樸香蘭,鄧長芹,陳虎彪,王 進(jìn)
(1. 中央民族大學(xué)中國少數(shù)民族傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究院,北京 100081;2. 香港浸會(huì)大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院,香港)
快速分析彝藥桃樹寄生抗氧化成分
樸香蘭1,鄧長芹1,陳虎彪2,王 進(jìn)1
(1. 中央民族大學(xué)中國少數(shù)民族傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究院,北京 100081;2. 香港浸會(huì)大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院,香港)
目的:快速分離、鑒定彝藥桃樹寄生的抗氧化成分。方法:通過1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH) 自由基清除實(shí)驗(yàn),評(píng)價(jià)彝藥桃樹寄生的甲醇提取物及其二氯甲烷、正丁醇及水萃取物的抗氧化作用,利用生物活性-高效液相跟蹤方法,快速分離、鑒定其有效成分。結(jié)果:從彝藥桃樹寄生的二氯甲烷萃取物中分離、鑒定出有效成分為松脂酚(pinoresinol)。結(jié)論:利用生物活性-高效液相跟蹤方法可以快速分離、鑒定彝藥桃樹寄生中的抗氧化成分,可應(yīng)用于其他天然植物活性成分的快速篩選。
彝藥桃樹寄生;DPPH自由基清除作用;生物活性-高效液相跟蹤方法;松脂酚
隨著基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的不斷發(fā)展,人們對自由基的研究越來越多,其中就有大量關(guān)于自由基與疾病的研究。自由基作為機(jī)體的正常代謝產(chǎn)物,在平衡狀態(tài)下,其在抗菌、消炎和抑制腫瘤等方面具有重要作用和意義;一旦平衡被打破,如機(jī)體受到疾病或某些外源性藥物和毒物的侵害,自由基便會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的傷害作用,造成生物膜的脂質(zhì)過氧化損傷,引起酶、氨基酸、蛋白質(zhì)的氧化破壞,對內(nèi)臟器官、免疫系統(tǒng)的形態(tài)功能產(chǎn)生影響,從而引起機(jī)體疾病,甚至死亡[1]。
近年來,天然植物倍受推崇,如何首烏、黃芪、人參、紅景天等,我國少數(shù)民族地區(qū)的天然植物的應(yīng)用亦表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景[2-5]。通過前期對部分少數(shù)民族常用植物的篩選,發(fā)現(xiàn)彝藥桃樹寄生具有較強(qiáng)的抗氧化活性。
彝藥桃樹寄生為桑寄生科(Loranthaceae)鈍果寄生屬(Taχillus)的柳葉鈍果寄生(Taχillus delavayi (Van Tiegh.) Danser)的寄生全株,又名柳樹寄生,主產(chǎn)于云南、四川、貴州、廣西、廣東、湖南、江西、福建、臺(tái)灣,為薔薇科植物桃樹上寄生的寄生全株。性溫、味澀,具有溫經(jīng)活血、調(diào)經(jīng)暖宮之功效。彝醫(yī)藥書《聶蘇諾期》就有收載桃樹寄生[6],彝醫(yī)用于治療不孕癥、婦科附件炎等。而桑寄生科在《神農(nóng)本草經(jīng)》列為上品,有補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕、安胎元功能?!吨袊幍洹?005年版收載的桑寄生為桑寄生科植物桑寄生(Taχillus chinensis (DC.)Danser)的干燥帶葉莖枝,用于風(fēng)濕痹痛、腰膝酸軟、筋骨無力、崩漏經(jīng)多、妊娠漏血、胎動(dòng)不安、高血壓等[7]。彝藥桃樹寄生與中藥桑寄生是同一科同一屬而不同種植物,它們的功能主治也有所不同。桑寄生的物質(zhì)基礎(chǔ)及其生物活性研究有些報(bào)道[8-11],然而,彝藥桃樹寄生的有效成分的研究報(bào)道較少,因此本研究選擇彝藥桃樹寄生進(jìn)行抗氧化有效成分的分析。
然而,天然產(chǎn)物中成分多而復(fù)雜,用傳統(tǒng)的分離方法,不但需要很多時(shí)間,而且浪費(fèi)不必要的溶劑及勞動(dòng)力。本研究采用生物活性-高效液相色譜跟蹤(bioassay-linked HPLC)方法,快速分離、鑒定桃樹寄生中的抗氧化成分,以期為天然植物的開發(fā)研究提供參考。
