全 文 ：第 34卷第 8期
2005年 8月
应　用　化　工
Applied Chem ica l Industry
Vo.l 34 No. 8
Aug. 2005
收稿日期:2005-05-27
作者简介:赵新合 (1968 -), 男 ,陕西蒲城人 , 陕西省石油化工学校讲师 ,主要从事化学工艺教学和应用化学的研发工作。
电话:(029)85392299, E-m ail:zhaox inhe_ 2005@163. com
油菜和荷花蜂花粉提取物的抗氧化性研究
赵新合
(陕西省石油化工学校 ,陕西 西安　710061)
摘　要:采用超声法 ,分别以甲醇 、水为溶剂提取油菜和荷花的蜂花粉活性成分 ,通过测定油菜和荷花蜂花粉的提
取物对超氧阴离子自由基 、羟基自由基的清除率及对脂质过氧化的抑制率 , 评价两种蜂花粉的抗氧化能力。结果
表明:两种蜂花粉提取物均具有较强的抗氧化作用 , 油菜蜂花粉提取物比荷花蜂花粉提取物有更强的抗氧化性。
油菜蜂花粉甲醇提取物对超氧阴离子自由基 、羟基阴离子自由基清除率可达到 83. 2%, 99. 2%, 对脂质过氧化的抑
制率可达到 92. 2%。将蜂花粉抗氧化提取物分为甲醇部 、水部溶剂萃取物 , 经抗氧化活性比较 ,其强弱顺序为甲醇
部 >水部。
关键词:蜂花粉;超声波提取;抗氧化
中图分类号:Q 5　　文献标识码:A　　文章编号:1671 - 3206(2005)08 - 0500 -03
Study on antiox idative action extracted w ith themethanol
and water from the bee pollen of rape and lotus
ZHAO X in-he
(Shaanx i P rov inc ial Petro leum and Chem ica l Eng ineering Schoo l, Xi’ an 710061, China)
Abstract:The activ ity componen t o f bee pollen of rape and lo tus w as ex tracted w ithme thanol and w ater
by the me thod of ultrasonicw ave. The antiox idan t action o f the activity component tow ards supe roxidized
anionic radical, hydroxy l radical and lipid radica l w as tested, appraised of an tioxida tive ac tion of tw o
k inds o f bee po llens. Resu lts show ed tha t the two kinds o f bee pollens ex tracts show ed the strong pow er o f
the antiox idant action and bee po llen rape have the stronger powe r of the an tioxidant ac tion. The scaven-
g ing rate of the bee po llen of rape ex tracted w ithme thanol on hyd roxy l free radical and hyd roxy l radica l
w ere 83. 2%, 99. 2% respectively, while the restraining ra te o f it on lipid rad ica l is 92. 2%. The ex tracts
of bee po llen obtained in different fractions by using different solvents such asme thanol and w a te r cou ld
disp lay re lative ly strong antiox idative ac tions in vitro, w ith the o rde r ofme thano l frac tion, wate r fraction.
