檳榔籽中抗氧化活性物質的分離與結構分析

韓 林，王兆丹，張海德，羅仕數

（1.重慶三峽學院生物系，重慶404100；2.海南大學食品學院，海南海口570228）

檳榔籽中抗氧化活性物質的分離與結構分析

韓 林1，2，王兆丹1，張海德2，*，羅仕數2

（1.重慶三峽學院生物系，重慶404100；2.海南大學食品學院，海南海口570228）

為了研究檳榔籽中的抗氧化活性物質，通過柱色譜法分離純化檳榔籽乙醇提取物，結合抗氧化活性篩選，分離得到檳榔籽中主要的抗氧化活性物質Fr-4。利用高效液相色譜分析其純度，經波譜分析確定該物質為表兒茶素。

檳榔籽，分離，抗氧化活性

檳榔 采摘自海南大學儋州校區植物園，海南品種，破殼取檳榔籽，干燥后備用，經測定，檳榔籽粉末含水量為5.32%；ABTS 購自Amersco公司；甲醇、氯仿、乙酸乙酯、石油醚、正丁醇、無水乙醇等 均為國產分析純。

UV-2450紫外可見分光光度計 日本島津公司；HH-8型數顯恒溫水浴鍋 金壇市醫療儀器廠；FW80微型高速試樣粉碎機 河北省黃驊市新興電器廠；CP225D型分析天平 德國Sartorius公司；RE52CS-2型旋轉蒸發器 上海亞榮生化儀器廠；LABCONCO型真空冷凍干燥器 美國LABCONCO公司；Waters 2695高效液相色譜儀 美國Waters公司；400MHz核磁共振波譜儀 瑞士布魯克公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 ABTS實驗方法[3-4]取5.0mL 7mmol/L的ABTS溶液，加入88.0μL 140mmol/L的過硫酸鉀，在室溫下置于暗處反應12~16h，形成ABTS自由基儲備液。在734nm處，用體積分數70%的乙醇將ABTS自由基儲備液稀釋至吸光度為0.70±0.02，備用。準確量取0.1mL不同濃度（50、100、150、200μg/mL）的樣品溶液，加入3.9mL ABTS+·溶液，混勻，在室溫下反應6min，于734nm處測定吸光度（AE）。同時吸取3.9mL ABTS+·溶液，加入0.1mL體積分數70%的乙醇溶液于734nm處測定吸光度（AB）。ABTS自由基清除率按下式計算：

1.2.2 檳榔籽乙醇提取物的制備與預處理 利用體積分數為70%的乙醇溶液對檳榔籽粉末進行提取，得到的檳榔籽乙醇提取物經真空減壓濃縮后，分別利用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水溶液進行萃取。根據1.2.1中的方法對石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和水相進行抗氧化活性對比，選擇抗氧化活性最強的相進行分離純化。

1.2.3 硅膠柱層析實驗與活性篩選[5-6]將待分離的樣品按一定比例（1∶20）溶解于氯仿中，加入一定量的硅膠，拌勻后，揮干溶劑，將吸附有樣品的硅膠輕輕均勻地添加在色譜柱的吸附劑上面。以甲醇-氯仿作為洗脫劑，按不同的比例（1∶9、3∶7、5∶5、7∶3、9∶1）混合進行梯度洗脫，得到五個部位，分別為Fr-1、Fr-2、Fr-3、Fr-4和Fr-5。以每瓶150mL收集洗脫液，真空濃縮后定容至相同體積，通過薄層層析進行定性分析，同時根據1.2.1中的方法測定各部位的抗氧化活性。

1.2.4 高效液相色譜分析[7]將抗氧化活性最強的部位配制成一定的濃度，利用高效液相色譜儀進行分析。色譜條件：色譜柱：3.9×150mm；流動相：質量分數為2%的冰醋酸水溶液和乙腈；檢測波長：280nm；流速：1mL/min；進樣量：20μL。

1.2.5 核磁共振波譜分析[8]將抗氧化活性最強的部位溶解于氘代氯仿（CDCl3），利用400MHz核磁共振波譜儀，測定氫譜（1H-NRM）和碳譜（13C-NRM）。通過對譜圖的分析，結合參考文獻，確定該化合物的結構。

1.2.6 統計學分析 使用SAS9.0 for Windows軟件對數據進行統計學分析，每組實驗均重復三次，實驗數據表示為平均值±標準偏差。顯著性分析采用t檢驗法。

2 結果與討論

2.1 不同相抗氧化活性對比

表1 不同相提取物對ABTS自由基清除能力Table 1 ABTS radical-scavenging activities of different phases

表2 不同部位對ABTS自由基清除能力（%）Table 2 ABTS radical-scavenging activities of different fractions（%）

不同相對ABTS自由基清除效果如表1所示，不同相對ABTS自由基均有一定的清除能力，且隨濃度的增加而增強。其中乙酸乙酯相的清除能力最強，實驗濃度范圍內（50~200μg/mL）最大清除率為59.74%±0.76%。因此選擇乙酸乙酯相進行下一步的分離純化研究。

2.2 不同部位抗氧化活性對比

各部位對ABTS自由基的清除作用如表2如示，Fr-4和Fr-5對ABTS自由基的清除能力顯著強于Fr-1、Fr-2和Fr-3，在實驗濃度范圍內（50~200μg/mL）最大清除率分別為97.70%±0.17%和95.64%±0.68%。通過TLC檢測（表3）發現，Fr-4中只有一個斑點，而Fr-5中含有三個斑點，相比較而言，Fr-4對ABTS自由基的清除能力更強，因此選擇Fr-4進行高效液相色譜分析和核磁共振波譜分析。

