摘要:為了探討火炭母(Polygonum chinense L.)有效成分的抗氧化作用,采用超聲波輔助手段對火炭母中的有效成分進行了提取,并用H2O2/Fe2+體系法和鄰苯三酚體系法對其抗氧化活性進行了研究。結果表明,當采用甲醇與水體積比為1∶1混合液為提取溶劑時,火炭母提取液具有較高的抗氧化活性,40 g原材料的提取液對羥自由基的清除效果與6.29 g維生素C的作用相當,而對超氧陰離子的清除效果與9.82 g維生素C的作用相當。
關鍵詞:火炭母;抗氧化;羥自由基
中圖分類號:Q949.744;R284.2文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2011)12-2490-03
Effective Component Extracting and Its Antioxidant Activity in Polygonum chinense
HUANG Guo-xia1,LIU Liu1,WANG Qing1,HUANG Zi-mei2
(1. Department of Biological and Chemical Engineering, Guangxi University of Technology,Liuzhou 545006,Guangxi,China;
2.Department of Automotive and Environmental Engineering, Liuzhou Vocational and Technical College,Liuzhou 545006,Guangxi,China)
Abstract: In order to study the antioxidant activity,the effective components in Polygonum chinense L. were extracted by ultrasonic auxiliary method, and the antioxidant activity was detecminated by H2O2/Fe2+ system and adjacent pyrogallol system. The results showed that the extracted liquid had higher antioxidant activity when the volume ratio of methanol and water was 1∶1. The effect of 40g raw materials was almost equal to 6.29 g vitamine C for the removal of hydroxyl radicals, and equal to 9.82 g vitamin C for the removal of superoxide anion.
Key words: Polygonum chinense L.; antioxidant; hydroxyl radical
火炭母(Polygonum chinense L.)為蓼科(Polygonaceae)植物,生長于水溝邊、山谷、濕地上,具有清熱利濕、涼血解毒等功效,可用于濕熱泄瀉、痢疾、黃疸、咽喉腫痛、濕熱瘡疹、霉菌性陰道炎等病癥的治療[1],是廣東地區常用的中草藥。已有人用10%的火炭母滴眼液治療角膜薄翳、角膜斑翳等眼疾[2]。火炭母中的藥用成分主要為黃酮、生物堿、芳香雜環類化合物等[3],朱華等發現,火炭母中含有豐富的槲皮素[4]。
自由基具有強氧化性,可損壞機體組織和細胞,過量自由基的產生是人體衰老及各種疾病產生的誘導因素之一[5,6],因此,加速清除體內過多的自由基顯得尤為重要[7]。本文采用超聲波輔助手段提取了火炭母中的有效成分,并對提取工藝進行了優化,采用H2O2/Fe2+體系法和鄰苯三酚體系法對提取物的抗氧化活性進行了研究,旨在為進一步研究火炭母的理化作用提供依據,以便人們對火炭母這一傳統藥材有更充分的認識,從而使其開發利用更加科學合理。