Key words:bee po llen;ultrasonic w ave extrac ting;an tioxidative ac tion
　　现代医学研究证明 ,衰老 、癌症及炎症等疾病与
体内脂质过氧化和自由基有着直接关系[ 1] 。自由
基会使体内的脂质和蛋白质发生链式反应 ,造成相
关细胞结构与功能的破坏 ,其氧化产物和中间产物
也会导致生物膜 、酶 、组织 、基因等损伤 ,使人体发生
病变。在抗氧化酶与内源抗氧化剂的合成量降低的
情况下 ,如果不及时从体外补充外源性抗氧化剂 ,人
体就会加速衰老 、易患疾病 。天然抗氧化剂有抑制
体内脂质过氧化和氧自由基的作用 ,同时可促进体
内抗氧化酶与内源性抗氧化剂的合成 。因此 ,对清
除自由基和抑制脂质过氧化作用的天然抗氧化剂研
究 ,已得到普遍关注 [ 2] 。
蜂花粉是蜜蜂从花朵上采集的花粉粒 ,含有黄
酮类 、维生素 、激素 、核酸 、酶类和微量元素 ,具有特
有的抗衰老作用 ,是良好的抗氧化食品[ 3] 。蜂花粉
的种类不同 ,所含成分有很大区别 。因此 ,研究不同
种类蜂花粉的抗氧化作用具有重要的价值。本文利
用超声萃取法从油菜和荷花蜂花粉中提取活性成
分 ,考察了以甲醇 、水为溶剂的提取物对超氧阴离
子 、羟基自由基的清除与脂质过氧化的抑制作用 ,为
DOI牶牨牥牣牨牰牭牳牨牤j牣cnki牣issn牨牰牱牨牠牫牪牥牰牣牪牥牥牭牣牥牳牣牥牨牭
第 8期 赵新合:油菜和荷花蜂花粉提取物的抗氧化性研究
开发利用蜂花粉资源提供依据 。
1　实验部分
1. 1　试剂与仪器
油菜蜂花粉 、荷花蜂花粉均为食品级;二苯代苦
味酰自由基 (DPPH)、甲醇 、硫代巴比妥酸等均为分
析纯。
UV-751型紫外可见分光光度计;KQ-250DB型
数控超声波清洗器。
1. 2　蜂花粉活性成分的超声萃取
称取干燥后的两种蜂花粉各 6 g, 分别用 100
mL的甲醇在常温下超声萃取 30 m in ,过滤 ,滤渣再
提取一次 ,合并滤液。滤液用旋转蒸发器浓缩 ,加甲
醇定容至 50mL。
同上做水溶剂萃取样品 ,备用。芦丁 0. 4 mg /
mL甲醇溶液。
1. 3　蜂花粉甲醇提取物的抗氧化作用的测定
1. 3. 1　蜂花粉对超氧阴离子自由基的清除作用　
采用碱性邻苯三酚自氧化速率测定法 。在 25℃下 ,
K 2HPO 4-KH 2PO4缓冲液(pH =8. 30)4. 5 mL中 ,加
入 7. 5μL用 10 mmo l /L HC l配成的 50 mmo1 /L邻
苯三酚溶液 ,迅速混匀 ,倒入光径 1 cm的石英比色
杯内 ,在 325 nm波长下 ,每隔 30 s测吸光值 (A)一
次 。提取物对碱性邻苯三酚体系产生的超氧阴离子
自由基的清除作用按文献 [ 4]的方法进行 。
清除率 =[(△A自氧化 -△A样品) /△A自氧化 ] ×100%
式中　△A自氧化 ——— 自氧化对照吸光值;
△A样品 ——— 样品吸光值。
1. 3. 2　蜂花粉对羟基自由基的清除作用 [ 5, 6] 　10
mL硬质试管中 , 依次加入 KH2PO 4-K2HPO4 (pH =
7. 4)的缓冲液 0. 4mL,一定量的样品液 , 1. 04mmol
EDTA、1 mmo l FeSO 4、1 mmo l Vc 0. 1 mL, 12 mmol
H2O2 0. 1 mL, 60 mmo l脱氧核糖 (DR)0. 05 mL,加
缓冲液定容为 1. 0 mL。然后将试管置于 37℃的恒
温水浴锅中保持 1 h ,取出 ,迅速添加 10%三氯乙酸
(TCA)1mL及 1%硫代巴比妥酸 (TBA) 1 mL,在
100℃沸水中加热 15 m in, 取出 , 冷却 , 然后于 532
nm处测吸光值。按下式计算清除率:
清除率 ={[A模型 - (ADR -A样品 )] /A样品}×100%
式中　A模型 ———模型管吸光度 (不加样品 );
ADR———加入清除剂和 DR后吸光度;
A样品 ——— 样品的吸光度(不加 DR)。
1. 3. 3　蜂花粉对脂质过氧化的抑制作用 [ 7] 　取 0. 2
mL卵磷脂溶液 , 加入样品 , 加入 50 μL FeSO4
(347. 5mg FeSO 4 , 35mg V c,定容至 25mL)溶液 ,加
PBS缓冲液 (pH =7. 4)定容至 3 mL, 37℃恒温 40
