吳 春，李俊生，車春波，劉 寧

(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江省高校食品科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150076)

脂溶性二氫楊梅素的制備及其抗氧化性研究

吳 春，李俊生，車春波，劉 寧

(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江省高校食品科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150076)

為改善二氫楊梅素的脂溶性，采用化學(xué)修飾法制備了二氫楊梅素癸酸酯。考察該產(chǎn)品的溶解性及不同酯化物對(duì)豬油的抗氧化活性。結(jié)果表明：通過(guò)癸酰氯修飾的二氫楊梅素在油溶性基質(zhì)中具有良好的分散穩(wěn)定性，當(dāng)酯化度為3時(shí)，其對(duì)豬油的抗氧化能力最強(qiáng)，在相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)二氫楊梅素癸酸酯的抗氧化活性優(yōu)于二氫楊梅素和BHT，0.05%二氫楊梅素癸酸酯的抗氧化性能與TBHQ接近。

二氫楊梅素；化學(xué)修飾；脂溶性；抗氧化性能

二氫楊梅素(dihydromyricetin，DMY)是一種二氫黃酮醇，是藥食兩用植物——藤茶中的主要活性成分，具有清除自由基、抗氧化、降血糖、降血脂、抑菌、消炎等多種功效[1-6]，但是，由于二氫楊梅素水溶性強(qiáng)而脂溶性差，難以使溶解于油脂中的二氫楊梅素達(dá)到有效濃度，從而限制了二氫楊梅素的應(yīng)用，因此有必要對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾。目前，常用的結(jié)構(gòu)修飾方法有：微生物法、酶法和化學(xué)法，前兩種方法反應(yīng)條件溫和，無(wú)需保護(hù)，選擇性強(qiáng)，但是酶法成本高、工業(yè)化困難[7]，微生物法產(chǎn)物難以分離純化，所以研究報(bào)道很少，而化學(xué)法反應(yīng)成熟，易于控制，最為普遍。張友勝等[8]制備了二氫楊梅素硬脂酸酯，顯著提高了二氫楊梅素在油脂體系中的溶解性，嚴(yán)贊開(kāi)等[9]用磷酸作催化劑合成二氫楊梅素乙酸酯，明顯提高了二氫楊梅素的抗氧化作用能力，李衛(wèi)等[10]制備的二氫楊梅素月桂酸酯在豬油中能夠持久、穩(wěn)定地發(fā)揮抗氧化作用。

本實(shí)驗(yàn)研究由癸酰氯制備脂溶性二氫楊梅素(liposoluable dihydromyricetin，LDMY)的合成方法，并初步探討其抗油脂自動(dòng)氧化的特性，為二氫楊梅素的開(kāi)發(fā)利用及油脂保藏提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

二氫楊梅素(純度98%) 寧波德康生物制品有限公司；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、特丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)均為食品級(jí)；癸酰氯(分析純) 天津市新精細(xì)化工開(kāi)發(fā)中心；豬油 自制；其他化學(xué)試劑均為分析純。

EMS-18A型四頭加熱磁力攪拌器 天津市歐諾儀器儀表有限公司；R-201型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海申勝生物技術(shù)有限公司；SHZ-A型水浴恒溫振蕩器 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；XT4200C型天平 瑞士普利塞斯公司；Spectrum oneB型紅外光譜儀 美國(guó)Perkin Elmer公司。

1.2 方法

1.2.1 二氫楊梅素癸酸酯的合成及純化

將一定量的癸酰氯加入到250mL三頸瓶?jī)?nèi)，按一定物質(zhì)的量配比加入二氫楊梅素，中速攪拌緩慢升溫至90℃，保溫反應(yīng)至體系呈均相后結(jié)束。用稀的Na2CO3水溶液洗去反應(yīng)體系中的酸性物，然后用蒸餾水洗去殘留雜質(zhì)。將上述合成的脂溶性二氫楊梅素粗產(chǎn)品用乙醚溶解，經(jīng)蒸餾水水洗，減壓濃縮，真空干燥，得純化的癸酰氯修飾的二氫楊梅素。

圖1 二氫楊梅素癸酸酯的合成Fig.1 Synthesis of dihydromyricetin decanoic acid esters

1.2.2 酯化度的測(cè)定[11]

精確稱取二氫楊梅素酯化物0.5g，放入250mL碘量瓶中，向碘量瓶中加入25mL溫?zé)崴袷?，?～2滴2%酚酞指示劑，用0.1mol/L NaOH滴定到微紅不消失。加15mL 0.2mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，蓋緊瓶口，磁力攪拌60min進(jìn)行皂化反應(yīng)。將已皂化含過(guò)量堿的溶液用0.2mol/L HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅消失，同時(shí)做空白。計(jì)算酯化度：

式中：V1為二氫楊梅素酯化物耗用鹽酸量/mL；V2為二氫楊梅素耗用鹽酸量/mL；m1為二氫楊梅素酯化物質(zhì)量/g；m2為空白樣質(zhì)量/g。

1.2.3 脂溶性二氫楊梅素溶解性試驗(yàn)

