由基的能力和还原 Fe3 +能力均好于河南产的;但河
南产凹叶厚朴正丁醇提取部位清除 DPPH、ABTS自由
基的能力和还原 Fe3 +能力均高于贵州产的。
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