王垣芳, 修金霞, 趙 峰, 李祖成, 鄭 珊
(1.濱州醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院,山東 煙臺(tái) 264003;2.濱州醫(yī)學(xué)院 煙臺(tái)附屬醫(yī)院,山東 煙臺(tái) 264003)
人體內(nèi)自由基產(chǎn)生過(guò)多可導(dǎo)致組織細(xì)胞氧化損傷,誘發(fā)各種疾病、加速衰老[1]。來(lái)源于植物的黃酮類、苯酚類、多糖類等物質(zhì)具有很強(qiáng)的抗氧化活性。因此,近年來(lái)從植物中挖掘具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的天然抗氧化劑已成為研究的熱點(diǎn)之一。大量的研究表明,中草藥來(lái)源的黃酮具有較強(qiáng)的抗氧化活性[2],能有效地清除體內(nèi)過(guò)多的自由基,防止脂質(zhì)過(guò)氧化,保護(hù)細(xì)胞和線粒體的正常結(jié)構(gòu)與功能,在預(yù)防和治療自由基誘發(fā)的疾病和抗衰老方面具有廣泛的應(yīng)用前景[3-4]。
櫻桃(Cerasus pseudocerasus L.)為薔薇科李亞科的多年生木本植物,在我國(guó)分布極為廣泛,其葉、根、核及鮮果皆可入藥。櫻桃葉味辛苦、性溫、無(wú)毒,具有溫胃、健脾、止血、解毒等功效,還能降壓、治胃寒食積、腹瀉、吐血、瘡毒等病癥[5]。研究表明,櫻桃葉中含有豐富的黃酮類物質(zhì)[6],但對(duì)櫻桃葉黃酮的抗氧化活性研究國(guó)內(nèi)尚有限。作者采用堿提酸沉法從櫻桃葉中提取總黃酮,考察其對(duì)羥自由基(·OH)和超氧陰離子自由基(O2-·)的清除作用,對(duì)H2O2誘發(fā)小鼠紅細(xì)胞氧化溶血及肝脂質(zhì)過(guò)氧化的抑制作用,為櫻桃葉黃酮的開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。
KQ5200DB型數(shù)控超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司制造;TU-1901型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),北京普析通用儀器有限公司制造;SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵,鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司制造;Waters 600E高效液相色譜儀,美國(guó)Waters公司制造;電子天平,Metter-Toledo儀器公司制造;RE-52-05型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海亞榮生化儀器廠制造;DL-5000B型低速冷凍多管離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠制造;層析柱,鹽城泓宇玻璃儀器廠制造。
櫻桃葉,初秋采自煙臺(tái)市牟平區(qū)高陵鎮(zhèn);硫代巴比妥酸TBA,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品;蘆丁對(duì)照品,中國(guó)藥品生物制品檢定所提供;D101大孔吸附樹(shù)脂,上海開(kāi)平樹(shù)脂有限公司產(chǎn)品;體積分?jǐn)?shù)95%植物乙醇,以及石油醚、七水和硫酸亞鐵、抗壞血酸、三氯乙酸、鄰苯三酚、葡萄糖、鄰二氮菲、無(wú)水乙醇,均為國(guó)產(chǎn)分析純。
取干燥的櫻桃葉樣品適量,粉碎,60目過(guò)篩。準(zhǔn)確稱取櫻桃葉干粉約5 g,按料液比l g∶30 mL加入體積分?jǐn)?shù)80%的乙醇150 mL,70℃回流浸提1.5 h后立即抽濾并收集濾液。將濾液轉(zhuǎn)至蒸發(fā)瓶中,減壓濃縮以除去提取溶劑。收集濃縮液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,加蒸餾水定容至刻度。然后將提取液以4 000 r/min的速度離心l0 min,除去葉綠素和其他水不溶性雜質(zhì),取上清液移至分液漏斗中,加入等體積的石油醚充分振蕩,靜置分層后分離收集下層液,即為樣品提取液,反復(fù)萃取直至上層液(石油醚)為無(wú)色,冷凍干燥,即得櫻桃葉粗黃酮干燥粉末。稱取櫻桃葉粗黃酮粉末0.1 g,用蒸餾水溶解,然后定容于100 mL的容量瓶中,得到1.0 mg/mL的櫻桃葉粗黃酮溶液。詳見(jiàn)文獻(xiàn)[7]。
