槲皮素铜(Ⅱ)配合物清除自由基活性的研究

【摘要】  目的研究槲皮素铜(Ⅱ)配合物的抗氧化作用。方法采用DPPH法和NBT法分别测定了槲皮素铜(Ⅱ)配合物对二苯代苦味肼基自由基（DPPH·）和超氧阴离子（O2-·）的清除作用。结果槲皮素铜(Ⅱ)配合物能有效清除DPPH·和O2-·，其清除能力均强于单独的槲皮素。结论 槲皮素铜(Ⅱ)配合物是一种较强的自由基清除剂，具有较高的SOD活性。

【关键词】  槲皮素； 铜(Ⅱ)配合物； 自由基； 抗氧化作用

　　Abstract：ObjectiveTo investigate the antioxidant properties of quercetin-Cu(II) complexes. MethodsThe antioxidant properties of quercetin?Cu(Ⅱ) complexes were evaluated by the DPPH· radical and superoxide scavenging activities. ResultsThe quercetin?Cu(Ⅱ) complexes showed strong antioxidant activities, and both its DPPH scavenging activity and superoxide anion radical-scavenging activity were better than those of quercetin alone. ConclusionThe quercetin-Cu(Ⅱ) complexes acts as a strong radical scavenger and has high SOD?like activities.

　　Key words：Quercetin；  Cupric complexes；  Free radical； Antioxidation

    槲皮素（quercetin,3,5,7,3',4'-五羟基黄酮Que）广泛存在于植物界，大约68%的植物中都含有。槲皮素药理作用广泛，具有降血压、降血脂、扩张冠状动脉、抗血小板聚集、抗炎、抗过敏、抗氧自由基和抗心律失常等多种生物活性及药理作用［1～3］。根据中药配位化学原理，中药有机成分与微量元素结合后往往会提高其生物活性或产生新的生物活性［4］。槲皮素对金属离子具有强烈的螯合作用，生成的配合物往往具有较强的荧光，所以槲皮素常用于金属离子的荧光分析［5，6］。近来研究表明槲皮素与Fe，Pb，Cd等金属离子形成配合物后生物活性和药理作用明显增强［7，8］，这对天然药物的开发利用开辟了新的途径。本文研究了槲皮素铜配合物清除DPPH·自由基和超氧阴离子（O2-·）的作用，初步探讨了配合物与O2-·的反应机理。

　　1  材料与方法

　　1.1  试剂与仪器

　　二苯代苦味肼基自由基（DPPH）、黄嘌呤、黄嘌呤氧化酶、氯化硝基四唑氮蓝（NBT）均为Sigma产品。槲皮素（Quecetin）购于成都超人植化有限公司（BR）。槲皮素铜配合物按［9］提供的方法合成，所有其它试剂均为分析纯。
   
　　756MC型紫外可见分光光度计，石英比色皿。

　　1.2  体外清除DPPH·自由基的作用DPPH用无水乙醇配制成0.65 mmol/L的溶液，临用时稀释。DPPH溶液的浓度在0.01 mmol/L～0.08 mmol/L范围内与其在517 nm处的吸光度线性相关，其线性回归方程为：A = 0.1337CDPPH - 0.009 1，r2=0.998 1。

    样品溶液用1∶1（v/v）的DMF-乙醇溶液配制，在1.9 ml 0.065mM的DPPH溶液中加入0.1 ml不同浓度的样品溶液。于室温下反应30 min，在517 nm下测定吸光度Ai。以相应溶剂代替样品作为空白对照，吸光度为Amax，相应样品溶液的吸光度为A0。每个样品做3次平行样，取其平均值。DPPH自由基的清除活性按下式：DPPH·Scavenging(%)=(1-Ai-A0Amax)×100%半数清除浓度（EC50）根据实验结果计算。

　　1.3 体外清除超氧阴离子（O2-·）的作用0.1 ml样品溶液加到含有0.4 mmol/L黄嘌呤、0.24 mmol/L NBT的pH=8.0的0.1 mol/L磷酸盐缓冲体系中，然后再加入黄嘌呤氧化酶溶液1 ml混合均匀。反应混合物在37℃水浴中反应20 min。然后加入2 ml 69 mmol/L的十二烷基苯磺酸钠（SDS）溶液终止反应，在560 nm下测其吸光度Ai，以相应溶剂代替样品作为空白对照，吸光度为A0。每个样品做3次平行样，取其平均值。O2-·清除活性按下式计算： O2-Scavenging(%)=Ai-A0Amax×100% 半数抑制浓度（IC50）根据实验结果计算。

　　2   结果

　　2.1 槲皮素铜配合物体外清除DPPH·自由基的作用DPPH·是一种稳定的自由基，其乙醇溶液显紫色，在517nm处有最大吸收。当有自由基清除剂存在时，DPPH·的单由于被配对，DPPH·浓度减小而使其颜色变浅，在517nm波长处的吸光度会减小。从图1可以看出，槲皮素铜配合物具有显著的清除DPPH·自由基的能力，随着浓度的增加，清除率也呈明显上升趋势，呈现量?效关系。槲皮素铜配合物对DPPH·自由基的清除能力高于单独的槲皮素。根据实验结果，槲皮素铜配合物和槲皮素的EC50分别是3.67，4.82 μmol/L。

　　2.2 槲皮素铜配合物体外清除超氧阴离子（O2-·）的作用黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶是一组典型的释放O2-·的酶反应体系。O2-·可使NBT还原变成甲臜（蓝紫色），其最大吸收峰为560 nm。自由基清除剂可以清除O2-·而抑制甲臜的形成, 因此通过测定吸光度减少来求得自由基清除剂对O2-·的清除能力。从图2可以看出，槲皮素铜配合物具有显著的清除O2-·的能力，随着浓度的增加，清除率也呈明显上升趋势，呈现量?效关系。槲皮素铜配合物对O2-·的清除能力高于单独的槲皮素。根据实验结果，槲皮素铜配合物和槲皮素的IC50分别是2.33，3.46 μM。

　　3  讨论

    槲皮素是抗氧化能力较强的一种黄酮类化合物，能有效清除多种活性氧自由基。从槲皮素的结构来看，其B环上的3’，4’-邻位羟基是其能有效清除O2-·的主要原因［10］。槲皮素的3OH～4C=O和3’，4’-OH能和两个铜离子发生配位形成槲皮素铜(II)配合物［11］。槲皮素铜(II)配合物的清除自由基的活性比单独的槲皮素的活性要高。槲皮素铜(II)配合物虽然没有了邻位的羟基，但仍然表现出较高的自由基清除能力，这可能与Cu(II)的配位有关。当配合物溶于水时，水分子有可能在配合物分子平面上下方配位，而形成变形的四方锥或八面体构型。由于水分子配位较弱，水分子易被O2-·取代，同时又由于配体分子呈平面结构［12］，位阻小，有利于O2-·向中心离子靠近，其反应的可能机理如图3所示。因而槲皮素铜(II)配合物有可能和其它金属配合物［13，14］一样具有类似SOD的活性。配合物中的两个Cu(Ⅱ)对清除O2-·是否具有协同作用，还有待进一步研究。    本实验所研究的天然药物单体成分-槲皮素与金属铜离子进行配位所得的配合物的抗氧化活性比单独的槲皮素要高，有望成为一种具有良好应用前景的SOD模拟物，为更好地开发天然药物提供了一种新的途径。

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