二氫楊梅素對油脂中叔氫的保護作用研究

鄭秋闿，范晶晶，陳鳴才，許 凱

（1.濰坊學院化學化工與環(huán)境工程學院，山東濰坊 261061；2.濰坊學院生物與農(nóng)業(yè)工程學院，山東濰坊 261061；3.中國科學院廣州化學研究所，廣東廣州 510650）

二氫楊梅素對油脂中叔氫的保護作用研究

鄭秋闿1，范晶晶2，陳鳴才3，許 凱3

（1.濰坊學院化學化工與環(huán)境工程學院，山東濰坊 261061；2.濰坊學院生物與農(nóng)業(yè)工程學院，山東濰坊 261061；3.中國科學院廣州化學研究所，廣東廣州 510650）

用核磁共振氫譜研究加入二氫楊梅素（DMY）的三油酸甘油酯加熱后分子中叔氫相對含量的變化，從DMY的結(jié)構入手對其抗氧化作用機理進行了分析。結(jié)果表明，DMY對油脂分子中的叔氫基團有保護作用，DMY抗氧化活性中心在其分子中B環(huán)的3個相鄰的羥基上，初步揭示了DMY抗氧化機理。

天然抗氧劑；二氫楊梅素；抗氧化；構效關系

二氫楊梅素（DMY）屬于黃酮類化合物，又名雙氫楊梅樹皮素、福建茶素、白蘞素、蛇葡萄素等，大量存在于蛇葡萄屬植物中。蛇葡萄資源分布廣泛，容易野生變家植，是自然界中難得的一種可直接應用的富含黃酮類成分的植物資源［1］。二氫楊梅素具有消炎抑菌［2］、抗高血壓［3－4］、保護肝臟［5－7］等作用，在醫(yī)學領域受到廣泛關注，但主要藥效學物質(zhì)基礎不是很清楚，作用機理還不十分明確。在本實驗室的前期工作中，首次將DMY應用于高分子材料中，發(fā)現(xiàn)DMY對各種高分子材料抗氧化作用均優(yōu)于合成抗氧劑［8－9］。因此，本文對DMY對油脂中叔氫的保護作用進行研究，驗證DMY對分子中的叔氫結(jié)構是否具有穩(wěn)定作用。采用三油酸甘油酯作為研究對象，通過核磁共振氫譜研究加入DMY前后的三油酸甘油酯老化過程中叔氫基團相對含量的變化趨勢。本研究不僅為DMY在油脂保藏中的應用提供基本數(shù)據(jù)，而且有助于進一步揭示DMY在生物體內(nèi)的抗氧化作用機理，為其在醫(yī)療、食品等方面的應用提供理論指導。

1 實驗

1.1 材料及實驗儀器

材料：DMY粗提物，廣州大學化學與化工學院；三油酸甘油酯，分析純，天津津沽工商實業(yè)公司；其他各種化學試劑均為瓶裝分析純試劑，市售品。

儀器：超導核磁共振譜儀，DRX－400型，德國，BRUKER公司。

1.2 DMY樣品的制備及其純度檢測

DMY粗提物加入3倍質(zhì)量的丙酮，加熱回流提取30min；將回流液過濾，加入3倍體積的沸水，靜置2h，置于4℃的冰箱中24h，使其析出針狀結(jié)晶；重復沸水溶解以及結(jié)晶的過程5次，純化得白色針狀結(jié)晶。

制得的DMY經(jīng)高效液相色譜檢測其純度。色譜條件：色譜柱為Prep Nova－Pak HR C18色譜柱（3.9 mm×300mm）；流動相為乙腈、水、乙酸混合液（乙腈、水、乙酸的體積比為1∶9∶0.1），速率1.0mL/min；檢測波長288nm；進樣量20μL。用面積歸一法算得其純度為99.77%。

1.3 測試方法

測定油脂氧化過程中過氧化值（POV）并通過核磁共振氫譜研究其分子中叔氫基團含量，從而驗證DMY對油脂分子中的叔氫基團的保護作用。

配制含有質(zhì)量分數(shù)0.4%DMY的三油酸甘油酯樣品，與空白的三油酸甘油酯樣品進行比較。將2種樣品放入120℃的烘箱，1h、2.5h、4h后取樣并進行過氧化值測試。

精確量取1mL三油酸甘油酯樣品，置于250mL碘量瓶中，加入30mL氯仿－冰乙酸混合液（體積比為3∶2）及1mL碘化鉀飽和溶液蓋好搖勻，放置于黑暗處5min取出，加入100mL蒸餾水稀釋，用0.002mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定至淺黃色時加入1%淀粉溶液1mL，此時溶液顯藍色，繼續(xù)用硫代硫酸鈉溶液滴定至藍色消失為終點。測定3次，求平均數(shù)。同時做空白實驗對照。

POV計算公式：POV/%＝0.002×（V1－V2）×0.126 9×100/m式中：V1為滴定樣品消耗的硫代硫酸鈉標準溶液的體積（mL）；V2為滴定空白消耗的硫代硫酸鈉標準溶液的體積（mL）；m為試樣質(zhì)量（g）。

對老化前的樣品、添加和未添加抗氧劑并老化2.5h、4h的樣品進行核磁共振氫譜分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 POV值的測定結(jié)果

