不同产地苦瓜干抗氧化活性成分比较分析
作者: 李盼盼 纪宝玉 裴莉昕 何江龙 李秀清 娄玉霞 董诚明 陈随清
摘 要:测定10批苦瓜干所含的主要成分含量以及抗氧化活性,并采用傅里叶变换红外光谱法对苦瓜干进行红外光谱分析,为控制苦瓜干质量、保证其安全使用和后期开发利用提供理论支持。使用硝酸铝显色法、福林酚法和二硝基水杨酸法测定总黄酮、总酚和还原糖含量,并运用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力法及总抗氧化能力法测定苦瓜干的抗氧化活性。10批苦瓜干的成分含量有所不同,总黄酮、总酚、还原糖含量(w)最高,分别为1.84、5.24、9.00 mg·g-1;苦瓜干对DPPH+自由基均有清除作用,IC50值最佳为3.42 mg·mL-1;苦瓜干的总抗氧化能力最高,为192.02 μg·g-1。苦瓜干粉末的红外光谱图的主要吸收峰均在3290、2920、1740、1610、1370、1230、1020 cm-1附近。苦瓜干富含黄酮、总酚、还原糖成分,一维红外光谱和二阶导数光谱的结合可为苦瓜干的识别分析提供科学数据,有助于苦瓜干的整体质量控制以及有效成分定性分析。
关键词:苦瓜干;含量测定;抗氧化活性;傅里叶变换红外光谱
中图分类号:S642.5 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2024)05-064-07
Comparative analysis of antioxidant active components in dried bitter gourd from different habitats
LI Panpan1, JI Baoyu1, 2, 3, PEI Lixin1, 3, HE Jianglong1, LI Xiuqing1, LOU Yuxia1, DONG Chengming1, 2, CHEN Suiqing1, 3
(1. School of Pharmacy, Henan University of Traditional Chinese Medicine, Zhengzhou 450046, Henan, China; 2. Henan Provincial Herbal Ecological Planting Engineering Technology Research Center, Zhengzhou 450046, Henan, China; 3. Henan Key Laboratory of TCM Resources and Chemistry, Zhengzhou 450046, Henan, China)
Abstract: The main components content and antioxidant activity of 10 groups dried bitter gourd from different habitats were determined, and the dried bitter gourd was analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy, which provided theoretical support for controlling the quality of dried bitter gourd, ensuring its safe use and later development and utilization. In this experiment, the content of total flavonoids, total phenols and reducing sugars were determined by aluminum nitrate chromogenic method, folin phenol method and dinitrosalicylic acid method, and the antioxidant activity of dried bitter gourd was determined by 1,1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine (DPPH)radical scavenging ability and iron ion reducing ability(FRAP)method. The content of total flavonoids, total phenols and reducing sugar in dried bitter gourd were 1.84, 5.24 and 9.00 mg·g-1, respectively. The dried bitter gourd can scavenge DPPH+, and the best IC50 value is 3.42 mg·mL-1. The highest total antioxidant capacity of dried bitter gourd was 192.02 μg·g-1. The main absorption peaks of the infrared spectrum of the dry powder of bitter gourd are all around 3290, 2920, 1740, 1610, 1370, 1230 and 1020 cm-1. The dried bitter gourd is rich in flavonoids, total phenols and reducing sugars. The combination of one-dimensional infrared spectrum and second derivative spectrum can provide scientific data for the identification and analysis of dried bitter gourd, which is helpful for the overall quality control and qualitative analysis of effective components.
