李園園,李 錕,2,王俊霞,康文藝*
1河南大學(xué)中藥研究所,開封475001;2黃河科技學(xué)院,鄭州450063
朱砂根Ardisia crenata為紫金牛科紫金牛屬植物朱砂根或紅涼傘的根。其味苦、辛、性涼,具清熱解毒,散瘀止痛,祛風(fēng)除濕之功效,主治咽喉腫痛,扁桃體炎,心胃氣痛,勞傷吐血,跌打損傷,風(fēng)濕骨痛[1]。
朱砂根中含有三萜、酚、醌、強(qiáng)心苷、有機(jī)酸和黃酮類化合物[2]。研究多集中在朱砂根揮發(fā)性成分[3]。藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)朱砂根具有止咳平喘,驅(qū)蟲和殺蟲[4],抗炎抑菌、抗病毒[5],抑制腫瘤生長等多種藥理作用[6,7]。Mi-BoKim[8]等的研究表明朱砂根水提物清除自由基的能力用抗壞血酸當(dāng)量表示為2.01±0.03(mmol/g),40%乙醇提取物用Trolox當(dāng)量表示為9.45±0.15(mmol/g)。但未見朱砂根不同溶劑萃取部位的α-葡萄糖苷酶抑制活性和抗氧化活性的研究報道。
1.1 材料與試劑
朱砂根于2007年10月采集于貴州省都勻地區(qū)。經(jīng)貴陽中醫(yī)學(xué)院劉凡教授鑒定為紫金??谱辖鹋僦参镏焐案?Ardisia crenata),標(biāo)本存于河南大學(xué)中藥研究所。
α-葡萄糖苷酶 (α-glucosidase,EC 3.2.1.20); 4-硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷(4-N-trophenyl-α-D-glucopy ranoside,PNPG,026K1516);對硝基苯酚(4-Nitrophenol,PNP,10116387);阿卡波糖 (Acarbose,Lot 16869)和二甲亞砜(DMSO)均購自美國Sigma公司。DPPH(日本東京化成工業(yè)株式會社);Fe3+-三吡啶三啞嗪(tripyridyl-triazine,TPTZ;比利時Acros organics公司);[2,2'-連氨-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二氨鹽](ABTS,美國Fluka公司);6-羥基-2,5,7,8-四甲基苯并二氫吡喃-2-羧酸 (Trolox,美國Aldrich公司);丁基羥基茴香醚(BHA,比利時Acros organics公司);二丁基羥基甲苯 (BHT,比利時Acros organics公司)。
1.2 主要儀器
Multiskan MK3酶標(biāo)儀 (美國Thermo Electron公司);LRH-150恒溫培養(yǎng)箱(上海一恒科技有限公司);DELTA 320型PH計 (美國Mettler-Toledo公司);電子天平(美國Mettler-Toledo公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國Heidolph公司);UV-2000型紫外可見分光光度計(上海尤尼科儀器有限公司)。
1.3 朱砂根活性成分的提取
朱砂根干燥、粉碎后,用甲醇室溫下浸泡3次,每次4 d。合并提取液后濃縮,浸膏依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,分別得到朱砂根石油醚(ACPE)、乙酸乙酯(ACEA)和朱砂根正丁醇(ACBU)部位。提取率分別為 0.98%、1.14% 和0.65%。
1.4 α-葡萄糖苷酶抑制活性的篩選方法
利用本課題組建立的方法[9]。配制一系列對半稀釋的朱砂根提取物濃度的樣品,反應(yīng)體系為8 μL一定濃度的樣品,加入112 μL磷酸鉀緩沖液(pH 6.8),再加入20 μL 0.2 U/mL α-glucosidase,37℃恒溫15 min后加入2.5 mmol/LPNPG 20 μL,37℃恒溫反應(yīng)15 min。再加入80 μL 0.2 mol/L的Na2CO3溶液,于405 nm波長下測OD值。計算抑制率,并用origin軟件求出相應(yīng)IC50值。樣品對α-葡萄糖苷酶抑制率的計算公式為:I% =[(Acontrol-Asample)/Acontrol] ×100%。
1.5 抗氧化活性測定方法
1.5.1 DPPH方法
按照文獻(xiàn)[10],將樣品和陽性對照品用甲醇配制成濃度為2,1,0.5,0.25,0.125,0.0625 mg/mL,取0.1 mL樣品和陽性對照品加入3.5 mL DPPH甲醇溶液(0.06 mmol/L),混合30 min后測定515 nm處吸光度。每份樣品和陽性對照品平行操作3次,取平均值,計算出清除率,并計算出半數(shù)抑制率IC50值。樣品對DPPH自由基清除率的計算公式為:I% = [(Acontrol-Asample)/Acontrol] ×100%。
1.5.2 ABTS方法
按照文獻(xiàn)[11],配制ABTS自由基工作液。將樣品和陽性對照品用甲醇配制成濃度為2,1,0.5,0.25,0.125,0.0625 mg/mL,取0.15 mL樣品和陽性對照品加入2.85 mL ABTS自由基工作液,混合,放置10 min后,在734 nm處測定吸光度。每份樣品和陽性對照品平行操作3次,取平均值,計算出清除率,并計算出半數(shù)抑制率IC50值。樣品對ABTS自由基清除率的計算公式為:I% =[(Acontrol-Asample)/Acontrol] ×100%。
