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关白附提取物的抗氧化活性研究



全 文 :第 14 卷 第 3 期 北华大学学报(自然科学版) Vol. 14 No. 3
2013 年 6 月 JOURNAL OF BEIHUA UNIVERSITY(Natural Science) Jun. 2013
文章编号:1009-4822(2013)03-0299-03 DOI:10. 11713 / j. issn. 1009-4822. 2013. 03. 011
关白附提取物的抗氧化活性研究
翟松涛1,祝 铭2,翟明月2,佟海滨1,孙 新1
(1.北华大学生命科学研究中心,吉林 吉林 132013;2. 北华大学第一临床医学院,吉林 吉林 132013)
摘要:目的 研究关白附发挥抗氧化活性的有效部位.方法 70%乙醇回流提取关白附粉末,减压浓缩得到乙醇
浸膏,并依次使用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取;采用 DPPH法、Fenton法及邻苯三酚自氧化法研究体外抗
氧化活性.结果 不同溶剂萃取得到的关白附提取物展现出不同程度的抗氧化活性,并呈现量效关系.其中,正
丁醇提取物对 DPPH、超氧阴离子以及羟自由基的清除活性均为最高.结论 关白附正丁醇提取物具有较强的
抗氧化活性,可作为一种新的自由基清除剂和天然抗氧化剂.
关键词:关白附;提取物;抗氧化活性;DPPH
中图分类号:R284. 2 文献标志码:A
收稿日期:2013-02-02
基金项目:吉林省科技发展计划项目(20080906,20111809,201201143) ;吉林省教育厅科学技术研究项目(2012-124,2012-171,2013-169).
作者简介:翟松涛(1968 -) ,男,药剂师,主要从事中药药理学研究.
Antioxidant Activities of Aconitum Coreanum Extracts
ZHAI Song-tao1,ZHU Ming2,ZHAI Ming-yue2,TONG Hai-bin1,SUN Xin1
(1. Life Science Research Center of Beihua University,Jilin 132013,China;
2. First Clinical Medical College,Beihua University,Jilin 132013,China)
Abstract:Objective To reveal the effective parts of Aconitum coreanum with antioxidant activity.
Method 70% ethanol extraction of Aconitum coreanum was concentrated under reduced pressure to obtain an
ethanol extract,and further extracted with petroleum ether,chloroform,ethyl acetate and n-butanol extract;DPPH
method,Fenton method and pyrogallol autoxidation method were employed to study the antioxidant activity.
Results The different solvent extracts of Aconitum coreanum exhibited antioxidant activity,showing a dose-effect
relationship. Among them,n-butanol extract showed a significant scavenging activity on DPPH,superoxide anion
and hydroxyl radical. Conclusion n-butanol extract of Aconitum coreanum exhibits strong antioxidant activity,
suggesting a potential as a new radical scavenger and natural anti-oxidants.
Key words:Aconitum coreanum;extracts;antioxidant activity;DPPH
关白附系毛茛科乌头属植物黄花乌头
Aconitum coreanum 的块根,又名白附子、竹节白附
等,在我国河北北部、辽宁、吉林、黑龙江东部等地
均有分布,主要生长在海拔 200 ~ 900 m 的山地草
坡或树林中[1-3].我国传统医学表明:关白附具有祛
风痰、定惊痫、散寒止痛作用,主治中风痰壅、口眼
歪斜、癫痫、偏头痛等[4]. 现代药理研究表明:关白
附有良好的抗心律失常、抗炎和镇痛作用,从关白
附中提取生物碱制成治疗心血管疾病的药物,已取
得一定成果[5].此外,关白附中还含有萜类及糖苷
类、有机酸类、氨基酸类、酚类、糖类等多种活性物
质,在抗病毒、免疫调节功能等方面具有良好的生
物学活性.本研究利用试剂萃取的方法以及体外抗
氧化模型,探讨了关白附提取物的抗氧化活性,为
关白附作为自由基清除剂和天然抗氧化剂方向的
开发利用提供理论依据.
1 材料与方法
1. 1 材料与仪器
关白附(吉林马应龙制药有限公司提供) ;1,1-
二 苯 基-2-苦 苯 肼 自 由 基 (1,1-diphenyl-2-
picrylhydrazyl radical,DPPH) ,2 6-二叔丁基-4-甲基
苯酚(2,6-ditertbutyl-4-methylphenol,BHT) (美国
Sigma公司) ;番红花红、EDTA-Na2(北京鼎国生物
公司) ;邻苯三酚、无水乙醇、石油醚、乙酸乙酯、正
丁醇,均为国产分析纯.
