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貢山厚樸多酚含量的測定及其抗氧化活性研究

2015-06-24 14:28李世源戴建輝蔣孟圓曾曉麗李新明黃相中
關鍵詞:貢山活性氧抗氧化劑

李世源,王 韋,戴建輝,蔣孟圓,曾曉麗,李新明,黃相中,2,田 凱

(1.云南民族大學 民族藥資源化學國家民委-教育部重點實驗室,云南省生物高分子功能材料工程技術研究中心,云南 昆明 650500;2.中國醫學科學院 北京協和醫學院藥物研究所,天然藥物活性物質與功能國家重點實驗室,北京100050)

貢山厚樸多酚含量的測定及其抗氧化活性研究

李世源1,王 韋1,戴建輝1,蔣孟圓1,曾曉麗1,李新明1,黃相中1,2,田 凱1

(1.云南民族大學 民族藥資源化學國家民委-教育部重點實驗室,云南省生物高分子功能材料工程技術研究中心,云南 昆明 650500;2.中國醫學科學院 北京協和醫學院藥物研究所,天然藥物活性物質與功能國家重點實驗室,北京100050)

采用冷浸提取法、回流提取法及超聲提取法對貢山厚樸皮進行提取,對提取物中的多酚類化合物含量進行了測試,結果表明回流提取法的多酚提取率最高,為10.2%. 利用微生物紙片法、DPPH法以及連苯三酚紅褪色光度法對貢山厚樸乙醇提取物的抗氧化性能進行了評估,發現該提取物對活性氧(主要是1O2)有中等強度的清除活性,對DPPH自由基和羥自由基有較好的清除活性,其半數清除濃度分別為0.744 mg/mL及1.805 mg/mL.

貢山厚樸;多酚類;抗氧化活性;微生物紙片法

貢山厚樸 (MagnoiarostrataW.W.Smith ) 又名云樸、騰沖厚樸,為木蘭科木蘭屬(Magnolia)落葉喬木,在我國只分布在云南和西藏,通常生長于海拔400~2 800 m的山地闊葉林中[1]. 貢山厚樸在云南和西藏是常用的中藥材品種,根據中華草本記載,其主要用于溫中化濕,行氣消積[2],目前,還沒有對其化學成分研究的相關報道. 植物多酚是一種植物體內的多元酚類次生代謝產物,主要存在于植物體的皮、根、葉、殼和果實中[3-4]. 研究表明植物中多酚類成分具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗微生物、調血脂和降血糖等活性[5-9]. 為了更好的開發利用貢山厚樸,對貢山厚樸中多酚含量及抗氧化性能進行了研究.

1 材料與儀器

貢山厚樸樣品于2010年9月采自云南保山,經云南民族大學楊青松副教授鑒定為貢山厚樸(MagnoiarostrataW.W.Smith),標本存于云南民族大學化學與生物技術學院標本室. 枯草桿菌,實驗室提供;玫瑰紅,購于昆明化玻站;貢山厚樸樣品粉碎備用;沒食子酸,北京市通廣精細化工公司生產;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH),日本東京化成株式會社生產;連苯三酚為北京利德曼公司生產;丙酮、三氯化鐵、鐵氰化鉀,無水乙醇,三氯化鐵,鐵氰化鉀均為分析純. WFJ-7200型分光光度計,旋轉蒸發儀.

2 實驗方法

2.1 貢山厚樸中多酚類化合物的提取

取貢山厚樸樣品粉碎物3份,每份10 g,分別用冷浸提取法、加熱回流提取法和超聲提取法進行提取.3種提取方法均是采用工業乙醇連續提取3次,減壓濃縮得到浸膏,放于室內使其自然晾干.

2.2 多酚含量的測定

2.2.1 標準曲線的建立

精密稱取沒食子酸對照品25 mg于50 mL容量瓶中,60%的乙醇溶解并加之刻度,得到0.5 mg/mL的標準品溶液. 精密吸取該溶液2.5 mL于25 mL的容量瓶中,加入60%的乙醇至刻度,配成50 μg/mL的標準品溶液. 參照文獻[9],精密吸取沒食子酸對照品溶液0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 mL于25 mL比色管中,依次加入0.5 mL的0.100 mol/L三氯化鐵,0.50 mL的008 mol/L鐵氰化鉀0.5 mL的0.10 mol/L鹽酸,用60%乙醇定容,得到不同濃度的對照品溶液. 置于暗處15 min后,以蒸餾水為參比液,用WFJ-7200型分光光度計于695 nm處測定吸光度,以沒食子酸質量濃度(μg/mL)為橫坐標,以吸光度(A)為縱坐標繪制標準曲線.

