喻巧容 黄锁义
[摘要] 目的 研究不同极性薏苡仁提取物的抗氧化活性,筛选出最佳抗氧化活性极性段。 方法 对薏苡仁粉末用95%乙醇进行回流提取,对乙醇提取物进行石油醚、氯仿、正丁醇、水萃取,得到石油醚部位、氯仿部位、正丁醇部位和水部位。通过测定各极性段的清除ABTS+自由基、DPPH自由基和还原Fe3+的能力,并与BHT进行比较,来研究不同极性部位的抗氧化活性。 结果 不同极性的薏苡仁提取物对DPPH自由基和ABTS+自由基有不同程度的清除作用,并都具有一定的還原能力。其中四个提取部位对ABTS+自由基清除能力大小为:水部位>正丁醇部位>氯仿部位>石油醚部位;对DPPH自由基清除能力大小为:正丁醇部位>水部位>氯仿部位>石油醚部位;对Fe3+的还原能力能力大小顺序为:水部位>正丁醇部位>石油醚部位>氯仿部位,清除自由基能力和总还原能力均低于阳性对照物BHT。 结论 不同极性薏苡仁提取物具有一定的自由基清除作用和抗氧化作用。其中其中水部位有最好的清除ABTS+自由基能力,正丁醇部位有最好的清除DPPH自由基能力,而水部位有最好的还原Fe3+的能力。
[关键词] 薏苡仁;不同极性;抗氧化
[中图分类号] R285.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2018)07(a)-0020-04
Study on antioxidant activity of different polar extracts of coix seed
YU Qiaorong1,2 HUANG Suoyi2,3
1.College of Pharmacy, Guangxi University of Chinese Medicine, Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning 530001, China; 2.Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory of the Characteristics of Ethnic Medicine of the Youjiang Valley, Youjiang Medical University for Nationalities, Guangxi Zhuang Autonomous Region, Baise 533000, China; 3.College of Pharmacy, Youjiang Medical University for Nationalities, Guangxi Zhuang Autonomous Region, Baise 533000, China
[Abstract] Objective To study the antioxidant activity of different polar extracts of coicis, and screen for optimum antioxidant active polarity segment. Methods Coix seed was extracted using reflux method by 95% ethanol. Then the concentrated ethanol extract was partitioned between petroleum ether, chloroform, n-butanol and water, respectively, which gave the oil ether part, chloroform part, n-butanol part and water part. The antioxidant activity of different polar regions was studied by determining the scavenging ability of ABTS+ free radicals and DPPH free radicals and the ability of restoring Fe3+, and compared with BHT. Results Different polar extracts had different degrees of clearance ability of DPPH free radicals and ABTS+ free radicals, and had certain reduction capabilities. The order of scavenging capacity of four extracts to ABTS+ free radicals was: water part > n-butanol part > chloroform part > petroleum ether part. The order of scavenging capacity of four extraction sites to DPPH radical was: n-butanol part > water part > chloroform part > petroleum ether part. The order of the capacity of the four extraction sites to the reduction ability of Fe3+ was: water part > n-butanol part > petroleum ether part > chloroform part. The scavenging free radical ability and total reduction ability were lower than the positive control BHT. Conclusion The different polar extracts of Coix seed have free radical scavenging ability and antioxidant effects. The water part has the best ability to scavenge ABTS+ free radical, the n-butanol fraction has the best ability to scavenge DPPH free radical, and the water site has the best ability to restore Fe3+.
