全 文 ：2016 年 10 月 第 18 卷 第 10 期 中国现代中药 Mod Chin Med Oct. 2016 Vol. 18 No. 10
·专题·
△ ［基金项目］ 新疆维吾尔自治区自然科学基金 (2015211C025)
* ［通信作者］ 周晓英，教授，硕士生导师，研究方向:天然药物的质量控制与活性筛选;E-mail:zhouxiaoying4@ 163. com
毛头牛蒡子抗氧化和降血糖的有效部位筛选研究
△
骆秀珍1，文娥2，田树革3，周晓英1*
(1. 新疆医科大学 药学院，新疆 乌鲁木齐 830011;
2. 新疆医科大学 中医学院，新疆 乌鲁木齐 830011;
3. 新疆医科大学 中心实验室，新疆 乌鲁木齐 830011)
［摘要］ 目的:筛选出毛头牛蒡子中抗氧化和降血糖的有效部位。方法:将毛头牛蒡子粗多糖提取物经 AB-8
大孔树脂脱色纯化，依次采用水和 20%、40%、60%乙醇水进行洗脱，以 DPPH 自由基清除活性、还原力的测定、
羟基自由基清除活性和超氧阴离子清除活性 4 项指标研究不同洗脱部位的抗氧化活性，采用体外 α-葡萄糖苷酶活性
测定毛头牛蒡子提取物不同部位的降血糖活性。结果:毛头牛蒡子 20%乙醇水洗脱部位的抗氧化活性和降血糖活性
均强于其他部位。结论:毛头牛蒡子抗氧化和降血糖的活性部位应为 20%乙醇水洗脱部位。
［关键词］ 毛头牛蒡子;抗氧化;降血糖
Study on Screening of Effective Parts from Arctium tomentosum Mill. Seeds
by Antioxidant and Hypoglycemic Activity
LUO Xiuzhen1，WEN E2，TIAN Shuge3，ZHOU Xiaoying1*
(1. Pharmacy College，Xinjiang Medical University，Urumqi 830011，China;
2. College of TCM，Xinjiang Medical University，Urumqi 830011，China;
3. Center of LAB，Xinjiang Medical University，Urumqi 830011，China)
［Abstract］ Objective:To screen the effective parts from Arctium tomentosum Mill. seeds by antioxidant and
hypoglycemic activity. Methods:The extracts were purified by AB-8 macroporous resin，eluted with water and 20%，40%，
60% ethanol. The antioxidant activities were examined from the aspects of reducing power，scavenging rate of DPPH，hydroxyl
and superoxide anion free radicals respectively. The hypoglycemic activity was examined by α-glucosidase inhibitory activities．
Ｒesults:The antioxidant activity and hypoglycemic activity in 20% ethanol elution was higher than other parts. Conclusion:
The active site of A. tomentosum seeds should belong to the 20% ethanol elution parts.