精密稱取蘆丁5 mg置于5 mL的量瓶中,配制成1 mg/mL的蘆丁對(duì)照品儲(chǔ)備溶液,采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH 顯色體系,以 510 nm 波長(zhǎng)比色法測(cè)定蘆丁系列濃度對(duì)照溶液的吸光度,以濃度C為橫坐標(biāo)、吸光度A為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程
取1.0 mL櫻桃葉黃酮溶液,按上述方法顯色后,以試劑空白作為參比液測(cè)定吸光度,根據(jù)蘆丁直線回歸方程計(jì)算出溶液中黃酮的含量。詳見(jiàn)文獻(xiàn)[8]。
選用D101大孔樹(shù)脂對(duì)櫻桃葉粗黃酮溶液進(jìn)行純化[9]。將上述1.0 mg/mL粗黃酮溶液pH值調(diào)為4.0,以每小時(shí)2倍體積的上樣流量進(jìn)行吸附,再用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇、3倍柱體積進(jìn)行洗脫,洗脫流量為每小時(shí)2倍體積。收集洗脫液減壓濃縮至浸膏,經(jīng)真空干燥得到黃色粉末,加蒸餾水配制成1.0 mg/mL的櫻桃葉黃酮溶液,作為樣品儲(chǔ)備液,并配制1.0mg/mL維生素C溶液的樣品儲(chǔ)備液。
取0.75 moL/L鄰二氮菲溶液1 mL于試管中,加入 400 mmol/L 的 PBS(pH 7.4)緩沖液 2 mL 和蒸餾水1 mL,充分混勻后,加2.5 mmoL/L硫酸亞鐵溶液1 mL,混勻,加 20 mmoL/L 的 H2O21 mL,置于37℃水浴1.5 h,在536 nm處測(cè)其吸光度,記作A1;用1 mL蒸餾水代替l mL H2O2,測(cè)得吸光度記作A2;用黃酮溶液1 mL代替1 mL蒸餾水,測(cè)得吸光度記作A3。按公式(2)計(jì)算OH·自由基清除率
于各試管中分別加入 0.05 mol/L Tris-HCl(pH 8.2)緩沖液4.6 mL,加入l.0 mL黃酮溶液,混勻,在25℃水浴10 min,取出后立即加入經(jīng)25℃溫浴的0.06 moL/L鄰苯三酚溶液0.3 mL,對(duì)照管加入10 mmol/L的HCl 0.3 mL。各管充分混勻,準(zhǔn)確反應(yīng)3 min(加人鄰苯三酚時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí))后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%維生素C溶液0.1 mL終止反應(yīng)。10 min后,在420 nm處測(cè)定吸光度,記作A′1;對(duì)照管以1 mL蒸餾水代替待測(cè)樣品,記作 A′2。 按公式(3)計(jì)算 O2-·清除率
將受試小鼠斷頭取血,用肝素抗凝,2 000 r/min離心10 min得紅細(xì)胞,用4倍量生理鹽水洗滌并離心3次,然后用生理鹽水稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的紅細(xì)胞懸浮液備用。取紅細(xì)胞懸浮液1 mL,加入100 mmol/L H2O2(空白管不加 H2O2)及黃酮溶液1 mL,37℃溫浴1 h,加入4倍量生理鹽水稀釋,3 000 r/min離心6 min,取上清液于415 nm處測(cè)定吸光度,按公式(4)計(jì)算溶血抑制率
式(4)中:AC為加入樣品后的H2O2誘導(dǎo)管的吸光度;AK為H2O2誘導(dǎo)管的吸光度;AD為不加H2O2的正常管的吸光度。
按文獻(xiàn)[10]方法,將受試小鼠頸椎脫臼后立即打開(kāi)腹腔,從門靜脈注入預(yù)冷的生理鹽水沖洗后取出肝臟,稱質(zhì)量,按1 g∶9 mL的質(zhì)量與體積比加人預(yù)冷的生理鹽水,制成10 g/dL的肝勻漿液備用。取肝勻漿液1 mL加入試管中,分別加入0.5 mL不同質(zhì)量濃度的櫻桃葉黃酮溶液,空白對(duì)照加入等體積生理鹽水,混勻后37℃溫浴1 h,加入體積分?jǐn)?shù)20%三氯乙酸溶液1 mL,混勻后再加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.7%的硫代巴比妥酸溶液1.5 mL,沸水浴15 min后3 000 r/min離心10 min,取上清液于波長(zhǎng)532 nm處測(cè)定各管的吸光度A。按公式(5)計(jì)算抑制率
式(5)中: A′C為加入樣品管的吸光度; A′K為體積分?jǐn)?shù)60%乙醇管的吸光度;A′D為生理鹽水管的吸光度。
按照實(shí)驗(yàn)方法2.1,從5 g櫻桃葉樣品中提取粗黃酮0.28 g,產(chǎn)率為5.6%。按照實(shí)驗(yàn)方法2.2對(duì)櫻桃葉粗黃酮純化干燥后,得到黃酮干燥粉末0.18 g。
