紅花寄生葉3種溶劑提取物清除自由基活性

賴京菁，陳炳華，連俊蕊，周冰潔，肖義軍

福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福州350108

紅花寄生葉3種溶劑提取物清除自由基活性

賴京菁，陳炳華*，連俊蕊，周冰潔，肖義軍

福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福州350108

采用4種方法測定了紅花寄生(寄主桑樹)葉的水、80%甲醇和80%丙酮提取物對自由基的清除活性，以蘆丁和BHT為對照品。結(jié)果表明，3種提取物均具有較強的自由基清除能力，且表現(xiàn)出不同程度的量效依賴關(guān)系;在3種溶劑提取物中，80%甲醇提取物清除·OH和O-·2活性最強，半清除率濃度ρ(SC50)分別為0.212、0.139 mg/mL，而80%丙酮提取物則清除DPPH·和ABTS·+活性最強，ρ(SC50)分別為0.198、0.580 mg/mL。此外，3種溶劑提取物經(jīng)酸水解后，HPLC均檢出槲皮素和山奈酚等2種黃酮醇苷元，其含量范圍分別為39.90～73.03 mg/g、4.82～9.19 mg/g間?？梢?，槲皮素及其苷類衍生物是紅花寄生清除自由基活性的主要作用成分。關(guān)鍵詞:紅花寄生葉;溶劑提取物;自由基清除活性;槲皮素衍生物

紅花寄生(Scurrula parasitica L.)是桑寄生科半寄生性灌木。其寄主較為廣泛，已記錄的寄主樹種有桑樹(Morus alba)、女貞(Ligustrum lucidum)、長梗柳(Salix dunnii)、夾竹桃(Nerium indicum)等［1］。紅花寄生可代桑寄生(Taxillus chinensis)入藥，用于治療風(fēng)濕痹痛、腰膝酸軟、胎動不安、高血壓等癥［2］。前期研究顯示，紅花寄生提取物具有一定的抗癌活性，且活性高低與其寄主有關(guān)，其中夾竹桃和桑樹上寄生的紅花寄生總黃酮提取物對人白血病細胞株HL-60增殖的抑制效果較強，作用48 h的IC50值分別0.60 mg/L和2.49 mg/L［2］;來源于夾竹桃上的紅花寄生抗腫瘤活性最強，可能與其含有夾竹桃毒苷有關(guān)［3］。而抗氧化活性方面，作者研究發(fā)現(xiàn)長梗柳上寄生的紅花寄生提取物具有一定的清除DPPH·和ABTS·+自由基的能力，且活性的高低與其酚類物質(zhì)含量相關(guān)［4］。然而，對于寄主植物來源廣泛的紅花寄生，如福州地區(qū)野外調(diào)查顯示就有30余種植物，它們是否具有相似的抗氧化活性，或是否與其抗腫瘤活性一樣受寄主來源的影響較大?尤其是對于具有較強抗腫瘤活性，寄生于夾竹桃、桑樹上的紅花寄生，其自由基清除活性未見報道。

溶劑提取法是提取植物有效成分常用的方法，但沒有單一的試劑能把不同極性和溶解性的抗氧化物質(zhì)提取出來，而醇水溶液則是酚性物質(zhì)的常用提取劑［5］。本實驗以寄生于桑樹上的紅花寄生葉為材料，采用水、80%甲醇和80%丙酮為溶劑，制備了紅花寄生3種不同溶劑提取物，采用了4種自由基評價體系(包括O–·2、·OH、DPPH·和ABTS·+)對上述3種不同溶劑提取物進行了檢測，目的是在于評價紅花寄生(桑樹寄生)葉提取物的自由基清除活性，進而比較3種溶劑提取間自由基清除活性及其作用成分的差異，旨在探討紅花寄生自由基清除活性與其黃酮含量之間的相關(guān)性，為紅花寄生作為抗氧化藥物的基礎(chǔ)研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 實驗材料

紅花寄生葉采自福州市倉山區(qū)，寄主為桑樹Morus alba。取其葉，除雜、洗凈后，經(jīng)80℃烘干、粉碎后過60目篩，存于4℃冰箱中備用。

1.1.2 試劑和藥品

1，1-二苯基苦基苯肼(1，1-diphenyl-2-picrylhydrazy1，DPPH)、羅丹明B(Rhodamine B)均為美國Sigma公司產(chǎn)品;吩嗪硫酸甲酯(Phenazin methosulfate，PMS)、2，2'-聯(lián)氮-雙(3-乙基苯噻唑啉-6-磺酸)(2，2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfpnic acid)，ABTS)為Fluka公司產(chǎn)品;還原性輔酶Ⅱ鈉鹽(Reduced β-nicotinamide adenine dinucleotide，NADH)購自Roche Diagnostics公司;硝基四氮唑藍(Nitroblue tetrazolium，NBT)購自Amresco公司;槲皮素和山奈酚購自中國藥品生物制品檢定所(編號分別為100081-200406和110861-200405);蘆丁、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)等，均為國產(chǎn)分析純。

