免费文献传递   相关文献

葡萄属低聚清除超氧阴离子自由基作用的研究



全 文 :应用与环境生物学报 2000 ,6(1):83~ 85    
Chin J Appl Environ Biol=ISSN 1006-687X   2000-02-25
 
收稿日期:1999-06-22  接受日期:1999-10-20
*中国科学院成都地奥基金(DASF)资助
葡萄属低聚 清除超氧阴离
子自由基作用的研究*
辜红梅 李文武 李伯刚
(中国科学院成都生物研究所 成都 610041)
摘 要 利用化学发光法研究了葡萄属植物白藜芦醇及其低聚物对氧自由基作用的影响 ,并探讨了结构与活
性之间的关系.结果提示葡萄属低聚 具有良好的清除超氧阴离子自由基的能力 ,它的抗氧化能力与聚合度的
大小和化合物中酚羟基的个数无必然的关系 ,而主要取决于化合物本来的结构.图 1 表 1 参 18
关键词 白藜芦醇;低聚 ;葡萄属;化学发光
CLC Q949.756.306
THE EFFECT OF VITIS OLIGOSTILBENES ON
SCAVENGING OXYGEN RADICALS
GU Hongmei , LI Wenwu &LI Bogang
(Chengdu Inst itute of Biology , Chinese Academy of Sciences , Chengdu 610041)
Abstract The effect of nine oligostilbenes from Vitis sp.on active oxygen radicals were studied using lumi-
nol chemiluminescence method.The results showed that oligostilbenes had good antioxidation.The relationship
between the structure and activity was also discussed.Fig 1 , Tab 1 , Ref 18
Keywords  resveratrol;oligostilbenes;Vitis;chemiluminescence
CLC Q949.756.306
低聚 (oligostilbenes)是由白藜芦醇(resveratrol , (E)-3 , 5 , 4′-trihydroxystilben)单体聚合而成的一类结构复
杂的多元酚 ,主要分布于葡萄科 , 龙脑香科 , 莎草科 , 买麻藤科和豆科植物[ 1] .1977 年 , 在葡萄中发现白藜芦醇
作为植物抗毒素(phytoalexin)存在[ 2] , 随后又发现白藜芦醇二聚体ε-viniferin 和三聚体 α-viniferin[ 3 , 4] , Ohima 等
在葡萄科中寻找保肝活性物质的过程中分离得到四聚体 vitisin A 和 cis-vitisin A[ 5] .白藜芦醇及其低聚物具有
抗菌 , 抗炎 ,抗血栓 , 抗高血脂症和抗氧化等作用[ 1 , 6] , 近年 , Jiang 等发现白藜芦醇是一种有效的 CoX抑制剂
和化学防癌物[ 7] .植物多元酚类化合物具有明显的抗氧化作用[ 8 , 9] , 而低聚 是多元酚的一个新类型 ,因此我
们对葡萄属的该类化合物的抗氧化作用进行了研究.我们曾对毛葡萄[ 10] , 网脉葡萄[ 11] , 桦叶葡萄[ 12] , 葛
[ 13] , 小果葡萄和刺葡萄[ 14]的低聚 进行了研究 ,分离鉴定了一系列该类化合物 , 并对该属多种植物低聚
的含量进行了测定[ 15] .为进一步探讨其抗氧自由基的活性以及结构与活性的关系 ,利用化学发光法研究了 9
个低聚 化学单体对氧自由基的影响 ,并与异黄酮和抗坏血酸进行比较.
1 材料与方法
1.1 药品与仪器
白藜芦醇及其低聚物均为本实验室提取纯化的单体.其中 resveratrol , (+)-ε-viniferin ampelopsin A , am-
pelopsin C , 和 heaneanol A从毛葡萄(Vitis heneana), vitisin A和 ampelopsin E 从网脉葡萄(V.willsonii), flexuosol A
从葛 (V.flexuosa), betulifiol A从桦叶葡萄(V.betulifolia), calycosin 从黄芪(Astragalus membranaceus Bge.)中
分离得到.所有化合物结构都经光谱方法鉴定确认 , 纯度大于 95%.Luminol(Sigma Co.), Ascorbic acid(Sigma
Co.), DMSO 及其他试剂为国产分析纯.SHG-1型生物化学发光测量仪(上海上立检测仪器厂).
