全 文 ：武汉植物学研究 2007，25(5)：490～493
Joarna／of Wuhan Botanical Research
紫草提取物的体外抗氧化活性研究
张改平 ，杨建雄 ，朱玉安
(1．陕西师范大学物理学与信息技术学院，西安 710062；2．陕西师范大学生命科学学院，西安 7loo62：
3．陕西师范大学后勤管理处．西安 710062)
摘 要：为研究紫草色素(LEP)的体外抗氧化活性，采用常规回流方法提取 LEP，测定了 LEP对超氧 自由基(O )
和1，1一二苯基_2·苦苯肼自由基(DPPH·)的清除能力，及其对 p一胡萝 卜素／亚油酸自氧化体系的抑制作用。结果表
明，LEP对 DPPH·和 均有较强的清除能力，并且对 p一胡萝 卜素／亚油酸自氧化体系有明显的抑制作用，说明紫草
的药理作用可能与LEP较强的抗氧化能力有关。
关键词：紫草；DPPH 自由基；抗氧化活性；萘醌
中图分类号：R284．2 文献标识码：A 文章编号：1000—470X(2007)05．0490—04
Study on Antioxidant Activity of Lithospermum erythrorhizon in vitro
ZHANG Gai-Ping ，YANG Jian—Xiong¨ ，ZHU Yu-An
(1．Colege ofPhysics&Information Technology，Shaanxi Normal University，Xi’an 710062，China；2．College ofLife Science．Shaanxi
Normal University，Xi’an 710062，China；3．Logisticafairs Department，ShaanxiNormal University。Xi’an 710062。China)
Abstract：Lithospermum erythrorhizon pigment(LEP)was isolated from L．erythrorhizon by means of reg—
ular reflux—extract．Moreover，the antioxidant activity of LEP was evaluated by superoxide anion(O )，
1，1-diphenyl-2一picrylhydrazyl(DPPH·)radical scavenging activity and 3-carotene linoleate model sys—
tem assays．The results showed that LEP had strong radical scavenging activity towards DPPH·and O；，
and it owned obvious inhibition against B—carotene linoleate model system．Therefore，the results proved
that the pharmacological function of L．erythrorhizon was probably related with the strong antioxidant activ—
ity of LEP．
Key words：Lhhospermum erythrorhizon；DPPH radical；Antioxidant activity；Naphthoquinone
紫草是多年生紫草科草本植物，其主要成分紫
草色素(Lithospermum erythrorhizon pigment，LEP)是
一 类脂溶性很强的萘醌类色素，具有止血 J、抗炎、
抗菌 引、抗肿瘤 及抗癌 等作用。LEP还具有
电子传递作用，促进或抑制某些生化反应过程，表现
出多种生物活性。由于 pH值的不同，LEP会呈现
不同的颜色，因此 LEP被广泛应用于食品和医药等
领域。目前关于紫草的研究多集中于其药效及LEP
的分离和纯化，而对其抗氧化性能的研究报道很少。
我们采用4种化学模拟体系研究了LEP的抗氧化
能力，为更好地研究其在医药及食品方面的作用，开
发具有保健功能的新型抗氧化剂提供实验依据。
1 材料与方法
1．1 材料
紫草(Lithospermum erythrorhizon)购于西安市藻
露堂中药店。
1．2 主要仪器
紫外一可见分光光度计、旋转薄膜蒸发仪、数显
恒温水浴锅等。
1．3 主要试剂
1，1．二苯基-2一苦苯肼 自由基(DPPH·)、抗坏血
酸(Vc)、B一胡萝 卜素、亚油酸、Tween-20、铁氰化钾
([K，Fe(CN) ])和三氯乙酸(TCA)购自美国Sigma
公司；二丁基羟基甲苯(BHT)、氮蓝四唑(NBT)、吩