1.1.3 主要儀器

Ultra-spec2100 pro紫外可見光分光度計(美國Amersham Biosciences公司)、HP Agilent 1100型高效液相色譜儀(美國安捷倫科技有限公司)、F-4600型熒光分光光度計(日本日立公司)、VC750型超聲波細胞破碎儀(美國 Sonics＆Materials公司)、RE52CS-1旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器公司)、Heto LyoLab3000冷凍干燥機(丹麥Heto-Holten公司)等。

1.2 方法

1.2.1 不同溶劑提取物制備

以去除葉綠素的紅花寄生葉為材料，分別以高純水、80%甲醇和80%丙酮為提取劑，制備水提取物、80%甲醇和80%丙酮提取物，具體做法參照文獻［4］。貯于-20℃冰箱中備用。

1.2.2 自由基清除活性的測定

1.2.2.1 羥自由基(·OH)清除能力

參照Liang等［6］等的方法。以Fenton反應(yīng)產(chǎn)生·OH，在試管中依次加入0.1 mL樣液、0.02 mol/L HCl-NaAc緩沖液(pH4.95)1 mL、5.02 mmol/L Fe-SO40.1 mL、20 mmol/L KI 0.2 mL、0.1 mmol/L羅丹明B 0.6 mL、水2.85 mL和43.2 mmol/L H2O2溶液50 μL，快速搖勻，室溫靜置5 min后，在激發(fā)波長358 nm條件下同步掃描其熒光發(fā)射光譜，并記錄發(fā)射波長575 nm處的熒光強度Fs?？瞻坠芤?.1 mL水代替樣液，測得體系中熒光強度為F0，對照管以0.1 mL水代替樣液，50 μL水代替H2O2溶液，測得體系中熒光強度為F。

樣品對羥自由基的清除率%=100×(Fs-F0)/(F-F0)

1.2.2.2 超氧陰離子自由基(O–·2)清除能力

參考Wang等［7］的方法，略有改進。反應(yīng)體系總體積為3 mL16 mmol/L，pH=8.0的Tris-HC1緩沖液，其中內(nèi)含78 μmol/L NADH、50 μmol/L NBT、10 μmol/L PMS、以及不同質(zhì)量濃度的樣液，其中PMS最后加入體系以引發(fā)反應(yīng)。25℃溫浴中反應(yīng)5 min后，用分光光度計于560 nm波長處測定反應(yīng)液的吸光度As?？瞻坠蹵b不加用PMS，用Tris-HC1緩沖液代替，對照管Ac用Tris-HC1緩沖液代替樣品液。

樣品對超氧陰離子自由基的清除率%=(1-(As-Ab)/Ac)

1.2.2.3 有機自由基DPPH·清除能力

參照Kim等［8］的方法，略有改進。取0.1 mL樣液或?qū)φ掌酚谠嚬苤?，加?00 μmol/L DPPH甲醇液1.9 mL，漩渦搖勻，室溫靜置20 min后，于517 nm處測定反應(yīng)液的吸光度As;對照管以0.1mL甲醇代替樣液為Ac;空白管以1.9 mL甲醇代替DPPH甲醇液為Ab。

樣品對DPPH·的清除率%=100×［1-(As-Ab)/Ac］

1.2.2.4 ABTS·+清除能力

參照Ozgen等［9］的方法，略有改進。由5 mL 7 mmol/L ABTS和88 μL 140 mmol/L K2S2O8混合，在恒溫(30℃)、避光條件下靜置約16 h，制成ABTS·+儲備液。使用前用20 mmol/L醋酸鈉緩沖液(pH 4.5)稀釋成ABTS·+工作液，要求在30℃、734 nm波長下的吸光度為0.70±0.02。測定時，取30 μL的樣液于試管中，加入3 mL ABTS·+工作液，混合10 s，30℃靜置6 min，以醋酸鈉緩沖液調(diào)零在734 nm波長下讀取吸光度。

