天然抗氧劑二氫楊梅素研究進(jìn)展 | 天然抗氧劑二氫楊梅素研究進(jìn)展 |
| 發(fā)布時間:2011-01-11 信息來源:admin 發(fā)布人:admin 點擊次數(shù):4071 |
王曉云，姜子濤 (天津商學(xué)院食品科學(xué)與工程系，天津300134) 摘要:二氫楊梅素屬黃酮類化合物，具有較高的生物活性。常作為食品杭氧化劑和防腐劑，并且具有去除自由基、消炎、止咳、降脂、保肝護(hù)肝等作用。從二氫楊梅素的化學(xué)性質(zhì)、測定方法和提取純化方法的角度對已有的研究成果進(jìn)行了綜述。 關(guān)鍵詞:二氫楊梅素;化學(xué)性質(zhì);測定方法;提取純化方法 二氫楊梅素(Dihydromyricetin/ampelopsin,DH M)為天然多酚經(jīng)基雙氫黃酮醇類黃酮化合物，其大量存在于葡萄科植物尤其是蛇葡萄屬植物中，而蛇葡萄植物在我國的廣東、廣西、云南、湖南、湖北及江西等省區(qū)有廣泛分布。研究發(fā)現(xiàn)，這類植物的幼嫩莖葉中DHM的含量(干重)高達(dá)27%-28%，幼葉中的心葉部位可達(dá)40%以上[1]。另外，該化合物也少量存在于松柏類植物和木材中Pal。在二氫楊梅素的提取分離過程中，由于脫氫反應(yīng)的發(fā)生，所以在二氫楊梅素產(chǎn)品中常含有少量的楊梅素，二者結(jié)構(gòu)式如下:
DHM 用作 食品抗氧劑、防腐劑及開發(fā)保健食品，極具研究價值。近年來的藥理實驗表明DHM對革蘭氏陽性、陰性球菌或桿菌抑制作用明顯;添加到牛奶中，對導(dǎo)致牛奶酸敗的混合菌群和真菌有極強的抑制作用四，能明顯地抑制油脂中丙二醛的生成，對動物油和植物油的抗氧化活性相當(dāng)或超過常用化學(xué)合成抗氧化劑(如TBHQ,BHA,BHT)以及常用天然植物抗氧化劑(如茶多酚、迷迭香)等[4。另外其具有明顯的祛痰、消炎、止咳、降脂、保肝護(hù)肝、解輕度乙醇中毒、抗腫瘤等作用。DHM還具有明顯地抑制體外血小板聚集和體內(nèi)血栓的形成，降低血脂和血糖水平，提高超氧化物歧化酶(SOD)活性、防止敏感細(xì)胞感染艾滋病病毒(HIV-1)的作用。因其具有明顯拮抗去甲腎上腺素和高K所致的兔胸主動脈收縮反應(yīng)及鈣拮抗作用，且毒性低的特點還可作為抗心律失常、抗心肌缺血、抗高血壓的新型藥物岡，引起了人們極大的關(guān)注和重視。 鑒于 DH M的特殊功效和廣闊的應(yīng)用前景，在當(dāng)今推崇綠色和天然產(chǎn)物的時代，國內(nèi)外在二氫楊梅素的化學(xué)性質(zhì)、含量的測定和提取純化方面的研究日趨活躍，并取得了一定的研究成果，現(xiàn)將其綜述如下。 1 DHM的化學(xué)性質(zhì) 為了 更 好 地發(fā)揮DHM的生理功效，使其在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，人們對DHM的化學(xué)性質(zhì)尤其是在作為食品抗氧化劑和防腐劑使用時的穩(wěn)定性做了大量研究。 DHM 的分 子中含有6個酚經(jīng)基，具有弱酸性，等電點在pH=5左右，因此其在酸性溶液中構(gòu)型穩(wěn)定，在中性和堿性溶液中酚經(jīng)基易發(fā)生解離。尤其是在強堿性條件下由于酚經(jīng)基大量的解離，改變了分子上的電子云分布，從而使分子發(fā)生了徹底的構(gòu)型轉(zhuǎn)換，在C環(huán)的氧原子處發(fā)生解環(huán)，生成了A環(huán)上的一個經(jīng)基，變成類似于查爾酮的結(jié)構(gòu)。 林淑英等 191研究發(fā)現(xiàn)，DHM在水相中的熱穩(wěn)定性與時間關(guān)系密切，100℃下加熱30 min DHM在水中仍能保持穩(wěn)定的構(gòu)型，加熱時間更長以后DHM發(fā)生氧化，變成亞醒式結(jié)構(gòu)，C環(huán)發(fā)生斷裂。DHM的DSC穩(wěn)定性分析發(fā)現(xiàn)其熔點為245℃左右，在低于此溫度沒有其他介質(zhì)的干燥條件下，DHM具有非常好的熱穩(wěn)定性[10]。