[Key words] Coix seed; Different polarity; Antioxidant
薏苡(Coix lachryma-jobi L.)为禾本科薏苡属,味甘淡,性微寒,具有健脾、补肺、清热、利湿的功效,素有“滋补保健之王”的美誉,《本草纲目》中称其乃上品养心药[1]。薏苡在我国栽培历史悠久,各地在长期栽培中已形成地方栽培品种,薏苡仁具有很高的营养价值和多种有益活性成分[2],是中国传统的食品之一。薏苡具有抗肿瘤、抗氧化、免疫调节、降血糖等作用[3-11],其主要活性成分是脂肪酸及其脂类,另外还含有甾醇类、三萜类、内酰胺类、多糖类和生物碱类等化合物[12-17]。
人体内抗氧化物质与自由基的平衡对健康非常重要,合成的抗氧化剂存在潜在的危险,近年来,人们一直在寻找天然抗氧化剂[18],而薏苡仁作为即可抗氧化又可药食同用的药材,具有很高的研究价值[19]。本文从薏苡仁石油醚、氯仿、正丁醇、水等部位对DPPH、ABTS+自由基的清除作用和对Fe3+的还原能力来研究不同极性薏苡仁提取物的抗氧化活性,筛选出最佳抗氧化活性部位,为进一步研究薏苡仁抗氧化活性化合物的结构鉴定、结构修饰和合成,发现先导化合物,筛选高效抗氧化药物和食品抗氧化剂,药理作用研究和深入开发奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
薏苡仁购于广西百色市右江区药店,无水乙醇、95%乙醇、石油醚、氯仿、正丁醇、蒸馏水、甲醇、铁氰化钾、 磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、三氯乙酸、FeCl3、BHT、ABTS和K2S2O8等试剂均为国产分析纯,DPPH为日本进口分析纯。
1.2 仪器与设备
JSC电子天平:CN-BH型,福州科迪电子技术有限公司;电子天平:FA1204B型,上海天美天平仪器有限公司;旋转蒸发器:RE-3000A型,上海亚荣生化仪器厂;数显恒温水浴锅:HH-Z4型,金坛市城东光芒仪器厂;真空干燥箱:DZF-6020型,广州市星烁仪器有限公司;循环水式多用真空泵:SHB-B88型,郑州长城科工贸有限公司;多管架自动平衡离心机:L-530型,湖南湘仪;紫外可见分光光度计:UV-1750型,岛津仪器(苏州)有限公司。
1.3 方法
1.3.1 薏苡仁不同极性活性部位的提取与制备 将干燥的薏苡仁粉碎保存,称取薏苡仁粉末300 g,按料液比1∶5加入95%乙醇,按下法进行提取制备,80℃恒温水浴回流提取3次,每次2 h,抽滤得到滤液,重复以上操作4次,共提取1500 g薏苡仁粉末,合并所有提取液,用旋轉蒸发仪浓缩至无醇后,干燥得到总提取物。萃取:将总提取物用蒸馏水溶解形成混悬液,然后依次用石油醚、氯仿、正丁醇萃取混悬液,各萃取3次,每次0.5 h,最后得到的是水提取物,分别合并各相的萃取液,经旋转蒸发浓缩、干燥后得到薏苡仁石油醚部位、氯仿部位、正丁醇部位和水部位。分别称取4个部位浸膏,每个部位取0.25 g,石油醚部位、氯仿部位和正丁醇部位用无水乙醇定容至25 mL,水部位用甲醇定容至25 mL,浓度都为10 g/L,取各部位溶液进行稀释,稀释液浓度依次为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g/L,将各溶液低温保存。
1.3.2 不同极性薏苡仁萃取物对ABTS+自由基清除能力的测定 ABTS+工作液的配置:称量384 mg的ABTS用蒸馏水溶解后,定容至100 mL,称量378.4 mg的过硫酸钾蒸馏水溶解,定容至25 mL,取100 mL ABTS溶液和4.6 mL K2S2O8 溶液混合,使ABTS溶液浓度为7 mmol/L,K2S2O8溶液浓度为2.45 mmol/L,两液混合后在室温下避光保存16 h,使用前用无水乙醇稀释,使其在λ=734 nm处的吸光值为(0.70±0.02),如果加入提取液后在734 nm的吸光度值降低,说明该提取液对ABTS+自由基有清除作用[20]。
清除率测定:于具塞试管中加入6 mL ABTS+工作液和0.6 mL各浓度样品液,混匀后避光反应1 h,在λ=734 nm处测稳定的吸光度A1;在同样的条件下测定6 mL无水乙醇和0.6 mL各浓度样品液在λ=734 nm处的吸光度A2;测定6 mL ABTS+工作液和0.6 mL无水乙醇在λ=734 nm处的吸光度A0,以BHT作为对照品。按照式(1)计算ABTS+自由基清除率。
