全 文 :第 32 卷 第 10 期
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中 华 中 医 药 学 刊
CHINESE ARCHIVES OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
Vol. 32 No. 10
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DOI:10. 13193 / j. issn. 1673-7717. 2014. 10. 003
石香薷总黄酮的体外抗氧化作用研究
张琦1,2,吴巧凤1,朱文瑞1,刘鑫1
(1.浙江中医药大学药学院,浙江 杭州 310053;2.浙江省中医院,浙江 杭州 310006)
摘 要:目的:研究石香薷总黄酮的体外抗氧化活性。方法:采用 DPPH 法、邻苯三酚自氧化法和 FRAP 法,
考察石香薷总黄酮对 DPPH自由基、O2 -的清除能力和 Fe
2 +离子的还原能力。结果:石香薷总黄酮对 DPPH自由
基和 O2 -具有较好的清除能力,对 Fe
2 +离子具有较强的还原能力。结论:石香薷总黄酮具有显著的抗氧化活性,
提示黄酮类化合物可能是石香薷发挥抗氧化活性的主要物质基础。
关键词:石香薷;总黄酮;体外;抗氧化
中图分类号:R932 文献标志码:A 文章编号:1673-7717(2014)10-2317-03
Anti - oxidation Effects of Total Flavonoids from Mosla Chinensis Maxim
ZHANG Qi1,2,WU Qiaofeng1,ZHU Wenrui1,LIU Xin1
(1. College of Pharmacy,Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310053,Zhejiang,China;
2. Zhejiang Provincial Hospital of TCM,Hangzhou 310053,Zhejiang,China)
Abstract:Objective:To study the antioxidant activity of total flavonoids from Mosla chinensis Maxim. Methods:DPPH
assay was used to evaluate the DPPH radical scavenging activities of total flavonoids from Mosla chinensis Maxim and py-
rogallol autoxidation method was used to evaluate the 02 - radical scavenging activities of them,and FRAP assay was used
to evaluate the Fe2 + reducing power of them. Results:The total flavonoids from Mosla chinensis Maxim exhibited good DP-
PH radical and 02 - radical scavenging activities and good Fe
2 + reducing power. Conclusions:The flavonoids from Mosla
chinensis Maxim extract showed good antioxidant activities in vitro,and the flavonoids may be the main components of the
extract that play anti - oxidant activities.
Key words:Mosla chinensis Maxim;total flavonoids;in vitro;antioxidant
收稿日期:2014 - 06 - 05
基金项目:国家自然科学基金项目(81274030 /H2803);浙江省自然
科学基金项目(LY12H27008)
作者简介:张琦(1977 -),女,主管中药师,研究方向:中药有效成
分分析。
通讯作者:吴巧凤(1963 -),女,教授,博士研究生导师,研究方向:
中药活性成分研究与产品开发。E-mail:wqfyjm@ sina.
