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一点红提取物体外抗氧化活性研究

2012-11-15张艳华李超华王立升唐江涛

食品工业科技 2012年5期
关键词:吸光清除率自由基

王 伟,张艳华,李超华,王立升,*,唐江涛,*

(1.广西大学化学化工学院,广西南宁530004;2.广西花红药业股份有限公司,广西柳州545005)

一点红提取物体外抗氧化活性研究

王 伟1,张艳华2,李超华2,王立升1,*,唐江涛1,*

(1.广西大学化学化工学院,广西南宁530004;2.广西花红药业股份有限公司,广西柳州545005)

目的:研究一点红提取物体外抗氧化活性。方法:通过水提醇沉、有机溶剂萃取、大孔树脂吸附纯化,得到六种不同部位的样品。以抗坏血酸和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚为对照,测定样品对羟基自由基和二苯基苦基苯肼自由基的清除能力,对Fe3+的还原能力,抑制油脂的氧化能力。结论:上述样品均具有一定的抗氧化活性,其中大孔树脂纯化的50%乙醇洗脱部位活性最好,但总体上弱于抗坏血酸和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。

一点红,抗氧化活性,大孔树脂,二苯基苦基苯肼,羟基自由基,还原能力

一点红[Emilia sonchifolia(Linn.)DC]是菊科一点红属一年生或多年生草本植物,是我国南方地区经常使用的传统中草药,又名羊蹄草、乳汁草、叶下红、野苦草等。一点红性味苦、凉,功能主治清热解毒、散瘀消肿,可用于上呼吸道感染、肺炎、乳腺炎、肠炎、外伤感染、急性结膜炎、急性扁桃体炎、胆囊炎、传染性肝炎、菌痢、尿路感染、湿疹、跌打损伤等[1]。研究表明,一点红富含生物碱、黄酮类、三萜类、酚类等化学物质,特别是黄酮类物质可能与一点红抗菌消炎功能有关[2-4]。本研究对一点红进行提取分离,并首次追踪其抗氧化活性部位,为找到一点红抗氧化作用的活性成分建立基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

一点红(干燥全草) 广西花红药业股份有限公司;二苯基苦基苯肼(DPPH)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT) Sigma公司;石油醚、乙酸乙酯、无水乙醇、正丁醇、水杨酸、氢氧化钠、双氧水、硫代硫酸钠、盐酸、硫酸和碳酸钠、硫酸亚铁铵、抗坏血酸(VC)等 均为分析纯;D101树脂 沧州宝恩化工有限公司。

UV-T6型紫外-可见分光光度计 北京普析通用有限公司;RE-2000型旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂;SHB-Ⅲ循环式多用真空泵 郑州长城科工贸有限公司;真空干燥箱 上海博讯实业有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 一点红的提取分离

1.2.1.1 样品Ⅰ的制备 采用水提醇沉法[5]。在10L圆底烧瓶中放入500g一点红,加入约5000mL水,加热回流2h,抽滤,保存滤液;再加入约4000mL水于圆底烧瓶中,回流2h,抽滤,合并滤液,浓缩,得黑色浸膏。在黑色浸膏中加入一定量65%乙醇溶液,超声溶解,置于冰箱中过夜,第2d进行抽滤,浓缩,得到浸膏。将浸膏分成浸膏Ⅰ和浸膏Ⅱ,取浸膏Ⅰ,减压浓缩,65℃下真空干燥,得水提醇沉部位,即样品Ⅰ。

1.2.1.2 样品Ⅱ的制备 将1.2.1.1中浸膏Ⅰ加入去离子水溶解,用石油醚脱脂数次,分取水层,用乙酸乙酯萃取至乙酸乙酯层为无色。对乙酸乙酯层减压浓缩,65℃真空干燥,得乙酸乙酯提取部位,即样品Ⅱ。

1.2.1.3 样品Ⅲ的制备 取1.2.1.2中乙酸乙酯萃取后的水层,加入水饱和的正丁醇萃取,至正丁醇层为无色。对正丁醇层减压浓缩,65℃真空干燥,得正丁醇提取部位,将所得正丁醇提取部位分为两份,其中的一份即为样品Ⅲ。