1材料與方法
1.1儀器與試劑
火炭母全草采集于柳州市郊,清洗去泥,晾曬2 d后置入烘箱中烘干,用粉碎機粉碎,待用。甲醇、石油醚(60-90)、乙酸乙酯、PBS緩沖溶液、0.75 mmol/mL鄰二氮菲溶液、0.75 mmol/mL硫酸亞鐵溶液、0.01% H2O2、維生素C標準溶液、0.05 mol/L Tris-HCl、0.2 mmol/L鄰苯三酚、10 mmol/L HCl等試劑均為分析純,所用水為去離子水。儀器主要有ZN-500A中草藥粉碎機(長沙市中南制藥機械廠)、JY88-1超聲波細胞破碎機(寧波新芝科器研究所)、RE-520旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器廠)、微波爐(廣東格蘭仕集團有限公司)。
1.2方法
1.2.1維生素C對·OH清除率標準曲線的繪制在10 mL具塞比色管中,依次加入1 mL 0.75 mmol/L鄰二氮菲溶液,2 mL pH值7.4的PBS緩沖液,1 mL不同濃度的樣品液或維生素C標準溶液,充分混勻后,再加入1 mL 0.75 mmol/L硫酸亞鐵溶液,混勻后再加入1 mL 0.01% H2O2,37 ℃溫育60 min,在波長536 nm處測定吸光度值,同時用1 mL的去離子水代替樣品液,作為損傷管;用 1 mL的去離子水代替H2O2,作為空白管。每個處理試樣均做3個平行,取平均值。通過以下公式計算出不同維生素C濃度的·OH清除率,并繪制標準曲線。
·OH清除率=×100%
1.2.2超氧陰離子的清除試驗根據吳慧平的方法[8],鄰苯三酚在堿性條件下能發生自氧化,生成有色中間物(在420 nm處有最大吸收峰)和超氧陰離子(·O2-),超氧陰離子對自氧化又起催化作用,依據有色中間物生成量的多少,可判斷超氧陰離子生成量的多少[9]。具體測定方法是在10 mL的比色管中分別加入4 mL Tris-HCl緩沖液(pH值8.2),置于25 ℃水浴中預熱20 min,然后分別加入20、40、60、80、100 μg/mL的樣品液或維生素C溶液1 mL,再加入在25 ℃預熱20 min的1 mL 0.2 mmol/L鄰苯三酚溶液(鄰苯三酚用0.05 mol/L的HCl配制),混勻后在25℃水浴中反應4 min,立即用2滴8 mol/L的HCl終止反應, 并在波長420 nm處測定吸光度值,以等體積10 mmol/L的HCl代替鄰苯三酚溶液為空白,調零;對照組為1 mL的維生素C溶液。每個處理試樣均做3個平行試驗, 取平均值,其中維生素C為陽性對照。按下式計算·O2-清除率[6],并繪制標準曲線。
·O2-清除率=×100%
1.2.3火炭母有效成分的提取稱取火炭母粉末40 g,分別加入600 mL甲醇,在200 W超聲波細胞破碎機里處理40 min后回流提?。?h,所得提取物經過脫色、過濾得提取液,并蒸發濃縮至50 mL,從中取出1 mL,稀釋一定倍數,利用H2O2/Fe2+體系法測定其對羥自由基的清除作用,或者利用鄰苯三酚體系法測定其對超氧陰離子的清除作用,計算出清除率,并與維生素C標準曲線比較,計算出稀釋液中與維生素C相當的濃度,再根據稀釋倍數計算得出總提取液中與維生素C相當的物質含量。
1.2.4火炭母有效成分的提取條件優化試驗對火炭母有效成分的提取條件分別進行了比較,①提取方法對火炭母有效成分提取效果影響因素有直接浸泡、超聲波輔助浸泡、微波輔助浸泡3種方法;②在超聲波功率設置為200 W的前提下,比較了超聲波時間對火炭母有效成分提取效果的影響,處理時間分別為20、40、60、80 min;③對火炭母有效成分提取效果影響的溶劑分別為甲醇、水、乙酸乙酯、石油醚;④甲醇濃度(甲醇∶水,體積比)對火炭母有效成分提取效果影響的配比選擇分別是
1∶2、1∶1、2∶1、5∶1、1∶0。