Varian Cary-100 紫 外-可 见 分 光 光 度 计,
Beckman Allegra 64R 高速离心机,SIM MCFD5508
冷冻干燥机,RE-52 型旋转蒸发仪,FW100 粉碎机,
SHB-3 循环水多用真空泵.
1. 2 关白附提取物的制备
将干燥的关白附粉碎后,精确称取关白附粉末
10. 0 g,滤纸包裹并置于索氏提取器中,加入 70%
的乙醇溶液提取 2 h,反复提取 3 次后合并提取液,
过滤,滤液经减压浓缩得到乙醇提取液浸膏. 将乙
醇提取液浸膏转入分液漏斗,加 200 mL 蒸馏水溶
解,依次使用等体积的石油醚、乙酸乙酯以及正丁
醇进行萃取,各相萃取液减压浓缩后依次得到石油
醚、乙酸乙酯以及正丁醇提取物.
1. 3 DPPH自由基清除作用
分别将关白附提取物(石油醚、乙酸乙酯、正
丁醇提取物)及 BHT溶解于甲醇中,配制成质量浓
度为 0. 1,0. 25,0. 5,1,2,4,8 mg /mL 的溶液.取不
同浓度的关白附提取物溶液 0. 5 mL,加入 1. 5 mL
DPPH甲醇溶液(0. 8 mmol) ,强烈振荡后避光静置
30 min,分光光度计于 515 nm 处测定吸光值,按下
式计算对 DPPH 自由基的清除率[6]:清除率 =
A(样品-空白)/A(对照-空白)× 100% .
1. 4 超氧阴离子自由基清除作用
利用邻苯三酚自氧化法测定关白附提取物对超
氧阴离子自由基的清除作用[7].取 pH为 8. 2的 Tris-
HCl缓冲液 3 mL,并向试管中加入0. 5 mL不同浓度的
关白附提取物,试管置于 37 ℃水浴中 10 min,加入 37
℃预热过的邻苯三酚溶液(7 mmol)1 mL,充分混匀后
精确反应 4 min,最后用0. 5 mL浓盐酸终止反应,分光
光度计于 320 nm处测定吸光度。
1. 5 羟自由基清除作用
采用 Fenton 体系[8]评价关白附提取物对·OH
自由基的清除作用. Fenton 反应原理是:溶液状态
下,Fe2 +与 H2O2反应可以产生·OH,而·OH 可使番
红花红褪色,利用比色法于 520 nm 处测定溶液的
褪色程度,反映对·OH的清除作用.
每支试管分别加入 1. 5 mL PBS (pH = 7. 4) ,
0. 2 mL 番红花红溶液(260 mg /L) ,0. 8 mL H2O2
(3%) ,0. 7 mL EDTA-Na2-Fe
2 +溶液(2 mmol) ,再分
别向试管中加入 0. 8 mL 不同浓度的关白附提取
物,充分震荡混匀后置于 37 ℃水浴中保温 30 min,空
白试管以蒸馏水代替试样,对照试管以 H2O2 代替试
样和 EDTA-Na2-Fe
2 +,于 520 nm处测定吸光度.
2 结 果
2. 1 关白附提取物清除 DPPH自由基能力
DPPH是一种稳定的自由基,可以在有机溶剂
中稳定存在,在 517 nm 波长处有最大吸收.当加入
抗氧化剂时,抗氧化剂可以与 DPPH的孤对电子配
对,导致 DPPH在 517 nm波长下吸收消失或减弱.
因此,通过测定 DPPH吸光度的变化程度可评价样
品抗氧化能力的高低. 关白附提取物的 DPPH清除
活性见图 1,石油醚、乙酸乙酯、正丁醇提取物和对照
BHT的 DPPH清除活性随着其浓度的增加而迅速上
升,清除活性呈量效关系. 而当提取物的浓度大于
2 mg /mL时,尽管样品浓度不断增加,但其 DPPH自由
基清除能力增加缓慢.与阳性对照组 BHT相比,各提
取物的 DPPH自由基清除活性均低于 BHT.不同溶剂
关白附提取物的 DPPH自由基清除活性大小顺序为:
正丁醇提取物 >乙酸乙酯提取物 >石油醚提取物.
