洋葱醇提物总多酚含量及其抗氧化活性研究*
2019-05-27李佩儒周春阳李莎莎杨春艳
李佩儒 ,周春阳,张 译 ,林 勇 ,李莎莎 ,刘 慧 ,杨春艳 △
(1.川北医学院药学院·川北医学院药物研究所,四川 南充 637100; 2.川北医学院预防医学系,四川 南充 637100)
洋葱Allium cepaL.,别名玉葱、葱头等,为百合科(Liliaceae)葱属Allium草本植物,洋葱种植和食用已有5 000多年历史。现代化学成分研究表明,其含有多酚、甾体皂苷、有机硫化物(organosulfur compounds,OSCs)、多糖等次级代谢产物[1-4],具有降血糖、调血脂、抗血栓、抗动脉硬化、防治冠状动脉粥样硬化性心脏病和糖尿病等多方面的生理保健功能[5-9]。多酚类物质最重要的功能是抗氧化和清除自由基[10]。因此,本研究中采用福林酚法测定洋葱总多酚含量,采用单因素试验和正交试验优化最佳显色条件,并采用2,2′-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法评价洋葱醇提物的抗氧化活性。现报道如下。
1 仪器与试药
1.1 仪器
UV-1750型紫外分光光度计(日本岛津公司);FA2004型电子天平(0.000 1 g,上海良平仪器仪表有限公司);KQ-300DE型台式数控超声波清洗器(东莞市科桥超声波设备有限公司);HH-9型数显恒温水浴锅(金坛市国旺实验仪器厂)。
1.2 试药
洋葱(市售);没食子酸(成都市科龙化工试剂厂,批号为20120227);芦丁(成都曼斯特生物科技有限公司,批号为 MUST-16111111);DPPH(美国 Sigma公司,批号为 034K1071);ABTS(Aladdin 公司,批号为 201406);水为自制超纯水;钨酸钠(上海中秦化学试剂有限公司,批号为20161227),钼酸钠(天津市化学试剂四厂,批号为20141119),硫酸锂(天津市巴斯夫化工有限公司,批号为20160409)等试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 总多酚含量测定
2.1.1 溶液制备
称取干燥的没食子酸10.00 mg,精密称定,加蒸馏水适量,超声溶解,放冷,以蒸馏水定容至100 mL,制成每1 mL含0.1 mg没食子酸的溶液,得对照品溶液,4℃冰箱保存备用。
取鲜洋葱(市售)于60℃恒温鼓风干燥箱中干燥,粉碎;取洋葱粉217.5 g,以70%乙醇(料液比为1∶10)溶解,超声波辅助提取法(UAE)提取3次(每次30 min),得洋葱醇提物163.5 g,4℃冰箱保存备用;取洋葱醇提物0.14 g,加水溶解并定容至100 mL,抽滤,得供试品溶液,4℃冰箱保存备用。
称取钨酸钠8g和钼酸钠2g置圆底烧瓶中,用56mL蒸馏水溶解,加入4 mL 85%磷酸溶液和8 mL浓盐酸,文火回流10 h,然后加入1.2 g硫酸锂及6 mL氢氧化钠,加热沸腾15 min至亮黄色,不得带微蓝和绿色。冷却,移入100 mL容量瓶中,定容,贮于棕色瓶中,得福林试剂,4℃冰箱保存备用。
2.1.2 检测波长选择
精密吸取供试品溶液与对照品溶液各0.4 mL,置5 mL容量瓶中,加入1 mL水,摇匀,加入福林试剂0.5 mL,摇匀,放置1 min;加入10%碳酸钠溶液1 mL,加水稀释至刻度,充分摇匀后置60℃恒温水浴锅中反应60 min,以相应的提取溶剂为空白溶剂,于550~850 nm波长范围内扫描,记录紫外光谱图。结果见图1。洋葱醇提物和没食子酸对照品溶液与福林试剂反应后均在760 nm波长处有稳定的最大吸收峰,故确定检测波长为760 nm。
2.1.3 方法学考察
线性关系考察:将2.1.1项下所配溶液稀释5倍,精密吸取对照品溶液 0.30,0.50,0.70,0.90,1.10,1.25 mL,分别置5 mL容量瓶中,各加1 mL水摇匀,再加0.5 mL福林试剂,充分摇匀,加入1.0 mL 10%碳酸钠溶液,混匀,以蒸馏水稀释至刻度。分别在60℃下水浴60 min,于760 nm波长处测定各吸光度值。以吸光度值(A)为纵坐标、对照品溶液质量浓度(C)为横坐标绘制标准曲线,得回归方程Y=0.116 6X+0.096 2,R2=0.999 5(n=6)。结果表明,没食子酸质量浓度在 1.2 ~5.0 mg/L范围内与吸光度值线性关系良好。
图1 对照品(DZ01212)和洋葱醇提物(GSP1212)紫外吸收光谱图
稳定性试验:分别取同一供试品溶液0.4 mL,按照洋葱总多酚含量测定的最佳显色条件,显色后室温下放置,分别于 15,30,45,60,90,120 min 时测定吸光度。结果显色后2 h内总多酚含量为30.606 1 mg/g,RSD为0.1149%(n=6),表明供试品溶液在室温下2h内稳定。
