王 榮,羅 倩,馮 怡
(西安醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,陜西 西安 710021)
山奈酚是一類從蔬菜水果及中藥材中提取得到的黃酮醇類物質(zhì),其具有抗氧化、抗癌、防治糖尿病、保護損傷細胞等多種功能[1]。研究顯示,山奈酚具有較強的抗氧化活性,可作為抗氧化劑添加在藥物中。已有文獻報道山奈酚能夠通過清除活性氧、保護抗氧化酶的活性抑制活性氧誘發(fā)人紅細胞的溶血[2]。但目前未有實驗評估山奈酚對自由基的清除活性及其總抗氧化能力。
目前對抗氧化物質(zhì)的體外活性評價方法主要有自由基(DPPH自由基、ABTS自由基、超氧陰離子自由基、羥基自由基等)清除實驗,脂質(zhì)過氧化抑制實驗和總抗氧化能力的測定等評價方法。本實驗基于酶標儀-微孔板,建立微量DPPH自由基清除、ABTS自由基清除和總抗氧化能力測定法,從以上三個方面驗證山奈酚的體外抗氧化作用,為其作用抗氧化劑的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
山奈酚標準品(含量95.5%,批號110861-201611),中國食品藥品檢定研究院;抗壞血酸(Vc)(純度99%),北京索萊寶科技有限公司;DPPH(1,1-二苯基-2-苦肼基自由基)(純度97%),上海思域化工科技有限公司;ABTS([2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽])(純度98%),薩恩化學(xué)技術(shù)有限公司;總抗氧化能力(T-AOC)測試盒,南京建成生物工程研究所;無水乙醇,天津市河?xùn)|區(qū)紅巖試劑廠。
全波長酶標儀,美國Thermo Fisher Scientific公司;分析天平,奧豪斯儀器有限公司。
2.1.1 DPPH·標準曲線的繪制
避光稱取DPPH粉末82 mg,無水乙醇定容于50 mL量瓶中,得1.64 mg/mL的DPPH母液。以無水乙醇為溶劑將上述母液稀釋至0.0615、0.05125、0.041、0.03075、0.0205 mg/mL。517 nm處測定其吸光度,以濃度為橫坐標,以吸光度為縱坐標,繪制DPPH標準曲線。結(jié)果DPPH溶液在0.0205~0.0615 mg/mL范圍內(nèi)與吸光度呈良好的線性關(guān)系,其回歸方程為y=11.4156x+0.1717,相關(guān)系數(shù)R2=0.9945。
2.1.2 山奈酚對DPPH·清除能力
稱取適量山奈酚,加入無水乙醇配制成濃度為160 μmol/L的溶液,后用無水乙醇稀釋成濃度梯度為160、80、40、20、10、5、2.5 μmol/L的溶液。精密吸取梯度樣品溶液100 μL和0.1 mmol/L的DPPH溶液100 μL為實驗組,對照組用100 μL無水乙醇代替DPPH溶液,以加入100 μL DPPH溶液和100 μL無水乙醇為標準組,避光反應(yīng)30 min,之后用酶標儀在517 nm下測定吸光度。以Vc為對照。以上實驗重復(fù)三次。由式(1)計算清除率,計算IC50值:
DPPH清除率=[1-(A實驗組-A對照組)/A標準組]×100%
(1)
Vc和山奈酚對DPPH自由基的清除率與濃度呈正相關(guān)。IC50的數(shù)值可衡量被測抗氧化劑的半抑制濃度。IC50值越小,表明抗氧化活性越強。山奈酚的濃度為20 μmol/L時,清除率達47.86%,濃度為80 μmol/L時,清除率則高達88.83%,其IC50為16.17 μmol/L。Vc的清除能力較強,在濃度約為56 μmol/L時清除率就可達93.63%,Vc的IC50為9.57 μmol/L。顯示山奈酚對DPPH自由基有一定的清除能力。
避光稱取ABTS自由基粉末30 mg,加超純水8 mL溶解,得7.0 mmol/L的ABTS水溶液。秤取10 mg K2S2O8加15 mL超純水溶解,將以上二種溶液按體積比1:1等量混合,制備ABTS·+母液,置于4 ℃冰箱保存10~12 h,備用。使用時,用無水乙醇稀釋至吸光度在0.7±0.02 Abs范圍內(nèi)即可。配制30 μmol/L山奈酚溶液,無水乙醇稀釋成濃度梯度分別為30、15、7.5、3.75、1.875、0.9375 μmol/L的溶液。精密吸取梯度樣品溶液100 μL和ABTS水溶液100 μL為實驗組,對照組用100 μL無水乙醇代替ABTS水溶液,以加入100 μL ABTS水溶液和100 μL無水乙醇為標準組,每個濃度設(shè)置3個復(fù)孔。避光反應(yīng)30 min,之后用酶標儀在734 nm下測定吸光度。以Vc為對照。以上實驗重復(fù)三次。由式(2)計算清除率,計算IC50值。