1.2.1.4 样品Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ的制备 取1.2.1.3中一份正丁醇醇提取部位,用适量的去离子水溶解,选用D101大孔树脂过柱。将上述水溶物过预先处理好的大孔树脂柱进行吸附分离,依次用去离子水、30%乙醇、50%乙醇、70%乙醇、90%乙醇和无水乙醇进行洗脱,每次洗脱至洗脱液接近无色,分别收集洗脱液,减压回收溶剂。由于70%乙醇、90%乙醇和无水乙醇洗脱得到量很少,因此取去离子水、30%乙醇和50%乙醇洗脱液减压回收溶剂,置于真空干燥箱中65℃下干燥,得去离子水洗脱部位、30%乙醇洗脱部位和50%乙醇洗脱部位,即为样品Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ。

1.2.2 体外抗氧化活性研究

1.2.2.1 样品溶液与阳性参照溶液的配制 样品溶液配制:精确称取各样品0.1g,用60%乙醇溶解并定容于100mL容量瓶中,得1mg/mL的样品溶液,置于冰箱避光保存备用。抗坏血酸溶液配制:精确称取0.1g抗坏血酸,用60%乙醇溶解并定容于100mL容量瓶中,得1mg/mL的阳性对照溶液,置于冰箱避光保存备用。BHT溶液配制:精确称取10mg BHT,用60%乙醇溶解并定容于100mL容量瓶中,得1mg/mL的样品溶液,置于冰箱避光保存备用。

1.2.2.2 对DPPH自由基清除能力的测定[6]DPPH溶液的配制:精确称取10mg DPPH,用无水乙醇溶解并定容于250mL的容量瓶中,得样品溶液。对照品测定:吸取1mL 60%乙醇溶液和8mL DPPH溶液置于试管中,摇匀混合,避光放置,每隔10min于517nm波长下测定其吸光度Ac。样品测定:分别吸取1mL样品溶液和8mL DPPH溶液置于试管中,摇匀混合,避光放置,每隔10min于517nm波长下测定其吸光度Ai。

式中:Ac为1mL60%的乙醇加8mL DPPH溶液的吸光度;Ai为1mL各样品溶液加8mL DPPH溶液的吸光度。清除率越高,样品抗氧化能力越强。

同法以1mg/mL的抗坏血酸溶液和0.1mg/mL的BHT溶液进行DPPH自由基清除能力的测定。所有测定重复三次,取其平均值。

1.2.2.3 对羟基自由基清除能力的测定[7]利用Fenton反应H2O2和Fe2+混合产生·OH,在此体系内加入水杨酸,可以捕捉·OH并产生有色物质,该物质在510nm波长下有最大吸收峰。依次在每个25mL容量瓶中加入2mL各样品溶液,2mL 9mmol/L FeSO4,2mL 9mmol/L水杨酸-乙醇溶液,最后加入0.03%的H2O2溶液启动反应。在37℃水浴条件下反应0.5h,以去离子水为对照,用60%乙醇定容,然后在510nm波长下测定各待测液的吸光度。考虑到样品溶液本身在510nm波长下也有吸光值,因此,以2mL各样品溶液,2mL 9mmol/L FeSO4,2mL 9mmol/L水杨酸-乙醇溶液为本底吸收,测量吸光值时定容。

式中:A0为空白对照液的吸光度;Ax为加入样品溶液后的吸光度;Ax0为不加H2O2溶液本底的吸光度。

同法以1mg/mL的抗坏血酸溶液进行·OH自由基清除能力的测定。所有测定重复三次,取其平均值。

1.2.2.4 Fe3+还原能力的测定[8]取若干试管,移取1mL各样品溶液,分别加入2.50mL pH6.6 0.2mol/L磷酸缓冲液和2.50mL 1%的K3Fe(CN)6溶液,摇匀混合。于50℃水浴条件下反应20min后,快速冷却后加入2.50mL 10%的三氯乙酸溶液,摇匀后置于离心机中,以3000r/min离心10min,取上清液2.50mL,加入2.50mL去离子水和0.50mL 0.1%的FeCl3溶液,于700nm波长下测定吸光度值,吸光度越大,其还原能力就越强。所有测定重复三次,取其平均值。