2.2.2 樣品的測定

取適宜體積貢山厚樸樣品的各種方法提取液,按標準曲線制備操作步驟于695 nm波長進行吸光度的測定,根據標準曲線計算出每種提取方法多酚類化合物的含量及提取率.

2.3 抗氧化活性的測定

2.3.1 微生物法分析樣品對活性氧(主要是1O2)的清除能力

1) 實驗準備.以無水乙醇為溶劑,配制質量濃度為c0=3.60 mg/mL,c1=1.80 mg/mL,c2=0.90 mg/mL的玫瑰紅溶液,避光保存. 同樣,配制質量濃度為0.150 mg/mL,0.075 mg/mL,0.038 mg/mL的貢山厚樸的乙醇溶液. 按照體積比1∶1配制不同濃度的玫瑰紅和提取物乙醇溶液的混合溶液,玫瑰紅與無水乙醇的混合溶液,避光保存. 圓形濾紙片(直徑9 mm),配制細菌培養基.

2) 實驗過程.參照文獻[10]微生物紙片法,將直徑9 mm 的濾紙片浸入混合液片刻后取出,揮盡溶劑后避光保存,將固體培養基加熱熔化,冷卻至 50 ℃ 左右接入枯草桿菌菌種,攪拌均勻至自然冷卻,制成帶菌平整培養面,把浸過混合液的紙片放在培養皿中,使其保持一定距離,放妥后用無菌鑷子輕壓,使緊貼培養基表面,并用 200 W 可見光燈在距培養皿 20 cm 處光照75 min后,再放于 35 ℃ 恒溫箱培養 18 h,取出培養皿,準確測量抑菌圈直徑. 上述操作除引入、培養細菌外,均在無菌條件下進行.

定義抗氧劑對活性氧表觀抗氧化率S:

2.3.2DPPH法[11]分析樣品對自由基的清除能力

往10mL比色管中依次加入4mLpH6.88 標準磷酸鹽緩沖溶液,4mL0.1777mmol/LDPPH溶液,混勻,再加入一定量質量濃度為 1.00mg/mL的抗氧化劑溶液,用蒸餾水補至刻線,充分混勻,10min后在520nm處測量吸光度. 定義抗氧化劑對DPPH自由基的清除率(K):

式中:Ai為加抗氧化劑反應后DPPH溶液吸光度;Aj為不加DPPH,只加抗氧化劑及水的溶液的吸光度;Ac為未加抗氧化劑,只加DPPH及水的溶液的吸光度. 按實驗方法加入不同體積的抗氧化劑(質量濃度均為1.25mg/mL),測出Ai, Aj, Ac,據此計算出其相應的自由基清除率(K).

2.3.2 連苯三酚紅褪色光度法[11]

往10mL具塞比色管中,依次加入2mLpH9.1 的Na2CO3-NaHCO3緩沖溶液,0.7mL0.0038mol/LEDTA-Fe2+溶液,3.5mL0.000 1mol/L連苯三酚紅溶液,0.7mL體積分數0.6%H2O2溶液,蒸餾水補充至刻線后在25 ℃保溫反應30min后(加入以上面各溶液時均需搖勻),測544nm處的吸光度.設不加H2O2時的吸光度為A0,加入H2O2后的吸光度為Ab,則羥自由基產生量可用ΔA=A0-Ab來表示. 在體系中加H2O2之前加入一定量的抗氧化劑,測定其吸光度As,則抗羥自由基氧化率為S:

S=(As-Ab)/(A0-Ab)×100 %.

按實驗方法加入不同體積的抗氧化劑(質量濃度均為1.05mg/mL)測出As, Ab, A0,計算出(As-Ab)/(A0-Ab)值,據此再計算出其相應的抗羥自由基氧化率(S).

3 結果與分析

3.1 多酚化合物含量測定結果

3.1.1 用沒食子酸為參比標準來衡量樣品提取液中的多酚類化合物含量

以沒食子酸質量濃度(μg/mL)為橫坐標,695nm處吸光度為縱坐標繪制標準曲線,所得的線性回歸方程為y=0.374 4x+0.004,R2=0.999 1,結果表明沒食子酸在0.4~2.0μg/mL時呈現出良好的線性關系,繪制的標準曲線見圖1.

3.1.2 貢山厚樸中多酚含量的測定

冷浸提取法、回流提取法、超聲提取法的結果見表1.

表1 貢山厚樸中多酚的冷浸提取、回流提取、 超聲提取法含量的測定

從表中可以看出,回流提取法的提取率優于冷浸提取法和超聲提取法.

3.2 抗氧化活性的測定

3.2.1 貢山厚樸中多酚類化合物對活性氧(主要是1O2)的清除作用

光敏劑與抗氧劑對表觀清除率的影響見表2. 由表2實驗數據可以看出,貢山厚樸提取物表現出了良好的活性氧清除能力,在實驗所涉及的質量分數范圍內貢山厚樸提取物所表現出的抗氧化能力均與其本身質量分數成量效關系,貢山厚樸提取物清除活性氧的能力優于天然抗氧化劑抗壞血酸. 本法重現性好,可作為分析天然抗氧化劑在生物體系中表現的抗氧化性能的一種分析方法.

