中藥抗氧化作用分析論文
時(shí)間:2022-01-26 05:11:00
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目前認(rèn)為中藥成分對(duì)機(jī)體氧化損傷的保護(hù)作用主要包括以下幾方面:
1.1直接清除活性氧自由基自由基又叫游離基,活性氧自由基是一些處于激發(fā)態(tài)的含氧基團(tuán),如超氧陰離子自由基、羥基自由基、烷氧基自由基等?!H是化學(xué)性質(zhì)最活潑的活性氧,它帶有一個(gè)不成對(duì)電子,是對(duì)人體毒性最大的自由基,它可以與活細(xì)胞中的任何分子發(fā)生反應(yīng)而造成損害,而且反應(yīng)速度極快。O-2·是自由基引起機(jī)體中毒的主要原因,可使核酸鏈斷裂、多糖解聚和不飽和脂肪酸過(guò)氧化,進(jìn)而造成膜損傷、線粒體氧化磷酸化等影響。目前制備超氧陰離子自由基的經(jīng)典方法是鄰苯三酚自氧化法。如陳玫等[3]采用連苯三酚自氧化法,研究浙貝母、茵陳等8種中藥不同提取物的抗氧化活性。結(jié)果表明,其中7種中藥都可抑制連苯三酚自氧化,清除超氧陰離子自由基。
1.2增強(qiáng)抗氧化酶活性細(xì)胞在生命活動(dòng)過(guò)程內(nèi)不斷地產(chǎn)生自由基,機(jī)體的抗氧化酶通過(guò)一系列的催化反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為O2和CO2。細(xì)胞中的主要抗氧化酶是超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)和過(guò)氧化氫酶(CAT)。SOD是含有Cu,Zn,Mn,F(xiàn)e等金屬離子,是體內(nèi)超氧陰離子的主要清除者,將其催化分解為H2O2,H2O2也具有氧化損傷作用,通過(guò)過(guò)氧化氫酶將其轉(zhuǎn)化為O2和H2O。同時(shí)H2O2也可通過(guò)GSH-Px的催化和還原型谷胱甘肽(GSH)反應(yīng)生成H2O,同時(shí)生成還原型谷胱甘肽[4]。如槲皮素能減少胰島β細(xì)胞的氧化損傷,同時(shí)還能恢復(fù)Fe2+致腎細(xì)胞損傷動(dòng)物的SOD,GSH-Px和過(guò)氧化氫酶的活力[5]。李波等研究表明楊梅素蕓香苷對(duì)氧化損傷性原代培養(yǎng)大鼠肝細(xì)胞具有明顯保護(hù)作用,其保護(hù)作用機(jī)理是直接清除氧自由基,增加原代培養(yǎng)肝細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶SOD和GSH-Px的活力。
1.3抗脂質(zhì)過(guò)氧化,維持細(xì)胞膜穩(wěn)定性細(xì)胞中自由基對(duì)細(xì)胞的直接損傷作用主要是攻擊細(xì)胞膜上的脂質(zhì),自由基先和細(xì)胞膜上的磷脂或低密度脂蛋白(LDL)的不飽和脂肪酸反應(yīng),該反應(yīng)產(chǎn)物又攻擊附近的不飽和脂肪酸,最終導(dǎo)致鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的產(chǎn)生。過(guò)氧化程度多以其最終產(chǎn)物中丙二醛(MDA)為評(píng)價(jià)指標(biāo)[6]。近來(lái)有研究認(rèn)為,部分黃酮類(lèi)化合物以氫鍵形式與細(xì)胞膜結(jié)合,保護(hù)細(xì)胞膜上的不飽和鍵不與自由基接觸,抗脂質(zhì)過(guò)氧化[7]。
1.4減少DNA損傷自由基學(xué)說(shuō)認(rèn)為,過(guò)剩的自由基可以攻擊DNA,引起DNA損傷,從而引發(fā)多種疾病。對(duì)中藥抗氧化作用的研究目前在某些方面已深入到DNA分子水平[8]。
1.5對(duì)氧化酶系活力及表達(dá)的影響如對(duì)黃嘌呤氧化酶(XO)的影響。XO可將黃嘌呤催化生成尿酸鹽,同時(shí)產(chǎn)生超氧陰離子。該過(guò)程是缺血/再灌注損傷的一個(gè)非常重要的途徑。在機(jī)體正常生理狀態(tài)下,該酶以黃嘌呤脫氫酶形式存在,在機(jī)體處于缺血狀態(tài)時(shí),黃嘌呤脫氫酶轉(zhuǎn)化為XO,當(dāng)缺血組織再灌注時(shí),XO催化產(chǎn)生超氧陰離子,導(dǎo)致氧化損傷。因此黃嘌呤氧化酶的含量可作為抗氧化研究的指標(biāo)成分(2005浙江大學(xué)碩士論文《八種中藥豆類(lèi)莢果乙醇提取物及所含楊梅樹(shù)蕓香苷抗氧化作用研究》)。