1.1 材料與試劑
彝藥桃樹寄生采集于云南省昆明市祿勸縣烏蒙鄉(xiāng),經(jīng)香港浸會(huì)大學(xué)陳虎彪教授鑒定為桑寄生科鈍果寄生屬的柳葉鈍果寄生。
1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH) 日本W(wǎng)ako Pure Chemical Industries公司;硅膠 青島海洋化工廠分廠;所有化學(xué)試劑均為分析純 北京化工廠。
1.2 儀器與設(shè)備
DPBRUKER DPX 300核磁共振儀 瑞士Bruker公司;Agilent 1100 Series LC/MSD Trap (VL) 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Agilent公司;Waters 600色譜儀高效液相色譜儀(配Waters2996檢測器) 美國Waters公司;YMC柱(RP-18,250mm × 4.6mm,5μm) 日本YMC公司; Benchmark Plus 酶標(biāo)儀 美國Bio-Rad公司。
1.3 方法
1.3.1 彝藥桃樹寄生有效成分的提取、分離
彝藥桃樹寄生5.0kg,用10、8、8倍量的80% 甲醇加熱回流提取3次,每次3h,合并3次提取液,減壓濃縮,真空干燥,得甲醇提取干膏(301.8g)。甲醇提取物用水混懸,依次用二氯甲烷(3次)、正丁醇(3次)萃取。分別得到二氯甲烷(TDD)、正丁醇(TDB)和水萃取物(TDW)11.3、224.6、48.0g,并對各部位進(jìn)行DPPH自由基清除實(shí)驗(yàn)。
1.3.2 DPPH自由基清除實(shí)驗(yàn)
參照參考文獻(xiàn)[12]稍加修改。用乙醇溶解的不同質(zhì)量濃度的樣品100μL與60μmol/L DPPH溶液100μL,加入96孔板中,混勻后,室溫避光放置30min,然后在波長517nm處測OD值,測定DPPH自由基清除率,與不加樣品的對照組進(jìn)行DPPH自由基清除效果的比較,然后用半數(shù)有效值IC50(抑制50%的DPPH自由基生成所需樣品的質(zhì)量濃度)表示抗氧化活性。DPPH自由基清除率的計(jì)算公式如式(1)。
式中:OD空為加DPPH的空白溶液孵育后的OD值;OD空0為空白溶液孵育前的OD值;OD樣為加DPPH的樣品溶液孵育后的OD值;OD樣0為樣品溶液孵育前的O D值。
1.3.3 TDD部位有效成分的分離
桃樹寄生的二氯甲烷萃取物(TDD)上樣于硅膠柱,用乙酸乙酯、石油醚作為洗脫液,以1:100、1:50、1:30、1:15、1:10、1:1和100%乙酸乙酯順序洗脫。對流出液進(jìn)行硅膠板點(diǎn)樣與展開,根據(jù)Rf值將TDD分成10個(gè)組分(TDD1~TDD10),并對各組分進(jìn)行DPPH自由基清除實(shí)驗(yàn),比較它們的抗氧化活性。
對抗氧化活性較強(qiáng)的TDD8進(jìn)行生物活性-高效液相跟蹤,鑒定有效成分。TDD8用甲醇配成2mg/mL的溶液,進(jìn)樣20μL于高效液相分析柱(YMC柱)。高效液相使用水和甲醇作為溶劑系統(tǒng),以甲醇50%(0min)~甲醇100%(30min)洗脫,流速為1mL/min,流出液以300μL/孔的速度接樣于96孔板,并放在通風(fēng)廚中揮發(fā)溶劑。溶劑揮發(fā)后的96孔板用于DPPH自由基清除實(shí)驗(yàn),在9.8min處出現(xiàn)的峰顯示較高的DPPH自由基清除活性,并用半制備分析柱(YMC柱)進(jìn)行分離、純化有效成分TDD8-2。
1.3.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法
2.1 桃樹寄生DPPH自由基清除活性
對桃樹寄生的甲醇提取物及其TDD、TDB和TDW進(jìn)行DPPH自由基清除實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明各部位樣品均顯示濃度依賴性的抗氧化活性,TDD對DPPH的半數(shù)抑制率IC50達(dá)到(74.50 ± 1.24 )μg/mL,尤其是TDB抗氧化效果最強(qiáng),其IC50值為(22.21 ± 2.05)μg/mL(圖1)。