嗪硫酸甲脂(PMS)、还原型辅酶(NADH)购自德国
Applichem公司；甲醇、三氯化铁(FeC1 )、双氧水、硫
酸亚铁、乙酸，以及无水乙醇均为国产分析纯。
1．4 方法
1．4．1 LEP的提取 将干燥紫草粉碎，用 20倍量
95％ 乙醇50℃ 回流提 取2次 ，每 次4 h，提 取液
收稿13期：2007·03—23，修回13期：2007—05—21。
基金项目：国家自然科学基金资助项 目(20175012)。
作者简介：张改平(1983一)，女，硕士，主要从事天然产物的分离鉴定与功能评价研究。
} 通讯作者(E·mail：jxyang@snnu．edu．cn)。
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第 5期 张改平等 ：紫草提取物的体外抗氧化活性研究 491
3500 r／rain离心10 rain，上清液用旋转薄膜蒸发仪
于5O℃浓缩，再置烘箱中干燥，最后用分析天平称
重。做抗氧化活性研究时以 95％的乙醇为溶剂配
制所需浓度的待测液。
1．4．2 羟基萘醌总色素含量测定 根据 中国药
典 测定羟基萘醌总色素的含量。精确称取 8 mg
紫草提取物，置于 100 mL容量瓶中，95％乙醇定容，
在 516 ilia处测定其吸光度值，根据中国药典记载，
按左旋紫草素的吸光系数 E =242计算紫草提取
物中羟基萘醌总色素的含量。
1．4．3 清除DPPH·自由基作用的测定 精确称
取 4 mg的 DPPH·，用 95％的甲醇溶解并定容到
100 mL。将 1 mL不同浓度的待测液与3 mL DPPH·
溶液分别加入试管中，摇匀，室温静置20 rain后于
517 rim处测定吸光度A (分别以 1 mL不同浓度的
待测液与 3 mL 95％甲醇溶液调零)。测定 1 mL
95％乙醇与 3 mL DPPH·溶液混合后的吸光度A 作
为阴性对照，以Vc和 BHT作阳性对照，每个浓度平
行做3次，根据下列公式计算清除率：清除率 =
[1-A‘／AJ]X 100％ 。
1．4．4 清除超氧阴离子 自由基 (o )作用的测
定 用 双 蒸水 分 别 配制 0．078 mol／L NBT、
0．468 mol／L NADH和0．06 mol／L PMS溶液。依次
向试管中加入 1 mL NBT、1 mL NADH和 1 mL不同
浓度的待测液，最后加入0．4 mL的 PMS，混匀后室
温静置 5 min，于 560 nm处测定吸光度 Ai(分别以
1 mL不同浓度的待测液加入 1 mL NBT、1 mL NADH
和0．4 mL双蒸水调零)，同时测定用 1 mL 95％乙
醇代替待测液时的吸光度A 作为阴性对照，以Vc
作阳性对照，清除率计算方法与1．4．3相同。
1．4．5 还原力的测定 取 1 mL不同浓度的待
测液与 2．5 mL磷 酸盐 缓 冲液 (0．2 mol／L，
Na HPO4／Nail2PO4，pH 6．6)及 2．5 mL铁氰化钾
(1％)混合，混合物在50~e水浴中孵育20 rain，然后
加入2．5 mL的 TCA(1O％，g／／v)，3000 r／rain离心
10 rain，取上清液 2．5 mL，分别加入 2．5 mL无水乙
醇和0．5 mL FeCI (0．1％)，于 700 nm处测定吸光
度(分别在不同浓度待测液构成的反映体系中，以
蒸馏水代替 FeCI 溶液作为空白调零)，以Vc和
BHT作阳性对照，每个浓度平行做3次。
1．4．6 抗氧化能力的测定 采用 B胡萝 卜素一亚
油酸体系测定样品的抗氧化能力。反应液的配制：
将5 mg的 B胡萝 卜素溶于 lO mL氯仿中，再加入
0．25 mL的亚油酸和2 mL的Tween-20，将此混合物
移入圆底瓶中于 50~e旋转蒸发 4 rain，之后加入
500 mL蒸馏水。向各试管中加入 1 mL不同浓度的
待测液 和 4 mL反应液，置于 5O℃ 水浴 中每 隔
25 min测其在 470 nm处的吸光度(分别在不同浓
度待测液构成的体系中，以蒸馏水代替 B胡萝 卜素
作为空白调零)，共测量 150 rain。抗氧化能力按下
列公式计算：抗氧化力 =[1一(A。一A。)／(A。’一
A。’)]X 100％。
A0和 A，分别为加入样品后 0 rain和 150 rain
时的吸光度，A0’和 A ’分别为不加样品时 0 rain和
150 rain时的吸光度。
1．5 统计分析
用Excel处理数据，计算资料用t检验，数据以
±s表示。
2 结果与讨论
2．1 羟基萘醌总色素含量测定
根据左旋紫草素吸光系数计算出 LEP中羟基
萘醌总色素含量为37．5％。
2．2 对 DPPH·的清除作用
DPPH·是一种很稳定的以氮为中心的自由基，
