野西瓜化学成分提取分离及抗氧化活性测定
2011-06-08贺春朋张小敏谢乐琼
于 蕾,贺春朋,张小敏,于 娜,谢乐琼
(1.哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心,哈尔滨 150076;2.国家教育部抗肿瘤天然药物工程研究中心,哈尔滨 150076)
野西瓜(Capparis spinosa L.)为山柑科山柑属植物,又称老鼠瓜(新疆)、狼西瓜(维吾尔名译意)、刺山柑、槌果藤等,在我国主要产于新疆(北疆到东疆,乌鲁木齐到乌苏一带最常见)、西藏(札达)[1].近年来,国内外对野西瓜的化学和药理研究逐渐增多,据文献报道,野西瓜具有保肝作用[2]、抗氧化应激[3]、降血糖[4]、保护软骨细胞作用[5]、保护成纤维细胞作用[6]、抑制肿瘤细胞生长作用等作用[7].采用DPPH·法比较野西瓜不同极性萃取部位的抗氧化活性,并对其中抗氧化活性部位——乙酸乙酯部位进行分离纯化,以其找到野西瓜抗氧化活性的物质基础.
1 仪器与材料
野西瓜购于新疆乌鲁木齐,经黑龙江省药检所王清华教授鉴定为山柑科山柑属植物野西瓜(Capparis spinosa L.)的成熟干燥果实.Bruker-500MHz型核磁共振仪(TMS内标,德国Bruker公司);UV-1601紫外可见双光分光光度计(日本岛津公司).薄层色谱及制备薄层色谱用硅胶GF-254(青岛海洋化工厂);柱色谱用硅胶(200-300目,青岛海洋化工厂);DPPH·(Sigma公司);维生素C(哈药集团中药二厂).
2 提取、分离及抗氧化活性测定
2.1 野西瓜果实萃取物的提取及抗氧化活性的比较
取野西瓜干燥果实5 kg粉碎,加8倍量95%乙醇浸泡24 h,再用热回流法提取3次,合并药液减压浓缩,回收溶剂,药膏挥至无醇味,得浸膏300 g.加水适量使其混悬,依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取,分别得到石油醚组分80 g,氯仿组分40 g,乙酸乙酯组分57 g,正丁醇组分90 g.抗氧化活性用清除DPPH·自由基能力大小表示[8].利用DPPH溶液的特征紫红色团517 nm的吸收峰,用UV-1601型紫外-可见分光光度测定加入维生素C或野西瓜各萃取物后A517吸收的下降表示其对有机自由基的清除能力[9].
实验结果发现,石油醚萃取部位的DPPH清除能力为1.98mL/mg,氯仿部位的DPPH清除能力为2.125mL/mg,乙酸乙酯部位的清除能力为6.25mL/mg,正丁醇部位的清除能力为2.34mL/mg,水层的清除能力为3.02mL/mg,的清除能力,由于VC的抗氧化作用明显、清除自由基显著,因此用VC作为对照组.由上可知,根据自由基清除能力大小,不同供试样品对DPPH·的清除能力次序为VC>乙酸乙酯萃取物>水提取物>正丁醇萃取物>氯仿萃取物>石油醚萃取物,所以野西瓜抗氧化活性部位为其乙酸乙酯萃取部位.
2.2 野西瓜抗氧化活性部位的单体分离、结果鉴定及其抗氧化活性测定
取乙酸乙酯萃取物(57.0 g)反复硅胶吸附柱层析,以氯仿-甲醇梯度洗脱,TLC跟踪检识,紫外荧光显色,碘蒸气显色,茴香醛显色,合并相同组分.Fr.Ⅰ经硅胶吸附柱层析,石油醚-乙酸乙酯(10∶1)洗脱得到化合物1,Fr.Ⅱ经硅胶吸附柱层析,石油醚-乙酸乙酯(4∶1),凝胶柱得到化合物2和3.
