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中药青蒿抗氧化活性的谱效关系研究

赖立勇 夏天爽 徐圣焱 蒋益萍 岳小强 辛海量

赖立勇, 夏天爽, 徐圣焱, 蒋益萍, 岳小强, 辛海量. 中药青蒿抗氧化活性的谱效关系研究[J]. 药学实践与服务, 2024, 42(5): 203-210, 216. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202211012
引用本文: 赖立勇, 夏天爽, 徐圣焱, 蒋益萍, 岳小强, 辛海量. 中药青蒿抗氧化活性的谱效关系研究[J]. 药学实践与服务, 2024, 42(5): 203-210, 216. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202211012
LAI Liyong, XIA Tianshuang, XU Shengyan, JIANG Yiping, YUE Xiaoqiang, XIN Hailiang. Study on spectrum-effect relationship based on antioxidant activity of Artemisiae Annuae Herba[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2024, 42(5): 203-210, 216. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202211012
Citation: LAI Liyong, XIA Tianshuang, XU Shengyan, JIANG Yiping, YUE Xiaoqiang, XIN Hailiang. Study on spectrum-effect relationship based on antioxidant activity of Artemisiae Annuae Herba[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2024, 42(5): 203-210, 216. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202211012

中药青蒿抗氧化活性的谱效关系研究

doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202211012
基金项目: 国家自然科学基金(82174079,U1603283)
详细信息
    作者简介:

    赖立勇,博士研究生,Email:17301785074@163.com

    通讯作者: 岳小强,博士,教授,研究方向:中西医临床与科研,Email:yuexiaoqiang@163.com辛海量,博士,教授,研究方向:中药资源、品质评价、药理学研究,Email:hailiangxin@163.com

Study on spectrum-effect relationship based on antioxidant activity of Artemisiae Annuae Herba

  • 摘要:   目的  通过考察11批青蒿的高效液相色谱(HPLC)指纹图谱与体外抗氧化活性的谱效关系,筛选出青蒿体外抗氧化作用的药效物质基础成分。  方法  色谱柱为Aglient C18(250 mm×4.6 mm, 5 μm)色谱柱,流动相为0.2%磷酸水-甲醇,流速为1 ml /min;柱温为室温;检测波长为220 nm;进样量为10 μl。以异绿原酸A为参照,采用《中药指纹图谱相似度评价系统》(2012版)确定并记录11批青蒿样品的共有峰。检测不同青蒿样品对DPPH自由基和ABTS自由基的清除效率,作为其抗氧化评价,利用SIMCA14.1软件构建PLSR模型并分析谱效关系。  结果  11批青蒿样品中共检测出48个共有峰,鉴定11个成分,分别为东莨菪内酯、滨蒿内酯、异绿原酸B、异绿原酸A、异绿原酸C、木犀草素、芹菜素、猫眼草黄素、青蒿素、艾黄素和青蒿酸。检测11批青蒿样品的DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力,谱效关系显示,异绿原酸A、B、C和滨蒿内酯峰面积与青蒿的DPPH自由基和ABTS自由基清除能力正相关,且变量投影值大于1,表明这些成分在青蒿的体外抗氧化方面有显著贡献。  结论  本研究考察了青蒿中不同物质的体外抗氧化能力,证明异绿原酸A、B、C和滨蒿内酯为青蒿的体外抗氧化活性的药效物质基础。
  • 神经损伤是世界范围内致残和导致死亡的主要原因,神经损伤疾病患病率的大幅增加导致了全社会的健康负担加重[1]。神经损伤主要包括颅脑损伤(TBI)和缺血性脑卒中(CI)等,其中TBI是最常见的神经损伤类型[2],分为急性和慢性两个阶段,炎症是这两个阶段的共同特征,目前还没有有效治疗TBI的药物和方法,迫切需要寻找具有更广泛作用的药物,以缓解TBI后炎症反应[3]。脑缺血是神经损伤患者死亡的最常见病因之一[4],大脑因供血中断而致脑缺血,进而导致中风等神经损伤性疾病[5]。CI诱导了多种细胞死亡形式,如兴奋性毒性、酸毒性和离子失衡、氧化/氧化应激、炎症[6]、凋亡和梗死周围去极化等。目前CI最有效的治疗手段是静脉溶栓和血管内取栓以达到快速再灌注,这两者都能降低患者致残率,但都需要在发病4小时内尽快完成[4],目前尚无有效的药物治疗CI患者。

    中药具有多途径、多靶点的特点,已有2000多年的发展历史和临床用药经验[7],如唐·孙思邈所著《备急千金方》中“小续命汤治卒中风欲死”和“大秦艽汤(金·刘完素)治中风”等。因此,阐明在临床上广泛使用的中药的作用机制是本文关注的重点。益母草来自唇形科植物益母草(Leonurus japonicus Houtt)的新鲜或干燥地上部分,临床上主要用于子宫收缩和镇静[8]。现代药理学研究发现其具有子宫收缩、抗炎、镇痛和抗氧化作用等[9]。值得引起关注的是,益母草对神经损伤也有保护作用[10]。然而,关于益母草治疗神经损伤的物质基础和作用机制的研究还未见报道。因此有必要阐明益母草治疗神经损伤的物质基础和作用机制。

    本研究旨在利用网络药理学预测益母草的活性成分、靶点及相关通路来探讨其治疗神经损伤的潜在分子机制,为益母草的药理机制深入研究和临床应用提供参考。

    中药系统药理学分析平台(TCMSP)和中药分子机制的生物信息学分析工具(BATMAN-TCM);活性成分靶标预测数据库(SwissTargetPrediction, STP);人类基因注释数据库(GeneCards);疾病靶点标准化数据库(Uniprot);京都基因与基因组百科全书; 蛋白-蛋白相互作用网络平台(STRING 11.0);Venny2.1软件、Cytoscape 3.6.0软件和在线作图工具微生信。

    通过TCMSP和BATMAN-TCM数据库输入“yimucao”,搜索得到益母草的活性成分, 然后,在TCMSP中设置口服生物利用度(OB)≥30%及药物相似性(DL)≥0.18;在BATMAN-TCM中设置“药物-靶点”相似性模型阀值≥20,调节P值≤0.05,筛选活性成分。

    在获得益母草活性成分的基础上,检索TCMSP和STP数据库,限定种属为“Homo sapiens(人类)”,获取活性成分的作用靶点。通过PubChem数据库来确证收集到的活性成分,将其标准化并下载 SMILES序列。再通过TCMSP数据库搜索确证后的活性成分的靶点,将搜索的靶点按照度值从大到小排列后得到益母草的潜在靶点。在数据库STP中,搜索SMILE式,筛选条件为“概率>0”,删除重复值后预测得到药物的潜在靶点。此外,由于益母草中葫芦巴碱已被证实具有较好的治疗神经损伤作用,故将该化合物也纳入活性成分范围内[11],并通过TCMSP和STP数据库获取其成分靶点。

    通过GeneCards、DisGenet、OMIM数据库以疾病名称“cerebral ischemia”和“traumatic brain injury”进行检索,获得神经损伤相关靶标。

    利用疾病靶点标准化数据库Uniprot,分别上传上述得到的益母草潜在靶点与神经损伤相关靶点名,获取其靶点的标准基因名以及Uniprot ID。为明确益母草治疗神经损伤疾病的潜在靶点,将二者的靶点上传至Venny 2.1 软件绘制韦恩图,并导出交集的基因。再将筛选得到的共有靶标蛋白上传至STRING平台,选择“multiple proteins”模式,建立药物靶蛋白-疾病靶蛋白相互作用网络,结合分值取中等“medium confidence(≥0.4)”,其余参数默认,利用 Cytoscape3.6.0软件构建益母草治疗神经损伤的PPI网络。利用cytoHubba插件计算 PPI网络每个节点的度值,筛选益母草治疗神经损伤的核心靶点。