图 1 关白附提取物对 DPPH自由基的清除作用
Fig. 1 Activity of the extracts from Aconitum coreanum
on DPPH seavenging
2. 2 关白附提取物对超氧阴离子的清除活性
超氧阴离子(O2 -·)自由基在机体中广泛存在,
是生物体内主要的自由基类型,它是多种自由基的前
体物质,可以通过一系列反应生成其他类型的氧自由
基.超氧阴离子主要可以引起脂质过氧化,导致细胞
膜结构和功能的改变,进而使细胞膜流动性下降及膜
蛋白产生交联,严重损害细胞功能.邻苯三酚自氧化
过程中会产生超氧阴离子,生成有色物质,在 400 ~
420 nm处有最大光吸收值,通过该原理可以评价受试
物清除 O2 -·的能力.本研究利用邻苯三酚自氧化模
003 北华大学学报(自然科学版) 第 14 卷
型,检测关白附提取物的 O2 -·清除能力.
图 2 关白附提取物对超氧阴离子的清除活性
Fig. 2 Superoxide anion scavenging activity of
the extracts from Aconitum coreanum
由图 2 可知:随着关白附提取物浓度的增加,
O2 -·自由基的清除率不断增高,在试验设计的质
量浓度范围内,提取物质量浓度与 O2 -·自由基清
除率呈量效关系. 而当提取物质量浓度大于
0. 5 mg /mL时,正丁醇、乙酸乙酯提取物对 O2 -·自
由基清除活性均略高于 BHT 对照组. 关白附提取
物的 O2 -·自由基清除活性大小顺序为:正丁醇提
取物 >乙酸乙酯提取物 >石油醚提取物.
2. 3 关白附提取物对羟自由基的清除活性
羟自由基(·OH)是机体内最为活泼的活性氧
类型,具有极强的攻击性和破坏性,它能破坏细胞
中的脂质分子、蛋白质、DNA 等生物大分子,是引
起细胞坏死或恶性转化的诱因之一,对人体危害极
大.因此,寻找高效清除羟自由基的抗氧化物具有
重要意义.
利用 Fenton 反应,我们检测了关白附提取物
对羟自由基的清除能力. 由图 3 可知:随着关白附
不同溶剂提取物质量浓度的增加,羟自由基的清除
率不断提升,在实验设计的质量浓度范围内,提取
物质量浓度与羟自由基清除率呈量效关系.各提取
物表现出较为接近的抗氧化能力,正丁醇提取物的
抗氧化活性略高于乙酸乙酯、石油醚提取物,但均
低于 BHT对照组. 关白附提取物的羟自由基清除
活性大小顺序为:正丁醇提取物 >乙酸乙酯提取物
>石油醚提取物.
图 3 关白附提取物对羟自由基的清除活性
Fig. 3 Activity of the extracts from Aconitum coreanum
on Hydroxy radical scavenging
3 讨 论
我国的中草药资源是宝贵的天然活性化合物
宝库,从传统中草药中筛选出具有清除自由基活性
的天然物质已引起国内外学者的广泛重视.已有大
量报道从中草药材中可以分离出酚类、黄酮类化合
物,这些成分展现出极强的抗氧化活性[8-9].天然活
性成分的抗氧化作用机制比较复杂,作用靶点各
异.在不同的抗氧化评价体系中,由于各种评价方
法的机理不同,而使得同一天然化合物可能表现出
不同的抗氧化活性.因而,在筛选抗氧化剂时,需要
建立一套多层面氧化模型评价体系,多种方法并用衡
量中草药活性分子的抗氧化能力是很有必要的.本研
究综合运用 DPPH自由基法、Fenton反应和邻苯三酚
自氧化法,初步研究了不同溶剂萃取得到关白附提取
物的抗氧化活性.我们发现在不同的氧化模型评价体
系下,正丁醇提取物均展现出良好的抗氧化活性,可
能与正丁醇提取物中含有大量的黄酮、酚类、生物碱、
有机酸等具有较强抗氧化活性的化合物有关.
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【责任编辑:陈丽华】
103第 3 期 翟松涛,等:关白附提取物的抗氧化活性研究