老化過程中三油酸甘油酯的過氧化值的測定結(jié)果見圖1，圖中DMY表示含有0.4%DMY的三油酸甘油指樣品，Blank表示空白的三油酸甘油酯樣品。可以看到，老化過程中，添加了DMY的三油酸甘油酯的POV值小于空白樣品，說明DMY對三油酸甘油酯有抗氧化作用。

2.2 用核磁共振氫譜研究三油酸甘油酯中叔氫的相對含量

對老化前的樣品、添加和未添加抗氧劑并老化2.5h的和老化4h的三油酸甘油酯樣品進行核磁共振氫譜分析，結(jié)果見圖2，圖中的δ為化學位移。

圖1 POV值

圖2 核磁共振氫譜

在圖2的譜圖中，三油酸甘油酯雙鍵上氫的化學位移在5.3處，與酯基相連的亞甲基上氫的化學位移在4.2處。同一譜圖中兩處峰面積之比，可表示三油酸甘油酯中叔氫的相對含量，結(jié)果見圖3。從圖3中可以看到，老化過程中，添加了DMY的三油酸甘油酯中叔氫的相對含量高于空白樣品，說明DMY對分子中的叔氫有保護作用。

圖3 δ＝5.3和δ＝4.2處峰面積比

2.3 DMY的結(jié)構與其抗氧化性的關系

DMY分子包含15個碳原子，6個羥基，構成C6－C3－C6的三環(huán)結(jié)構（見圖4）。存在于植物中大多數(shù)的黃酮類化合物都具有抗氧化性，這與黃酮類物質(zhì)特殊的化學結(jié)構有關，即構效關系［10］。許多實驗都表明，黃酮類抗氧化劑的活性與酚羥基的數(shù)目無關，但與分子中是否存在鄰二酚羥基有關［11－12］，黃酮抗氧化劑的B環(huán)上取代基的特性對其抗氧化性有很大的影響。B環(huán)的酚羥基是活性中心，而A環(huán)酚羥基清除自由基作用很弱［13］，原因是B環(huán)羥基處于鄰位，可通過形成分子內(nèi)氫鍵和共振作用兩種機制使苯氧自由基趨于穩(wěn)定［14－15］，如圖5所示，而A環(huán)羥基處于間位，不具備上述穩(wěn)定機制，所以活性較差。DMY分子中具有鄰苯三酚型酚羥基結(jié)構，被抽氫后可形成兩個分子內(nèi)氫鍵，更穩(wěn)定，所以其活性比鄰二酚羥基更高。但如果酚羥基在形成苯氧自由基之前即與鄰近的雜原子形成分子內(nèi)氫鍵，則其抽氫反應還要克服氫鍵鍵能，這將使其活性降低［9］。大多數(shù)黃酮化合物中A環(huán)羥基與C環(huán)的氧原子處于間位，因此A環(huán)羥基活性總是很低，這是B環(huán)羥基成為黃酮抗氧化活性中心的又一原因。DMY分子中B環(huán)3’，4’，5’－位為3個相鄰的羥基，在清除自由基的過程中，在電子離域作用下可形成更加穩(wěn)定的自由基，同時可以作為鰲合金屬離子的接合點［16］，相較B環(huán)上只有1個羥基的黃酮，抗氧化活性更強。另外，C環(huán)中3－位，A環(huán)中5－，7－位羥基的存在同樣增強了DMY清除自由基的能力。

圖4 DMY化學結(jié)構

圖5 黃酮B環(huán)的穩(wěn)定機理

3 結(jié)論

添加了DMY的三油酸甘油酯的POV值小于空白的樣品，說明DMY對三油酸甘油酯有抗氧化作用；添加了DMY的三油酸甘油酯分子中叔氫的相對含量高于空白樣品，說明DMY對分子中的叔氫具有保護作用，其特殊結(jié)構對其抗氧化性有很大的影響。DMY無毒、高效、穩(wěn)定性好，資源豐富，有望作為新型天然抗氧劑得到廣泛應用。

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Study on protective effect of dihydromyricetin on tert－h(huán)ydrogen in oil

Zheng Qiukai1，F(xiàn)an Jingjing2，Chen Mingcai3，Xu Kai3
（1.College of Chemistry and Chemical Engineering，Weifang University，Weifang 261061，China；2.College of Biology Engineering，Weifang University，Weifang 261061，China；3.Guangzhou Institute of Chemistry，Chinese Academy of Sciences（CAS），Guangzhou 510650，China）

The difference between the relative content of tertiary hydrogen in triolein with and without addition of dihydromyricetin（DMY）was explored after heating.Based on the structural features，antioxidation mechanisms of DMY were studied.The results show that DMY has protective effect on tertiary hydrogen，and the three neighboring hydroxyls in ring－B of DMY were active centers，which reveals the antioxidation mechanism of DMY preliminarily.

natural antioxidant；dihydromyricetin；antioxidation；structure－activity relationship

TS221

B

1002－4956（2014）1－0049－03

2013－05－30

國家自然科學基金項目（51073174）；山東省自然科學基金項目（ZR2013BL015）；國家星火計劃項目（2012GA740030）；濰坊市科技發(fā)展計劃項目（20111118）

鄭秋闿（1982—），男，山東煙臺，博士，講師，主要從事高分子材料助劑和天然產(chǎn)物研究.

E－mail：zqiukai＠163.com