m in,每 5m in摇匀一次 ,然后加入 TCA和 1%TBA
的 1mL,摇匀 , 100℃水浴 15m in, 5000 r /m in下离心
10m in,于 532 nm处测定吸光度 ,用蒸馏水作空白。
抑制率 =[ (A模型 -A样品 ) /(A模型 -A空白)] ×100%
式中　A模型 ———模型管的吸光度;
A样品 ——— 样品的吸光度;
A空白 ——— 空白管的吸光度。
2　结果与讨论
2. 1　两种蜂花粉提取物对超氧阴离子自由基的清
　　 除作用
超氧阴离子自由基是第一个生成的氧自由基 ,
又是所有氧自由基的前身 ,可以转化为其他氧自由
基。因此 ,对超氧阴离子自由基的清除可以有效地
减少氧自由基的生成 ,具有非常重要的意义。 1 mg
的芦丁清除自由基的能力相当于 87. 82个类似的
SOD活性单位 [ 8] 。
两种蜂花粉提取物对超氧阴离子自由基清除效
果(见图 1)。
图 1　两种蜂花粉提取物对超氧阴离子自由基的清除作用
F ig. 1　Scaveng ing e ffec t o f tw o kinds of bee po llen ex tracts
on superox ide anion ic radica l
由图 1可见 ,两种蜂花粉提取物对超氧阴离子
自由基均有一定的清除能力 ,且清除率随提取物加
入量的增加而增大 。油菜蜂花粉提取物清除超氧阴
离子自由基的能力比荷花蜂花粉提取物的能力强。
清除超氧阴离子自由基的能力依次为:油菜蜂花粉
甲醇提取物 >油菜蜂花粉水提取物 >荷花蜂花粉甲
醇提取物 >荷花蜂花粉水提取物 。加入量 10 μL
时 ,油菜蜂花粉甲醇提取物的清除率达到 13. 8%,
其他提取物抑制率在 5% ～ 21. 2%,表明此用量下
的两种蜂花粉提取物的清除率较低。随着加入量进
一步增大后 ,两种蜂花粉清除率逐渐增大。当加入
量达到 120 μL,油菜蜂花粉甲醇提取物 、油菜蜂花
粉水提取物 、荷花蜂花粉甲醇提取物 、荷花蜂花粉水
501
应用化工 第 34卷
提取物的清除率依次为 83. 2%、72. 3%、36. 4%、
30. 1%,表明甲醇提取物比水提取物清除能力强 。
图 2　两种蜂花粉甲醇提取物对超氧阴离子
自由基的清除作用
F ig. 2　Scaveng ing effect of two kinds o f bee pollen extracts
　　　w ith m e thano l on superox ide anionic rad ica l
图 2表明 ,荷花蜂花粉和油菜蜂花粉都有很强
的抗氧化性 。
2. 2　两种蜂花提取物对羟基离子自由基的清除作用
羟基自由基是活性氧中最活泼的自由基 ,也是
毒性最大的自由基。它几乎能与活细胞中任何分子
发生反应 ,且反应速度极快 。两种蜂花粉提取物对
羟基阴离子自由基清除效果(见图 3)。
图 3　两种蜂花粉提取物对羟基离子自由基的清除作用
F ig. 3　Scaveng ing e ffect o f two k inds of bee
po llen ex trac ts on OH
由图 3可见 ,两种蜂花粉的提取物对羟基离子
自由基均有较强的清除能力 ,且清除率随提取物加
入量的增加而增大。清除羟基离子自由基的能力依
次为:油菜蜂花粉甲醇提取物 >油菜蜂花粉水提取
物 >荷花蜂花粉甲醇提取物 >荷花蜂花粉水提取
物 。加入量 10μL时 ,油菜花粉甲醇提取物的清除
率达到 79. 1%, 其他提取物抑制率在 40. 8% ～
63. 1%。加入量 120 μL时 ,油菜蜂花粉甲醇提取
物 、油菜蜂花粉水提取物 、荷花蜂花粉甲醇提取物 、
荷花蜂花粉水提取物依次为:99. 2%、 92. 5%、
71. 2%、66. 7%。表明油菜蜂花粉提取物比荷花蜂
花粉提取物清除羟基离子自由基能力强 。
2. 3　两种蜂花粉的提取物对脂质过氧化的抑制作用
脂质过氧化是生物膜和亚细胞膜中磷脂质所含
多元不饱和酸被自由基损伤 、氧化所形成的过氧化
产物 。它可引起膜损伤 、膜抑制 、溶酶体释放 、蛋白
质交联 、DNA和 RNA结构破坏等生化毒性反应 ,造
成机体衰老和多种疾病 。目前 ,脂质过氧化的抑制
的测定是被公认的抗衰老药物的重要指标之一。
两种蜂花粉提取物对脂质过氧化体系的抑制作
用效果(见图 4)。
图 4　两种蜂花粉提取物对脂质过氧化体系的抑制作用