在 517 nIn处有强吸收峰，DPPH·通常被用来检测抗
氧化剂的抗氧化活性。当有自由基清除剂存在时，
DPPH·会和清除剂提供的质子结合形成 DPPH—H，
从而使溶液颜色由紫色变为黄色。实验结果表明，
LEP是一种很好的质子供体，可作为一种抗氧化剂。
从表 1可知 LEP具有很强的清除 DPPH·的能力，当
色素浓度为 300~g／mL时，其清除率可达 91．1％，
半抑制率Ic50为80~g／mL(Vc和 BHT的Ic5o分别
为 10~g／mL和60~g／mL)。
表 1 LEP、BItT和 Vc对 DPPIt·自由基的
清除作用(元±s， =3)
Table 1 Efects of LEP，BHT and Vc on DPPH·
radical scavenging
± ± ± ± ± ± ±
3 6 3 O 1 5 3
m H 加 ∞ ∞
8 3 4 8 2 5 6
± ± ± ± ± ± ±
6 2 3 2 6 5 3
驼 ∞
加 ∞ ∞ ∞ 啪 m
3 5 6 8 7 7 1
2 2 2 2 2 2 2
± ± ± ± ± ± ±
4 2 5 6 2 1 1
U 卯 昭 虬
m 加 ∞ 瑚 l暑
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492 武 汉 植 物 学 研 究 第25卷
2．3 LEP对超氧阴离子自由基(o1)的清除作用
超氧阴离子 自由基是在线粒体电子传递过程中
形成的，线粒体利用一系列的传递体将 4个电子转
移给氧分子，将氧还原并生成水 ，同时产生能量。但
是在此过程中，一些参加链式反应的电子会发生泄
漏而与氧反应形成超氧阴离子 引。超氧阴离子的
氧化性较弱，但它会分解成氧化性很强的单线态氧
自由基或者羟自由基，而单线态氧和羟自由基能使
DNA的股链断裂，对生物体产生极大的损伤。表2
表明LEP具有较强的清除超氧阴离子 自由基的能
力，它与 Vc的Ic50分别为253 txg／mL和56 txg／mL，
当浓度都为 50 txg／mL时，LEP与 Vc清除超氧的能
力分别为 15．3％和 33．1％。在此化学模拟体系中
LEP呈现出对 0j较强的清除能力，并且其清除超氧
自由基的能力随着浓度的增加而增大。
表 2 LEP和 Vc对超氧阴离子自由基的
清除作用( ±s。，l=3)
Table 2 Superoxide anion radical scavenging activity of
LEP and Vc
LEP Vc
浓度(I．t,g／mL) 抑制率 (％) 浓度(~tg／mL) 抑制率(％)
Concentration lnhibition Concentration lnhibition
2．4 LEP的还原能力
物质的还原能力可以反映其潜在抗氧化性能。
具有还原能力的物质通常是电子供体，能够还原脂
质过氧化过程中的中间氧化产物，因此具有初级或
次级抗氧化性能。表 3表明LEP具有较强的还原
能力，并且还原力与浓度呈正相关，提示 LEP可以
作为电子和质子供体，终止自由基链反应 。
表 3 LEP、BHT和 Vc的还原能力 ( ±s。，l=3)
Table 3 Reducing power of LEP，BHT and Vc
20o 0．198±0．006
400 0．318±0．003
60o O．416±0．O01
80o O．512±0．O01
1O00 0．610±0．007
5O 0．394±0．007
10o 0．761±0．006
150 1．180±0．008
20o 1．593±0．005
25O 1．595±0．002
10o O．481±0．007
20o 0．821±0．O11
30o 1．070±0．004
400 1．263±0．006
50o 1．375±0．003
2．5 LEP的抗氧化能力
在 B胡萝 卜素一亚油酸体系中，当没有加入抗氧
化剂时，p胡萝 卜素的颜色会迅速褪去，这是因为 B
胡萝 卜素和亚油酸被双重氧化产生 自由基的结果。
亚油酸自由基会攻击不饱和 B胡萝 卜素分子，结果
使 B胡萝 卜素分子失去双键而被氧化，体系失去发
色团，橙色消失。抗氧化剂的加入会中和亚油酸 自
由基以及其他 自由基，从而阻止其对 B胡萝 卜素分
子的漂白作用 ¨。图 1和表 4表明 LEP具有较强
的抗氧化性能，当浓度为 200 txg／mL、300 txg／mL和
400 txg／mL时，清除率分别为 6l％、68％和72％。
+ BHT(50 u g，mL】 + BHT(IO0 vg／mL)
表 4 对 LEP和 BHT抗氧化能力的测定(牙±s。，l=3)
Table 4 Antioxidant activity of LEP and BHT tested by