    在上述STRING中的结果下,选择“Analysis”,点击下载“Biological Process(GO)”“Molecular Function(GO)”“Cellular Component(GO)”“KEGG Pathways”。阈值设置为P≤0.01, 并按照涉及的靶点数目多少进行排序,得到GO气泡图和 KEGG 信号通路条形图。

    通过TCMSP数据库检索到益母草已报道的化学成分,以ADME参数OB≥30%、DL≥0.18进行筛选,得到益母草活性成分8个;BATMAN-TCM数据库检索到10个益母草活性成分;加上文献检索的1个化合物共19个(表1)。再将这19个活性成分输入TCMSP以及STP数据库,搜索的结果经过筛选去除重复项后共得到654个益母草潜在靶点。

    表  1  益母草筛选所得活性成分
    序号化合物来源数据库
    1没食子酸BATMAN-TCM
    2水苏糖BATMAN-TCM
    3芦丁BATMAN-TCM
    4月桂酸BATMAN-TCM
    5水苏碱BATMAN-TCM
    6益母草素BATMAN-TCM
    7西班牙夏罗草酮BATMAN-TCM
    8鸟嘌呤BATMAN-TCM
    9益母草碱BATMAN-TCM
    104-胍基丁醇BATMAN-TCM
    11鼬瓣花二萜TCMSP
    12ZINC04073977TCMSP
    13前益母草二萜TCMSP
    14异前益母草二萜TCMSP
    15槲皮苷TCMSP
    16花生四烯酸TCMSP
    17异鼠李素TCMSP
    18山奈酚TCMSP
    19葫芦巴碱文献
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    通过GeneCards、DisGenet和OMIM数据库以疾病名称为“cerebral ischemia”和“traumatic brain injury”分别进行检索,在DisGenet数据库中没有检测到TBI靶点,删除重复值后,得到神经损伤的靶点3605个,将疾病相关的靶点与益母草靶点进行Venn交集分析,筛选得到益母草治疗神经损伤的潜在靶点426个,并获得药物-疾病共同靶点基因韦恩图(图1)。

    图  1  益母草治疗神经损伤的药物-疾病共同靶点韦恩图

    将益母草治疗神经损伤的426个潜在靶点,导入STRING数据库,将相互作用靶点的结果导入Cytoscape 3.6.0进行可视化分析,得到由331个节点、6955条边共同组成的网络(图2),同时得到网络中关键靶点的度值(表2)。如图2所示,与神经损伤相关度较高的靶点(度值≥139)为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、白细胞介素6(IL-6)受体、血管内皮生长因子A(VEGFA)、半胱氨酸蛋白酶3(CASP3)、肿瘤蛋白P53(TP53)、基质金属蛋白酶-9 (MMP9)。度值大的靶点提示在网络调控中起关键作用,这些度值大的靶点很可能是益母草治疗神经损伤的关键靶点。

    图  2  益母草治疗神经损伤的PPI网络
    注:图中节点面积和颜色深浅代表度值
    表  2  益母草治疗神经损伤相关靶点信息
    基因度值靶点名称数据库中代码
    AKT1225丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶P31749
    IL6217白介素6P05231
    VEGFA196血管内皮生长因子AP15692
    TNF187肿瘤生长因子P01375
    TP53186细胞肿瘤抗原P53P04637
    SRC165原癌基因酪氨酸受体激酶P12931
    CASP3163胱天蛋白酶-3P42574
    MAPK1160丝裂原活化蛋白激酶1P28482
    CXCL8157白介素8P10145
    EGFR153表皮生长因子受体P00533
    EGF150前表皮生长因子P01133
    PTGS2146牛前列腺素G/H合成酶2P35354
    MAPK8146丝裂原活化蛋白激酶8P45983
    MYC146原癌基因蛋白MycP01106
    JUN145转录因子AP-1P05412
    STAT3143信号传导及转录激活子3P40763
    FOS143原癌基因c-FosP01100
    MMP9139基质金属蛋白酶9P14780
    IL-1β133白介素1βP01584
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    将“2.2” 项下获取的426个潜在的治疗神经损伤的靶点通过STRING进行生物过程(BP)、细胞组分(CC)和分子功能(MF)分析,以 P<0.01为条件,筛选靠前的GO富集分析,如图3所示。图中纵坐标表示富集条目,横坐标表示基因计数,颜色深浅代表-log10(p)值大小。其中 GO-BP 主要为应激反应、生物调节和细胞通讯等;GO-CC主要为细胞膜等;GO-MF主要为蛋白质结合、离子结合和催化还原活性等。

    图  3  益母草治疗神经损伤的潜在作用靶点的GO分析

    利用STRING数据库对益母草治疗神经损伤的潜在的426个靶点进行富集分析,筛选出显著的前16条信号通路(P<0.01),主要涉及的信号通路为MAPK、Toll样受体、PI3K-Akt、肿瘤坏死因子、IL-17和凋亡等信号通路(图4)。

    图  4  益母草治疗神经损伤的潜在作用靶点的 KEGG 信号通路富集分析

    通过Cytoscape3.6.0软件得到药物“活性成分-靶点”的网络(图5)。网络中化合物19个,靶点426个。在图5中,箭头节点代表益母草中化合物,椭圆形节点代表靶点,结果可以明显看出益母草中度值相对较高的化合物有槲皮素、益母草碱、山奈酚、异鼠李素、水苏碱、葫芦巴碱等,这些化合物可能是益母草治疗神经损伤的关键化合物。

    图  5  益母草治疗神经损伤的“药物活性成分-靶点”网络图

    本研究采用网络药理学方法,借助相关数据库以及各种绘图软件对益母草治疗神经损伤的物质基础和作用机制进行研究。共筛选出益母草有效活性成分19个,对应活性成分靶点654个。其中,益母草与神经损伤的共同基因有426个,“药物活性成分-共同靶点”网络与PPI网络结合分析,结果发现,益母草治疗神经损伤的关键活性成分有槲皮素、益母草碱、山奈酚、异鼠李素、水苏碱、葫芦巴碱等,其中槲皮素对脑缺血的作用最为突出。槲皮素通过发挥抗氧化[12]、抗炎和抗凋亡作用[13]对脑缺血的病理学改变产生了积极的治疗作用。益母草碱通过抗氧化、抗凋亡、保护线粒体和激活Nrf-2/HO-1信号通路发挥血脑屏障保护作用[14]。山萘酚具有抗氧化、抗炎、抗癌和预防心血管疾病等多种药理活性[15]。异鼠李素具有保护心脑血管、抗肿瘤、抗炎、抗氧化、保护器官、预防肥胖等作用[16]。水苏碱通过多种分子机制(包括TGF-β、ers介导的细胞凋亡、MMPs/TIMPs、NF-κB和JAK/STAT)抑制细胞外基质(ECM)沉积、降低炎症和氧化应激,以及血管生成保护血管等发挥神经保护作用[17]。葫芦巴碱具有抗凋亡、抗炎、抗氧化、神经保护等多种药理作用,具有改善认知能力的潜力。