3.2.2 DPPH法分析樣品對自由基的清除能力

按實驗方法加入不同質量濃度的抗氧化劑,測出Ai,Aj,Ac, 據此計算出其相應的自由基清除率(K),結果見圖2. 貢山厚樸提取物質量濃度對DPPH自由基的清除率與其使用的量呈正相關,當其體積達到一定時,DPPH自由基清除率達到飽和,不再隨質量 mg/mL濃度的增加而增加.

從表中可以看出,貢山厚樸4種不同溶劑提取物對DPPH自由基都有較好的清除能力,其中95%乙醇提取物清除DPPH自由基的能力與標準品沒食子酸相近,70%的丙酮提取物清除DPPH自由基的能力相對較弱.

3.2.3 連苯三酚紅褪色光度法

按實驗方法加入不同質量濃度的抗氧化劑,測出As,Ab,A0, 據此計算出其相應的抗羥自由基氧化率(S),結果見圖3. 貢山厚樸提取物的抗羥自由基氧化率隨提取物體積的增大而增大,當達到一定體積的時候,其抗自由基氧化率平緩或基本不再變化,即該抗氧化劑的藥效趨勢已經達到平衡.

從表中可以看出,貢山厚樸4種不同溶劑提取物對羥基自由基都有較好的清除能力,其中95%乙醇提取物清除羥基自由基的能力與標準品沒食子酸相近,70%的丙酮提取物清除DPPH自由基的能力相對較弱.

表2 光敏劑與抗氧劑對表觀抗氧化率(S)的影響 %

注:光敏劑為玫瑰紅.

表3 貢山厚樸不同溶劑提取物清除DPPH自由基的IC50值 mg/mL

表4 貢山厚樸不同溶劑提取物抗羥基自由基的IC50值 mg/mL

4 結語

本文分別采用冷浸提取法,回流提取法及超聲提取法對貢山厚樸皮進行提取,并對多酚類化合物的含量進行了測定,結果顯示回流提取法的提取率最高,為10.2%. 同時,采用微生物紙片法、DPPH法及連苯三酚紅褪色光度法對貢山厚樸乙醇回流提取物的抗氧化活性進行了評估,結果顯示貢山厚樸乙醇提取物對活性氧(主要是1O2)、DPPH自由基及羥自由基均有較好的清除活性,其中對DPPH自由基和羥自由基的清除能力尤其顯著,IC50值分別為0.744 mg/mL和1.805 mg/mL.

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(責任編輯 王 琳)

Studies on polyphenol content and antioxidant activity ofMagnoiarostrateW.W.Smith extracts

LI Shi-yuan1,WANG Wei1,DAI Jian-hui1,JIANG Meng-yuan1,ZENG Xiao-li1,LI Xing-ming1,HUANG Xiang-zhong1,2,TIAN Kai1

(1.Key Laboratory of Chemistry in Ethnic Medicinal Resources,State Ethnic Affairs Commission and Ministry of Education,Engineering Research Center of Biopolymer Functional Materials of Yunnan,Yunnan Minzu University,Kunming 650500,China;2.State Key Laboratory of Bioactive Substance and Function of Natural Medicines,Institute of Materia Medica,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Beijing 100050,China)

The barks ofMagnoiarostrataW.W.Smith were extracted with ethanol as a solvent by means of cold extraction, reflux extraction and ultrasonic extraction, respectively, and the polyphenol contents of these extracts were determined with gallic acid as a reference.The results showed that the maximum extraction rate of polyphenol compounds was obtained from the reflux extraction, which was 10.2%.The antioxidant activities of the ethanol extract from the plant were evaluated by the microbiological paper method, DPPH method, and pyrogallol method. The results showed that the extract had some moderate capability in scavenging1O2radicals, and had good capability in scavenging DPPH and hydroxyl radicals with the IC50 values of 0.744 mg/mL,1.805 mg/mL respectively.

MagnoiarostrataW.W.Smith;polyphenol;antioxidant activity;microbiological paper method

2014-04-18.

國家自然科學基金(21262047;838865);云南省應用基礎研究項目(S2012FZ0227);云南民族大學傳統傣藥研究創新團隊項目;SRT創新性實驗項目(2013HXSSRTY06).

李世源(1987-),男,碩士研究生. 主要研究方向:天然產物化學.

田凱(1971-),男,碩士生導師. 主要研究方向:天然產物化學與計算化學.

R931.6

A

1672-8513(2015)01-0025-04

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