ABTS+清除率(%)=[A0-(A1-A2)]/A0×100% (1)
1.3.3 不同极性薏苡仁萃取物对DPPH自由基清除能力的测定 参照张声源等方法[21],并进行部分改动:称取适量DPPH,用无水乙醇溶解,配置成浓度为0.04 g/L的DPPH工作液,于具塞试管中加入4 mL DPPH工作液和2 mL不同浓度的样品液,混匀后在28~30℃下避光反应30 min,于λ=517 nm测定吸光度A1;用同样的方法测定4 mL无水乙醇和2 mL各浓度样品液在517 nm的吸光度A2,测定4 mL DPPH工作液和2 mL无水乙醇在517 nm处的吸光度A0,以BHT作为对照品。按照式(2)计算DPPH自由基清除率。
DPPH自由基清除率(%)=[A0-(A1-A2)]/A0×100% (2)
1.3.4 不同极性薏苡仁萃取物还原能力的测定 于具塞试管中加入0.5 mL待测样品溶液,然后加入2.5 mL pH 6.6的磷酸盐缓冲液(0.2 mol/L)和10 g/L的铁氰化钾溶液2.5 mL,在50℃水浴加热反应20 min,反应后取出反应管,加入100 g/L的三氯乙酸溶液2.5 mL,混合均匀后在3500 r/min离心15 min。取上清液2.5 mL,加入2.5 mL蒸馏水和1 g/L的FeCl3溶液0.5 mL,混合均匀反应10 min后,在λ=700 nm测定吸光度A,吸光度的大小与还原能力成正比,A越大,则样品的还原能力越强[22],以BHT为对照品。
2 结果
2.1 不同极性薏苡仁提取物对ABTS+自由基清除能力的测定结果
薏苡仁的各极性提取部位低于对照物BHT,BHT对ABTS+自由基的清除率将近100%。薏苡仁石油醚部位、氯仿部位、正丁醇部位和水部位对ABTS+自由基的清除能力随着样品浓度的增加而增大,其中水部位的清除率增长速度最快。薏苡仁4个提取部位对ABTS+自由基均有清除能力,其清除能力按大小排序为:水部位>正丁醇部位>氯仿部位>石油醚部位。见图1。
2.2 不同极性薏苡仁提取物对DPPH自由基清除能力的测定结果
薏苡仁石油醚、氯仿、正丁醇和水等部位对DPPH自由基清除能力都随着样品浓度的增加而增强,清除能力与提取物浓度成正比。与BHT进行比较,正丁醇部位的DPPH自由基清除率最高,在浓度2.0 g/L和2.5 g/L时对DPPH自由基清除率基本与BHT相同,而其他3个部位对DPPH自由基清除率都低于BHT。石油醚部位和氯仿部位的DPPH自由基清除率较低,4个薏苡仁提取部位对DPPH自由基均有清除作用,按照对DPPH自由基清除能力大小排序为:正丁醇部位>水部位>氯仿部位>石油醚部位。见图2。
2.3 不同极性薏苡仁提取物的还原能力测定结果
随着样品浓度增大,各样品的吸光度都在增大,而吸光度大小与还原能力成正比,A越大,样品的还原能力就越强。BHT的还原能力高于薏苡仁各提取部位的还原能力,薏苡仁各部位对Fe3+的还原能力各不相同,随着提取物浓度增大,对Fe3+的还原能力逐渐增长,薏苡仁各部位提取物对Fe3+的还原能力大小,可根据吸光度大小进行排序,其顺序为:水部位>正丁醇部位>石油醚部位>氯仿部位。见图3~4。
3 讨论
本研究从测定薏苡仁各极性段对ABTS+、DPPH自由基清除能力和还原Fe3+的能力等3个方面,来研究不同极性薏苡仁提取物的抗氧化活性。实验结果表明薏苡仁4个溶剂提取部位均具有一定的抗氧化活性,对ABTS+自由基、DPPH自由基清除率和Fe3+的还原力均随着样品浓度增加而增加,呈现剂量依赖性,测定数据表明薏苡仁4个不同极性提取部位对ABTS+自由基的清除能力大小为:水部位>正丁醇部位>氯仿部位>石油醚部位;對DPPH自由基清除力大小为:正丁醇部位>水部位>氯仿部位>石油醚部位;还原Fe3+的能力排序为:水部位>正丁醇部位>石油醚部位>氯仿部位。结果表明薏苡仁4个不同溶剂提取部位均具有一定的抗氧化活性,其中薏苡仁水部位和正丁醇部位的抗氧化活性最好,但略低于BHT抗氧化活性,石油醚部位和氯仿部位的抗氧化活性次之,这为进一步研究薏苡仁抗氧化活性化合物的结构鉴定、结构修饰和合成,发现先导化合物,筛选高效抗氧化药物和食品抗氧化剂以及薏苡仁的质量控制和药理作用研究及其深入开发奠定基础。
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(收稿日期:2018-01-24 本文编辑:李岳泽)