忍冬果实挥发油的化学成分分析及其体外抗氧化活性
2015-01-13毕淑峰任慧芳陈文静叶玉双
毕淑峰, 任慧芳, 陈文静, 叶玉双, 陈 菲, 王 慧, 刘 军
(黄山学院生命与环境科学学院,安徽黄山245041)
忍冬果实挥发油的化学成分分析及其体外抗氧化活性
毕淑峰, 任慧芳, 陈文静, 叶玉双, 陈 菲, 王 慧, 刘 军
(黄山学院生命与环境科学学院,安徽黄山245041)
目的分析忍冬果实挥发油的化学成分,测定其体外抗氧化活性。方法采用水蒸气蒸馏法提取忍冬果实挥发油;利用气相色谱-质谱联用技术分析挥发油的化学成分;以ABTS和DPPH自由基的清除作用为指标评价25%挥发油的体外抗氧化活性。结果从忍冬果实挥发油中共鉴定了53种组分,占挥发油总量的80.85%,主要成分为棕榈酸、反式-2-己烯-1-醇、亚油酸、芳樟醇、反式-橙花叔醇等。而且25%挥发油对ABTS、DPPH自由基具有较好的清除作用。结论忍冬果实挥发油以酸类、萜类、醇类为主,具有较好的体外抗氧化活性。
忍冬果实;挥发油;气相色谱-质谱联用;化学成分;抗氧化活性
忍冬Lonicera japonica Thunb.为忍冬科忍冬属多年生缠绕藤本植物,别称金银花、鸳鸯藤等,是我国常用传统中药[1],主治痈肿疗疮、喉痹丹毒、风热感冒、热毒血痢、温热发病等症[2]。忍冬在我国分布广泛,资源丰富,主要有效成分为绿原酸和挥发油,另外还含有黄酮、酚酸等成分[3-5],其提取物具有抗氧化活性[6]。忍冬挥发油的主要活性成分为萜类[7],另外还含有棕榈酸、芳香醇和香叶醇等化合物[8-10]。忍冬果实为浆果,资源丰富,含有绿原酸[11],但对其化学成分和活性研究较少。本研究采用气相色谱-质谱 (GC-MS)联用法分析忍冬果实挥发油化学成分,并以2,2-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二氨盐(ABTS)和1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH)自由基的清除作用为指标,评价其抗氧化活性,为忍冬果实开发利用、药理研究等提供科学依据。
1 材料与试药
忍冬果实样品于2013年11月采自安徽省黄山市郊区,由黄山学院生环学院潘健副教授鉴定为忍冬Lonicera japonica Thunb.的成熟果实,含水量64.62%。安捷伦HP7890-5975C气相色谱-质谱联用仪 (美国安捷伦公司);UV754N紫外可见分光光度计 (上海精密科学仪器有限公司);ABTS试剂(Regal生物科技公司);DPPH试剂(上海梯希爱化成工业发展有限公司)。
2 方法
2.1 忍冬果实挥发油的提取 称取100 g新鲜样品,粉碎后置于500 ML圆底烧瓶中,加适量蒸馏水,按水蒸气蒸馏法提取6 h,无水Na2(SO4)2干燥无水乙醚层,得到浅黄色油状液体,新鲜忍冬果实挥发油得率为0.13%。用丙酮将部分挥发油稀释成体积分数为25%,进行活性测定。
2.2 GC-MS分析条件
2.2.1 GC条件 HP-5 MS弹性石英毛细管柱(0.25 mm×30 m×0.25μm);程序升温,初始温度为60℃,以5℃/min升至285℃,保持3 min;高纯氦气为载气;体积流量1.0 mL/min;分流比10∶1;进样口温度280℃;进样量0.5μL。
2.2.2 MS条件 电子轰击 (EI)离子源,离子源温度230℃,四极杆温度 150℃,电子能量70 eV,扫描质量范围m/z 35~450;经NIST2008标准谱库检索、质谱分析、相关文献鉴定化学成分,通过面积归一化法确定各化学成分的含有量。
2.3 忍冬果实挥发油抗氧化活性测定
2.3.1 对ABTS·的清除作用的测定[12]将相同体积的7 mmol/L ABTS·溶液与2.45 mmol/L过K2S2O8混匀,避光保存12 h。用甲醇稀释ABTS·溶液至734 nm处OD值为0.70±0.02。将20~100 μL样品加入2 mL ABTS·溶液中,静置6 min,在734 nm处测OD值Am;将2 mL ABTS·溶液与样品体积相同的甲醇混合,测定734 nm处OD值An;将2 mL甲醇溶液与不同体积样品液混匀,测定734 nm处OD值Ak。清除率=[(An-Am+Ak)/An]×100%。2.3.2 对DPPH·清除作用的测定[13]将不同体积 (20~100μL)样品置于5只试管,并用丙酮将各试管样品体积补至100μL。加入24 mg/L的DPPH·乙醇溶液4mL,混匀,避光静置2 h。测定517 nm处的OD值Am,以不加挥发油的DPPH·溶液为对照,测定517 nm处的OD值An。清除率=(1-Am/An)×100%。