表3 不同部位TLC檢測的顯色效果Table 3 The developing effect of different parts by TLC analysis

2.3 高效液相色譜分析

由圖1和表4可知，從乙酸乙酯相經硅膠柱分離得到的Fr-4組分通過高效液相色譜分析，呈現三個吸收峰，其中保留時間為6.568min的吸收峰非常明顯，其純度為96.06%。因此可判斷Fr-4是一種從檳榔中分離得到的純度較高，抗氧化活性較強的化合物。

圖1 化合物Fr-4高效液相色譜圖Fig.1 Elution profile of Fr-4 by HPLC

表4 化合物Fr-4高效液相色譜圖譜分析Table 4 The analysis of Fr-4 by HPLC

2.4 核磁共振波譜分析

化合物Fr-4：白色針晶，易溶于氯仿，微溶于甲醇、乙醇，其NMR圖譜見圖2和圖3。

1H NMR（CD3Cl，400MHz）：δ6.85（1H，d，J=2.0Hz，H-2’），6.73（1H，d，J=8.1Hz，H-5’），6.70（1H，d，J=2.0Hz，H-6’），5.90（1H，d，J=2.3Hz，H-8），5.83（1H，d，J=2.3Hz，H-6），4.54（1H，d，J=7.5Hz，H-2），3.95（1H，m，H-3），2.81（1H，dd，J=16.1，5.0Hz，H-4a），2.48（1H，dd，J=16.1，8.1Hz，H-4b）。

13C NMR（CD3Cl，100MHz）：δ82.9（d，C-2），68.9（d，C-3），28.5（t，C-4），157.9（s，C-5），96.4（d，C-6），157.6（s，C-7），95.6（d，C-8），157.0（s，C-9），100.9（s，C-10），132.3（s，C-1’），116.2（d，C-2’），146.3（s，C-3’），146.3（s，C-4’），115.3（d，C-5’），120.1（d，C-6’）。

綜合以上數據并與文獻[9]對照，鑒定化合物Fr-4為表兒茶素，結構式如圖4所示。

圖2 化合物Fr-4的1H-NRM圖譜Fig.2 1H-NRM spectra of compound Fr-4

圖3 化合物Fr-4的13C-NRM圖譜Fig.3 13C-NRM spectra of compound Fr-4

3 結論

通過對檳榔籽乙醇提取物的過柱分離，得到Fr-1~Fr-5五個組分，結合抗氧化活性篩選，確定其中Fr-4部位抗氧化活性相對較強。通過TLC檢測和HPLC分析可知，Fr-4部位是一種純度較高的化合物。利用核磁共振波譜儀，測定氫譜（1H-NRM）和碳譜（13C-NRM）。通過對譜圖的分析，確定該化合物為表兒茶素。實驗結果表明，檳榔中主要的抗氧化活性物質為表兒茶素。

圖4 表兒茶素的化學結構圖Fig.4 The chemical structure of Epicatechin

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Isolation and structural characterization of antioxidant activity compounds from betel nut seed

HAN Lin1，2，WANG Zhao-dan1，ZHANG Hai-de2，*，LUO Shi-shu2
（1.Department of Biology，Chongqing Three Gorges University，Chongqing 404100，China；2.College of Food Science，Hainan University，Haikou 570228，China）

In order to research the antioxidant activity compounds of the betel nut seed，the ethanol extract of betel nut seed was isolated and purified by column chromatography.Combined with antioxidant activity screening，Fr-4 was isolated as the main antioxidant activity compounds of betel nut seed.HPLC was used to analyze its purity and epicatechin was identified by spectrum analysis.

betel nut seed；isolation；antioxidant activity

TS255.1

A

1002-0306（2012）03-0068-03

檳榔果別名仁頻、賓門、檳榔玉、榔玉等，是棕櫚科植物檳榔（Areca Catechu L.）的成熟種子，原產東南亞，在我國廣東、海南、云南、福建、臺灣等地均有栽培，尤以海南為多，是我國“四大南藥”之首。檳榔果的成分較為復雜，含有31.1%的酚類，18.7%的多糖，14.0%的脂肪，10.8%的粗纖維，9.9%的水分，3.0%的灰分和0.5%的生物堿等物質。Penpun[1]等曾對檳榔中各部位的抗氧化能力進行了初步研究，結果表明，檳榔籽甲醇提取物具有最強的抗氧化活性，多酚類化合物是檳榔籽中主要的抗氧化物質，而檳榔堿則沒有顯示出抗氧化活性。張興[2]等從檳榔果實的乙醇提取物中分離得到了5種酚類成分，并確定了其結構。然而，檳榔籽中主要的抗氧化活性物質卻一直沒有確定。本研究通過柱色譜法分離純化檳榔籽提取物，同時進行抗氧化活性篩選，利用核磁共振波譜分析確定檳榔籽中主要的抗氧化活性物質及其化學結構。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

2011－02－11 *通訊聯系人

韓林（1985-），男，助教，研究方向：果蔬深加工與綜合利用。

國家“十一五”科技支撐計劃（2007BAD76B03）；重慶高校創新團隊建設計劃（201040）；重慶三峽學院科研創新團隊。