［Keywords］ Arctium tomentosum Mill. seeds;antioxidant activity;hypoglycemic activity
doi:10． 13313 / j． issn． 1673-4890． 2016． 10． 006
毛头牛蒡子为菊科牛蒡属植物毛头牛蒡 Arctium
tomentosum Mill. 的干燥成熟果实，维吾尔语名为
“可热可孜乌拉盖”，在新疆分布广泛。毛头牛蒡的
根和叶在维吾尔民间用于治疗风湿痛及皮肤痒痛，
种子被认为是牛蒡子的伪品［1］，主要用于风热感冒，
咳嗽痰多，麻疹，咽喉肿痛，痄腮丹毒，痈肿疮
毒［2］。有研究表明毛头牛蒡子醇提物的醋酸乙酯和
正丁醇萃取部分具有一定的抗氧化活性［3］，但关于
毛头牛蒡子提取物不同洗脱部位的体外抗氧化和降
血糖活性的研究尚未见报道，因此本文通过对毛头
牛蒡子活性部位的筛选为毛头牛蒡子药理活性的研
究提供理论依据。
1 仪器与试药
1. 1 仪器
XS105 型十万分之一电子天平(瑞士梅特勒-托
利多) ;Spectra Max190 酶标仪(美国分子仪器) ;紫
外可见分光光度计(澳大利亚 GBC 科学仪器公司) ;
TGL16B离心机(上海安亭科学仪器厂)。
·5621·
2016 年 10 月 第 18 卷 第 10 期 中国现代中药 Mod Chin Med Oct. 2016 Vol. 18 No. 10
1. 2 试药
毛头牛蒡子采集于新疆阿勒泰地区(经新疆医科
大学中医学院李永和主任药师鉴定为毛头牛蒡的干
燥成 熟 果 实) ;α-葡 萄 糖 苷 酶 (Sigma，批 号:
129K1426) ，对-硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷(Sigma
公司，批号:026K1516) ，阿卡波糖 (Acarbose，
Sigma 公司，批号:16869) ;DPPH(Sigma 公司) ;
其余试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2. 1 样品的制备
毛头牛蒡子粉碎后，加 95% 乙醇水回流提取
2 次，每次 2 h，以除去脂溶性杂质，过滤，药渣挥
干溶剂，加蒸馏水在 90 ℃提取 1 h，提取 2 次，合
并提取液，浓缩，加入 1 /4 体积的 Sevag 试剂 ［三
氯甲烷-正丁醇(4 ∶1)的混合溶液剧烈振摇 15 min，
静置，除去下层蛋白质变性层，重复以上操作直到
无白色絮状物产生为止。取上层多糖液加入适量乙
醇使终浓度为 80%进行沉淀，4 ℃下静置过夜。离
心，收集沉淀，置干燥箱中干燥得粗多糖。
大孔吸附树脂用 95%乙醇水浸泡 24 h，湿法装
柱，并用 95%乙醇水流动冲洗，至流出的乙醇加水
(1∶5)不产生浑浊为止，然后用大量蒸馏水洗至无醇
味，待用。将毛头牛蒡子粗多糖溶于水中，上样，
依次用水，20%、40%、60%乙醇水洗脱，收集洗
脱液，每次用 Molish 反应检验有无多糖的流出，洗
至无多糖流出，浓缩，冷冻干燥，备用。依次命名
为 a、b、c、d。
2. 2 毛头牛蒡子不同洗脱部位抗氧化活性的研究
2. 2. 1 清除 DPPH自由基能力的测定 分别吸取不同
浓度(0. 1 ～ 5. 0 g·L －1)的样品溶液 2. 00 mL，加入
1. 5 mmol·L －1的 DPPH乙醇溶液 3. 00 mL，摇匀，室
温下置黑暗处 30 min，517 nm 处测定吸光度值(Vc
作为阳性对照)［4-5］。按公式(1)计算清除能力，结
果见表 1。
清除能力 S(%)= ［1 －(C － B)/A］ × 100%
(1)
式中:A—未加多糖液时溶剂的吸光度，
B—多糖液的吸光度，
C—加多糖液后溶液的吸光度。
表 1 毛头牛蒡子粗多糖不同洗脱部位各浓度的 DPPH自由基清除活性
组别
清除率(%)
0. 1 g·L －1 0. 5 g·L －1 1. 0 g·L －1 2. 0 g·L －1 3. 0 g·L －1 4. 0 g·L －1 5. 0 g·L －1
a 9. 26 22. 98 31. 69 38. 02 43. 90 49. 89 55. 55
b 16. 43 36. 86 48. 65 55. 14 61. 51 68. 10 75. 35
c 4. 67 11. 22 15. 66 18. 89 22. 67 23. 44 24. 89