ABTS清除率=1-[(A實驗組-A對照組)/A標準組]×100%
(2)
ABTS在氧化劑過硫酸鉀作用下被氧化成綠色的陽離子自由基ABTS·+,在抗氧化劑存在時,ABTS·+的產(chǎn)生會被抑制,從而使反應(yīng)體系顏色變淺,在734 nm處所測吸光度值變小,通過測定吸光度值的變化即可判斷樣品抗氧化能力的大小。Vc與山奈酚對ABTS自由基清除率與濃度均呈正相關(guān),當濃度為15 μmol/L時,清除率可達54.25%,濃度為30 μmol/L時,清除率可高達90.12%,山奈酚的IC50為6.97 μmol/L。而Vc的濃度約為56 μmol/L時,清除率為99.84%,Vc的IC50為6.78 μmol/L,山奈酚對ABTS自由基具有較好的清除能力。
2.3.1 FeSO4-7H2O標準曲線的繪制
精密稱取27.8 mg FeSO4-7H2O標準品,超純水溶解定容至1 mL,得濃度為100 mmol/L的母液,以水為溶劑將上述母液稀釋至0.15、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5 mmol/L。593 nm處測吸光度,以吸光度值為橫坐標,對應(yīng)的標準品濃度為縱坐標制成FeSO4-7H2O標準曲線。結(jié)果表明,F(xiàn)eSO4-7H2O溶液在0.15~1.5 mmol/L范圍內(nèi),其濃度與吸光度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,其方程為y=3.5563x+0.1898,其相關(guān)系數(shù)R2=0.991。
2.3.2 山奈酚的總抗氧化能力
避光稱取山奈酚標準品適量,配制濃度為5 mmol/L的山奈酚乙醇溶液,后用無水乙醇稀釋成濃度梯度分別為500、250、125、62.5、31.25、15.625 μmol/L的溶液。測定以上樣品的吸光度,根據(jù)標準曲線求得與標準品相同吸光度值下的樣品濃度。山奈酚的總抗氧化能力用標準物質(zhì)FeSO4溶液的濃度來表示。
表1顯示了不同濃度的山奈酚的總抗氧化能力。結(jié)果表明隨山奈酚溶液濃度增大其總抗氧化能力增大。當山奈酚濃度在15.625~62.5 μmol/L時,其總抗氧化能力差異較小。當山奈酚濃度在125~500 μmol/L時,其總抗氧化能力顯著提高。
表1 山奈酚的總抗氧化能力
本研究分別建立了微量化DPPH自由基清除能力測定法、ABTS自由基清除能力測定法和鐵離子還原/抗氧化力測定法(FRAP)評價山奈酚的體外抗氧化活性[3]。該方法建立在酶標儀和微孔板基礎(chǔ)之上,微孔板的使用可大幅降低試劑的消耗,酶標儀可在短時間內(nèi)快速同時測定樣本,顯著縮短了實驗周期[4-6],該方法具有微量化、快速、準確性好等特點。
DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基是一種以氮為中心的穩(wěn)定有機自由基,它的穩(wěn)定性來源于三個苯環(huán)的空間障礙和共振穩(wěn)定作用,使夾在中間的氮原子上未成對電子不能發(fā)揮其應(yīng)有的電子成對效應(yīng)。其乙醇溶液顯紫色,在517 nm處有最大吸收峰,當有抗氧化劑存在時,孤電子被配對,DPPH自由基溶液的顏色變淺,吸光度值變小,根據(jù)吸光度的變化可測得抗氧化劑的清除能力[7]。ABTS[2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽]自由基在適當?shù)难趸瘎?過硫酸鉀、重鉻酸鉀等)作用下氧化成綠色的自由基陽離子ABTS·+,當有抗氧化物質(zhì)存在時,ABTS·+的產(chǎn)生會被抑制,使反應(yīng)體系褪色,吸光度值變小,在734 nm處測定吸光度即可計算出藥物的清除能力[8]。總抗氧化能力的測定,利用“FRAP”法,在酸性條件下,抗氧化劑與Fe3+-TPTZ反應(yīng),使其還原成藍色的Fe2+-TPTZ,在593 nm處測定吸光度,可以計算出抗氧化物質(zhì)的總抗氧化能力[5,9]。以上評價方法均選用VC進行對照,從而來評價山奈酚抗氧化活性的強弱。本研究結(jié)果顯示,山奈酚
對DPPH自由基和ABTS自由基具有良好的清除作用,其IC50分別為16.17 和6.97 μmol/L,山奈酚對DPPH自由基的清除作用弱于陽性藥VC(P<0.05),但其對ABTS自由基的清除作用與VC相當(P>0.05);500 μmol/L山奈酚的總抗氧化能力為1.04 mmol/L。以上表明山奈酚具有一定的體外抗氧化能力。