3 结果与分析
3.1 忍冬果实挥发油化学成分的GC-MS分析结果
在上述的条件下,采用气相色谱-质谱联用仪分析忍冬果实挥发油的化学成分,总离子流图和化学成分分别见图1和表1。由表1可知,从忍冬果实挥发油中共鉴定出53个化合物 (相似度高于80%),占挥发油色谱峰总面积的80.85%。忍冬果实挥发油有萜类、醇、醛、酮、酸、酯等化学成分。忍冬果实挥发油含有9种单萜 (11.56%)、12种倍半萜 (14.93%)、1种二萜 (1.17%)、1种三萜 (0.41%)、7种醇(13.86%)、9种醛 (8.60%)、2种酮 (2.00%)、4种酸 (24.05%)、4种酯 (1.30%)、2种含氧杂环化合物 (1.12%)、其他化合物2种 (1.85%)。挥发油中含有量较高的组分为棕榈酸 (15.59%)、反式-2-己烯-1-醇 (8.23%)、亚油酸 (7.26%)、芳樟醇(5.73%)、反 式-橙 花 叔 醇 (5.18%)、叶 醇(3.18%)、2-己烯醛(2.63%)、1-石竹烯(2.29%),这8种主要组分占挥发油色谱峰总面积的50.09%。
图1 忍冬果实挥发油GC-MS总离子流图Fig.1 GC-MS TIC chromatograMof volatile oil froMfruits of Lonicera japonica
表1 忍冬果实挥发油GC-MS结果Tab.1 GC-MS data of volatile oil froMfruits of Lonicera japonica
3.2 忍冬果实挥发油的抗氧化活性
3.2.1 忍冬果实挥发油对ABTS·的清除作用ABTS·清除法被广泛用于总抗氧化作用测定,具有操作简单、反应快速等优点。由图2可知,25%忍冬果实挥发油对ABTS·有一定清除效果,体积为100μL时,清除率为85.43%。样品体积为20μL时,25%忍冬果实挥发油对其清除能力优于1 mg/mL维生素C;体积为40~100μL时,挥发油对其清除能力弱于1mg/mL维生素C。挥发油的清除效果随着样品体积的增加而增强,呈剂量依赖关系,挥发油样品体积 (x)与清除率 (y)间的回归方程为:y=0.599 3x+28.675 1(r2=0.967 9)。当清除率为50%时,挥发油和维生素C的体积分别为35.58、21.46μL。
图2 对ABTS·的清除作用Fig.2 Scavenging capacity against ABTS
3.2.2 忍冬果实挥发油对DPPH·的清除作用DPPH·是一种在有机溶剂中稳定的自由基,被广泛用于抗氧化活性测定[14]。由图3可知,忍冬果实挥发油对DPPH·具有显著的清除能力,其清除效果优于相同体积的1mg/mL的维生素C。随着体积的增加,挥发油对DPPH·的清除效果逐渐增大,呈量效关系,但增幅逐渐减少。挥发油体积 (x)与清除率 (y)的回归方程为:y=0.627 8 x+ 35.571 1(r2=0.925 8)。当清除率为50%时,25%忍冬果实挥发油和1 mg/mL的维生素C的体积分别为22.98、35.26μL,维生素C的体积是挥发油体积的1.53倍。
图3 对DPPH·的清除作用Fig.3 Scavenging capacity against DPPH
4 讨论
本实验利用GC-MS联用技术对忍冬果实挥发油化学成分进行了分析。结果表明,该挥发油成分复杂,以酸类、萜类、醇类化合物为主,含量较高的成分有棕榈酸、反式-2-己烯-1-醇、亚油酸、芳樟醇等,与同属植物金银忍冬果实挥发油有着较大的差异[15],而与忍冬藤、金银花则有着较高的相似性[8-9]。亚油酸是人体必需脂肪酸,具有降低血清胆固醇水平作用,摄入大量亚油酸对高甘油三酯病人有明显的疗效[16],同时能抑制氧化应激引起的过氧化损伤[17],而且与棕榈酸等脂肪酸对人体具有重要的平衡调节作用[18];芳樟醇是一种重要的香料,还有镇定、麻醉、防腐等作用[19];叶醇是一种天然、安全、无毒副作用的食用香料,它的应用已成为世界香料行业绿色革命的象征[20];大根香叶烯D具有平喘功能,是治疗老年性支气管炎的有效成分之一[21]。