3-carotene—linoleic acid system
BHT LEP
浓度(1a,g／mL) 抑制率 (％) 浓度(tg／mL) 抑制率 (％)
Concentration lnhibition Concentration lnhlbihon
3 结论
本实验结果表明LEP对 0j和 DPPH·均具有较
强的清除作用，总还原力和抗氧化力虽然较阳性对
照物 BHT弱一些，但与一些天然产物相比，其作用
是相当强的。BHT为人工合成的强抗氧剂，近年研
究表明，其使用安全性存在一定问题，不少研究工作
正在探索用天然产物代替 BHT的可能性。本研究
的结果表明，LEP在抗氧化作用方面有 良好的开发
价值，紫草药理作用的机制也可能与其抗氧化作用
有关。紫草中含有丰富的萘醌类色素及其衍生物，
目前，关于萘醌类色素具有抗菌、消炎和抗病毒等功
效的报道较多，并且在临床上被广泛使用，但关于萘
醌类色素与抗氧化活性之间关系的报道甚少，因此
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第 5期 张改平等：紫草提取物的体外抗氧化活性研究 493
本结果也可为萘醌类色素药理机制方面的研究提供
参考。
参考文献：
[1] 孙培杰．紫草的药理作用与临床应用研究进展[J]．中医药信
息，2002，19(4)：l9．
[2] Kaith B S，Kaith N S，Chauhan N S．Anti—inflammatory efect of
Arnebia el,chTomzl root extracts in rata[J]．J Ethnopharmacol，
1996，55(1)：77—80．
[3] Staniforth V，Wang S Y，Shyur L F。Yang N S．Shikonins，
phytocompounds from Lithospermum erythrorhizon inhibit the
transcriptional activation of human tumor necrosis factor d—
promoter／n vivo[J]．Bid Chem，2004，279(7)：5877—5885．
[4] 管鹏健，徐德锋，李绍顺．萘醌类化合物抗肿瘤活性研究进展
[J]．中国药物化学杂志，2004，14(4)：249—256．
[5] 刘红兵，崔承彬，任虹，顾谦群．天然来源萘醌及其人工衍生物
抗癌剂的研究进展[J]．天然产物研究与开发，2005，17(1)：
lo4 一lO7．
国家药品典委员会．中华人民共和国药典[M]．北京 ：化学工
业出版社，2005．238—239．
Kumaran A。Karunakaran R J．Activity—guided isolation and
identification of free radical—scavenging components from an
aqueous extract of Coleus aromaticIl$[J]．Food Chem，2007，100
(1)：356—361．
Siddhuraju P，Becker K．The antioxidant and fre radical scavenging
activties of procesed cowpea seed (v／g,~ ungu／cu／ata(L．)
Walp．)extracts[J]．Food Chem，2007，101(1)：10—19．
KumaranA。karunakaranR J．Antio：ddantandfree radical scavenglag
activty of an aqueous extract of Coleus aromaticus[J]．Food
Chem，2006，97(1)：109一ll4．
Lee J，Koo N，Min D B．Reactive oxygen species， ng，and
antioxidative nutraceuticals[J]．Comprehensive Reviews in Food
Science and Food Safety，2004，3(1)：21—33．
Jayaprakasha G K，Sinsh R P，Sakariah K K．Antioxidant activity
of grape seed( vinifera)extracts on peroxidation models in
vitro[J]．Food Chem，2001，73(3)：285—290．
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