2結果與分析
2.1維生素C對·OH清除率的標準曲線
根據測定結果繪制維生素C對·OH清除率的標準曲線,結果見圖1,從圖1可見,清除率與維生素C濃度有很好的線性關系,相關系數為0.998 4。
2.2維生素C對·O2-清除率的標準曲線
由測定結果繪制維生素C對·O2-清除率的標準曲線,結果維生素C濃度在0~100 μg/mL 范圍內,與清除率有良好的線性關系,其線性方程為y=0.002 1x+0.003 5,相關系數為0.991 1,可以作為標準曲線對火炭母提取液中的抗氧化效果進行測定。
2.3條件優化
2.3.1提取方法對火炭母有效成分提取效果的影響試驗考察了直接浸泡、微波輔助浸泡、超聲波輔助浸泡3種方法對火炭母有效成分提取效果的影響,結果見表1,由表1可知,在超聲波輔助的前提下,提取液對·OH-的清除率較其他兩種方法要高。
2.3.2超聲波時間對火炭母有效成分提取效果的影響在超聲波功率設置為200 W的前提下,分別進行超聲波處理20、40、60、80 min,以比較超聲波時間對火炭母有效成分提取效果的影響,結果見表2,從表2結果可見,當超聲波處理時間為40 min時,對火炭母有效成分提取的效果最佳。
2.3.3溶劑種類對火炭母有效成分提取效果的影響試驗分別用甲醇、水、乙酸乙酯和石油醚4種溶劑對火炭母有效成分進行了提取,比較它們的提取液對·OH-的清除情況,結果見表3。從表3可見,火炭母甲醇提取液對·OH-的清除率最高,是提取火炭母抗氧化有效成分的理想溶劑。
2.3.4甲醇濃度對火炭母有效成分提取效果的影響甲醇濃度(甲醇∶水,體積比)對火炭母有效成分提取效果影響的測定結果見表4,由表4可知,不同濃度甲醇對提取液的抗氧化性能影響較大,當甲醇∶水為1∶1時,提取液對·OH-的清除效果最好。
2.4提取液對超氧陰離子的清除率
綜合前述優化條件,采用超聲波處理40 min、甲醇∶水為1∶1、提取液體積為600 mL、回流2 h時的火炭母提取液,對·O2-進行清除率測定,結果見表5,由表5可知,火炭母提取液對·O2-有較強的清除作用,通過計算得出當火炭母原料為40 g、提取液濃縮至50 mL時,總提取液對超氧陰離子的清除效果與9.82 g維生素C的效果相當。
3小結與討論
試驗采用超聲波輔助手段方法對火炭母中抗氧化成分進行了提取,用H2O2/Fe2+體系法和鄰苯三酚體系法對提取液中的有效成分進行了測定,所得結果顯示,火炭母甲醇提取液具有較強的抗氧化作用,可以為火炭母制劑臨床用藥及保健用藥提供參考。
參考文獻:
[1] 國家中醫藥管理局. 中華本草(第二卷)[M]. 上海: 上??茖W技術出版社,1999.647-649.
[2] 徐國鈞,何宏賢. 中國藥材學(下冊)[M]. 北京: 中國醫藥科技出版社,1996.1371.
[3] 謝賢強,吳萍,林立東,等. 火炭母化學成分的研究[J]. 熱帶亞熱帶植物學報,2007,15(5):450-454.
[4] 朱華,高雅,張可鋒,等. 不同產地火炭母中槲皮素的含量測定方法研究[J]. 中藥新藥與臨床藥理,2009,20(6):557-559.
[5] 梁清濤,李琦,張宗德,等. 肺結核患者氧化/抗氧化失衡的初步研究[J]. 結核病與胸部腫瘤,2008(1):25-29.
[6] 修曉娜,史遠剛,關偉軍,等. 自由基與人類衰老[J]. 中華現代中醫學雜志,2008,4(2): 108-112.
[7] 徐振華,劉忠玲. 自由基清除劑及其對延緩衰老的影響[J]. 中外醫學研究,2010,8(5):77-78.
[8] 吳慧平. 當歸不同炮制品清除自由基和抗脂質過氧化作用[J]. 中國中藥雜志,1996,21(10): 599.
[9] 宋琳琳,冉軍艦,張曉娜. 金銀花中總黃酮抗氧化性的研究[J]. 現代農業科學,2009,9(16):1-2.
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