F ig. 4　An tiox ida tive activ ity o f two k inds of bee po llen ex trac ts
to lipid perox ida tion
由图 4可知 ,两种蜂花粉提取物对脂质过氧化
体系均有抑制作用 ,其抑制作用随提取物加入量增
大而增强 ,油菜蜂花粉甲醇提取物对脂质过氧化体
系的抑制作用最强 。反应体系中加入 5 μL甲醇提
取物时 ,其抑制率为 67. 6%;加入量为 60 μL时 ,抑
制率达到 92. 2%。荷花蜂花粉水提取物对脂质过
氧化体系的抑制作用最弱 ,加入 5 μL时 ,其抑制率
仅为 28. 0%;加入量为 60 μL,其抑制率为 62. 4%。
对脂质自由基清除能力油菜蜂花粉提取物比荷花蜂
花粉提取物强 。
3　结论
(1)采用两种自由基体系和脂质过氧化体系研
究表明 ,两种蜂花粉提取物具有良好的抗氧化能力。
不同的蜂花粉由于成分不同 ,清除自由基的能力存
在着较大的差异。
(2)对不同溶剂的蜂花粉提取活性成分进行了
体外抗氧化性初步研究表明 ,不同溶剂的蜂花粉提
取物在对自由基的清除和脂质过氧化的抑制所表现
(下转第 514页)
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应用化工 第 34卷
(93%, 0. 197 mo l)盐酸乙脒 , 40 g(28. 9%, 0. 124
mo l)甲醇钠溶液 , 0℃搅拌反应 0. 5 h。过滤 ,收集滤
液备用 。
在装有搅拌 、回流冷凝管 、温度计的 500 mL四
口瓶中 ,加入上述甲基化溶液和乙脒溶液 ,开启搅
拌 ,加热 , 30 ～ 40℃反应 1 h,减压蒸除甲醇 、乙醇 。
加入 50mL乙醇 ,搅拌 ,加热回流 15m in,冷冻结晶 。
次日过滤 ,滤饼真空干燥至恒重 ,得 MD 16 g,含量
94. 18%,甲基化与合环反应两步收率为 87. 83%。
粗品用乙醇重结晶 ,过滤 ,干燥。产品 m. p.
212 ～ 216℃。HC lO 4滴定分析纯度为 97. 62%。
产品 IR、1H NMR、MS图谱主要数据如下:
IR(KB r)ν:3352(s), 3140(s), 2851(s), 1683
(s), 1558(s), 1425(m), 1380(s), 1173(m ), 754
(m)。
1
H NMR δ:2. 3(3H , S), 4. 1(2H , d), 6. 8(2H ,
s), 7. 9(1H , s), 8. 1(1H , s), 8. 65(1H , b. s)。
MS m /z(%):166(M +), 137(M +─CHO), 122
(M +─NHCHO)。
从以上数据分析可知 ,产物结构符合如下预想
结构:
N
NCH3 NH2
CH2NHCHO
2　结果与讨论
(1)采用 β-氨基丙腈为原料 ,经钠代 、甲基化
和合环反应合成 MD ,合成总收率 74%以上 ,产品经
红外 、核磁和质谱分析鉴定确定为预想结构 ,产品纯
度 97. 62%。该合成法与目前工业上使用的传统方
法比 ,有效地简化了生产工艺 ,缩短了生产周期 ,并
降低了生产成本。其中最突出的是盐酸乙脒用量比
传统工艺减少约 50%,具有相当好的工业前景 。
(2)钠代反应机理研究发现 ,甲醇和水的存在
会导致钠代反应收率下降 ,所以控制反应过程中的
水分便十分必要。反应副产物甲醇 ,在甲醇钠催化
作用下 ,可与一氧化碳反应生成甲酸甲酯[ 3] 。反应
过程中补充一氧化碳能有效地消除反应产生的甲
醇 ,从而使钠代反应保持较高的收率。
(3)甲基化反应中 ,硫酸二甲酯的加入量 ,以甲
基化 pH值维持在 5 ～ 6为宜 ,否则将严重影响 MD
的收率。反应过程中产生的硫酸甲酯钠应尽量除
净 ,以免影响下步合环反应。
(4)合环反应后处理 ,进行了多种方法探索 ,最
终确定乙醇结晶法。在工业化过程中 ,也可考虑水
洗的方法 。
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(上接第 502页)
的抗氧化存在着差异 ,是由不同溶剂溶解的活性成
分差别而产生的 。清除能力强弱顺序为:甲醇提取
物 >水提取物。
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