    根据益母草靶蛋白互作网络图分析可知,益母草治疗神经损伤的核心靶点主要为:AKT1,IL-6,VEGFA,CASP3, TP53,MMP-9。AKT1能够通过丝氨酸和/或苏氨酸磷酸化介导调节细胞代谢、增殖、细胞存活、胰岛素信号传导、生长和血管生成过程。据报道[18]阿托伐他汀通过抑制JNK3/cJun/caspase-3,增强Akt-nNOS信号通路,抑制脑缺血大鼠脑内细胞凋亡,对脑缺血再灌注有保护作用。IL-6可调节多种细胞的生长与分化,具有调节免疫应答、急性期反应及造血功能,并在机体的抗感染免疫反应中起重要作用。IL-6作为促炎细胞因子在脑缺血中的作用可能是通过NF-κB通路来实现的[19]。据报道,LncRNA MEG8通过miR-130a-5p/VEGFA信号靶向减轻缺血性中风后的脑缺血[20],通过靶向VEGFA,下调microRNA-195促进血管生成[21]。Caspase-3(CASP3)是细胞凋亡途径中最关键的酶类之一,与癌症的发生、衰老、心脑血管疾病的发生等有着重要联系。Nahid等[22]研究发现通过降低Bax/Bcl-2比值和caspase-3活化,可减轻脑缺血后海马CA1神经元损伤,改善脑缺血损伤引起的功能和记忆丧失。TP53是神经元凋亡的主要调节因子,任何降低TP53稳定性及其向线粒体迁移的方法都可以减轻缺血性脑区的神经元损失[23]。MMP-9是一种明胶酶,大脑中许多细胞都能分泌MMP-9。MMP-9降解细胞外基质成分,从而引发中风,Zinnhardt等[24]研究发现脑缺血的发生会促进基质金属蛋白酶(MMPs)的产生,尤其是MMP-9,另外MMP-9的激活又可引起血脑屏障受损。

    GO功能富集分析发现,益母草治疗神经损伤的基因功能主要体现在生物调节、氧化应激反应、细胞通讯等生物学过程以及蛋白质结合、离子结合和催化还原等。KEGG信号通路富集分析显示,益母草治疗神经损伤所涉及的TNF信号通路、MAPK信号通路、TP53信号通路、PI3K-Akt信号通路的P值较小,被显著富集。TNF具有促进细胞生长、分化、凋亡及诱发炎症等生物学效应。TNF-α可以激活JNK,Caspase蛋白酶和转录因子NF-kB这三条信号通路,实现其免疫调节和细胞凋亡的生物学功能,从而对脑缺血产生影响。级联p38-MAPK的转导通路位于中枢神经系统,在缺血、缺氧等条件刺激下可被激活。可通过p38 MAPK和c-Jun抑制炎症反应,对损伤后的神经有保护作用[25]。Yao等[26]发现通过抑制MAPK信号通路的激活,恢复神经功能,减轻血脑屏障通透性破坏,对脑缺血产生保护作用。缺血神经元释放的内源性配体激活TLR信号通路,导致大量炎症细胞因子TNF-α、IL-1β、iNOS的产生,从而引起脑缺血后继发性炎症损伤。TLRs介导的缺血耐受可作为预防和治疗脑缺血的重要靶点[27]。TP53是一个肿瘤抑制蛋白,调节各种各样基因的表达,包括细胞凋亡等,此外TP53可不依赖其活性,仅作为一个转录因子来引发凋亡通路。抑制NF-κB及下游TP53可显著减轻神经元自噬和凋亡,具有显著的神经保护作用。NF-κB、TP53及其介导的自噬和凋亡在脑缺血再灌注损伤恶化中也起关键作用[28]。PI3K/AKT信号通路是一条与增殖,分化和凋亡相关的信号通路[29]

    综上所述,本研究应用网络药理学的方法预测了益母草治疗神经损伤的主要活性成分和潜在分子机制,但由于所使用平台的数据收录,更新相对滞后,中药活性成分筛选条件口服生物利用度与类药性并不是唯一的标准,因而,研究预测的结果有其局限性。需要在今后的实验研究中进一步阐明和验证益母草中活性成分的作用靶点,从而完善其治疗神经损伤的有效化学成分及作用机制。

  • 图  1  11批中药青蒿样品的HPLC叠加指纹图谱

    图  2  11批中药青蒿样品的HPLC对照图谱

    图  3  混合对照品的HPLC图

    图  4  各共有峰相关系数

    A. 清除DPPH自由基;B.清除ABTS自由基

    图  5  各共有峰的VIP值

    A.清除DPPH自由基;B.清除ABTS自由基

    表  1  药材样品来源信息

    序号 产地 序号 产地
    S1 河北邯郸 S7 安徽亳州
    S2 安徽亳州 S8 江西赣州
    S3 河南驻马店 S9 四川自贡
    S4 安徽亳州 S10 河南南阳
    S5 湖北恩施 S11 重庆市
    S6 安徽亳州
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    表  2  11批中药青蒿样品HPLC图谱共有峰的相对保留时间