d 1. 94 8. 60 11. 39 13. 55 14. 95 16. 02 16. 12
Vc 61. 78 80. 24 92. 29 90. 77 96. 63 93. 81 94. 03
由表 1结果可以看出 a ～ d对 DPPH自由基均具有
一定的清除作用，其中 b 的清除活性高于其他 3 个部
位，清除率高达 75. 35%，且随着浓度的增高清除率也
在增加，但 a、b、c、d 对 DPPH 自由基的清除活性
(IC50依次为 3. 962，1. 209，48. 456，147. 594 g·L
－1)均
低于阳性对照组 Vc(IC50 =0. 048 g·L
－1)。
2. 2. 2 还原力的测定 分别吸取不同浓度(0. 1 ～
5. 0 g·L －1)的样品溶液 1. 00 mL，依次加入 2. 5 mL
(pH =6. 6，0. 2 mol·L －1)磷酸盐缓冲液和 5 mL 1%
的铁氰化钾溶液，混匀后 50 ℃保温 20 min;加三氯
乙酸 5 mL，混匀后离心 10 min(4 000 r·min －1)。取
2. 5 mL上清液，依次加入去离子水和氯化铁溶液，
摇匀后在室温下反应 10 min，700 nm 处测定吸光度
(Vc作为阳性对照)［6］。
由表 2 结果可以看出，a、b、c均具有较强的还
原力，吸光度值大于 0. 5，在 0. 1 ～ 5. 0 g·L －1浓度范
围内具有良好的线性关系，其中 b 的还原能力最强，
a和 c还原能力接近，但明显低于阳性对照组，d 洗
脱部位的还原能力较弱。
2. 2. 3 清除羟基自由基能力的测定 分别吸取不同
浓度(0. 1 ～ 5. 0 g·L －1)的样品溶液 1. 00 mL，依次加
入 4. 5 mmol·L －1硫酸亚铁溶液、水杨酸-乙醇溶液，
再加入 1. 00 mL H2O2启动反应，摇匀在 37 ℃水浴放
置 0. 5 h，510 nm 处测定吸光度值，计算清除率，
·6621·
2016 年 10 月 第 18 卷 第 10 期 中国现代中药 Mod Chin Med Oct. 2016 Vol. 18 No. 10
清除率公式同 2. 2. 1(Vc作为阳性对照)［7-8］。
由表 3 结果可以看出，b 具有显著的羟基自由
基清除活性，当 b的浓度为 5 g·L －1时，清除率高达
85. 34%。a也具有一定的清除活性，但清除率低于
b，其余两个洗脱部位清除活性较弱。Vc 的清除活
性(IC50 = 0. 089 g·L
－1)明显高于 a、b、c、d(IC50依
次为 2. 420，0. 768，18. 446，163. 137 g·L －1)。
2. 2. 4 清除超氧阴离子能力 分别吸取不同质量浓
度(0. 1 ～ 5. 0 g·L －1)的样品溶液 0. 50 mL，加入
3. 00 mL Tris-HCl缓冲液(pH = 8. 2)混合，在 30 ℃
水浴中保温 20 min，然后再加入邻苯三酚溶液，混
匀后在水浴中反应 5 min(25 ℃) ，最后加入 1. 00 mL
浓盐酸终止反应，420 nm 处测吸光度值，清除率公
式同 2. 2. 1(Vc作为阳性对照)［9-11］。
由表 4 结果可以看出，a、b、c、d 均具有一定
的清除活性，b对超氧阴离子的清除作用最强(IC50 =
1. 121 g·L －1) ，但同浓度下的清除率均远低于阳性
对照组(IC50 = 0. 089 g·L
－1) ，a、c 和 d 的清除作用
较弱(IC50依次为 5. 002、15. 500、11 174. 731 g·L
－1) ，
当 d的浓度为 5 g·L －1时，清除活性仅为 9. 67%。
2. 3 毛头牛蒡子不同洗脱部位降血糖活性的研究
根据已有方法进行改进［12-14］，反应体系:测定
组(Ati) ，112 μL 磷酸钾缓冲液，加入 0. 2 U·mL －1
α-葡萄糖苷酶溶液 20 μL，8 μL 的待测液，37 ℃恒
温反应 15 min 后，加入 PNPG 溶液 20 μL，恒温
37 ℃反应 15 min，反应完成之后，加入 Na2CO3溶液
80 μL，在波长 405 nm下测定 A值;空白对照组(Ab)，
表 2 毛头牛蒡子粗多糖不同洗脱部位各浓度的还原能力
组别
吸光度(A)
0. 1 g·L －1 0. 5 g·L －1 1. 0 g·L －1 2. 0 g·L －1 3. 0 g·L －1 4. 0 g·L －1 5. 0 g·L －1