1.2.2.5 对油脂氧化抑制作用的测定[9]精确称取花生油8份,每份40g,置于250mL的烧杯中,分别移取10mL样品溶液至不同烧杯中,不时搅拌成均相,置70℃恒温干燥烘箱中,每隔24h取2.0g油样移至锥形瓶中,测定油脂过氧化值(POV)。每次取样后充分振摇烧杯,以混入足够的空气。POV测定方法参照GB/ T5538-1995的方法。

称取2.0g试样,加入到250mL锥形瓶中。在装有试样的锥形瓶中加入25mL氯仿-乙酸溶液(2∶3,v∶v)溶解试样,并立即加入1mL碘化钾饱和溶液,迅速盖好瓶塞,混匀溶液1min,在25℃避光静置5min。加入约75mL蒸馏水,以0.5%淀粉溶液作为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘。滴定过程要用力振摇,滴定到蓝色消失为止,记下体积V1,计算POV。POV计算公式为:

式中:POV为样品过氧化值(meq/kg);C为硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度(mol/L);V1为样品消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积(mL);V2为空白实验消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积(mL);M为试样质量(g);0.1269为与1mL Na2S2O3标准滴定溶液相当的碘的质量(g)。

2 结果与分析

2.1 各样品对DPPH自由基的清除作用

按1.2.2.2所述方法,得不同时间下,各样品和BHT对DPPH自由基的清除作用,如图1所示。

从图1可知,一点红提取部位样品Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、大孔树脂分离部位Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和BHT对DPPH自由基均具有清除作用。随着反应时间的增长,对DPPH自由基的清除率都增大。由图1可以看出,样品Ⅲ、Ⅳ和V对DPPH·的清除率都小于30%,而样品Ⅰ、Ⅱ和Ⅵ的清除率效果较好,在20min前清除效果优于BHT,20min后BHT对DPPH·清除率增加趋势变大,清除率超过各样品。所测样品中Ⅵ对DPPH自由基清除效果最好,Ⅱ次之,与DPPH·反应比BHT更加迅速灵敏。

图1 各样品及BHT对DPPH自由基的清除作用Fig.1 The DPPH free radical scavenging activity of samples and BHT

按1.2.2.2所述方法,按倍数稀释样品Ⅵ,测定其对DPPH自由基的清除率,不同浓度下的清除率如图2所示。

图2 50%乙醇洗脱部分对DPPH自由基的清除作用Fig.2 The DPPH free radical scavenging activity of 50% ethanol elution

从图2可知,样品Ⅵ对DPPH自由基的清除作用随着反应时间的延长而变大。但因其浓度的不同,其清除效果差距比较大,并与浓度呈量效关系。浓度越高,清除效果越好。

2.2 各样品对·OH的清除作用

按1.2.2.3所述方法,得不同浓度下样品及VC对·OH的清除率,如图3所示。

图3 各样品及VC对·OH清除率Fig.3 The·OH free radical scavenging activity of samples and BHT

从图3可知,随着各样品浓度的增加,对·OH清除效果也随之上升,其清除能力与浓度呈量效关系。当样品处于低浓度时,样品Ⅱ和Ⅵ相对于VC对·OH的清除效果更好;但在高浓度时,其清除效果低于VC。各样品对·OH都具有一定的清除作用,其中样品Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的清除作用较差;六种样品中Ⅱ的清除效果最好。

2.3 各样品对Fe3+还原能力的测定

按1.2.2.4所述方法,得不同浓度下各样品的吸光值,吸光值越大,其还原能力越好,如图4所示。

图4 各样品还原力的测定Fig.4 The reducing power of samples

从图4可知,随着各样品浓度的增加,其吸光值A也增加。低浓度时,吸光值A增加趋势较慢,低于高浓度时的增加速率。在1000μg/mg时,各样品吸光值由大到小排列为:Ⅵgt;Ⅰgt;Ⅱgt;Ⅳgt;Ⅲgt;Ⅴ。吸光值与各样品浓度呈量效关系,浓度越大,样品吸光值就随之变大,其还原能力就越强。