ABTS·、DPPH·清除法是评价生物产品抗氧化活性的常用指标。本实验发现,忍冬果实挥发油对ABTS·和DPPH·的清除能力较强,抗氧化活性较好,在医药和食品行业具有应用价值。该挥发油中的萜类化合物种类多、含有量高,具有抗氧化作用[22],而且在含有量最高的8种组分中,有7种含不饱和双键,推测忍冬果实挥发油较强的抗氧化活性可能与其所含的高含量萜类和不饱和双键成分密切相关。
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CheMical constituents of volatile oil froMfruits of Lonicera japonica and its antioxidant activity in vitro
BIShu-feng, REN Hui-fang, CHEN Wen-jing, YE Yu-shuang, CHEN Fei, WANG Hui,LIU Jun
(College of Life and Environment Science,Huangshan University,Huangshan 245041,China)
AIMTo determine the chemical constituents of volatile oil froMfruits of Lonicera japonica Thunb. and its antioxidant activity in vitro.METHODSThe volatile oil froMfruits of L.japonica was extracted by water-steaMdistillation and its chemical constituentswere analyzed by GC-MS.The antioxidant activity of25%volatile oil in vitro was evaluated by scavenging capacity against ABTS·and DPPH·.RESULTSFifty-three compounds,which occupied 80.85%of total constituents,were identified froMthe volatile oil.The major constituentswere palmitic acid,E-2-hexen-1-ol,linoleic acid,linalool and E-nerolidol.The 25%volatile oil exhibited significantly scavenging capacity against ABTS·and DPPH·in a concentration-dependentmode.CONCLUSIONThe obtained volatile oil ismainly composed of acids,terpenoids,and alcohols and it exhibits significantly antioxidant activity in vitro.
fruits of Lonicera japonica s Thunb.;volatile oil;GC-MS;chemical constituents;antioxidant activity
R284.1
:A
:1001-1528(2015)05-1021-05
10.3969/j.issn.1001-1528.2015.05.021
2014-07-01
国家自然科学基金(21302004);安徽省大学生创新创业计划项目(AH201310375043)
毕淑峰(1975—),男,博士,副教授,研究方向为天然产物化学。Tel:15005599526,E-mail:bsfhs@aliyun.com