a 0. 138 0. 205 0. 281 0. 354 0. 471 0. 515 0. 678
b 0. 235 0. 486 0. 655 0. 712 0. 889 1. 002 1. 148
c 0. 127 0. 234 0. 356 0. 416 0. 502 0. 641 0. 673
d 0. 101 0. 152 0. 183 0. 217 0. 229 0. 218 0. 221
Vc 0. 716 2. 432 2. 438 2. 459 2. 431 2. 433 2. 501
表 3 毛头牛蒡子粗多糖不同洗脱部位各浓度的羟基自由基清除活性
组别
清除率(%)
0. 1 g·L －1 0. 5 g·L －1 1. 0 g·L －1 2. 0 g·L －1 3. 0 g·L －1 4. 0 g·L －1 5. 0 g·L －1
a 12. 61 28. 61 37. 19 46. 11 52. 93 56. 43 62. 42
b 23. 07 42. 61 52. 64 59. 16 69. 47 74. 49 85. 34
c 5. 46 14. 82 19. 89 24. 57 28. 21 31. 86 32. 64
d 1. 06 7. 71 9. 84 11. 30 13. 83 14. 09 13. 96
Vc 45. 90 92. 48 91. 81 93. 96 94. 23 95. 57 93. 96
表 4 毛头牛蒡子粗多糖不同洗脱部位各浓度的超氧阴离子清除活性
组别
清除率(%)
0. 1 g·L －1 0. 5 g·L －1 1. 0 g·L －1 2. 0 g·L －1 3. 0 g·L －1 4. 0 g·L －1 5. 0 g·L －1
a 19. 00 30. 46 34. 90 39. 35 44. 74 48. 78 51. 07
b 19. 94 39. 34 46. 07 52. 41 62. 72 68. 50 79. 36
c 4. 69 15. 97 17. 99 22. 95 26. 04 29. 93 38. 79
d 2. 49 10. 49 12. 71 12. 43 12. 43 11. 87 9. 67
Vc 45. 90 92. 48 91. 81 93. 96 94. 23 95. 57 93. 96
·7621·
2016 年 10 月 第 18 卷 第 10 期 中国现代中药 Mod Chin Med Oct. 2016 Vol. 18 No. 10
与测定组的区别是本组不加抑制剂和 α-葡萄糖苷酶;
未加抑制剂测试组(At0) ，与测定组的区别是本组不
加抑制剂;未加酶空白组(Abi) ，与测定组的区别是
本组未加 α-葡萄糖苷酶;以阿卡波糖为阳性对照。
按公式(2)计算抑制率。
抑制率(%)= {(At0 －Ab)－ ［(Ati －Ab)－(Abi －Ab)］}
/(At0 － Ab)× 100% (2)
由表 5 可以看出毛头牛蒡子不同洗脱部位除了 d
对 α-葡萄糖苷酶无抑制作用外，a、b、c 均具有较
好的抑制作用，且抑制作用大于阳性对照。抑制率
大小顺序为 b ＞ a ＞ c ＞阿卡波糖 ＞ d。
表 5 毛头牛蒡子不同洗脱部位的 α-葡萄糖苷酶抑制活性
组别 IC50 /g·L －1
a 0. 658
b 0. 487
c 1. 036
d
阿卡波糖 1. 315
3 讨论
本实验通过研究毛头牛蒡子不同洗脱部位清除
DPPH自由基活性、羟基自由基活性、超氧阴离子
活性及还原力能力的测定对其中的抗氧化活性部位
进行筛选，同时采用体外 α-葡萄糖苷酶抑制活性对
其降血糖活性进行研究，结果发现毛头牛蒡子 20%
乙醇水洗脱部位抗氧化及降血糖活性最强。并且通
过对毛头牛蒡子不同洗脱部位化学成分的初步研究，
发现 20%乙醇水洗脱部位的多糖含量最高，结合相
关文献［15-16］推测其抗氧化和降血糖活性可能与多糖
类成分有关，具体有效成分组成及作用机制有待于
进一步研究。
参考文献
［1］ 刘勇民．维吾尔药志［M］．乌鲁木齐:新疆科技卫生出版
社，2000:132．
［2］ 贾晓光．新疆特色药用植物图谱Ⅰ［M］．北京:科学出版
社，2013:20．
［3］ 张浩科，葛亮，田树革，等． 毛头牛蒡子醇提物抗氧化活
性研究［J］．西北药学杂志，2010，25(5) :346-348．
［4］ Cheng H Ｒ，Feng S L，Jia X J，et al． Structural