2.4 各样品对油脂氧化的抑制作用

油脂放置在空气中,容易被氧化产生自由基,而自由基又与空气中的氧气反应生成过氧化物,因此可以用油脂的POV来表示油脂的氧化程度。POV越大,其氧化程度就越高。按1.2.2.5所述方法得各样品及BHT在不同天数的POV值,其结果如图5所示。

图5 各样品及BHT对油脂氧化的抑制作用Fig.5 The inhibiting capacity of oil oxidation of samples and BHT

从图5可知,空白组没有加抗氧化剂,其POV从第1d到第12d一直是最大的。在第10d以前,各样品的POV相差不大;从第10d开始,各样品的POV出现较大差别,即空白组的POV快速增大,样品Ⅴ的POV也迅速增大,表明Ⅴ对油脂氧化没有抑制作用;样品Ⅵ和BHT的POV都处于低位,第12d时,空白组POV为99.56meq/kg,而Ⅵ和BHT的POV值分别为25.23meq/kg和19.68meq/kg,表明样品Ⅵ和BHT两者具有较强的抗油脂氧化作用。

3 结论

对一点红各提取部位以及D101大孔树脂分离后的部位进行体外抗氧化测定,其测定项目包括DPPH自由基的清除能力、·OH清除能力、Fe3+还原能力以及抑制油脂氧化能力。结果表明,各样品具有一定的清除DPPH自由基的能力,但均弱于BHT的清除能力,其中表现最好的是大孔树脂的50%乙醇洗脱部位,其清除能力与样品浓度呈量效关系。通过Fenton体系,测定各样品·OH清除能力,各样品都表现出对·OH具有一定的清除能力,样品中50%乙醇洗脱部位对·OH的清除作用表现最好,但弱于VC的清除能力,其清除能力与样品浓度呈量效关系。在Fe3+还原能力测定中,50%乙醇洗脱部位吸光值最大,其还原能力最强,还原力的大小与其浓度成正相关。此外,在抑制油脂氧化中,50%乙醇洗脱部位表现出较好抑制作用,仅稍弱于强抗氧化剂BHT。

实验结果表明,在各项抗氧化测试中,50%乙醇洗脱部位表现最佳。因此可以推测,一点红抗氧化有效成分存在于50%乙醇洗脱部位中,提示可对该部位进行深度研究,追踪其抗氧化单体成分,为寻找高效的天然抗氧化剂提供实验依据。

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Study on antioxidant activity of extracts of Emilia sonchifolia(Linn.)DC in vitro

WANG Wei1,ZHANG Yan-hua2,LI Chao-hua2,WANG Li-sheng1,*,TANG Jiang-tao1,*
(1.College of Chemistry and Chemical Engineering,Guangxi University,Nanning 530004,China;2.Hua Hong Pharmaceutical Co.,Ltd.,Liuzhou 545005,China)

Objective:To study the antioxidant effects of extracts of Emilia sonchifolia(Linn.)DC.Methods:Get six different parts of the samples by water extraction and alcohol precipitation,organic solvent extraction,macroporous resin purification.Compared with the ascorbic acid and 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol,these samples were tested for scavenging effects on the hydroxyl radical and the DPPH free radical,reducing ability and inhibiting capacity of oil oxidation.Conclusion:The results showed that the samples had antioxidant activities,the part of 50%ethanol elution showed the better activity than other samples,but weaker than the ascorbic acid and 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol.

Emilia sonchifolia(Linn.)DC;antioxidant activity;macroporous resin;1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl;hydroxyl radical;reducing power

TS201.2

A

1002-0306(2012)05-0087-04

2011-05-16 *通讯联系人

王伟(1986-),男,硕士,研究方向:生物有机。

广西科技攻关项目(桂科攻09321054)。

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