Key words: Dried bitter gourd; Content determination; Antioxidant activity; Fourier transform infrared spectroscopy
苦瓜干源于葫芦科植物苦瓜除去种子后干燥近成熟的果实,性寒味苦[1],具有消暑、清热、利尿、增进食欲、帮助消化等多种功效[2]。苦瓜又名凉瓜、锦荔枝、癞葡萄等,属一年生蔓生草本植物,果实一般为长圆形或纺锤形,表面有丘疹,与黄瓜很相似[3]。我国各地均有栽培,以南方省份居多。现代研究表明,苦瓜含有丰富的苦瓜苷、多糖、氨基酸、蛋白质、纤维素和维生素等物质,且富含Ca、K、Na、Mg、Fe、P等多种矿物质[4],具有抗氧化、提高免疫力等多种生物活性[5-6],有独特的保健价值。
红外光谱检测方法通过获取多种分子键及官能团信息、光谱吸收峰位置及强度,从而对多种物质成分进行定性定量分析,具有操作简单、分析快速、灵敏度高、无损、无污染等优势,在中药材及食品真伪鉴别、产地鉴别、含量检测等领域成为研究热点[7-8]。胡子康等[9]利用红外光谱结合化学计量学的方法,对中药材杜仲进行了真伪鉴别;敖冬梅等[10]采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合聚类分析法,建立了一种快速、无损地对不同产地灰毡毛忍冬药材进行产地区分的聚类分析模型;顾旭鹏等[11]通过高效液相色谱法结合傅里叶变换红外光谱技术,建立金银花有效成分的含量测定模型,为金银花含量的快速、精准测定提供了新方法。
苦瓜作为传统的药食同源瓜果被广泛关注。目前,对苦瓜的研究主要集中于育种栽培[12-13]、吸收元素[14]及干燥方式[15]等方面,对其化学成分和活性的研究较少,故对苦瓜质量的整体性判断显得较为重要。笔者主要采用傅里叶变换红外光谱法对苦瓜干进行定性分析,并对苦瓜干所含主要活性成分含量以及抗氧化活性进行测定分析,为苦瓜干的整体质量控制以及有效成分定性分析研究提供理论依据和数据参考。
1 材料与方法
1.1 材料
10批苦瓜干供试样品为采集或购买,经河南中医药大学纪宝玉教授鉴定均为葫芦科植物苦瓜的干燥近成熟果实,样品来源信息见表1。试验于2022年6月在河南中医药大学药学院生药鉴定与技术实验室进行。
1.2 仪器与试剂
芦丁标准品、没食子酸标准品、葡萄糖标准品来自上海源叶生物科技有限公司;无水乙醇、甲醇(AR)来自天津市富宇精细化工有限公司;NaNO2(AR)来自天津市风船化学试剂科技有限公司;Al(NO3) 3(AR)来自天津市天力化学试剂有限公司;NaOH(AR)来自郑州派尼化学试剂厂;福林酚(AR)来自北京索莱宝科技有限公司;无水碳酸钠(AR)来自天津市凯通化学试剂有限公司;3,5-二硝基水杨酸(DNS)(AR)来自西安道生化工科技有限公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)来自上海思域化工科技有限公司;2,4,6-三吡啶基三嗪(TPTZ)来自上海喜垣生物科技有限公司;三氯化铁(FeCl3)来自昌邑宏达化工有限公司。
电子分析天平 FA2004N-01156来自上海民桥精密科学仪器有限公司;高速冷冻离心机JW-3021HR来自安徽嘉文仪器装备有限公司;多功能微孔板读数仪来自河南德信汇仪器设备有限公司;傅立叶变换红外显微系统来自布鲁克科技有限公司。
1.3 方法
1.3.1 供试品溶液的制备 精确称取10批苦瓜干粉末(过3号药典筛)1.00 g,加无水乙醇溶液20 mL,超声处理30 min(功率为500 W,频率为80 kHz),冷却至室温,补足缺失,过滤,装于1.5 mL试管中为供试品溶液。
1.3.2 总黄酮含量的测定 采用亚硝酸钠-硝酸铝显色法测定10批苦瓜干的总黄酮含量[16],稍作优化:分别取1.3.1中供试液290 μL,加入250 μL 70%乙醇和30 μL 5% NaNO2,静置6 min,加入30 μL 10% Al(NO3)3后再次静置6 min,加入400 μL 10% NaOH,摇匀,静置15 min,在510 nm波长处测定其吸光度。以芦丁为标准品,绘制标准曲线,得芦丁回归方程:y=0.838 6x+0.051 1,R²=0.999 7;芦丁标准溶液质量浓度在31.25~1000 μg·mL-1范围内,吸光度与质量浓度呈良好线性关系。通过芦丁标准曲线计算出各样品的总黄酮含量,单位为mg·mL-1。
1.3.3 总酚含量的测定 采用Folin-Ciocalteu法测定10批苦瓜干样品的总酚含量[17],稍作优化:分别取1.3.1中供试液50 μL,加入蒸馏水50 μL,加入500 μL 10%福林酚试剂,混匀后静置6 min,随后加入400 μL 7.5% Na2CO3溶液,混匀后避光静置40 min,在765 nm波长处测定其吸光度。以没食子酸为标准品,绘制标准曲线,得没食子酸回归方程:y=5.491 0 x+0.073 8,R²=0.999 8;没食子酸标准溶液质量浓度在25~150 μg·mL-1范围内,吸光度与质量浓度呈良好线性关系。通过没食子酸标准曲线计算出各样品的总酚含量,单位为mg·mL-1。
1.3.4 还原糖含量的测定 采用蔡锦源等[18]的方法测定10批苦瓜干样品的还原糖含量。稍作优化:分别取1.3.1中供试液0.10 mL,加入0.20 mL DNS试剂和0.4 mL蒸馏水,混匀,沸水浴5 min显色,冷却至室温,加蒸馏水3.3 mL,在540 nm 波长处测定其吸光度。以葡萄糖为标准品,绘制标准曲线,得葡萄糖回归方程:y=1.028 6 x-0.005 2,R²=0.999 2;葡萄糖标准溶液质量浓度在80~480 μg·mL-1范围内,吸光度与质量浓度呈良好线性关系。通过葡萄糖标准曲线计算出各样品的还原糖含量,单位为mg·mL-1。