1.2 方法
1.2.1 化学发光体系(NaOH-DMSO-H2O-Luminol)的建立和乙醇对该体系化学发光的影响[ 16 ,17 ,18]   3.64×10-4
mol/ L的 Luminol(溶于 PBS , pH8.2)0.3 mL , 5 mol/L NaOH 5 μL加入测量管中 , 用含水 1%(φ)的 DMSO溶液 0.
5 mL启动反应 ,以 Cp6S对 Time作图 , 即为该体系的发光动力学曲线(Kinetics of chemiluminescence), 反映O2—·
的生成过程 ,它是一个快速发光过程.在上述体系中加入终浓度为 1%的乙醇 , 比较发光峰和动力学曲线的变
化.
1.2.2 九种低聚 对 O2 —·的清除作用  将 9 种药物分别溶于乙醇 , 得多个浓度梯度.将一定浓度的药物加
入混有 Luminol和 NaOH 的测量管中 , 以 DMSO 启动反应 , 测量 3 次 , 取发光峰值 Cpm.按以下公式计算抑制发
光百分率:抑制发光百分率=(对照组的 Cpm , CK-药物组的 Cpm)/对照组的 C pm , CK×100%.根据不同浓度下的
发光抑制百分率对浓度作曲线 ,求抑制发光 50%的浓度 IC50 , 选取适当的药物浓度范围 , 使 R 值在-0.900 ~
-1.00之间 , 接近-1.00.
2 结果与讨论
2.1 乙醇对该体系化学发光的影响
因低聚 在水中的溶解度极低 , 溶于有机溶剂 , 因此先做溶剂乙醇对发光的影响.设置测量温度为 22.
5℃ ,对照组的 Cpm , CK为 127425±354(x±s , N=6),加入终浓度为 1%的乙醇后 Cpm为 128050±308(x±s , N=
4),两者差异极显著(P<0.01), 乙醇影响发光.计算增加发光百分率为 0.49%, 乙醇对 Cpm的影响幅度极小 ,
对发光动力学曲线形态的影响小 ,适合用作药物的溶剂.
2.2 九种低聚 对 O2—·的清除作用
均表现出较好的清除 O2—·的作用 , 其 IC50
值见下表 1.通过分析 IC50值看出 ,除白藜芦醇
二聚体 betulifol A 外 , 其他的低聚 较异黄酮
calycosin(3 , 7-二羟基-3′-甲氧基异黄酮)的 IC50
值高(都远远小于 ascorbic acid , 维生素 C 的
IC50),维生素 C 在此非酶促化学发光体系中表
现出良好的清除O2—·的能力.二聚体 betulifol A
的 IC50远大于白藜芦醇及其聚合物的 IC50 , 可
能是由于该结构中具有一个张力很大的六元
环 ,在碱性条件下很不稳定从而导致值偏大 ,
白藜芦醇的 IC50与二聚体(+)-ε-viniferin ,
ampelopsin A和四聚体heyneanol A的 IC50值相
表 1 9种低聚 清除氧自由基能力的比较
Table 1 Comparison of scavenging capacity of oxygen radicals by
nine oligostilbenes(x±s , N=6)
样品 Samples Mr ρ(IC50)/ μg mL-1 c(IC50)/ μmol mL-1
Resveratrol 228 48.5±2.9 0.213±0.013
(+)-ε-viniferin 454 91.2±7.0 0.201±0.015
betulifol A 454 500.5±54.5 1.102±0.120
Ampelopsin A 470 98.3±7.8 0.209±0.017
Ampelopsin C 680 89.5±4.4 0.132±0.006
Ampelopsin E 680 115.9±3.3 0.170±0.005
vi tisin A 906 151.7±5.5 0.167±0.006
heyneanol A 906 192.6±10.4 0.213±0.011
f lexuosol A 906 234.6±9.2 0.259±0.010
Calycosin 284 192.6±10.5 0.678±0.037
ascorbic acid 176 1.43±0.15 0.008±0.001
当 ,但又小于四聚体 flexuosol A的 IC50 , 而三聚体 ampelopsin C , ampelopsin E的 IC50相对较小 , 以上分析表明白藜
芦醇及聚合体的清除超氧阴离子自由基的能力与聚合度的大小和化合物中酚羟基的个数无必然的关系 , 而
主要取决于化合物本来的结构(参见图 1).
