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扁担藤不同极性成分抗氧化活性研究



全 文 :[收稿日期] 20120613(009)
[基金项目] 广西区教育厅科研项目(201106LX439) ;右江民族医学院普高学生科研项目(右医科字[2010]49 号)
[通讯作者] * 潘乔丹,硕士学位,从事植物资源的开发利用研究,Tel:0776-2849498,E-mail:panqiao112@ 163. com
扁担藤不同极性成分抗氧化活性研究
潘乔丹* ,熊圆圆,陈文东,杜清华,蒙全玉
( 右江民族医学院,广西 百色 533000)
[摘要] 目的:研究扁担藤不同极性成分体外抗氧化活性。方法:以抗坏血酸和茶多酚为阳性对照,采用铁离子还原 /
抗氧化能力(FRAP)、清除羟自由基(OH·)和[2,2'-连氨-(3-乙基苯并噻唑林-6-磺酸)二氨盐]自由基(ABTS +·)测定法,评价
扁担藤总提取物、石油醚层、乙酸乙酯层、正丁醇层和水层 5 个不同极性成分在质量浓度为 0. 005 ~ 0. 050 g·L -1范围内对铁离
子的还原 /抗氧化能力和清除 OH·,ABTS +·能力。结果:扁担藤不同极性成分的 Fe3 +还原 /抗氧化能力均弱于抗坏血酸,除水
层外,均强于茶多酚;当浓度为 0. 050 g·L -1时,不同极性成分的铁离子还原 /抗氧化能力为:抗坏血酸(FRAP值 2 377. 8)>总
提取物(FRAP值 683. 8)>乙酸乙酯层(FRAP 值 419. 8)>石油醚层(FRAP 值 201. 8)>正丁醇层(FRAP 值 185. 8)>茶多酚
(FRAP值73. 8)>水层(FRAP值63. 8) ;乙酸乙酯层清除OH·的能力(IC50 0. 028 g·L
-1)均强于抗坏血酸(IC50 0. 044 g·L
-1)和茶
多酚(IC50 0. 032 g·L
-1) ;各不同极性成分清除 ABTS +·的能力均强于茶多酚(IC50 0. 416 g·L
-1) ,且乙酸乙酯层(IC50 0. 008 g·
L -1)强于抗坏血酸(IC50 0. 011 g·L
-1)。结论:扁担藤具有较好的抗氧化能力,为开发功能性抗氧化剂提供科学依据。
[关键词] 扁担藤;抗氧化活性;铁离子还原 /抗氧化能力法;羟自由基 (OH·) ;2,2'-连氨-(3-乙基苯并噻唑林-
6-磺酸)二氨盐自由基测定法
[中图分类号] R285. 5 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2013)01-0232-04
Antioxidant Activity of Different Polarity Chemical Constituents
from Tetrastigma planicaule
PAN Qiao-dan* ,XIONG Yuan-yuan,CHEN Wen-dong,DU Qing-hua,MENG Quan-yu
(Youjiang Medical University for Nationalities,Baise 533000,China)
[Abstract] Objective:To study the antioxidant activity of different polarity chemical constituents from
Tetrastigma planicaule. Method:The capacity of ferric reducing antioxidant power (FRAP)and scavenging
hydroxyl free radical (OH·)and [2,2 '-Azino-bis (3-ethylbenzo thia zoline-6-sulfonic acid)diammonium salt
radical (ABTS +·)of the total extracts,petroleum ether fraction,ethylacetate fraction,n-butanol fraction and water
fraction from T. planicaule were evaluated by FRAP assay,OH·scavenging assay,and ABTS +·scavenging assay
at different concentration (0. 005-0. 050 g·L -1). Results were compared with that of positive control vitamin C
(VC) and tea polyphenol. Result:First, ferric reducing antioxidant power of different polarity chemical
constituents from T. planicaule were weaker than VC,but higher than tea polyphenol except water fraction. When
the concentration of different polarity chemical constituents was 0. 050 g·L -1,ferric reducing antioxidant power was
as follows:VC (FRAP value 2 377. 8) > total extracts (FRAP value 683. 8) > ethyl acetate (FRAP value
419. 8) > petroleum ether (FRAP value 201. 8) > n-butanol (FRAP value 185. 8) > tea polyphenol (FRAP
value 73. 8) > water (FRAP value 63. 8). Secondly,the results demonstrated that OH·scavenging activity in
ethylacetate fraction (IC50 0. 028 g·L
-1)was higher than VC (IC50 0. 044 g·L
-1)and tea polyphenol (IC50 0. 032
g·L -1). Finaly,different polarity chemical constituents showed higher ABTS +· scavenging activity than tea
polyphenol (IC50 0. 416 g·L
-1) ,also ethylacetate fraction (IC50 0. 008 g·L
-1)was higher than VC (IC50 0. 011 g
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第 19 卷第 1 期
2013 年 1 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 19,No. 1
Jan.,2013
·L -1). Conclusion:T. planicaule has a strong antioxidative activity,which provides scientific basis for exploiting
functional antioxidant.