com。
随着社会科学的飞速发展和生活水平的日趋提高,人
们对健康长寿的渴望超过了任何一个历史时期,促使人们
对衰老机制的不断深入研究,使得延缓衰老成为当今社会
的一个前沿课题。现代分子生物学研究表明,生物体在衰
老、应激、疾病的情况下,产生过量的自由基可引起生物膜
脂质、蛋白质和 DNA的氧化性损伤,从而引起动脉粥样硬
化、中风、肝硬化、癌症、衰老等多种疾病[1 - 3]。目前使用较
多的合成抗氧化剂(如维生素 C、维生素 E 等),对人体具
有潜在的肝不良反应[4 - 5]。在崇尚和回归自然的今天,人
们更倾向于植物来源的天然抗氧化剂。天然抗氧化剂常含
有多种不同的抗氧化活性成分,能抗衰老、清除和抑制体内
自由基的产生,其抗氧化能力甚至比合成抗氧化剂更强,且
高效、低毒。故从植物资源中寻找天然抗氧化剂是一条重
要的途径[6 - 7]。
石香薷为唇形科石荠苧属植物 Mosla chinensis Maxim
的全草,具有发汗解表、理气化湿等功效,主治夏月感冒、腹
疼泄泻和中暑呕恶等症[8]。现代研究发现石香薷中主要
含有挥发油、黄酮类等活性成分,当前对挥发油的活性成分
及药效研究报道较多,对石香薷黄酮类化合物的抗氧化作
用较少报道。故本文在对石香薷总黄酮提取工艺进行优化
的基础上,采用大孔树脂精制总黄酮,对精制后的总黄酮进
行体外抗氧化实验,采用 DPPH 法、邻苯三酚自氧化法和
FRAP法,考察石香薷总黄酮对 DPPH 自由基、O2 -的清除
能力和 Fe2 +离子的还原能力。明确其抗氧化活性,为寻找
疗效确切的天然抗氧化剂提供实验依据。
1 实验材料与仪器
1. 1 试药
石香薷购于杭州华东医药有限公司参茸分公司,经浙
江中医药大学药学院药用植物副教授俞冰鉴定为(Mosla
chinensis Maxim)。芦丁标准品(中国药品生物制品检定
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所,批号:100226);1,1 -二苯基 - 2 -苦肼基(Sigma 公司,
批号:S44112 - 089);三羟甲基氨基甲烷(国药集团化学试
剂有限公司,批号:F20080320);维生素 C(浙江瑞新药业股
份有限公司,批号:20120333);其他试剂均为分析纯。
1. 2 仪器
HH - S 型水浴锅(巩义市英峪予华仪器厂);BS110S
电子天平(北京赛多利斯天平有限公司);UV - 2600a 型紫
外可见分光光度计(上海尤尼柯有限公司)。
2 实验方法
2. 1 供试品溶液的制备
称取石香薷粉末 30 g,加 18 倍量 60%的乙醇,于 90 ℃
回流提取 2. 16 h,提取液抽滤,减压浓缩至提取液无醇味,
低温真空干燥,得石香薷粗黄酮。取适量粗黄酮粉末,采用
HDP 300 大孔树脂分离纯化,将洗脱液浓缩,低温真空干
燥,置于 4 ℃冰箱中保存备用,得精制总黄酮,实验时配制
成总黄酮含量为 77. 26 mg /mL 浓度的溶液,作为供试品溶
液。
2. 2 体外抗氧化实验
2. 2. 1 对 DPPH自由基的清除作用 分别取稀释后不同
浓度的石香薷总黄酮供试品溶液 0. 5 mL,置 10 mL 试管
中,加入 2. 5 mL 浓度为 0. 10 mmol /L 的 DPPH 溶液,室温
避光反应 30 min,同时以 95%乙醇为空白,于 517 nm 波长
处测定吸光度,并以相应浓度的维生素 C 溶液作阳性对
照。按照下列公式计算 DPPH 自由基清除率,并进一步计
算其半数抑制率 IC50
[9 - 10]。
DPPH自由基清除率 =
A0 -(As - Ac)
A0
× 100%
式中,As ─ 0. 5mL 石香薷总黄酮 供 试 品 溶 液
+ 2. 5 mLDPPH溶液的吸光度值