以自由基清除率為50%時樣品的質(zhì)量濃度ρ(SC50)，被用作比較樣品間自由基清除能力的差異。ρ(SC50)值越小，表明樣品清除自由基的能力越強。

1.2.3 作用成分分析

總黃酮含量采用 A1Cl3顯色法，具體參照文獻［10］。槲皮素、山奈酚含量采用 RP-HPLC法測定［11］，色譜柱:Hypersil ODS(4.6×250 μm，5 μm);檢測波長360 nm;移動相:甲醇-0.4%磷酸(體積比55∶45);流速1.0 mL/min;柱溫36℃;進樣量20 μL。樣品處理采用酸水解法［12］，取0.02 g提取物，用20 mL 60%甲醇溶解，加入3 mL體積分數(shù)25% HCl，于90℃恒溫水浴1.5 h后，冷卻定容至50 mL，0.45 μm濾膜過濾后，進樣。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

實驗數(shù)據(jù)用means±SD(n≥3)表示，采用SPSS v 16.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，并進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

3種溶劑制備的紅花寄生葉提取物得率為12.98%～26.68%間(見表2)，其中以水為溶劑的得率最高，達26.68%，80%甲醇次之，80%丙酮最低，僅12.98%，三者間差異顯著(P＜0.05)。

2.1 ·OH清除能力

·OH是氧化能力最強的自由基。目前，離體檢測·OH較為可靠的方法有熒光法［6］、電子自旋共振法等，文中采用熒光法結(jié)果見圖1。圖1表明紅花寄生不同溶劑提取物對·OH均有一定的清除作用，且效果隨質(zhì)量濃度的增大而增強，當(dāng)達到一定濃度時，清除率趨于穩(wěn)定，最大清除率維持在80%左右。在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，水、80%甲醇和80%丙酮提取物對·OH的清除率(y)與濃度(x)間均具有顯著的量效關(guān)系，其相關(guān)系數(shù) R2分別為0.9762(y=156.93x-10.156，0.1～0.6 mg/mL)、0.9395(y=192.12x+9.3349，0.05～0.40 mg/ mL)、0.9812(y=195.61x+2.3199，0.05～0.40 mg/mL)。從提取物對·OH的半數(shù)清除濃度ρ(SC50)比較看(見表1)，清除·OH大小順序為:蘆?。?0%甲醇提取物＞80%丙酮提取物＞水提取物，其中80%甲醇和80%丙酮提取物具有較強的·OH清除能力，且活性相近。

圖1 紅花寄生不同溶劑提取物對·OH的清除率Fig.1 Savenging ability of various solvent extracts from Scurrula parasitica leaves on hydroxyl radicals

表1 紅花寄生葉不同溶劑提取物和對照品的ρ(SC50)值比較1)Table 1 SC50value(mg/mL)of different solvent extracts from Scurrula parasitica leaves，rutin and BHT1)

圖2 紅花寄生葉不同溶劑提取物對O－·2 的清除率Fig.2 Scavenging ability of various solvent extracts from Scurrula parasitica leaves on superoxide anion radicals

采用PMS/NADH-NBT體系，測定了紅花寄生不同提取物對超氧陰離子自由基清除能力，結(jié)果用對的清除率表示(圖2)。3種提取物均具有清除活性，清除率隨濃度的升高而增強，在一定濃度范圍內(nèi)(0.05～0.40 mg/mL)內(nèi)，濃度的對數(shù)與清除率相關(guān)性明顯，相關(guān)系數(shù)R2分別為0.9827、0.9781和0.9816。從提取物對的半數(shù)清除濃度ρ(SC50)比較看(見表1)，清除大小順序為:蘆丁＞80%甲醇提取物＞80%丙酮提取物＞水提取物，其中80%甲醇和80%丙酮提取物具有較強的清除能力，這結(jié)果與其清除·OH活性一致。

2.3 DPPH·清除能力

DPPH·現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于天然提取物自由基清除能力的檢測［8，9］。圖3表明，在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，水、80%甲醇和80%丙酮提取物對DPPH·的清除率均隨濃度增加而增大，表現(xiàn)出顯著的濃度依賴型，且DPPH·清除率(y)與濃度(x)間均存在良好的線性關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)R2分別為0.9879(y =101.93x+4.3304，0.1～0.8 mg/mL)、0.9822(y =107.53x+4.3514，0.1～0.8 mg/mL)、0.9913(y =202.54x+9.8026，0.05～0.4 mg/mL)。

圖3 紅花寄生葉不同溶劑提取物對DPPH·的清除率Fig.3 Scavenging ability of various solvent extracts from Scurrula parasitica leaves on DPPH radicals