    编号 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 RSD(%)
    峰1 0.071 0.071 0.071 0.071 0.070 0.070 0.070 0.071 0.070 0.072 0.072 1.060
    峰2 0.075 0.075 0.075 0.075 0.075 0.074 0.075 0.075 0.074 0.075 0.075 0.540
    峰3 0.303 0.308 0.308 0.309 0.309 0.309 0.310 0.311 0.310 0.310 0.309 0.680
    峰4 0.396 0.401 0.401 0.401 0.400 0.401 0.401 0.402 0.402 0.403 0.402 0.450
    峰5 0.418 0.423 0.423 0.424 0.424 0.423 0.424 0.425 0.424 0.425 0.425 0.460
    峰6 0.433 0.437 0.437 0.437 0.436 0.436 0.436 0.437 0.437 0.439 0.438 0.340
    峰7 0.468 0.472 0.472 0.472 0.472 0.472 0.472 0.473 0.473 0.473 0.473 0.300
    峰8 0.662 0.667 0.667 0.667 0.667 0.666 0.667 0.668 0.667 0.668 0.668 0.250
    峰9 0.717 0.723 0.723 0.723 0.723 0.722 0.724 0.724 0.724 0.724 0.724 0.280
    峰10 0.731 0.739 0.738 0.738 0.741 0.737 0.738 0.738 0.738 0.738 0.740 0.340
    峰11 0.794 0.796 0.796 0.796 0.796 0.795 0.797 0.797 0.796 0.797 0.797 0.120
    峰12 0.810 0.815 0.815 0.815 0.809 0.814 0.815 0.815 0.814 0.817 0.817 0.310
    峰13 0.823 0.825 0.825 0.825 0.825 0.824 0.826 0.827 0.825 0.826 0.826 0.130
    峰14 0.912 0.912 0.912 0.913 0.911 0.912 0.914 0.914 0.913 0.913 0.914 0.110
    峰15 0.983 0.982 0.983 0.983 0.982 0.982 0.983 0.985 0.982 0.984 0.983 0.100
    峰16 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 0
    峰17 1.038 1.037 1.037 1.037 1.037 1.037 1.037 1.038 1.037 1.038 1.038 0.050
    峰18 1.058 1.056 1.058 1.058 1.060 1.060 1.061 1.062 1.060 1.059 1.059 0.160
    峰19 1.078 1.079 1.078 1.078 1.075 1.074 1.078 1.079 1.075 1.078 1.079 0.170
    峰20 1.133 1.131 1.131 1.131 1.131 1.129 1.130 1.131 1.129 1.132 1.132 0.110
    峰21 1.157 1.154 1.157 1.155 1.155 1.156 1.156 1.157 1.154 1.158 1.156 0.110
    峰22 1.190 1.190 1.189 1.189 1.190 1.192 1.188 1.189 1.187 1.189 1.192 0.130
    峰23 1.199 1.198 1.198 1.198 1.198 1.198 1.199 1.199 1.197 1.198 1.198 0.050
    峰24 1.215 1.214 1.214 1.214 1.213 1.213 1.213 1.215 1.212 1.214 1.214 0.070
    峰25 1.246 1.244 1.244 1.244 1.243 1.242 1.243 1.244 1.242 1.244 1.245 0.100
    峰26 1.307 1.306 1.306 1.307 1.306 1.305 1.306 1.308 1.306 1.306 1.308 0.070
    峰27 1.452 1.453 1.450 1.450 1.450 1.450 1.450 1.453 1.449 1.448 1.449 0.110
    峰28 1.464 1.462 1.463 1.463 1.464 1.463 1.464 1.465 1.461 1.461 1.460 0.110
    峰29 1.497 1.493 1.495 1.495 1.492 1.492 1.495 1.500 1.492 1.494 1.494 0.160
    峰30 1.656 1.655 1.656 1.653 1.648 1.645 1.648 1.649 1.647 1.658 1.659 0.300
    峰31 1.665 1.665 1.672 1.663 1.659 1.657 1.657 1.658 1.656 1.667 1.667 0.320
    峰32 1.718 1.718 1.717 1.716 1.711 1.709 1.710 1.711 1.708 1.719 1.721 0.270
    峰33 1.752 1.752 1.751 1.748 1.743 1.738 1.738 1.740 1.739 1.754 1.756 0.400
    峰34 1.770 1.770 1.769 1.767 1.762 1.758 1.758 1.759 1.758 1.772 1.775 0.360
    峰35 1.833 1.834 1.833 1.830 1.825 1.821 1.821 1.822 1.820 1.835 1.838 0.360
    峰36 1.893 1.894 1.893 1.890 1.884 1.879 1.879 1.880 1.879 1.896 1.900 0.420
    峰37 1.942 1.943 1.942 1.939 1.932 1.927 1.927 1.928 1.928 1.945 1.949 0.430
    峰38 1.950 1.950 1.949 1.946 1.939 1.934 1.934 1.935 1.935 1.953 1.956 0.430
    峰39 2.027 2.027 2.026 2.023 2.015 2.010 2.009 2.011 2.011 2.030 2.034 0.460
    峰40 2.036 2.036 2.032 2.031 2.024 2.019 2.018 2.016 2.020 2.039 2.043 0.470
    峰41 2.102 2.102 2.101 2.097 2.090 2.084 2.084 2.085 2.085 2.105 2.109 0.450
    峰42 2.117 2.116 2.114 2.111 2.103 2.097 2.097 2.097 2.098 2.119 2.122 0.470
    峰43 2.156 2.155 2.153 2.149 2.141 2.135 2.134 2.135 2.136 2.157 2.161 0.490
    峰44 2.226 2.224 2.223 2.219 2.211 2.204 2.204 2.205 2.205 2.226 2.230 0.470
    峰45 2.233 2.232 2.230 2.226 2.218 2.212 2.211 2.213 2.212 2.234 2.238 0.470
    峰46 2.267 2.265 2.263 2.259 2.250 2.243 2.243 2.244 2.244 2.265 2.270 0.490
    峰47 2.329 2.327 2.325 2.321 2.312 2.306 2.304 2.306 2.306 2.328 2.332 0.480
    峰48 2.363 2.362 2.36 2.355 2.346 2.339 2.338 2.340 2.340 2.363 2.367 0.490
    共有峰/总峰 0.837 0.815 0.778 0.821 0.811 0.834 0.864 0.776 0.823 0.806 0.838
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    表  3  11批中药青蒿样品HPLC图谱共有峰的相对峰面积

    编号 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 RSD(%)
    峰1 0.221 0.718 0.167 0.215 6.001 18.615 0.134 0.037 0.545 0.046 0.033 232.240
    峰2 0.539 2.042 0.539 0.505 11.735 36.124 0.337 0.055 1.571 0.192 0.041 223.380
    峰3 0.065 0.102 0.060 0.131 0.300 0.356 0.050 0.035 0.070 0.032 0.028 100.170
    峰4 0.066 0.061 0.059 0.088 0.121 0.476 0.033 0.015 0.064 0.021 0.026 139.490
    峰5 0.134 0.056 0.104 0.130 0.183 0.339 0.145 0.084 0.080 0.054 0.073 64.820
    峰6 0.391 0.338 0.288 0.344 0.243 0.408 0.321 0.169 0.271 0.131 0.077 39.430
    峰7 0.987 0.201 0.214 0.514 0.385 0.315 0.850 0.405 0.308 0.251 0.482 57.330
    峰8 0.375 0.295 0.217 0.584 0.686 0.903 0.376 0.150 0.338 0.143 0.305 59.310
    峰9 0.533 0.646 0.316 0.766 2.647 4.610 0.201 0.130 0.674 0.112 0.332 139.510
    峰10 0.223 0.058 0.024 0.137 0.259 0.464 0.189 0.008 0.051 0.039 0.023 104.800
    峰11 0.225 0.203 0.202 0.236 0.365 0.952 0.079 0.120 0.145 0.112 0.069 101.160
    峰12 0.119 0.213 0.234 0.245 0.516 0.872 0.116 0.072 0.117 0.055 0.049 105.050
    峰13 0.197 0.181 0.207 0.214 0.376 1.106 0.085 0.107 0.143 0.111 0.061 116.600
    峰14 0.055 0.151 0.081 0.096 0.132 0.242 0.064 0.129 0.067 0.047 0.058 57.120
    峰15 0.125 0.315 0.186 0.226 0.295 0.477 0.109 0.138 0.179 0.062 0.126 58.660
    峰16 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 0
    峰17 1.130 0.724 0.667 1.118 0.879 0.891 1.175 0.356 0.943 0.466 0.849 31.770
    峰18 0.104 0.101 0.185 0.115 0.241 0.060 0.089 0.224 0.053 0.108 0.087 51.150
    峰19 0.551 0.465 0.406 0.497 1.441 1.610 0.265 0.566 0.291 0.253 0.229 79.600
    峰20 0.050 0.093 0.222 0.077 0.080 0.171 0.041 0.214 0.047 0.079 0.029 69.220
    峰21 0.086 0.169 0.206 0.138 0.095 0.248 0.085 0.079 0.120 0.066 0.058 50.140
    峰22 0.096 0.098 0.081 0.120 0.130 0.177 0.105 0.050 0.112 0.069 0.078 33.720
    峰23 0.251 0.842 0.321 0.530 0.626 0.594 0.206 0.256 0.418 0.121 0.353 52.610
    峰24 0.237 0.280 0.147 0.286 0.324 0.264 0.244 0.138 0.289 0.122 0.176 30.790
    峰25 0.445 0.565 0.441 0.730 0.725 0.619 0.486 0.121 0.558 0.243 0.306 40.560
    峰26 0.175 0.211 0.243 0.279 0.427 0.832 0.121 0.107 0.199 0.093 0.120 83.960
    峰27 0.050 0.045 0.030 0.090 0.161 0.245 0.056 0.006 0.071 0.028 0.027 95.860
    峰28 0.063 0.243 0.054 0.177 0.170 0.123 0.049 0.036 0.127 0.018 0.080 68.020
    峰29 0.107 0.125 0.092 0.177 0.361 0.428 0.091 0.015 0.109 0.053 0.041 90.430
    峰30 0.080 0.390 0.063 0.298 1.373 1.312 0.065 0.019 0.113 0.026 0.030 148.400
    峰31 0.071 0.216 0.066 0.163 0.244 0.216 0.065 0.023 0.100 0.030 0.158 64.710
    峰32 0.027 0.071 0.019 0.054 0.303 0.210 0.030 0.014 0.032 0.017 0.018 131.430
    峰33 0.160 0.445 0.234 0.380 1.852 2.801 0.146 0.036 0.261 0.087 0.075 151.790
    峰34 0.114 0.280 0.166 0.312 0.777 1.295 0.117 0.019 0.159 0.054 0.055 128.230
    峰35 0.336 1.630 0.399 1.267 6.102 5.469 0.423 0.117 0.603 0.123 0.317 141.670
    峰36 0.070 0.330 0.042 0.260 1.421 1.875 0.063 0.004 0.116 0.013 0.021 167.530
    峰37 0.153 0.999 0.269 0.774 3.799 5.304 0.195 0.088 0.399 0.071 0.106 159.420
    峰38 0.304 0.702 0.221 0.534 3.139 3.099 0.303 0.068 0.400 0.101 0.143 140.610
    峰39 0.090 0.447 0.148 0.331 1.801 2.513 0.123 0.022 0.194 0.042 0.033 159.710
    峰40 0.084 0.285 0.091 0.199 1.102 1.365 0.043 0.076 0.122 0.021 0.016 151.000
    峰41 0.190 0.366 0.232 0.172 1.131 2.101 0.068 0.033 0.226 0.055 0.039 152.190
    峰42 0.157 0.322 0.185 0.229 1.672 2.273 0.121 0.028 0.231 0.047 0.052 155.930
    峰43 0.065 0.137 0.091 0.109 0.535 1.037 0.049 0.017 0.093 0.027 0.027 157.670
    峰44 0.059 0.108 0.068 0.049 0.303 0.650 0.019 0.012 0.062 0.017 0.014 156.080
    峰45 0.110 0.234 0.138 0.113 0.747 1.344 0.045 0.020 0.135 0.033 0.025 153.940
    峰46 0.083 0.114 0.089 0.161 0.705 1.559 0.064 0.024 0.127 0.032 0.049 170.940
    峰47 0.108 0.285 0.176 0.201 1.054 2.412 0.039 0.039 0.161 0.037 0.038 175.050
    峰48 0.389 0.878 0.171 0.854 4.399 5.353 0.419 0.045 0.356 0.065 0.162 155.940
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    表  4  自由基标准回归曲线方程