另外,對(duì)一氧化氮(NO)及一氧化氮合酶的影響。正常生理狀態(tài)下,NO在舒張血管內(nèi)皮、維持機(jī)體血壓平衡方面起重要作用。但高濃度卻能和活性氧反應(yīng)后產(chǎn)生氧化能力更高的亞硝基自由基,同時(shí)NO也可看作是一種自由基,導(dǎo)致細(xì)胞氧化損傷。在缺血再灌注損傷時(shí),NO主要合成酶,誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)活性增加,大量NO產(chǎn)生而導(dǎo)致氧化損傷形成[9]。研究發(fā)現(xiàn)許多黃酮類(lèi)化合物包括槲皮素、姜黃素在缺血再灌注損傷時(shí)可抑制iNOS的活性,而起到抗氧化作用[10]。
2中藥抗氧化活性的評(píng)價(jià)方法
中藥抗氧化活性的評(píng)價(jià)方法隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備的更新而不斷地發(fā)展和改變。一些過(guò)程繁瑣,準(zhǔn)確性不高的評(píng)價(jià)方法逐漸被淘汰,下面重點(diǎn)介紹一些近年來(lái)出現(xiàn)的中藥抗氧化活性評(píng)價(jià)方法。
2.1二苯代苦味?;杂苫―PPH)法1958年,Blois首次將DPPH法應(yīng)用于抗氧化劑的篩選研究,近年來(lái)該方法在抗氧化劑研究中受到普遍重視,它克服了傳統(tǒng)方法的一些缺陷,具有快速、簡(jiǎn)便、靈敏、易檢測(cè)和直接可行的優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于抗氧化劑的研究,DPPH在有機(jī)溶劑中是一種穩(wěn)定的自由基,其結(jié)構(gòu)中含有3個(gè)苯環(huán),1個(gè)氮原子上有1個(gè)孤對(duì)電子,其溶液呈深紫色,在517nm有強(qiáng)吸收。有自由基清除劑存在時(shí),DPPH·的單電子被配對(duì)而使其顏色變淺,在最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度變小,而且這種顏色變淺的程度與配對(duì)電子數(shù)成化學(xué)劑量關(guān)系,從而用于評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)樣品的抗氧化能力。該反應(yīng)必須在避光條件下進(jìn)行,另外反應(yīng)體系的pH值應(yīng)調(diào)至7.4左右,最好在緩沖液體系中進(jìn)行。柳艷等[11]利用自由基反應(yīng)模型觀察丹酚酸B對(duì)DPPH自由基的淬滅效應(yīng),并結(jié)合高效液相色譜(HPLC)技術(shù)分別研究溫度和pH值對(duì)丹酚酸B清除DPPH能力的影響。為丹酚酸B抗氧化能力的另一作用途徑及其影響因素的研究提供依據(jù)。胡博路等[12]采用DPPH法測(cè)定30種中草藥乙醇提取液中的抗氧化活性。結(jié)果表明五倍子、訶子、大黃、槐花米等9種中藥具有很強(qiáng)的抗氧化活性??滴乃嚨龋?3]采用DPPH自由基體系對(duì)茜草提取部位進(jìn)行抗氧化篩選。結(jié)果從有活性的氯仿部位分離得到11個(gè)化合物,其中3個(gè)化合物具有抗氧化活性。
2.2硫代巴比妥酸(TBA)法TBA法是測(cè)量脂肪酸,細(xì)胞膜和生物組織脂質(zhì)過(guò)氧化的最古老也是應(yīng)用最多的方法,它還是最容易應(yīng)用于粗提生物體系的方法,氧化的油脂多生成丙二醛,一分子的丙二醛可同兩分子的硫代巴比妥酸(TBA)作用生成有色化合物,該有色化合物在吸光度530nm左右有吸收。因此,可通過(guò)測(cè)定丙二醛的量來(lái)評(píng)價(jià)油脂的氧化程度。夏曉凱等[14]通過(guò)TBA法測(cè)定大鼠肝勻漿自發(fā)和誘導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物MDA含量,研究黃精多糖(PSP)體外抗氧化作用。鄧勝國(guó)等[15]采用TBA法測(cè)定和評(píng)價(jià)荷葉黃酮的抗氧化效果。結(jié)果表明荷葉黃酮具有良好的清除自由基能力,能有效抑制亞油酸的氧化。