1.5.3 FRAP方法
按照文獻(xiàn)[12],將樣品用甲醇和陽性對照品配制成濃度為2,1,0.5,0.25,0.125,0.0625 mg/mL,取0.2 mL樣品和陽性對照品加入3.8 mL新鮮配制的TPTZ工作液,混勻后37℃反應(yīng)30 min后測定593 nm處吸光度,每份樣品和陽性對照品平行操作3次。取平均值,計算出清除率,結(jié)果以Trolox當(dāng)量表示,即每克樣品的自由基清除能力相當(dāng)于Trolox的自由基清除能力的微摩爾數(shù)(單位為μmol/g)。
1.5.4 半數(shù)清除率的計算
半數(shù)清除率(IC50)指清除率為50%時所需抗氧化劑的濃度,根據(jù)不同濃度抗氧化劑的清除率作曲線求出。
2.1 朱砂根提取物對α-葡萄糖苷酶抑制活性的影響
在相同濃度下,朱砂根3個部位對α-葡萄糖苷酶抑制活性從大到小依次為乙酸乙酯部位(IC50= 75.62 μg/mL)>正丁醇部位(IC50=76.92 μg/mL)>石油醚部位(IC50=89.85 μg/mL),均遠(yuǎn)大于陽性對照藥Acarbose(IC50=1081.27 μg/mL),從提取率和抑制活性大小兩方面考慮,乙酸乙酯提取物最適合開發(fā)成α-葡萄糖苷酶抑制劑。
圖1 朱砂根不同提取部位質(zhì)量濃度對α-葡萄糖苷酶活性的影響。Fig.1 The mass concentration of the different extracts of A.crenata effect on α-glucosidase inhibitory activity
圖1顯示,朱砂根不同部位對α-葡萄糖苷酶抑制活性均呈劑量依賴性,而且,當(dāng)抑制率達(dá)到一定程度時,再增加部位質(zhì)量濃度,抑制活性不再增加。朱砂根乙酸乙酯部位和石油醚部位在質(zhì)量濃度為187.5 μg/mL時其對α-葡萄糖苷酶抑制率達(dá)到最高值,再增加濃度其抑制率不再增加,而正丁醇部位在質(zhì)量濃度為187.50 μg/mL時其對α-葡萄糖苷酶的抑制率達(dá)到81.38%,隨后濃度增加抑制率略有下降,說明正丁醇部位對α-葡萄糖苷酶抑制作用已達(dá)到飽和。
2.2 朱砂根抗氧化活性
2.2.1 對DPPH自由基的清除作用
由表1看出,朱砂根的乙酸乙酯和正丁醇部位均有清除DPPH自由基的作用,其中乙酸乙酯部位清除DPPH自由基的能力最強(qiáng) (IC50=38.55 mg/ L),比陽性對照BHT(IC50=18.92 mg/L)低約1/ 2,其次是正丁醇部位。但兩者均小于陽性對照BHA,且均約為其清除能力的1/13,石油醚部位在表2中未列出。在對朱砂根石油醚部位進(jìn)行DPPH自由基清除能力的初篩中,測定朱砂根石油醚部位質(zhì)量濃度在55.56 mg/L時,清除率為50.55%。
表1說明,朱砂根3個部位和陽性對照BHA、BHT對DPPH自由基的清除能力順序為:BHA>BHT>ACEA>ACBU>ACPE。
2.2.2 對ABTS自由基的清除
表2顯示,朱砂根乙酸乙酯和石油醚部位對ABTS自由基的清除能力較強(qiáng)(IC50=3.60 mg/L和3.61 mg/L),超過陽性對照BHT(IC50=7.44 mg/ L)的清除能力,均約為BHT作用的2倍,比BHA( IC50=1.74 mg/L)的作用弱,約為BHA作用的1/ 2。朱砂根3個部位和陽性對照BHA、BHT對ABTS自由基的清除能力順序為:BHA>ACEA>ACPE>BHT>ACBU。
表1 朱砂根不同提取部位的抗氧化活性Table 1 Antioxidant activity of the different extracts of Ardisia crenata
2.2.3 對Fe3+的還原能力
表2顯示,朱砂根乙酸乙酯部位(FRAP=512.99±6.80 μmol TE/g)還原Fe3+的能力最高,接近陽性對照BHT(FRAP=1581.68±97.41 μmol TE /g)作用的1/3,其次為石油醚部位(FRAP=447.65 ±6.41 μmol TE/g),約為BHT(FRAP=1581.68 ±97.41 μmol TE/g)的1/4,正丁醇部位(FRAP= 295.12±4.45 μmol TE/g)還原Fe3+的能力最低,約為陽性對照BHT(FRAP=1581.68±97.41 μmol TE/g)作用的1/19。3個部位還原Fe3+的能力均低于陽性對照BHA(FRAP=6633.04±114.04 μmol TE/g)。
朱砂根3個部位和陽性對照BHA、BHT對Fe3+的還原能力順序為:BHA>BHT>ACEA>ACPE>ACBU。
本文首次發(fā)現(xiàn)朱砂根具有α-糖苷酶抑制活性,同時評價了其不同溶劑萃取部位的抗氧化活性,其中,乙酸乙酯部位的α-葡萄糖苷酶抑制活性和抗氧化活性最好,并且提取率相對較高,因此具有非常好的開發(fā)價值。
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