    自由基 标准回归曲线方程 r
    DPPH Y=0.021 8X+0.005 7 0.999 9
    ABTS Y=0.447 6X+0.012 4 0.997 3
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    表  5  青蒿抗氧化活性检测(mmol/L Trolox)

    编号DPPH清除能力ABTS清除能力
    S12.7256.243
    S21.3362.025
    S32.7654.521
    S43.1107.190
    S51.6172.848
    S60.9700.853
    S75.0578.641
    S86.47710.453
    S92.0252.575
    S104.7318.313
    S115.3219.848
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-11-07
  • 修回日期:  2024-01-26
  • 网络出版日期:  2024-05-22
  • 刊出日期:  2024-05-25

中药青蒿抗氧化活性的谱效关系研究

doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202211012
    基金项目:  国家自然科学基金(82174079,U1603283)
    作者简介:

    赖立勇,博士研究生,Email:17301785074@163.com

    通讯作者: 岳小强,博士,教授,研究方向:中西医临床与科研,Email:yuexiaoqiang@163.com辛海量,博士,教授,研究方向:中药资源、品质评价、药理学研究,Email:hailiangxin@163.com

摘要:   目的  通过考察11批青蒿的高效液相色谱(HPLC)指纹图谱与体外抗氧化活性的谱效关系,筛选出青蒿体外抗氧化作用的药效物质基础成分。  方法  色谱柱为Aglient C18(250 mm×4.6 mm, 5 μm)色谱柱,流动相为0.2%磷酸水-甲醇,流速为1 ml /min;柱温为室温;检测波长为220 nm;进样量为10 μl。以异绿原酸A为参照,采用《中药指纹图谱相似度评价系统》(2012版)确定并记录11批青蒿样品的共有峰。检测不同青蒿样品对DPPH自由基和ABTS自由基的清除效率,作为其抗氧化评价,利用SIMCA14.1软件构建PLSR模型并分析谱效关系。  结果  11批青蒿样品中共检测出48个共有峰,鉴定11个成分,分别为东莨菪内酯、滨蒿内酯、异绿原酸B、异绿原酸A、异绿原酸C、木犀草素、芹菜素、猫眼草黄素、青蒿素、艾黄素和青蒿酸。检测11批青蒿样品的DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力,谱效关系显示,异绿原酸A、B、C和滨蒿内酯峰面积与青蒿的DPPH自由基和ABTS自由基清除能力正相关,且变量投影值大于1,表明这些成分在青蒿的体外抗氧化方面有显著贡献。  结论  本研究考察了青蒿中不同物质的体外抗氧化能力,证明异绿原酸A、B、C和滨蒿内酯为青蒿的体外抗氧化活性的药效物质基础。

English Abstract

赖立勇, 夏天爽, 徐圣焱, 蒋益萍, 岳小强, 辛海量. 中药青蒿抗氧化活性的谱效关系研究[J]. 药学实践与服务, 2024, 42(5): 203-210, 216. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202211012
引用本文: 赖立勇, 夏天爽, 徐圣焱, 蒋益萍, 岳小强, 辛海量. 中药青蒿抗氧化活性的谱效关系研究[J]. 药学实践与服务, 2024, 42(5): 203-210, 216. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202211012
LAI Liyong, XIA Tianshuang, XU Shengyan, JIANG Yiping, YUE Xiaoqiang, XIN Hailiang. Study on spectrum-effect relationship based on antioxidant activity of Artemisiae Annuae Herba[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2024, 42(5): 203-210, 216. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202211012
Citation: LAI Liyong, XIA Tianshuang, XU Shengyan, JIANG Yiping, YUE Xiaoqiang, XIN Hailiang. Study on spectrum-effect relationship based on antioxidant activity of Artemisiae Annuae Herba[J]. Journal of Pharmaceutical Practice and Service, 2024, 42(5): 203-210, 216. doi: 10.12206/j.issn.2097-2024.202211012
  • 中药青蒿为植物菊科黄花蒿(Artemisia annua L.)的干燥地上部分,味苦、辛,性寒,归肝、胆经,具有清虚热等功效[1]。现代研究表明,青蒿及其所含有关单体成分除了在抗疟疾方面有效外,在抑菌抗炎、免疫调节和缓解热应激等方面也有效果[2],特别是在抗氧化方面,青蒿亦表现出良好作用[3]。现有研究表明,氧化应激与许多疾病关系密切,过度氧化应激可导致骨质疏松症等疾病[4]。目前,对青蒿所含活性成分青蒿素研究较多,特别是其抗疟、抗氧化等作用受到关注[5],但青蒿素之外的其他成分在抗氧化方面亦有活性[6-9],应受到重视。本研究进行青蒿抗氧化活性的谱效关系研究,分析色谱特征峰与DPPH和ABTS自由基清除能力的关联性[10],探究青蒿所含不同化学成分的抗氧化活性,以阐明青蒿体外抗氧化活性的药效物质基础,为青蒿的质量评价和资源开发等提供依据。

    • 岛津LC-20AD型高效液相色谱仪,包括四元泵、PAD检测器、自动进样器(日本岛津株式会社);BT285S型电子分析天平(德国Sartorius 公司);DL-1000B型超声波清洗仪(上海之信仪器有限公司);ELx 800型多功能酶标仪(美国 Biotek公司)。