Ac─0. 5 mL石香薷总黄酮供试品溶液 + 2. 5 mL 95%
乙醇的吸光度值
A0─0. 5 mL蒸馏水 + 2. 5 mL DPPH溶液的吸光度值
2. 2. 2 对超氧阴离子的抑制作用 ①邻苯三酚自氧化速
率的测定:取 0. 05mol /L Tris - HCl 缓冲溶液(pH = 8. 2)
4. 5 mL、蒸馏水 0. 5 mL,置 15 mL 塑料离心试管中,混匀,
于 37℃水浴中保温 20 min,取出后立即加入 37 ℃预热的
25 mmol /L的邻苯三酚 0. 4 mL,迅速摇匀后倒入比色皿中,
以 10 mmol /L HCl溶液为参比,于 325 nm波长下,每隔 30 s
测定吸光度,计算线性范围内每分钟内吸光度的变化,记录
结果。并以时间的对数值为横坐标(X)、吸光度值为纵坐
标(Y)进行线性回归,计算回归方程[11 - 12]。
②对邻苯三酚自氧化反应体系的影响:分别取 0. 05
mol /L Tris - HCl缓冲溶液(pH = 8. 2)4. 5 mL、稀释后加不
同浓度的石香薷总黄酮供试品溶液 0. 5 mL,置 15 mL离心
试管中,混匀,于 37 ℃水浴中保温 20 min,取出后立即加入
37 ℃预热的 25 mmol /L的邻苯三酚 0. 4 mL,迅速摇匀后倒
入比色皿中,以 10 mmol /L HCl 溶液为参比,于 325 nm 波
长下,每隔 30 s测定吸光度,计算线性范围内每分钟内吸
光度的变化,记录结果。以时间的对数值为横坐标(X)、吸
光度值为纵坐标(Y)进行线性回归,计算回归方程。并根
据“2. 2. 2. 1”项的测定结果,按以下公式计算石香薷总黄
酮供试品溶液对邻苯三酚自氧化的抑制率。
抑制率(%)=
V0 - V1
V0
× 100%
2. 2. 3 对 FRAP还原能力的影响 分别取稀释后不同浓
度的石香薷总黄酮供试品溶液 0. 3 mL,加入 0. 2 mol /L pH
为 6. 6 的磷酸缓冲液 1. 5 mL及 1%的铁氰化钾溶液 1 mL,
50 ℃水浴保温 20 min后,加入 10%三氯乙酸 1 mL,混匀后
加入蒸馏水 2. 5 mL 及 0. 1%三氯化铁 0. 1 mL,于 700 nm
波长处测定溶液的吸光度,并以相应浓度的维生素 C 溶液
作阳性对照。
3 结果与分析
3. 1 石香薷总黄酮对 DPPH自由基的清除作用
由图 1 可知,石香薷总黄酮和维生素 C 对 DPPH 自由
基有较好的清除作用,且在试验浓度范围内,对 DPPH自由
基的清除作用均呈较好的量效关系,且当石香薷总黄酮浓
度为 34. 9 μg /mL 时,其对 DPPH 自由基的清除率约为
80%,与浓度为 16. 2 μg /mL 的维生素 C 溶液基本相当。
石香薷总黄酮对 DPPH 自由基清除的 IC50对应的浓度为
18. 6 μg /mL。
图 1 石香薷总黄酮供试品溶液对 DPPH自由基的清除作用
3. 2 石香薷总黄酮对超氧阴离子抑制作用
3. 2. 1 邻苯三酚自氧化速率的测定结果 采用邻苯三酚
自氧化法,利用 O2 -清除剂能使邻苯三酚自氧化产物在 325
nm波长处的吸收峰受到抑制这一特点,用紫外分光光度计
进行检测,间接测得对 O2 -的清除率。以时间对数值 X 为
横坐标,吸光度值 Y为纵坐标,进行线性回归,得回归方程
Y =0. 5595X + 0. 3622,R2 = 0. 9964,其斜率即为邻苯三酚
自氧化反应速率:V0 = 0. 5595。
3. 2. 2 石香薷总黄酮对邻苯三酚自氧化反应体系的影响
以时间的对数值 X 为横坐标,吸光度值 Y 为纵坐标,进
行线性回归,如表 1 所示,得各浓度的回归方程和相关系