精密度试验:分别精密吸取同一对照品溶液0.4mL,共5份,分别置5mL容量瓶中,按洋葱总多酚含量测定的最佳显色条件,测定吸光度。结果含量为30.640 7 mg/g,RSD为0.137 8%(n=5),表明仪器精密度良好。
重复性试验:分别称取洋葱粉末1.0 g,平行16份,精密称定,依法制备供试品溶液,按洋葱总多酚含量测定的最佳显色条件,测定吸光度。结果洋葱总多酚平均含量为 29.908 8 mg/g,RSD为 5.169 4% (n=6),表明方法重复性良好。
加样回收试验:分别取洋葱粉末6份,精密称取每份1.0 g,各加入一定量的没食子酸对照品,按供试品溶液制备方法制备供试品溶液,测定没食子酸含量,计算加样回收率。结果见表1。
表1 洋葱总多酚加样回收试验结果(n=6)
2.2 单因素试验
图2 各因素对洋葱总多酚含量测定影响
精密量取供试品溶液 0.4 mL,按 1.2.2项下方法显色,采用单因素优化法分别对体系中福林酚体积(0.25,0.40,0.50,0.60,0.75 mL),10% 碳酸钠体积(0.50,0.75,1.00,1.25,1.50 mL),显色温度(30,40,50,60,70 ℃),显色时间(30,40,50,60,70 min)对总多酚含量测定的影响进行考察(以上试验均平行测定3次)。结果见图2。
由图2 A可见,洋葱醇提物的吸光度值随反应温度升高呈先升后降的变化趋势,当反应温度为60℃时,洋葱醇提物的吸光度值最大,反应温度超过60℃后,吸光度值逐渐降低,说明多酚类化合物在高温下不稳定。因此,确定最佳的显色温度为60℃。
由图2 B可见,多酚类物质与显色剂反应需要一个过程,显色反应60 min内,洋葱醇提物吸光度值明显增大,显色反应迅速;反应60 min后,洋葱醇提物吸光度值逐渐下降。因此,确定最佳显色时间为60 min。
由图2 C可见,随着福林试剂用量的增加,洋葱醇提物的吸光度值呈先升后降的趋势,当福林试剂用量为0.5 mL时,吸光度值达最大值。因此,确定福林试剂的最佳用量为0.5 mL。
由图2 D可见,10%碳酸钠溶液是福林酚比色法中反应的缓冲液,能为显色剂与酚类环境提供碱性环境,使多酚与显色剂反应后在碱性环境下显蓝色。可见,洋葱醇提物的吸光度值随碳酸钠溶液加入量的增加而升高,但当加入量超过1.0 mL时,吸光度值迅速降低。因此,确定10%碳酸钠溶液的最佳加入量为1.0 mL。
2.3 正交试验
在单因素试验基础上以显色温度(因素A)、显色时间(因素B)、福林酚体积(因素C)、10%碳酸钠溶液体积(因素D)为考察因素,测定洋葱醇提物中总多酚的含量,优化洋葱醇提物总多酚含量测定的显色条件。设计正交验,其因素水平见表2。
表2 洋葱总多酚含量测定 L9(34)正交试验因素水平表
由表3及表4可见,洋葱总多酚含量测定的最佳显色条件为:显色温度60℃,显色时间60 min,福林酚体积 0.6 mL,10% 碳酸钠溶液体积 0.75 mL。方差分析结果见表3。
表3 正交试验结果
表4 方差分析表
2.4 抗氧化活性研究
图3 洋葱醇提物抗氧化活性
参考文献[11]方法进行洋葱醇提取物的抗氧化活性试验。结果见图3。可见,在一定质量浓度范围内,洋葱醇提物的抗氧化能力具有浓度依赖性。其中,洋葱醇提物对 ABTS自由基的半数抑制浓度(IC50)值为(187.7±0.08)mg/L,而 阳 性 对 照 芦 丁 对 ABTS 和DPPH 自 由 基 的IC50值 为 (12.87±0.21)mg/L 和(10.29 ± 0.17)mg /L。
3 讨论
多酚(polyphenols)包括黄酮、酚酸、芪类和木质素等,是植物界中最丰富的次级代谢产物[12]。福林酚法是利用在碱性条件下,多酚类化合物可以将磷钨钼酸还原成蓝色的原理,颜色深浅与多酚含量呈正相关,可用分光光度计进行测定[13]。多酚类物质的抗氧化功能与多酚的结构有关,酚羟基中的邻位酚羟基极易被氧化[14],是良好的抗氧化剂。酚羟基可提供活泼氢,使自由基灭活,本身被氧化形成含有邻二酚结构的自由基而具有较高的稳定性[15]。
洋葱研究较多的为黄酮,而对多酚的研究相对较少。其中,SIRACUSA等[16]报道洋葱总多酚的含量为123.5 mg/kg(鲜重),且其主要成分为槲皮素 3,4′-二 -O-葡萄糖苷,槲皮素4′-O-葡萄糖苷等。此外,唐远谋等[17]采用微波辅助提取法(MAE),得到洋葱总多酚的含量为 12.45 mg /g。另外,陈晨等[18]研究了鲜切洋葱贮藏期间多酚成分的变化。本研究中采用UAE法提取洋葱多酚,并采用正交试验法优化其含量测定方法。结果表明,洋葱醇提物具有一定的抗氧化能力,且其抗氧化能力在一定浓度范围内具有浓度依赖性。
民间洋葱常用于防治动脉硬化症[19],而氧化应激在动脉粥样硬化病变的发生发展中起着非常重要的作用[20]。因此,本研究为洋葱在保健食品、药品领域中的进一步开发利用提供了参考。