從提取物對DPPH·的半數(shù)清除濃度ρ(SC50)比較看(見表1)，80%丙酮提取物ρ(SC50)值(0.198 mg/ mL)最小，說明其對DPPH·的清除能力最強，這結(jié)果與其清除·OH、O–·2不完全一致;3種提取物和對照品對DPPH·的清除能力大小順序為:蘆?。綛HT＞80%丙酮提取物＞80%甲醇提取物＞水提取物(見表1)。

2.4 ABTS·+清除能力

ABTS·+是另一種人工合成的自由基，具有比DPPH·更多的用途，主要因為ABTS·+體系可用來評價極性和非極性樣品的清除能力，且檢測的波長較長(734 nm)，避免了其他物質(zhì)的干擾［9］。為此，有必要進一步用此法評價對ABTS·+的清除能力。

不同質(zhì)量濃度的紅花寄生葉提取物對ABTS ·+的清除率見圖4。圖4表明，3種溶劑提取物對ABTS·+清除率均隨濃度的增大而增大，當(dāng)質(zhì)量深度為1.5 mg/mL時，80%丙酮和80%甲醇提取物的清除率均已接近最大，約為93%。統(tǒng)計分析表明，在質(zhì)量濃度(0.1～1.0 mg/mL)范圍內(nèi)，兩者對ABTS·+清除率(y)和濃度(x)間線性關(guān)系明顯，相關(guān)系數(shù) R2分別為 0.9963(y=81.289x+ 2.8716)、0.9869(y=83.867x-1.1921)。而水提取物對ABTS·+清除率在最大檢測ρ(2.0 mg/mL)時，清除率僅為53%，未達到最大值，顯示水提取物的自由基清除率較弱。

從提取物對ABTS·+的半數(shù)清除濃度ρ(SC50)比較看(見表1)，3種溶劑提取物及對照品的清除ABTS·+能力大小順序為:BHT＞80%丙酮提取物＞80%甲醇提取物＞蘆?。舅崛∥?見表1)，這結(jié)果與其清除DPPH自由基的能力不完全一致?？梢姡S酮類(如槲皮素苷類)外，還有大分子酚性成分的協(xié)同作用［13］。類似的結(jié)果在榕屬植物提取物清除ABTS·+能力［14］已有報道。

圖4 紅花寄生葉不同溶劑提取物清除ABTS·+能力Fig.4 Scavenging ability of various solvent extracts from Scurrula parasitica leaves on ABTS radicals

2.5 作用成分分析

紅花寄生黃酮類物質(zhì)含量豐富，不少研究顯示［5，12，15］，提取物中黃酮類物質(zhì)的含量與其抗氧化活性呈顯著正相關(guān)，紅花寄生葉不同溶劑提取物的黃酮含量見表2。

表2表明，紅花寄生80%丙酮提取物中總黃酮含量最高，達111.96 mg/g，80%甲醇提取物其次，水提取物最低，且不同提取物間總黃酮含量的差異顯著(P＜0.05)?？梢姡?0%丙酮是提取紅花寄生抗氧化物質(zhì)的有效溶劑。依據(jù)HPLC結(jié)果，在紅花寄生葉水、80%甲醇及80%丙酮提取物的水解液(見圖5)中均檢出槲皮素和山奈酚2種黃酮醇苷元，其含量范圍分別為39.90～73.03 mg/g、4.82～9.19 mg/g間，其中槲皮素約占全部苷元的90%(表2)。由此推定提取物中黃酮類物質(zhì)主要是槲皮素及其苷類衍生物。而槲皮素、山奈酚及其苷類衍生物在結(jié)構(gòu)中含活潑的酚羥基，具有很強的抗氧化活性。

表2 紅花寄生葉不同溶劑提取物的得率及其黃酮含量Table 2 Extract yield and flavonoids contents of different solvent extracts from Scurrula parasitica leaves(mg/g of extract，dry matter basis)

圖5 紅花寄生葉80%丙酮提取物水解液(B)及標準黃酮(A)的HPLC譜圖Fig.5 HPLC chromatograms of acid hydrolysed 80%acetone extract from Scurrula parasitica leaves(B) and standard flavonoid(A)at 360 nm.