將脂溶性二氫楊梅素試樣放入不同的溶劑中，室溫下于20℃恒溫振蕩器中振蕩30min后，靜置5min，觀察溶解情況[12]。

1.2.4 抗氧化性能測(cè)定

按GB/T 5009.37—2003《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》對(duì)油脂過(guò)氧化值(peroxide value，POV)進(jìn)行測(cè)定，考察二氫楊梅素癸酸酯的抗氧化活性。按食用油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，油脂中POV值達(dá)到11.8mmol/kg時(shí)所需時(shí)間為誘導(dǎo)時(shí)間，即活性氧法(active oxygen method，AOM)值[13]。計(jì)算保護(hù)系數(shù)(protection factor，PF)：

2 結(jié)果與分析

2.1 脂溶性二氫楊梅素的溶解性

室溫下考察了脂溶性二氫楊梅素在乙醇、乙醚、大豆色拉油、花生油、豬油等不同極性的溶劑中的溶解情況，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 LDMY在不同極性溶劑中的溶解性Table 1 Solubility of liposoluble dihydromyricetins with different degrees of esterification in different solvents

由表1可見(jiàn)，未進(jìn)行化學(xué)修飾的二氫楊梅素在油脂中的溶解性較差，經(jīng)化學(xué)改性后的二氫楊梅素隨著酯化程度的加大，酯化產(chǎn)物在油中的溶解度隨之加大，當(dāng)酯化度≥3時(shí)，其在油溶性基質(zhì)中表現(xiàn)出良好的溶解性。

2.2 酯化產(chǎn)物抗油脂氧化能力比較

將不同酯化度的脂溶性二氫楊梅素產(chǎn)品按200mg/kg的添加量分別加入到新鮮熬制豬油體系中，采用烘箱恒溫實(shí)驗(yàn)法，每隔2d測(cè)定1次豬油體系的過(guò)氧化值。計(jì)算保護(hù)系數(shù)PF。結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 脂溶性二氫楊梅素對(duì)豬油的保護(hù)系數(shù)Fig.2 Antioxidant effect of liposoluble dihydromyricetin with a degree of esterification of 3 at different dosages on lard

由圖2可知，酯化度在1～2之間的產(chǎn)品應(yīng)該是含有最多的活性多酚基團(tuán)，抗氧化性能卻不是最好，可能是由于酯化的基團(tuán)過(guò)少，未能在油溶性體系中發(fā)揮出最大的抗氧化活性，酯化度在5～6之間的產(chǎn)品的油樣保護(hù)系數(shù)明顯降低，可能由于酯化反應(yīng)過(guò)度導(dǎo)致活性多酚基團(tuán)明顯減少?gòu)亩绊懫淇寡趸埽セ葹?的產(chǎn)品抗氧化性能要好于酯化度為4的改性產(chǎn)品，此時(shí)改性產(chǎn)品能充分溶解于油脂體系中，同時(shí)發(fā)揮最大的抗氧化性能。

2.3 不同添加量的LDMY抗氧化性能比較

在豬油中分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.005%、0.01%、0.02%、0.03%、0.05%的酯化度為3的二氫楊梅素酯化物，以不加任何抗氧化劑的豬油及添加0.02%的DMY、BHT、TBHQ的樣品作對(duì)照，測(cè)得POV值，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同添加量LDMY3對(duì)豬油的抗氧化作用Table 2 Comparison of antioxidant effect of liposoluble dihydromyricetin with a degree of esterification of 3, BHT and TBHQ on lard

由表2可知，LDMY3能延緩豬油的自動(dòng)氧化過(guò)程，而且隨著LDMY3添加量的提高，豬油的氧化穩(wěn)定性隨之增強(qiáng)。在不同處理時(shí)間下，抗氧化作用強(qiáng)度不同，隨處理時(shí)間延長(zhǎng)，添加量大的油品POV與添加量小的油品POV差值加大，當(dāng)其添加量達(dá)到0.02%時(shí)，即具有明顯的抗氧化活性(PF＞2)，說(shuō)明脂溶性二氫楊梅素對(duì)豬油具有較好的穩(wěn)定作用。

由添加量為0.02%的DMY、LDMY3、BHT三組油品的保護(hù)系數(shù)大小和誘導(dǎo)時(shí)間的長(zhǎng)短，表明抗氧化效果依次為：LDMY3＞BHT＞DMY。由李衛(wèi)等[11]的研究結(jié)果可知，酯化度為3的二氫楊梅素其酯化位置發(fā)生在3-OH、4′-OH和5-OH上，而6個(gè)羥基抗氧化能力依次為：4′-OH≈5′-OH＞3′-OH＞7-OH＞5-OH＞3-OH。雖然分子改性后起抗氧化活性作用的酚羥基減少，但其結(jié)構(gòu)中仍保留有較強(qiáng)的活性基團(tuán)5′-OH，同時(shí)由于二氫楊梅素在油脂中的溶解性大大增強(qiáng)，有效提高其在油脂中的分散性和抗氧化效率，所以二氫楊梅素經(jīng)酯化后，其抗氧化活性強(qiáng)于二氫楊梅素的活性。當(dāng)LDMY3的添加量為0.05%時(shí)，其保護(hù)系數(shù)高達(dá)3.20，與TBHQ相近，此時(shí)對(duì)豬油表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗氧化能力。