化合物1(Q1):白色无定型粉末(甲醇),易溶于氯仿、乙酸乙酯、乙醚中,能溶于甲醇,难溶于水.1H-NMR(DMSO 500 MHz),显示4个甲基信号 1.819(3H,s),1.239(3H,d,J=6.5 Hz),0.914(3H,s),0.934(3H,s),2 个偕偶的亚甲基信号 2.428(1H,d,J=17 Hz),2.369(1H,d,J=17 Hz),1个糖端基质子信号4.188(1H,d,J=5.5 Hz),1 个连氧次甲基氢信号4.749(1H,m),1个烯氢信号2个反式偶合的烯氢信号 5.681(1H,d,J=3.5 Hz),5.786(1H,s),5.018(1H,d,J=3.5 Hz).数据归属信息详见表1,与文献对照[10]基本一致,因此鉴定该化合物为长寿花糖苷,分子式为C13H2OO3,结构图见图1.
图1 化合物1结构图
表1 化合物1的氢谱数据
化合物2(Q2):白色晶体(甲醇),易溶于氯仿、乙酸乙酯、乙醚中,能溶于甲醇.溴甲酚绿反应阳性,从而现示结构中含有羧基.1H-NMR(DMSO 500MHz),显示一个羧基信号 12.19(2H,s),一个亚甲基信号2.42(4H,q).数据归属信息详见表2,与文献对照[11]基本一致,因此鉴定该化合物为琥珀酸,分子式为C4H6O4,结构图见图2.
图2 化合物2结构图
表2 化合物2的氢谱数据
化合物3(Q3):淡黄色油状(甲醇),易溶与氯仿、乙酸乙酯.紫外灯下无暗斑.碘化秘钾显红色,1H-NMR(DMSO 500MHz),显示存在3个甲基信号,氮上两个甲基信号分别为 δ2.705,δ3.367,且为单峰.δ3.751为连氧甲基信号,其余氢信号的偶合裂分说明存在环上氢信号.数据归属信息详见表 3,与文献对照[11-12]基本一致,因此鉴定该化合物为水苏碱甲酯,分子式为C8H16NO2,结构图见图3.
图3 化合物3结构图
表3 化合物3的氢谱数据
同样采用DPPH·法对三个分离出来的单体化合物进行抗氧化活性的测定,结果发现化合物1长寿花糖苷的清除自由基效果显著,清除率达到了31.14%.琥珀酸和水苏碱甲酯的清除效果不明显,基本可以忽略不计.因此可以得出结论:从乙酸乙酯部位分离得到的3个单体化合物中,清除能力最强的是长寿花糖苷,说明长寿花糖苷是乙酸乙酯部位的抗氧化活性成分之一.
3 讨论
本实验采用95%乙醇热回流对野西瓜果实进行初步提取,95%乙醇能够充分提取果实中的有效成分,提取液浓缩干燥,用石油醚脱脂后,分别用石油醚,氯仿,乙酸乙酯,正丁醇萃取,氯仿的极性比石油醚大些,可是在实验结果上可以看出清除能力的改变并不是变化很大,说明氯仿部位的清除能力没有随着极性的增大而增大.乙酸乙酯部位的清除能力明显比石油醚和氯仿部位的高,说明乙酸乙酯部位里的抗氧化成分比石油醚部位和氯仿部位的数目多或者活性强,极性部位正丁醇部位的清除能力没有随着极性的变大而增大,说明正丁醇部位的抗氧化成分少或者活性弱.水层的清除能力也没有乙酸乙酯部位的高,可能是水层的成分抗氧化能力弱的原因.VC的清除能力相对于其他部位来说很高,因为VC是抗氧化剂,在日常生活中可以用来预防氧化,由于其抗氧化作用明显、清除自由基显著,因此用VC作为对照组.由此,实验确定了野西瓜抗氧化活性部位为乙酸乙酯部位.
接下来对乙酸乙酯部位进行单体化合物的分离与结构鉴定,共分离得到3个化合物,根据理化常数,光谱数据以及核对文献等手段,分别鉴定为化合物1长寿花糖苷,化合物2为琥珀酸,化合物3为水苏碱甲酯.在对3个单体化合物的抗氧化活性测定中发现,长寿花糖苷清除能力最强,并且其消除率高于乙酸乙酯部位,说明长寿花糖苷是乙酸乙酯部位的活性成分之一.
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