圖1 桃樹寄生的DPPH自由基清除活性Fig.1 DPPH radical scavenging activity of the methanol extract and its different solvent fractions
2.2 TDD部位有效成分的分離、鑒定
為了系統(tǒng)地進(jìn)行桃樹寄生的抗氧化有效成分的研究,首先從非極性的TDD著手進(jìn)行抗氧化有效成分的分析,然后陸續(xù)對桃樹寄生的正丁醇及水萃取物進(jìn)行有效成分的分離、鑒定。桃樹寄生的TDD經(jīng)硅膠柱分離,得到10個(gè)組分(TDD1~TDD10),通過DPPH自由基清除實(shí)驗(yàn)對上面的10個(gè)組分及TDD總樣進(jìn)行分析,結(jié)果表明,除TDD1和TDD2以外,其他組分均有質(zhì)量濃度依賴性清除DPPH自由基清除活性,尤其是TDD8和TDD10顯示較強(qiáng)的抗氧化活性,而且TDD8組分的量相對較多,在質(zhì)量濃度50μg/mL時(shí)就對DPPH自由基清除率超過60% (圖2)。
圖3 桃樹寄生二氯甲烷萃取物活性組分的高效液相色譜(A)-抗氧化活性(B)圖Fig.3 HPLC separation peaks and antioxidant activity peaks of TDD8
圖2 桃樹寄生的二氯甲烷萃取物各組分DPPH自由基清除活性Fig.2 DPPH radical scavenging activity of different components of the dichloromethane-soluble fraction
圖4 化合物TDD8-2的氫譜Fig.4 1H-NMR spectrum of compound TDD8-2
圖5 化合物TDD8-2的碳譜Fig.5 13C-NMR spectrum of compound TDD8-2
為了分離、鑒定活性較強(qiáng)的TDD8中的有效成分,利用生物活性-高效液相跟蹤方法,快速確定TDD8中的有效峰。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,以甲醇50%(0min)~甲醇100%(30min)洗脫,流速為1mL/min的條件下,在9.8min處出現(xiàn)的峰顯示較高的DPPH自由基清除活性。因此,采用半制備分析柱,使用甲醇和水的溶劑系統(tǒng),選擇甲醇50%等度洗脫,有選擇地針對有效成分的峰進(jìn)行分離、純化,得到有效成分TDD8-2單體化合物(圖3)。
化合物TDD8-2為白色油狀物,分子式C20H22O6。有效成分TDD8-2在ESI-MS顯示準(zhǔn)分子離子峰m/z 381 [M+Na]+,357 [M-H]+,1H-NMR (300MHz, CD3OD)δ:6.92 (2H, d, J=1.25, H-2,2'), 6.78 (2H, bdd, J=8.2,1.6Hz, H-6,6'), 6.75 (2H,bdd, J=8.2,1.7Hz, H-5,5'), 4.67 (2H, b, J=4.5Hz, H-7,7'), 4.19 (2H, m, Hb-9), 3.82 (3H, s, OCH3), 3.79 (2H, m, Ha-9), 3.09 (2H, m, H-8,8')(圖4)。13C-NMR (75MHz, CD3OD) δ:149.1(C-3,3'), 147.3 (C-4,4'), 133.8 (C-1,1'), 120.0 (C-6,6'), 116.1 (C-5,5'), 111.0 (C-2,2'), 87.4 (C-7,7'), 72.6 (C-9,9'), 56.4 (OCH3), 55.3 (C-8,8')(圖5)。結(jié)合文獻(xiàn)[13]確定抗氧化成分TDD8-2為松脂酚(pinoresinol)(圖6)。
圖6 桃樹寄生抗氧化成分的結(jié)構(gòu)式Fig.6 Chemical structure of compound TDD8-2
2.3 桃樹寄生有效成分的抗氧化活性
利用DPPH自由基清除活性檢測方法,以VC作為陽性對照,比較桃樹寄生中分離的有效成分松脂酚對DPPH自由基清除作用,結(jié)果表明它們均有質(zhì)量濃度依賴性清除DPPH自由基作用,松脂酚對DPPH自由基的IC50為(30.95 ± 1.75)μmol/L,接近VC的IC50值(23.24 ± 1.09)μmol/L。