葡萄属低聚 的抗氧化作用提示其在缺血再灌注损伤 , 心肌梗塞 ,缺血性心脏病 , 炎症反应等与自由基有
关的疾病方面有潜在的研究价值.
用 DMSO-H20-NaOH-Luminol系统产生超氧阴离子自由基 ,被用作 SOD 活力检测[ 17] , SOD的专一性底物是
O2
—· ,说明这个反应特异性强.发光强度受乙醇等有机溶剂的影响小 , 适合溶于有机溶剂的样品的抗氧化检
测 ,较 X-XO酶法反应体系优越.
84                    应 用与 环境 生物 学 报                 6卷
图 1 九种低聚 的结构
Fig.1 Structures of the nine oligostilbenes
参考文献
1 Sotheeswaran S , Pasupathy V.Distribution of resveratrol oligomers in plants.Phytochemistry.1993 , 32(5):1083~ 1092
2 Langcake P , Pryce RJ.The production of resveratrol and the viniferins by grapevines in response to ultraviolet irradiation.Phytochem-
istry.1977 , 16(8):1193~ 1196
3 Langcake P , Pryce RJ.A new class of phytoalexins from grapevines.Experientia.1977 , 33:151
4 Pryce RJ , Langcake P.α-viniferin:an antifungal resveratrol trimer from grapevines.Phytochemistry .1977 , 16(9):1452~ 1454
5 Oshima Y , Kamijiou A , Moritani H , Namao K , Oshizumi Y.Vitisin A and cis-vitisinA , strongly hepatoxic plant oligostilbenes from Vi-
tis coignetiae(Vitaceae).J Org Chem.1993 , 58:850
6 冯永红 ,许实波.白藜芦醇药理作用研究进展.国外医药植物药分册.1996 , 11(4):155~ 157
7 Jiang MS , Cai LN , Udeani GO.Cancer chemopreventive act ivity of resveratrol , a natural product derived f rom grapes.Science.1997 ,
275(5297):278~ 279
8 Larson R A.The antioxidants of higher plants.Phytochemistry , 1988, 27(4):969~ 978
9 Zhou K(邹坤), Zhang RY(张如意), Zhao YY(赵玉英).Study on the antioxidant structure-activity relationships and mechanisms of
nature products.Nat Prod R &D(天然产物研究与开发).1993, 5(10):66~ 72
10 Li WW , Ding LS , Li BG , Cheng YYl.Oligostilbenes f rom Vitis heyneana.Phytochemistry , 1996 , 42(4):1163~ 1165
11 Li WW(李文武), Li BG(李伯刚), Cheng YY(陈耀祖).Oligostilbenes f rom Vitis wilsonii.Chin J Appl Environ Biol(应用与环境
生物学报).1998, 4(1):28~ 31
12 Li WW , Li BG , Chen YZ.Oligosti lbenes f rom Vitis betulifolia.Phytochemistry .1998 , 49(11):1393~ 1394
13 Li WW , Li BG , Chen YZ.Flexuosol A.A new tetrastilbene from Vitis f lexuosa.J Nat Prod.1998 , 61(5):646~ 647
14 Li WW , Li BG , Chen YZ.Oligosti lbenes f rom Vitis davidii.Chinese Chemical Letters , (in press)
15 Li WW(李文武), Li YF(李宇飞), Din LS(丁立生), Li CL(李朝銮), Li BG(李伯刚).Quant itative Determination of Oligosti l-
benes in Grape(Vitis L.)Species by HPLC.Chin Tradi t Herb Drug(中草药).1998, 29(5):301~ 303
16 Hyland KI , Auclair C.The formation of superoxide radical anions by a react ion between O2ˉ , -OH , dimethyl sulfoxide.Biochem Biophys
Res Commun.1981 ,102:531~ 533
17 Zhao ZD(赵琢道), Li A(黎鳌), Yang ZC(杨宗城), Dong YL(董燕麟).一种测定 SOD活力的新方法:碱性二甲基亚砜—
鲁米诺化学发光法.Grass Biochem Bioph(生物化学与生物物理进展).1987 ,78(6):55~ 59
18 Yuan CF(袁春莲), Wang F(王芬), Ye FG(叶凤阁), Wen ZH(温占华).化学发光法研究培植牛黄清除 O2 —·的作用.Chin
Traditi HerbDrug(中草药).1998 , 29(5):328~ 329
851期 辜红梅等:葡萄属低聚 清除超氧阴离子自由基作用的研究