3 討論與結(jié)論

溶劑提取法是制備植物有效成分常用的方法，用不同極性提取劑制備紅花寄生葉提取物，并開展不同提取物間自由基清除活性及其作用成分比較分析，有助于制備提取物最佳提取劑的選擇。本文實驗結(jié)果表明不同提取劑對紅花寄生提取物中總黃酮質(zhì)量分數(shù)及其自由基清除活性影響顯著，就提取物中總黃酮，尤其是槲皮素質(zhì)量分數(shù)而言，以體積分數(shù)80%丙酮為提取劑獲得的提取物最高，分別達110.96 mg/g和73.03 mg/g;在4種不同自由基體系中，紅花寄生溶劑提取物的自由基清除活性，也以80%甲醇和80%丙酮為溶劑獲得的提取物顯著高于以水為溶劑制備的提取物。由此可見，醇水溶液(80%甲醇或80%丙酮)是提取紅花寄生抗氧化物質(zhì)的合適溶劑，這一結(jié)果與其他材料(如榕屬植物［14］、桑葉［5］)等得到的結(jié)果一致。

在清除氧自由基(·OH和O2–·)和有機自由基(DPPH·和ABTS·+)具體活性方面，80%甲醇提取物和80%丙酮提取物又表現(xiàn)出明顯的差異。在氧自由基體系中，80%甲醇提取物清除·OH和能力最強，其半清除率濃度ρ(SC50)分別為0.212 mg/mL和0.139 mg/mL，而在人工自由基體系中，80%丙酮提取物的活性最強，其清除DPPH·和ABTS·+的半清除率質(zhì)量濃度ρ(SC50)分別為0.198、0.580 mg/mL。如果將自由基清除能力與其所含的黃酮質(zhì)量分數(shù)進行比較，發(fā)現(xiàn)3種溶劑提取物中總黃酮質(zhì)量分數(shù)高低，尤其是槲皮素質(zhì)量分數(shù)與其有機自由基(DPPH·和ABTS·+)清除能力強弱相關(guān)，槲皮素質(zhì)量分數(shù)高，其DPPH·和ABTS·+清除能力也強，這結(jié)論得到其它材料［12］的證實;但對于·OH、清除能力卻不完全一致，80%甲醇提取物清除·OH和能力最強，說明除黃酮外，還有其他酚類物質(zhì)等組成一個抗氧化體系起協(xié)同或頡頏作用。不同的溶劑對紅花寄生中抗氧化物質(zhì)的提取具有選擇性，且不同提取物中抗氧化物質(zhì)的量有所差異，最終表現(xiàn)在自由基清除能力的強弱上。

紅花寄生葉中黃酮等酚性次生代謝產(chǎn)物，尤其是以槲皮素和山奈酚等為苷元的黃酮醇類物質(zhì)含量豐富。由此推定，槲皮素及其苷類衍生物是紅花寄生抗氧化作用主要成分，而對于其活性成分本質(zhì)的純化和抗氧化機理的研究正在進行中。

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Free Radical Scavenging Activities of Three Solvent Extracts from Scurrula parasitica Leaves

LAI Jing-jing，CHEN Bing-hua*，LIAN Jun-rui，ZHOU Bing-jie，XIAO Yi-jun
College of Life Sciences，F(xiàn)ujian Normal University，F(xiàn)uzhou 350108，China

The free radical-scavenging activities of water，80%methanol and 80%acetone extracts from Scurrula parasitica leaves(parasitic on Morus alba)were determined and compared with rutin and bulylated hydroxytoluene(BHT)using four kinds of methods.The results showed that all the leaf extracts had strong free radical-scavenging capacity with varying degrees of efficacy on a dose-dependent manner.Among the three solvent extracts，the 80%methanol extract had the highest scavenging activities on·OH andwith the value of SC500.212 mg/mL and 0.139 mg/mL，respectively.The 80%acetone extract exhibited the highest scavenging activities on DPPH·and ABTS·+with the value of SC500.198 mg/mL and 0.580 mg/mL，respectively.In addition，when the solvent extracts were hydrolysed by acid，flavonol aglycones of quercetin and kaempferol were identified by HPLC in all solvent extracts with concentration ranges between 39.90～73.03 mg/g and 4.82～9.19 mg/g，respectively.Therefore，quercetin and its derivatives are the main active components accounting for the free radical-scavenging activities of Scurrula parasitica.

Scurrula parasitica leaves;solvent extracts;free radical scavenging activity;quercetin derivatives

1001-6880(2011)06-1127-06

2010-01-22 接受日期:2010-06-12

福建省大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目(Fjnu2007-011);福建師范大學(xué)大學(xué)生課外科技項目(BKL2009-074);福建師范大學(xué)國家級生物學(xué)實驗教學(xué)示范中心本科生創(chuàng)新性研究計劃項目(2009ls007)

*通訊作者 E-mail:bhchen@fjnu.edu.cn

Q949.741.5;Q946.83;R284.2

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