桃樹寄生的甲醇提取物及其二氯甲烷、正丁醇和水萃取物都具有較強(qiáng)的抗氧化活性。針對量較多的桃樹寄生的二氯甲烷萃取物進(jìn)行組分分離,并對活性較強(qiáng)的組分進(jìn)行生物活性-高效液相跟蹤,快速分離、鑒定桃樹寄生的有效成分,通過ESI-MS、1H-NMR、13C-NMR光譜數(shù)據(jù),與相關(guān)文獻(xiàn)對照,抗氧化有效成分被鑒定為松脂酚。與陽性對照組VC比較,松脂酚顯示較強(qiáng)的DPPH自由基清除活性,其IC50為(30.95 ± 1.75) μmol/L,接近VC的IC50(23.24 ± 1.09)μmol/L。利用生物活性-高效液相跟蹤方法,可以快速分離、鑒定天然植物中的抗氧化成分,可應(yīng)用于食品中抗氧化有效成分的快速分析。
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Rapid Analysis of Antioxidant Constituents from Taχillus delavayi, a Yi Ethnomedicinal Material
PIAO Xiang-lan1, DENG Zhang-qin1,CHEN Hu-biao2,WANG Jin1
(1. Institute of Chinese Minority Traditional Medicine, Minzu University of China, Beijing 100081, China;2. School of Chinese Medicine, Hong Kong Baptist University, Hongkong, China)
Objectives: To rapidly separate and identify antioxidant constituents from the whole plant of Taχillus delavayi, a Yi ethnomedicinal material, and assess their antioxidant activity. Methods: The antioxidant activity of the methanol extract of the medicinal material and its different solvent fractions obtained by repeated extractions sequentially with dichloromethane, n-butanol and water was assessed by DPPH free radical scavenging assay. The dichloromethane-soluble fraction was further separated by silica gel column chromatography, and a high antioxidant component named as TDD8 was obtained and analyzed by bioassay-linked HPLC and1H-NMR. Results: An individual compound named as TDD8-2 was separated from TDD8 by semipreparative HPLC and identified by1H-NMR as pinoresinol. Conclusion: The bioassay-linked HPLC method allows the rapid separation and identification of antioxidant components from medicinal materials.
Taχillus delavayi;DPPH radical scavenging activity;bioassay-linked HPLC method;pinoresinol
R282.71
A
1002-6630(2012)01-0016-04
2011-02-14
國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30973960;81011140347);國家民委科研項(xiàng)目(09ZY17);國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目(NMOE)(200911003)
樸香蘭(1965—),女,副教授,博士,研究方向?yàn)樘烊凰幬锘瘜W(xué)。E-mail:xlpiao@163.com