[Key words] Tetrastigma planicaule;antioxidant activity;FRAP assay;OH·;ABTS assay
扁担藤 Tetrastigma planicaule (Hook.)Gagnep,
又称扁藤、大芦藤、铁带藤、过江扁龙、扁骨风、腰带
藤、羊带风等,为葡萄科崖爬藤属大型木质藤本植
物,分布于中国、老挝、越南、印度和斯里兰卡等地,
我国主要分布于福建、广东、广西、贵州、西藏东南
部。扁担藤是我国南方地区的瑶族常用药材,根、
藤茎入药,主要用于治疗风湿性关节炎,风湿痹
痛,腰肌劳损,肌肉及筋骨疼痛,腰腿痛,半身不
遂,咳嗽,哮喘,荨麻疹,下肢溃疡等病症[1-2]。本
研究采用 FRAP 法、水杨酸法和 ABTS 法,对扁担藤
的抗氧化性能进行了考察。
1 材料
1. 1 仪器 DF-15 型台式连续投料粉碎机(温岭市
林大机械有限公司) ,DHG-9070A 型电热恒温鼓风
干燥箱(上海精宏实验设备有限公司) ,HHS-21-4 型
电热式恒温水浴锅(江苏金坛宏凯仪器厂) ,755B
紫外-可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公
司) ,FA1104 型电子天平(上海良平仪器仪表有限
公司) ,KQ5200DB型数控超声波清洗器(昆山市超
声仪器有限公司) ,RE-52AA型旋转蒸发仪(上海亚
荣仪器厂)。
1. 2 药材 扁担藤 Tetrastigma planicaule 2010 年 6
月采于广西靖西,由本院生物教研室黄元河老师鉴
定,实验用其茎,按传统方法加工干燥后粉碎,备用。
1. 3 试剂 三吡啶三吖嗪(tripyridyl-triazine,
TPTZ,Aladdin) ,2 2'-连氨-(3-乙基苯并噻唑林-6-磺
酸)二氨盐(ABTS,生工生物公司) ,抗坏血酸(天津
博迪化工股份有限公司) ,茶多酚(广州食品添加剂
公司) ,其他化学试剂均为分析纯。
2 方法
2. 1 样品溶液的提取和制备 将 0. 2 kg 干燥的扁
担藤粉碎,用 95%乙醇浸泡过夜后,回流提取 3 次,
每次 2 h,过滤,合并滤液,减压浓缩干燥,得总提取
物 EE(3. 71 g) ;在分液漏斗中将扁担藤总提物加水
混悬后,分别用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇溶剂进行
萃取,蒸干,得石油醚层 PE(0. 96 g)、乙酸乙酯层
EAE(0. 67 g)、正丁醇层 BE(0. 89 g)和水层 WE
(0. 37 g)的不同极性成分。取各不同极性成分样品
0. 10 g,用无水乙醇稀释至 0. 050 g·L -1的溶液备
用。并将各层提取物备用液用无水乙醇逐级稀释成
质量浓度为 0. 005,0. 010,0. 015,0. 020,0. 025,
0. 030,0. 040,0. 050 g·L -1的受试溶液。
2. 2 抗氧化活性测定
2. 2. 1 总抗氧化能力的测定(FRAP 法) 参照
Benzie[3]和宫智勇[4]的方法,在酸性条件下,抗氧化
剂将 Fe3 + TPTZ 还原成呈蓝色的 Fe2 + TPTZ,其在
593 nm处有强吸收。具体操作为:取 1. 5 μL 不同
浓度 FeSO4 溶液,加入 1. 5 mL 的 FRAP 工作液,
37 ℃水浴 1 h,以醋酸钠调零,在 593 nm 下测吸光
度(A) ,绘制标准曲线。分别移取质量浓度为
0. 010,0. 020,0. 030,0. 040,0. 050 g·L -1的各不同
极性成分受试溶液 1. 0 mL 于试管中,加入 1. 0 mL
FRAP工作液,以溶剂代替样品加入 FRAP工作液做
空白,测吸光度 A,各组实验组均做 3 次平行,取均
值。根据反应后的 A,在标准曲线上求得相应
FeSO4 的浓度(μmol·L
-1) ,定义为 FRAP 值。FRAP
值越大,抗氧化活性越强。
2. 2. 2 清除羟自由基(OH·)能力的测定(水杨酸
法) 利用 Fenton 反应法产生 OH·,OH·与水杨酸
反应产生有色物质,该产物在 λ510有强吸收峰。若
体系中加入清除 OH·的物质,则会减少有色物质生
成,吸光度降低[5-6]。具体操作为:分别移取质量浓
度为 0. 005,0. 010,0. 015,0. 020,0. 025 g·L -1的各
不同极性成分受试溶液 2. 0 mL于试管中,加入 1. 0