    • 东莨菪内酯(批号:20220215)、芹菜素(批号:20220216)、木犀草素(批号:20220216)购自上海历鼎生物技术有限公司;异绿原酸A(批号:DSTDY054701)、异绿原酸B(批号:DST210625-037)、异绿原酸C(批号:DSTDY003802)、滨蒿内酯(批号:DSTDB003101)、艾黄素(批号:DST220119-004)、青蒿素(批号:DSTDQ004702)、青蒿酸(批号:DST210919-048)购自成都德思特生物技术有限公司;所有对照品纯度均≥98%。DPPH自由基清除能力试剂盒(批号:20220223)、ABTS自由基清除能力试剂盒(批号:20220224)购自上海励瑞生物科技有限公司。

    • 11批青蒿药材样品信息见表1,经海军军医大学药学系生药教研室辛海量教授鉴定为Artemisia annua L.的干燥地上部分。

      表 1  药材样品来源信息

      序号 产地 序号 产地
      S1 河北邯郸 S7 安徽亳州
      S2 安徽亳州 S8 江西赣州
      S3 河南驻马店 S9 四川自贡
      S4 安徽亳州 S10 河南南阳
      S5 湖北恩施 S11 重庆市
      S6 安徽亳州
    • 采用 Agilent C18(250 mm×4.6 mm, 5 μm)色谱柱;流动相为0.2%磷酸水溶液(A)-甲醇(B),梯度洗脱(0~5 min,90%→82.5% A;5~10 min,82.5%→75% A;10~30 min,75%→62% A;30~38 min,62%→58.3% A;38~43 min,58.3% A;43~48 min,58.3%→55% A;48~58 min,55→40% A;58~68 min,40%→20% A;68~72 min,20%→18.5% A;72~80 min,18.5%→5% A;80~90min,5%→90% A);流速:1 ml /min;柱温:室温;检测波长:220 nm;进样量:10 μl。

    • 精密称取青蒿素、艾黄素、青蒿酸、猫眼草黄素、芹菜素、木犀草素、异绿原酸C、异绿原酸A、异绿原酸B、滨蒿内酯、东莨菪内酯对照品适量,用甲醇溶解得到浓度分别为300、31、96、78 、16、12、52、134、28、18、86 μg/ml的混合对照品溶液[11]

    • 药材粉末过50目筛后,精密称取1.5 g,加入甲醇50 ml,记录重量后超声(600 W,40 kHz,50 ℃)提取50 min,取出放置冷却至室温后加甲醇至之前的重量,混匀,过0. 45 μm微孔滤膜。

    • 取“2.2.2”项下编号为S10的供试品溶液适量,按“2.1”项所述条件连续运行6次,计算得到RSD(色谱峰保留时间)均小于0.49%,RSD(峰面积)均小于1.93%,表明本研究所用设备精密度良好。

    • 取“2.2.2”项下编号为S10的供试品溶液适量,分别于室温下放置0、2、4、8、12、16、24 h时按“2.1”项所述条件运行,计算得到RSD(色谱峰保留时间)均小于0.69%,RSD(峰面积)均小于4.67%,说明配制的溶液在1 d内具有稳定性。

    • 取编号为S10的青蒿样品粉末1.5 g,共6份,精密称定,按“2.2.2”项和“2.1”项下制备供试品溶液并运行,计算得到色谱峰保留时间均小于0.72%,峰面积均小于4.76%,表明该方法重复性良好。

    • 分别取11批青蒿样品,按照“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,精密吸取供试品溶液10 μl,按“2.1”项下色谱条件进样检测后,将获得的HPLC数据导入《中药色谱指纹图谱相似度评价系统》(2012版),得到11批青蒿样品的指纹图谱,指认出48个共有峰,见图1图2

      图  1  11批中药青蒿样品的HPLC叠加指纹图谱

      图  2  11批中药青蒿样品的HPLC对照图谱

    • 11批青蒿样品共有48个共有峰,共有峰占总峰比在0.776~0.864之间。选择S10为参照图谱,时间窗宽度设置为0.1 min,采用平均数法,以指纹图谱中峰形较好的色谱峰进行多点校正后生成叠加图谱,即为对照图谱。通过与混合对照品的HPLC分析结果对比,指认出9号峰为东莨菪内酯、14号峰为滨蒿内酯、15号峰为异绿原酸B、16号峰为异绿原酸A、23号峰为异绿原酸C、31号峰为木犀草素、35号峰为芹菜素、38号峰为猫眼草黄素、39号峰为青蒿素、40号峰为艾黄素、48号峰为青蒿酸(图3)。图谱显示,异绿原酸A峰面积大且稳定,分离度良好,故对比其保留时间(峰面积),其他峰的相对保留时间(峰面积)=其他峰的保留时间(峰面积)/异绿原酸A的保留时间(峰面积),见表2表3