由圖1可知,櫻桃葉黃酮對(duì)·OH具有清除作用,且隨著黃酮質(zhì)量濃度的增加,其對(duì)·OH的消除作用逐漸增強(qiáng),呈現(xiàn)較明顯的質(zhì)量濃度依賴性。在黃酮終質(zhì)量濃度為 30 μg/mL時(shí),清除率達(dá)到85.67%,其對(duì)·OH的清除能力優(yōu)于維生素C。
圖1 櫻桃葉黃酮對(duì)·OH的清除作用Fig.1 Scavenging effect of cherry leaves flavonoids on free radicals·OH
從圖2可知,不同質(zhì)量濃度的櫻桃葉黃酮對(duì)O2-·均具有清除作用,且隨質(zhì)量濃度增大,樣品吸光度下降,對(duì)O2-·的清除率呈上升趨勢(shì),在終質(zhì)量濃度為30 μg/mL時(shí),清除率達(dá)到72.45%,其對(duì)O2-·的清除能力稍弱于維生素C。
小鼠紅細(xì)胞懸液加入H2O2后吸光度值增大,表明H2O2可以氧化紅細(xì)胞膜,導(dǎo)致紅細(xì)胞溶血。從圖3可以看出,隨著櫻桃葉黃酮質(zhì)量濃度的增加,樣品吸光度逐漸增加,對(duì)紅細(xì)胞氧化溶血抑制率逐漸增加,當(dāng)終質(zhì)量濃度達(dá)到30 μg/mL時(shí),其溶血抑制率為79.82%,其對(duì)H2O2誘導(dǎo)小鼠紅細(xì)胞溶血的抑制率優(yōu)于維生素C。
圖2 櫻桃葉黃酮對(duì)O2-·的清除作用Fig.2 Scavenging effect of cherry leaves flavonoids on free radicals O2-·
圖3 櫻桃葉黃酮對(duì)H2O2誘發(fā)小鼠紅細(xì)胞氧化溶血的影響Fig.3 Inhibition of cherry leaves flavonoids on hydrogen peroxide-induced erythrocyte hemolysis
由圖4可以看出,隨著黃酮質(zhì)量濃度的增加,樣品吸光度逐漸增加,對(duì)肝脂質(zhì)過(guò)氧化的抑制率相應(yīng)增高,當(dāng)終質(zhì)量濃度為30 μg/mL時(shí),抑制率可達(dá)75.54%,其對(duì)肝組織脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的抑制與維生素C接近。
圖4 櫻桃葉黃酮對(duì)肝勻漿脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的抑制作用Fig.4 Inhibition of cherry leaves flavonoids on lipid peroxidation of hepatic homogenate
·OH和O2-·等活性氧自由基可對(duì)機(jī)體產(chǎn)生一系列的損害,如損傷蛋白質(zhì)的巰基和氨基,使蛋白質(zhì)變性、交聯(lián),導(dǎo)致酶的活性喪失;損傷DNA,導(dǎo)致細(xì)胞突變;破壞多不飽和脂肪酸,導(dǎo)致生物膜結(jié)構(gòu)和功能改變等。大量的研究表明,炎癥、衰老、腫瘤等多種疾病的起因和發(fā)展都與自由基損傷和脂質(zhì)過(guò)氧化有關(guān)[11-12]。因此,近年來(lái)尋找安全有效的天然抗氧化劑一直倍受醫(yī)學(xué)界的關(guān)注。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,櫻桃葉黃酮能有效地清除·OH和O2-·,其活性呈現(xiàn)質(zhì)量濃度依賴性,當(dāng)櫻桃葉總黃酮質(zhì)量濃度達(dá)到30 μg/mL時(shí),對(duì)·OH及對(duì)O2-·的清除率分別達(dá)到 85.67%和 72.45%,并且對(duì)·OH的清除能力優(yōu)于維生素C,而對(duì)O2-·的清除能力稍弱于維生素C;櫻桃葉黃酮對(duì)H2O2誘發(fā)小鼠紅細(xì)胞氧化溶血的抑制率強(qiáng)于維生素C,當(dāng)終質(zhì)量濃度達(dá)到30 μg/mL時(shí),其抑制率為79.82%;櫻桃葉黃酮對(duì)肝脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的抑制作用與維生素接近,當(dāng)終質(zhì)量濃度達(dá)到30μg/mL時(shí),其抑制率為75.54%。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,櫻桃葉黃酮具有較強(qiáng)的體外抗氧化活性,有可能具備防治自由基相關(guān)性疾病的天然抗氧化藥物、保健品或食品抗氧化劑的開(kāi)發(fā)潛力。
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