× 10 -2 mol·L -1 FeSO4 1. 0 mL,1. 0 × 10
-2mol·L -1水
杨酸-乙醇溶液 2. 0 mL,最后加入 30% H2O22. 0 mL
启动反应,于室温下反应 1 h。以蒸馏水调零,测
λ510样品的吸光度。考虑到试剂与提取物溶液的协
同增色效应,以蒸馏水 2. 0 mL 替代 30% H2O2 2. 0
mL,其他试剂与样品组相同。每份样品平行操作 3
次,取均值,计算公式为:
清除率 =
A0 -(A1 - A1 )
A0
× 100%
式中:A0-以溶剂代替样品液的吸光度;A1-样品
组的吸光度;A1 -蒸馏水代替 H2O2 的空白对照组吸
光度。
2. 2. 3 清除 ABTS +·能力的测定(ABTS法) 参考
Re等[7-8]的方法,并作适当修改。配制 ABTS +·储
备液:配制 2. 45 mmol·L -1 K2S2O8,用 K2S2O8 溶液
溶解 ABTS,配成 7 mmol·L -1 ABTS +·储备液,在室
·332·
潘乔丹,等:扁担藤不同极性成分抗氧化活性研究
温、避光条件下静置 12 ~ 16 h,这种储备液可稳定
3 ~ 4 d。配制 ABTS +·测定液:将 ABTS +·储备液以
磷酸盐缓冲液(10 mmol·L -1,pH 7. 4)稀释,使其吸
光度在 734 nm 波长处达到 0. 700 ± 0. 020。测定:
分别移取质量浓度为 0. 005,0. 010,0. 015,0. 020,
0. 025 g·L -1的各不同极性成分受试溶液 2. 0 mL
于试管中,各试管中加入 4. 0 mL ABTS +·测定液,准
确振荡 30 s,测定反应一定时间后 734 nm波长处的
吸光度,每份样品平行操作 3 次,取均值,计算公
式为:
清除率 =
A0 - A1
A0
× 100%
式中:A0-ABTS
+·测定液的吸光度;A1-样品组
的吸光度。
2. 2. 4 半清除率浓度计算 根据回归方程计算清
除率为 50%时的浓度(IC50 g·L
-1)。
3 结果
3. 1 总抗氧化能力测定 由图 1 可知,在 593 nm
处 FeSO4 浓度与吸光度在一定范围内呈线性剂量关
系,线性回归方程为:Y = 0. 000 5X - 0. 009 9(r =
0. 998 9)。根据不同极性成分反应后 A,在标准曲
线上求得相应 FeSO4 的浓度(μmol·L
-1) ,定义为
FRAP值。
图 1 不同极性成分的 FRAP值比较
表 1 不同极性成分的抗氧化活性
样品
水杨酸法 ABTS法
线性回归方程 r IC50 /g·L -1 线性回归方程 r IC50 /g·L -1
石油醚层 Y = 928. 8X - 0. 666 0. 995 9 0. 055 Y = 624. 8X - 2. 244 0. 998 3 0. 084
乙酸乙酯层 Y = 1 415. 4X + 9. 831 0. 996 1 0. 028 Y = 3 404. 8X + 21. 624 0. 963 1 0. 008
正丁醇层 Y = 239X + 12. 555 0. 995 1 0. 157 Y = 1 856. 2X - 3. 871 0. 998 6 0. 029
水层 Y = 284X - 0. 372 0. 995 6 0. 177 Y = 630. 4X + 14. 232 0. 995 0 0. 057
总提取物 Y = 853. 8X + 2. 543 0. 996 0 0. 056 Y = 1 063X - 0. 059 0. 998 0 0. 047
抗坏血酸 Y = 754X + 16. 59 0. 998 0 0. 044 Y = 5 831X - 15. 305 0. 999 1 0. 011
茶多酚 Y = 894X + 20. 95 0. 995 4 0. 032 Y = 121X - 0. 391 0. 996 7 0. 416
从图 1 可以看出,在实验浓度范围内,扁担藤不
同极性成分的 FRAP 值与浓度呈量效关系(r 均 >
0. 99)。FRAP值越大,其抗氧化活性越强。浓度改
变,扁担藤不同极性成分强弱也相应地改变。浓度
为 0. 01 ~ 0. 02 g·L -1时,Fe3 +还原抗氧化能力强弱
顺序为:抗坏血酸 >乙酸乙酯层 >总提取物 >正丁
醇层 > 石油醚层 > 水层 > 茶多酚;质量浓度为
0. 03 ~ 0. 05 g·L -1时,Fe3 +还原抗氧化能力顺序为:
抗坏血酸最强,总提取物、乙酸乙酯层、正丁醇层、石