      图  3  混合对照品的HPLC图

      表 2  11批中药青蒿样品HPLC图谱共有峰的相对保留时间

      编号 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 RSD(%)
      峰1 0.071 0.071 0.071 0.071 0.070 0.070 0.070 0.071 0.070 0.072 0.072 1.060
      峰2 0.075 0.075 0.075 0.075 0.075 0.074 0.075 0.075 0.074 0.075 0.075 0.540
      峰3 0.303 0.308 0.308 0.309 0.309 0.309 0.310 0.311 0.310 0.310 0.309 0.680
      峰4 0.396 0.401 0.401 0.401 0.400 0.401 0.401 0.402 0.402 0.403 0.402 0.450
      峰5 0.418 0.423 0.423 0.424 0.424 0.423 0.424 0.425 0.424 0.425 0.425 0.460
      峰6 0.433 0.437 0.437 0.437 0.436 0.436 0.436 0.437 0.437 0.439 0.438 0.340
      峰7 0.468 0.472 0.472 0.472 0.472 0.472 0.472 0.473 0.473 0.473 0.473 0.300
      峰8 0.662 0.667 0.667 0.667 0.667 0.666 0.667 0.668 0.667 0.668 0.668 0.250
      峰9 0.717 0.723 0.723 0.723 0.723 0.722 0.724 0.724 0.724 0.724 0.724 0.280
      峰10 0.731 0.739 0.738 0.738 0.741 0.737 0.738 0.738 0.738 0.738 0.740 0.340
      峰11 0.794 0.796 0.796 0.796 0.796 0.795 0.797 0.797 0.796 0.797 0.797 0.120
      峰12 0.810 0.815 0.815 0.815 0.809 0.814 0.815 0.815 0.814 0.817 0.817 0.310
      峰13 0.823 0.825 0.825 0.825 0.825 0.824 0.826 0.827 0.825 0.826 0.826 0.130
      峰14 0.912 0.912 0.912 0.913 0.911 0.912 0.914 0.914 0.913 0.913 0.914 0.110
      峰15 0.983 0.982 0.983 0.983 0.982 0.982 0.983 0.985 0.982 0.984 0.983 0.100
      峰16 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 0
      峰17 1.038 1.037 1.037 1.037 1.037 1.037 1.037 1.038 1.037 1.038 1.038 0.050
      峰18 1.058 1.056 1.058 1.058 1.060 1.060 1.061 1.062 1.060 1.059 1.059 0.160
      峰19 1.078 1.079 1.078 1.078 1.075 1.074 1.078 1.079 1.075 1.078 1.079 0.170
      峰20 1.133 1.131 1.131 1.131 1.131 1.129 1.130 1.131 1.129 1.132 1.132 0.110
      峰21 1.157 1.154 1.157 1.155 1.155 1.156 1.156 1.157 1.154 1.158 1.156 0.110
      峰22 1.190 1.190 1.189 1.189 1.190 1.192 1.188 1.189 1.187 1.189 1.192 0.130
      峰23 1.199 1.198 1.198 1.198 1.198 1.198 1.199 1.199 1.197 1.198 1.198 0.050
      峰24 1.215 1.214 1.214 1.214 1.213 1.213 1.213 1.215 1.212 1.214 1.214 0.070
      峰25 1.246 1.244 1.244 1.244 1.243 1.242 1.243 1.244 1.242 1.244 1.245 0.100
      峰26 1.307 1.306 1.306 1.307 1.306 1.305 1.306 1.308 1.306 1.306 1.308 0.070
      峰27 1.452 1.453 1.450 1.450 1.450 1.450 1.450 1.453 1.449 1.448 1.449 0.110
      峰28 1.464 1.462 1.463 1.463 1.464 1.463 1.464 1.465 1.461 1.461 1.460 0.110
      峰29 1.497 1.493 1.495 1.495 1.492 1.492 1.495 1.500 1.492 1.494 1.494 0.160
      峰30 1.656 1.655 1.656 1.653 1.648 1.645 1.648 1.649 1.647 1.658 1.659 0.300
      峰31 1.665 1.665 1.672 1.663 1.659 1.657 1.657 1.658 1.656 1.667 1.667 0.320
      峰32 1.718 1.718 1.717 1.716 1.711 1.709 1.710 1.711 1.708 1.719 1.721 0.270
      峰33 1.752 1.752 1.751 1.748 1.743 1.738 1.738 1.740 1.739 1.754 1.756 0.400
      峰34 1.770 1.770 1.769 1.767 1.762 1.758 1.758 1.759 1.758 1.772 1.775 0.360
      峰35 1.833 1.834 1.833 1.830 1.825 1.821 1.821 1.822 1.820 1.835 1.838 0.360
      峰36 1.893 1.894 1.893 1.890 1.884 1.879 1.879 1.880 1.879 1.896 1.900 0.420
      峰37 1.942 1.943 1.942 1.939 1.932 1.927 1.927 1.928 1.928 1.945 1.949 0.430
      峰38 1.950 1.950 1.949 1.946 1.939 1.934 1.934 1.935 1.935 1.953 1.956 0.430
      峰39 2.027 2.027 2.026 2.023 2.015 2.010 2.009 2.011 2.011 2.030 2.034 0.460
      峰40 2.036 2.036 2.032 2.031 2.024 2.019 2.018 2.016 2.020 2.039 2.043 0.470
      峰41 2.102 2.102 2.101 2.097 2.090 2.084 2.084 2.085 2.085 2.105 2.109 0.450
      峰42 2.117 2.116 2.114 2.111 2.103 2.097 2.097 2.097 2.098 2.119 2.122 0.470
      峰43 2.156 2.155 2.153 2.149 2.141 2.135 2.134 2.135 2.136 2.157 2.161 0.490
      峰44 2.226 2.224 2.223 2.219 2.211 2.204 2.204 2.205 2.205 2.226 2.230 0.470
      峰45 2.233 2.232 2.230 2.226 2.218 2.212 2.211 2.213 2.212 2.234 2.238 0.470
      峰46 2.267 2.265 2.263 2.259 2.250 2.243 2.243 2.244 2.244 2.265 2.270 0.490
      峰47 2.329 2.327 2.325 2.321 2.312 2.306 2.304 2.306 2.306 2.328 2.332 0.480
      峰48 2.363 2.362 2.36 2.355 2.346 2.339 2.338 2.340 2.340 2.363 2.367 0.490
      共有峰/总峰 0.837 0.815 0.778 0.821 0.811 0.834 0.864 0.776 0.823 0.806 0.838

      表 3  11批中药青蒿样品HPLC图谱共有峰的相对峰面积

      编号 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 RSD(%)
      峰1 0.221 0.718 0.167 0.215 6.001 18.615 0.134 0.037 0.545 0.046 0.033 232.240
      峰2 0.539 2.042 0.539 0.505 11.735 36.124 0.337 0.055 1.571 0.192 0.041 223.380
      峰3 0.065 0.102 0.060 0.131 0.300 0.356 0.050 0.035 0.070 0.032 0.028 100.170
      峰4 0.066 0.061 0.059 0.088 0.121 0.476 0.033 0.015 0.064 0.021 0.026 139.490
      峰5 0.134 0.056 0.104 0.130 0.183 0.339 0.145 0.084 0.080 0.054 0.073 64.820
      峰6 0.391 0.338 0.288 0.344 0.243 0.408 0.321 0.169 0.271 0.131 0.077 39.430
      峰7 0.987 0.201 0.214 0.514 0.385 0.315 0.850 0.405 0.308 0.251 0.482 57.330
      峰8 0.375 0.295 0.217 0.584 0.686 0.903 0.376 0.150 0.338 0.143 0.305 59.310
      峰9 0.533 0.646 0.316 0.766 2.647 4.610 0.201 0.130 0.674 0.112 0.332 139.510
      峰10 0.223 0.058 0.024 0.137 0.259 0.464 0.189 0.008 0.051 0.039 0.023 104.800
      峰11 0.225 0.203 0.202 0.236 0.365 0.952 0.079 0.120 0.145 0.112 0.069 101.160
      峰12 0.119 0.213 0.234 0.245 0.516 0.872 0.116 0.072 0.117 0.055 0.049 105.050
      峰13 0.197 0.181 0.207 0.214 0.376 1.106 0.085 0.107 0.143 0.111 0.061 116.600
      峰14 0.055 0.151 0.081 0.096 0.132 0.242 0.064 0.129 0.067 0.047 0.058 57.120
      峰15 0.125 0.315 0.186 0.226 0.295 0.477 0.109 0.138 0.179 0.062 0.126 58.660
      峰16 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 0
      峰17 1.130 0.724 0.667 1.118 0.879 0.891 1.175 0.356 0.943 0.466 0.849 31.770
      峰18 0.104 0.101 0.185 0.115 0.241 0.060 0.089 0.224 0.053 0.108 0.087 51.150
      峰19 0.551 0.465 0.406 0.497 1.441 1.610 0.265 0.566 0.291 0.253 0.229 79.600
      峰20 0.050 0.093 0.222 0.077 0.080 0.171 0.041 0.214 0.047 0.079 0.029 69.220
      峰21 0.086 0.169 0.206 0.138 0.095 0.248 0.085 0.079 0.120 0.066 0.058 50.140
      峰22 0.096 0.098 0.081 0.120 0.130 0.177 0.105 0.050 0.112 0.069 0.078 33.720
      峰23 0.251 0.842 0.321 0.530 0.626 0.594 0.206 0.256 0.418 0.121 0.353 52.610
      峰24 0.237 0.280 0.147 0.286 0.324 0.264 0.244 0.138 0.289 0.122 0.176 30.790
      峰25 0.445 0.565 0.441 0.730 0.725 0.619 0.486 0.121 0.558 0.243 0.306 40.560
      峰26 0.175 0.211 0.243 0.279 0.427 0.832 0.121 0.107 0.199 0.093 0.120 83.960
      峰27 0.050 0.045 0.030 0.090 0.161 0.245 0.056 0.006 0.071 0.028 0.027 95.860
      峰28 0.063 0.243 0.054 0.177 0.170 0.123 0.049 0.036 0.127 0.018 0.080 68.020
      峰29 0.107 0.125 0.092 0.177 0.361 0.428 0.091 0.015 0.109 0.053 0.041 90.430
      峰30 0.080 0.390 0.063 0.298 1.373 1.312 0.065 0.019 0.113 0.026 0.030 148.400
      峰31 0.071 0.216 0.066 0.163 0.244 0.216 0.065 0.023 0.100 0.030 0.158 64.710
      峰32 0.027 0.071 0.019 0.054 0.303 0.210 0.030 0.014 0.032 0.017 0.018 131.430
      峰33 0.160 0.445 0.234 0.380 1.852 2.801 0.146 0.036 0.261 0.087 0.075 151.790
      峰34 0.114 0.280 0.166 0.312 0.777 1.295 0.117 0.019 0.159 0.054 0.055 128.230
      峰35 0.336 1.630 0.399 1.267 6.102 5.469 0.423 0.117 0.603 0.123 0.317 141.670
      峰36 0.070 0.330 0.042 0.260 1.421 1.875 0.063 0.004 0.116 0.013 0.021 167.530
      峰37 0.153 0.999 0.269 0.774 3.799 5.304 0.195 0.088 0.399 0.071 0.106 159.420
      峰38 0.304 0.702 0.221 0.534 3.139 3.099 0.303 0.068 0.400 0.101 0.143 140.610
      峰39 0.090 0.447 0.148 0.331 1.801 2.513 0.123 0.022 0.194 0.042 0.033 159.710
      峰40 0.084 0.285 0.091 0.199 1.102 1.365 0.043 0.076 0.122 0.021 0.016 151.000
      峰41 0.190 0.366 0.232 0.172 1.131 2.101 0.068 0.033 0.226 0.055 0.039 152.190
      峰42 0.157 0.322 0.185 0.229 1.672 2.273 0.121 0.028 0.231 0.047 0.052 155.930
      峰43 0.065 0.137 0.091 0.109 0.535 1.037 0.049 0.017 0.093 0.027 0.027 157.670
      峰44 0.059 0.108 0.068 0.049 0.303 0.650 0.019 0.012 0.062 0.017 0.014 156.080
      峰45 0.110 0.234 0.138 0.113 0.747 1.344 0.045 0.020 0.135 0.033 0.025 153.940
      峰46 0.083 0.114 0.089 0.161 0.705 1.559 0.064 0.024 0.127 0.032 0.049 170.940
      峰47 0.108 0.285 0.176 0.201 1.054 2.412 0.039 0.039 0.161 0.037 0.038 175.050
      峰48 0.389 0.878 0.171 0.854 4.399 5.353 0.419 0.045 0.356 0.065 0.162 155.940
    • 将试剂盒中Trolox溶液按说明书稀释成梯度浓度,加入反应液、不同浓度的Trolox溶液,并设置空白对照。反应结束后,在相应波长下测出测定孔吸光度Ac、空白孔吸光度Ak,自由基清除率(%)=(1−(AcAk)÷Ak)×100%,以浓度(Y)对DPPH自由基清除率(X)进行线性回归,获得标准回归曲线方程,见表4,以标准回归曲线方程计算得出自由基清除能力。