characterization and antioxidant activities of polysaccharides
extracted from Epimedium acuminatum［J］． Carbohydr
Polym，2013，92(1) :63-68．
［5］ Li S Q，Shah N P． Antioxidant and antibacterial activities of
sulphated polysacchar-ides from Pleurotus eryngii and
Streptococcus thermophilus ASCC 1275［J］． Food Chem，
2014，165:262-270．
［6］ Kong F L，Zhang M W，Kuang Ｒ B，et al． Antioxidant
activities of different fractions of polysaccharide purified
from pulp tissue of litchi (Litchi chinensis Sonn．) ［J］．
Carbohydr Polym，2010，81(3) :612-616．
［7］ Mao G H，Zou Y，Feng W W，et al． Extraction，preliminary
characterization and antioxidant activity of Se-enriched
Maitake polysaccharide［J］． Carbohydr Polym，2014，101:
213-219．
［8］ Jiang Y Y，Wang L，Zhang L，et al． Optimization of
extraction and antioxidant activity of polysaccharides from
Salvia miltiorrhiza Bunge residue［J］． Carbohydr Polym，
2015，79:533-541．
［9］ Ye C L，Huang Q． Extraction of polysaccharides from herbal
Scutellaria barbata D． Don (Ban-Zhi-Lian) and their
antioxidant activity［J］． Carbohydr Polym，2012，89(4) :
1131-1137．
［10］ Liu F，Liu W H，Tian S G． Artificial neural network
optimization of Althaea rosea seeds polysaccharides and its
antioxidant activity［J］． Int J of Biol Macromol，2014，70:
100-107．
［11］ Zhang J J，Ma Z，Zheng L，et al． Purification and antioxidant
activities of intracellular zincpolysaccharides from Pleurotus
cornucopiae SS-03［J］． Carbohydr Polym，2014，111:947-954．
［12］ Li T，Zhang X D，Song Y W，et al． A microplate-based
screening method for alpha-glucosidase inhllibiltors［J］．
Chin J Clin Pharmacol Ther，2005，10(10) :1128-1134．
［13］张燕，李琳琳，毛新民，等． 新疆昆仑雪菊 5 种提取物对
α-葡萄糖苷酶活性的影响［J］． 中国实验方剂学杂志，
2011，17(7) :166-169．
［14］肖小华，王丽华，徐丽瑛，等．栀子抑制 α-葡萄糖苷酶活
性成分研究［J］． 中国实验方剂学杂志，2013，19(8) :
210-212．
［15］郭瑞华，翟丽，刘正猛，等．豆豉及其多糖对 α-葡萄糖苷
酶抑制作用的研究及豆豉中降糖有效成分的初步分析
［J］．中药材，2005，28(1) :38-40．
［16］魏秀娟，向发椿，崔明筠，等． 铁苋菜多糖体外抗氧化研
究［J］．中国实验方剂学杂志，2013，19(3) :197-200．
(收稿日期 2016-01-15)
·8621·