油醚层、茶多酚次之,水层最弱;当质量浓度为 0. 05
g·L -1时,Fe3 + 还原抗氧化能力顺序为:抗坏血酸
(FRAP 2 377. 8)>总提取物(FRAP 683. 8)>乙酸
乙酯层(FRAP 419. 8)>石油醚层(FRAP 201. 8)>
正丁醇层 (FRAP 185. 8)>茶多酚(FRAP 73. 8)>
水层(FRAP 63. 8)。由此可见,除水层外,其余各不
同极性成分的 Fe3 +还原抗氧化能力均大于茶多酚。
3. 2 清除 OH·作用 OH·可以与生物体内的多种
分子作用,是对生物体毒性很强的一种自由基。对
OH·清除率是反映活性物质抗氧化能力的重要指
标[9]。水杨酸法清除自由基能力的测定结果及 IC50
见图 2,表 1。
A. 1. 4 μm-1. 2 MPa;B. 2. 8 μm-10 MPa;C. 5. 2 μm-0. 6 MPa
图 1 不同极性成分清除
OH·作用(× 10 000)
由图 2 可以看出,扁担藤不同极性成分对 OH·
都表现出一定程度的清除能力,并在实验浓度范围
内呈明显的量效关系,且清除率均不超过 50%。与
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中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 19,No. 1
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对照品抗坏血酸和茶多酚相比,在一定浓度范围内,
乙酸乙酯层清除率都小于两对照品,随着实验浓度
的增大,因乙酸乙酯层清除率的增大相较于两对照
品明显,达一定浓度时清除率超过两种对照品。根
据试样浓度与 OH·清除率的线性回归方程(r 值
均 > 0. 99)求出 IC50(表 1)。由 IC50及其与清除能
力大小成负相关(即 IC50越小则清除能力越强)的关
系,可知各不同极性成分对 OH·的清除能力顺序
为:乙酸乙酯层 > 茶多酚 > 抗坏血酸 > 石油醚
层 >总提取物 >正丁醇层 >水层。可见,扁担藤乙
酸乙酯层对 OH·的清除能力强于对照品抗坏血酸
和茶多酚。
3. 3 清除 ABTS +·作用 ABTS 法清除自由基能力
的测定结果及半数抑制率,分别见图 3,表 1。
图 2 不同极性成分清除 ABTS +自由基作用
扁担藤不同极性成分对 ABTS +·都表现出一定
程度的清除能力,并在实验浓度范围内呈明显的量
效关系。在质量浓度为 0. 005 ~ 0. 015 g·L -1时,乙
酸乙酯层对 ABTS +·的清除率均超过抗坏血酸,随
着浓度的增大,抗坏血酸对 ABTS +·的清除率不断
加大,而抗坏血酸质量浓度在 0. 020 g·L -1时对
ABTS +·的清除率已达100%,当浓度再增大时,其清
除率保持不变。根据试样浓度与 OH·清除率的线
性回归方程(除乙酸乙酯层外,其余 r均 > 0. 99) ,求
出 IC50(表 1)。由 IC50及其与清除能力大小成负相
关的关系,可知各不同极性成分对 ABTS +·的清除能
力顺序为:乙酸乙酯层 >抗坏血酸 >正丁醇层 >总
提取物 >水层 >石油醚层 >茶多酚。
4 讨论
研究表明,自由基和人类多种疾病有着密切的
关系。当机体内自由基产生过多或机体清除自由基
能力下降时,这些自由基对 DNA、蛋白质和脂质等
生物大分子产生氧化损伤作用,引起机体组织器官
发生各种病变。因此增强机体清除自由基的能力,
可以预防和治疗与自由基相关的疾病[10-12]。
本文采用 FRAP 法、水杨酸法和 ABTS 法对扁
担藤不同极性成分进行体外抗氧化活性研究,通过
比较 FRAP值和 OH·,ABTS +·的 IC50值大小判断其
Fe3 +还原抗氧化能力和对 OH·,ABTS +·的清除能
力,并与抗坏血酸和茶多酚两种常用的抗氧化剂相
比较。结果表明,除水层外,其余各不同极性成分的
Fe3 +还原抗氧化能力均大于茶多酚;乙酸乙酯层清
除 OH·的能力均大于抗坏血酸和茶多酚;各不同极
性成分清除 ABTS +·的能力均大于茶多酚,且乙酸
乙酯层强于抗坏血酸。
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[责任编辑 聂淑琴]
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潘乔丹,等:扁担藤不同极性成分抗氧化活性研究