数,其斜率即为加入石香薷总黄酮供试品溶液后的邻苯三
酚自氧化反应速率(V1),并进一步计算其各自的抑制率。
由表 1 可知,石香薷总黄酮对超氧阴离子具有一定的
抑制作用,且其抑制作用随着浓度的增加而逐渐增强。即
在试验浓度范围内,对超氧阴离子的抑制作用呈一定的量
效关系。
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表 1 石香薷总黄酮对邻苯三酚自氧化速率的影响结果
浓度(mg /mL) 回归方程 相关系数(R2) 反应速率 抑制率(%)
0. 09 Y = 0. 4934X + 0. 5628 0. 9967 0. 4934 11. 81
0. 29 Y = 0. 3167X + 0. 8353 0. 9924 0. 3167 43. 40
0. 58 Y = 0. 1972X + 0. 9905 0. 9733 0. 1972 64. 75
3. 3 石香薷总黄酮对 FRAP还原能力的测定结果
测定天然物质还原能力的方法,最常用的为 FRAP法,
其原理是:在低 pH 下,抗氧化剂(还原剂)将 Fe3 +还原成
Fe2 +,与显色剂(如三吡啶三嗪、硫氰酸铵等)反应,在 700
nm显色波长处有最大吸收。结果以 Fe2 +当量或相对于标
准抗氧化剂的能力来表示。故以样品的浓度 X 为横坐标,
以反应体系吸光度值 Y 为纵坐标,进行回归分析,并进一
步计算其回归方程和相关系数,结果见表 2 及图 2。
表 2 还原力拟合方程
样品 回归方程 相关系数(R2)
石香薷总黄酮 Y =3. 6163X - 0. 0254 0. 9940
维生素 C Y =0. 0062X + 0. 0302 0. 9363
由图 2 可知,随着维生素 C 和石香薷总黄酮浓度的增
加,其还原能力也随之增强,并在实验浓度范围内,对 Fe3 +
的还原能力均呈一定的量效关系。且当石香薷总黄酮浓度
为 143 μg /mL时,其对 Fe3 +的还原能力约与 69. 7 μg /mL
的维生素 C溶液相当。
图 2 石香薷总黄酮的对 FRAP还原能力的测定结果
4 讨 论
DPPH法、邻苯三酚自氧化法和 FRAP 法都是基于紫
外 -可见分光光度法以测定样品的抗氧化活性,是体外测
定物质抗氧化能力的常用方法。这三种方法可从不同角度
反映抗氧化活性[13]。若样品能清除 DPPH自由基,则表明
其具有降低烷基自由基、羟基自由基和超氧阴离子浓度以
及抑制脂质过氧化链反应的作用。因此,可于 517 nm波长
下考察其吸光度的变化来评价样品对 DPPH自由基的清除
作用,进而评价样品的抗氧化能力[14];邻苯三酚在碱性条
件下可迅速自氧化,并释放出 O -2 ,生成有色的中间产物,
随着中间产物的生成,吸光度值越来越大,而抗氧化剂则会
阻碍邻苯三酚自氧化反应发生,降低其吸光度的增长速率,
进而评价样品抗氧化能力的强弱[15]。FRAP法则是测定待
测物质将 Fe3 +还原为 Fe2 +的能力,其吸光度代表黄酮物质
的还原能力,吸光度越大,表示其还原能力越强[16]。故本
文将三种方法相结合,可以较全面地反映被测物质的抗氧
化能力。
本文采用 DPPH法、邻苯三酚自氧化法和 FRAP 法对
石香薷总黄酮的体外抗氧化活性进行了考察。研究表明:
石香薷总黄酮具有清除各种活性氧自由基和抑制脂质过氧
化反应、抑制机体脂质生物膜损伤等作用,因此,石香薷
总黄酮可作为一种天然抗氧化剂,清除体内正常代谢所
产生的羟自由基、超氧阴离子等活性氧自由基,避免自
由基失衡而引发恶性肿瘤和机体快速衰老等疾病。本
文研究结果可为石香薷总黄酮的进一步开发利用提供
科学的实验依据。
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