3 結(jié) 論

二氫楊梅素是一類重要的黃酮化合物，對(duì)脂類氧化具有很強(qiáng)的抑制作用，在保留活性較高的羥基和黃酮分子特有結(jié)構(gòu)的前提下，對(duì)二氫楊梅素中部分羥基進(jìn)行酯化修飾，既有效改善了其在油溶性基質(zhì)中的分散穩(wěn)定性，同時(shí)也極大提高了其對(duì)油脂的抗氧化效率。由于在原材料中含量極高，具有安全有效、易于獲得等優(yōu)點(diǎn)，二氫楊梅素作為一種純天然抗氧化劑必將具有很大的開(kāi)發(fā)潛力。

[1] 蕭力爭(zhēng), 郭維, 劉素純. 茶葉提取物與二氫楊梅素抑菌活性比較研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 35(2): 239-242.

[2] MA J, YANG H, BASILE M J, et al. Analysis of polyphenolic antioxidants from the fruits of three pouteria species by selected ion monitoring liquid chromatography-mass spectrometry[J]. J Agric Food Chem, 2004,52(19): 5873-5878.

[3] 徐靜娟, 姚茂君, 許鋼. 二氫楊梅素抗氧化功能的研究[J]. 食品科學(xué),2007, 28(9): 43-45.

[4] 李翠蘋, 曹樹穩(wěn), 余燕影. 二氫楊梅素研究進(jìn)展[J]. 化學(xué)試劑, 2010,32(7): 608-612.

[5] Jr ROSCHEK B, FINK R C, McMICHAEL M D, et al. Elderberry flavonoids bind to and prevent H1N1 infectionin vitro[J]. Phytochemistry,2009, 70(10): 1255-1261.

[6] 楊書珍, 寧正祥, 張友勝, 等. 油溶性二氫楊梅素對(duì)油脂的抗氧化作用[J]. 中國(guó)油脂, 2003, 28(1): 41-43.

[7] 姜忠義, 許松偉, 吳洪. 天然產(chǎn)物的酶法結(jié)構(gòu)修飾[J]. 有機(jī)化學(xué), 2002,22(3): 220-226.

[8] 張友勝, 肖更生, 陳衛(wèi)東. 二氫楊梅素硬脂酸酯的合成及其抗油脂氧化特性研究[J]. 天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā), 2006(18): 260-262.

[9] 嚴(yán)贊開(kāi), 胡春菊, 曾娜. 二氫楊梅素乙酸酯的合成及抗氧化作用[J].食品工業(yè)科技, 2009, 30(12): 314-315.

[10] 李衛(wèi), 鄭成, 寧正祥. 二氫楊梅素月桂酸酯在豬油中的抗氧化性研究[J]. 食品科學(xué), 2005, 26(9): 73-76.

[11] 李衛(wèi), 鄭成, 寧正祥, 等. 二氫楊梅素的酯化及其抗氧化規(guī)律探討[J].食品科技, 2007(5): 198-201.

[12] 凌關(guān)庭. 食品添加劑手冊(cè)[M]. 2版. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2000.

[13] 吳春, 郭麗娟, 車春波. 微膠囊鞣質(zhì)對(duì)食用油脂的抗氧化活性及毒理學(xué)研究[J]. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào), 2008, 23(6): 148-152.

Preparation and Antioxidant Activity of Liposoluable Dihydromyricetin

WU Chun，LI Jun-sheng，CHE Chun-bo，LIU Ning(Key Laboratory of Food Science and Engineering of Heilongjiang Province, College of Food Engineering,Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China)

In order to improve the solubility of dihydromyricetin in oils, liposoluble dihydromyricetins with different degrees of esterification were synthesized by chemical modification with decanoyl chloride and their solubility and antioxidant property in lard were examined. The results showed that the decanoyl chloride-modified dihydromyricetin had good dispersity in oils and the strongest antioxidant ability when the degree of esterification was 3. At the same concentrations, the antioxidant activity of liposoluble dihydromyricetin with a degree of esterification of 3 was higher than that of dihydromyricetin and BHT. The antioxidant activity of the liposoluble dihydromyricetin at the dosage of 0.05% was similar to that of 0.02% TBHQ.

dihydromyricetin；chemical modification；liposolubility；antioxidant properties

TS201.2

A

1002-6630(2011)20-0069-03

2011-06-14

黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(B 201001)

吳春(1962—)，女，教授，碩士，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)。E-mail：wuchun2005@sohu.com