2.3Fe3+還原/抗氧化能力(FRAP)法FRAP法原理為在較低pH環(huán)境下,F(xiàn)e3+-三吡啶三吖嗪(tripyridyl-triazine,TPTZ)可被樣品中還原物質(zhì)還原為二價(jià)鐵形式,呈現(xiàn)出藍(lán)色,并于吸光度593nm處具有最大光吸收,根據(jù)吸光度大小計(jì)算樣品抗氧化活性強(qiáng)弱[16]。吳青等[17]采用Folin-Ciocalteu方法測(cè)定15種中草藥不同提取物總酚含量;用DPPH和FRAP法評(píng)估了不同提取物的抗氧化活性。結(jié)果表明大花紫薇葉的抗氧化活性最高,其甲醇提取物中酚類(lèi)物質(zhì)的含量最高。李云峰等(2004軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院博士論文《石榴皮抗氧化物質(zhì)提取及其抗氧化抗動(dòng)脈粥樣硬化作用研究》)以FRAP值為評(píng)價(jià)指標(biāo),按正交設(shè)計(jì)原則,確定了石榴皮抗氧化物質(zhì)提取的最佳溶劑和提取條件。另采用細(xì)胞培養(yǎng)的方法研究石榴皮提取物抗氧化能力,結(jié)果顯示石榴皮提取物能夠提高氧化損傷VEC(Ox-LDL,誘導(dǎo))的細(xì)胞活力,提高細(xì)胞抗氧化防御功能。
2.4生物化學(xué)發(fā)光法清除氧自由基能力評(píng)價(jià)生物化學(xué)發(fā)光法測(cè)定氧自由基清除作用時(shí),一定濃度范圍內(nèi)發(fā)光強(qiáng)度(CL)與氧自由基數(shù)量呈量效關(guān)系。清除氧自由基的物質(zhì)則可以降低CL,根據(jù)CL的下降則可以判斷某物質(zhì)清除氧自由基的能力[18]。流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光技術(shù)是一種簡(jiǎn)單、快速和靈敏度高的方法,可對(duì)藥物和植物性食物中活性成分含量及抗氧化性進(jìn)行測(cè)定。劉澤敏等[19]采用反相流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法研究了旱芹、西芹的抗氧化性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明旱芹和西芹提取液均能有效抑制超氧自由基誘導(dǎo)的魯米諾化學(xué)發(fā)光,并隨著發(fā)光體系中提取液濃度的增大,發(fā)光強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢(shì),且具有較強(qiáng)的抗氧化性,并對(duì)旱芹和西芹抗氧化性能進(jìn)行了比較。吳擁軍等[20]采用Lumino-H2O2-Cu2+化學(xué)發(fā)光法測(cè)定巴戟天提取液的抗氧化活性,同時(shí)采用分光光度法分別測(cè)定了其對(duì)超氧陰離子自由基和羥基自由基的抑制率。該方法靈敏度高、快速測(cè)定、操作簡(jiǎn)單和重復(fù)性好,因此可用于抗自由基活性藥物的篩選。
3討論
由于生物抗氧化劑在體內(nèi)外的作用非常復(fù)雜,盡管一種抗氧化劑在某一種抗氧化體系中抗氧化效果好,但在另一種體系中效果不一定好,故應(yīng)該建立一套多方案評(píng)價(jià)體系來(lái)評(píng)價(jià)中藥的抗氧化能力,因此中藥抗氧化作用研究還有大量工作要完成。
【摘要】綜述了中藥抗氧化作用的可能機(jī)理和中藥抗氧化作用的評(píng)價(jià)方法;重點(diǎn)介紹了二苯代苦味?;杂苫?DPPH)法、硫代巴比妥酸(TBA)法、Fe3+還原/抗氧化能力(FRAP)法和生物化學(xué)發(fā)光法4種目前常用的中藥抗氧化作用評(píng)價(jià)方法及采用這些方法所取得的研究結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】中藥;抗氧化作用;機(jī)理;評(píng)價(jià)方法
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