      表 4  自由基标准回归曲线方程

      自由基 标准回归曲线方程 r
      DPPH Y=0.021 8X+0.005 7 0.999 9
      ABTS Y=0.447 6X+0.012 4 0.997 3
    • 取11批供试品溶液(编号:S1~11,按“2.2.2”项下方法制备)各1 ml,加无水甲醇9 ml稀释10倍;对照孔加入供试品100 μl、无水甲醇150 μl,测定孔加入供试品100 μl、DPPH工作液150 μl,空白孔加入供试品100 μl、DPPH工作液150 μl后混匀,避光室温下静置0.5 h,于540 nm波长处测得对照孔吸光度Ad,测定孔吸光度Ac,空白孔吸光度Ak,DPPH自由基清除率(%)=(1−(Ac-Ad)÷Ak)×100%,供试品DPPH自由基清除能力(mmol/L Trolox)=带入标准回归曲线方程所得Trolox的浓度×10,结果见表5。11批青蒿样品中,样品8(编号:S8)清除DPPH自由基的能力最强。

      表 5  青蒿抗氧化活性检测(mmol/L Trolox)

      编号DPPH清除能力ABTS清除能力
      S12.7256.243
      S21.3362.025
      S32.7654.521
      S43.1107.190
      S51.6172.848
      S60.9700.853
      S75.0578.641
      S86.47710.453
      S92.0252.575
      S104.7318.313
      S115.3219.848
    • 取11批供试品溶液(编号:S1~11,按“2.2.2”项下方法制备)各1 ml,加无水甲醇9 ml稀释10倍;对照孔加入供试品100 μl、无水甲醇150 μl,测定孔加入供试品100 μl、ABTS工作液150 μl,空白孔加入无水乙醇100 μl、ABTS工作液150 μl,混匀置于室温反应6 min,于405 nm波长处测得对照孔吸光度Ad,测定孔吸光度Ac,空白孔吸光度Ak,DPPH自由基清除率(%)=(1−(AcAd)÷Ak)×100%,供试品ABTS自由基清除能力(mmol/L Trolox)=代入标准回归曲线方程所得Trolox的浓度×10,结果见表5。11批青蒿样品中,样品8(编号:S8)清除ABTS自由基的能力最强。

    • 表5青蒿抗氧化活性结果和表3的相对峰面积数据导入SIMCA 14.1软件构建PLSR模型。结果显示,峰3~峰8、峰10~峰27、峰29、峰32~峰34、峰38、峰40、峰42~峰43、峰46与DPPH自由基清除率呈正相关;峰3~峰29、峰31~峰35、峰38、峰40、峰42~峰44、峰46、峰48与ABTS自由基清除率呈正相关,结果见图4

      图  4  各共有峰相关系数

      变量投影(VIP)用于评估每个自变量对因变量的重要性,VIP>1表明自变量对因变量的贡献有显著性。筛选出对自由基清除能力呈正相关,且VIP>1的峰。结果显示,青蒿药材样品已明确成分中对DPPH自由基清除能力的贡献大小依次为异绿原酸A(16号峰)>异绿原酸B(15号峰)>滨蒿内酯(14号峰)>异绿原酸C(23号峰);青蒿药材样品已明确成分中对ABTS自由基清除能力的贡献大小依次为异绿原酸A(16号峰)>异绿原酸B(15号峰)>异绿原酸C(23号峰)>滨蒿内酯(14号峰),提示相应成分与青蒿抗氧化能力呈正相关,结果见图5

      图  5  各共有峰的VIP值

    • 利用HPLC法测定青蒿药材样品的图谱,能准确、稳定地检测青蒿中的多种有效成分。实验前期研究发现,在乙腈-0.1%磷酸水、甲醇-0.1%磷酸水等流动相中,甲醇-0.1%磷酸水为流动相的分离效果最优,但青蒿素和艾黄素的分离度不佳;随后将水相改为0.2%磷酸水后,分离度得到了提高。研究前期考察了多个波长下各成分的显峰情况,发现在高波长下青蒿素不显峰,故最后选择220 nm为指纹图谱波长,但低波长时显峰较多,在一定程度上影响了几种已知成分的VIP值。

        本研究以11批不同地区青蒿为研究对象,采用HPLC法研究其各共有峰与体外抗氧化能力之间的关系,探究青蒿体外抗氧化作用的药效物质基础。结果显示,异绿原酸A、异绿原酸B、异绿原酸C和滨蒿内酯与自由基清除率呈正相关,提示这些成分是青蒿体外抗氧化的药效物质基础。青蒿素是青蒿中的重要成分,有文献研究发现其具有抗氧化的作用[12],也有文献研究发现其可以激活氧化应激[13],而本研究发现青蒿素的抗氧化作用并不明显。推测原因可能在于本研究所用的是基于清除自由基的抗氧化测试方法,青蒿素可能是通过清除自由基之外的途径起到抗氧化作用[14],仍有待今后深入研究。

参考文献 (14)

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