由此可見常溫下酸性和中性環(huán)境為DHM應(yīng)用和保藏的適宜條件。 DH M 分子 中的酸性酚經(jīng)基和成絡(luò)基團(tuán)淡基都很容易和金屬離子發(fā)生反應(yīng)，所以加工或提取等工藝過程中引人到食品體系中的金屬離子或食品原輔料中固有的金屬離子對DHM穩(wěn)定性的影響不容忽視。研究發(fā)現(xiàn)Ca2+,Mg2+,Na+,NH4+和Ba2+對于DHM的穩(wěn)定性均無明顯作用;Al3+易與DHM生成絡(luò)合物，非共有電子增多，n→π。二共扼加強，使其紫外一可見吸收光譜出現(xiàn)紅移效應(yīng);過渡態(tài)的高價金屬離子Fe3+ 和Cu2+,易與DHM發(fā)生鰲合，使其氧化。而Fe3+和Cu2+是許多自由基產(chǎn)生過程的催化劑，所以這也是DHM具有抗氧化作用的作用機制之一。 DH M 分 子中的酚經(jīng)基還能和一些酸、脂肪酞鹵、糖等反應(yīng)生成新的化合物，這些性質(zhì)為DHM提供了更廣闊的應(yīng)用潛力。如李衛(wèi)p1等用月桂酞氯對DHM的經(jīng)基進(jìn)行醋化，合成了二氫楊梅素月桂酸醋。通過對DHM及二氫楊梅素月桂酸醋在豬油中抗氧化性能的比較試驗，證實二氫楊梅素月桂酸酷能夠持久、穩(wěn)定地在豬油中發(fā)揮抗氧化作用，而且抗氧化能力比DHM還要強。 專利報道 DHM在惰性有機溶劑中用堿性催化劑或金屬催化劑催化，反應(yīng)溫度在25℃一120℃和脂肪酞鹵反應(yīng)可制備DHM脂肪酸酷。Matsumo等rn在實驗中發(fā)現(xiàn)，從Salix sachalinensis中提取的DHM對Cladosporium herbarum真菌具極強的抑制作用，但DHM甲醋的抑菌能力為DHM的4倍。寧正祥[12]等采用黃酮糖貳酶催化合成了DHM葡萄糖貳。通過對158例糖尿病患者為期9個月的治療發(fā)現(xiàn)，DHM葡萄糖貳能使其血糖代謝基本回歸到正常水平，其反應(yīng)式如下:
2 DHM的測定方法 DHM的測定方法有紅外光譜法[13],DSC差熱掃描法[12]、質(zhì)譜法、高效逆流色譜法[14]、高效液相色譜法、薄層掃描法等。 楊鈴等 [13]采用紅外光譜法對藤茶中的DHM進(jìn)行了定性分析，這種方法對化合物的鑒定和有機物的結(jié)構(gòu)分析具有鮮明的特征性，它通過對紅外圖譜上吸收峰的位置、相對強度以及峰的形狀提供化合物的結(jié)構(gòu)信息，其中以吸收峰的位置最為重要。 林淑英等 [12]用純度達(dá)95%以上的DHM進(jìn)行熱穩(wěn)性分析，采用5 9C/min的升溫速率，進(jìn)行50℃-280℃溫度范圍的DSC圖譜掃描，圖譜顯示DHM在低于230℃表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性，在232℃開始吸熱融化，吸熱峰值即熔點為245.3 ℃，圖中無雜質(zhì)吸收峰出現(xiàn)，可作為DHM定性鑒定的譜圖。但這種方法無法提供化合物結(jié)構(gòu)方面的信息。 Du等[14]利用高效逆流色譜法對顯齒蛇葡萄葉提取物中的黃酮糖貳類化合物進(jìn)行分離，得到包括DHM在內(nèi)的5種化合物，并通過電噴霧電離質(zhì)譜及核磁共振譜的分析鑒定出DHM的鼠李糖基楊梅貳化合物。這種方法在定性與定量分析上靈敏度和精確度都非常高，但所用儀器貴重，對試劑的純度要求高，難以普及。 田森林等分別用反相高效液相色譜法和薄層掃描法測定了顯齒蛇葡萄中DHM的含量[1]，這兩種方法是比較常用的微量分析法，在此不再多述。 隨著 對 D HM研究的不斷深人，相信在不久的將來，人們將利用DHM所具的還原性、弱酸性和與金屬離子的鰲合性等方面的化學(xué)性質(zhì)，探索出更多簡便、快速、準(zhǔn)確的測定方法。3 DHM的提取及純化方法 國 內(nèi)外 已 經(jīng)有很多學(xué)者開展了從植物中提取DHM的研究，比較常規(guī)的傳統(tǒng)提取方法有熱提取法(煎煮法、回流提取法)和浸泡提取法(滲透法、冷浸法)。這兩種方法常常存在著費時、費溶劑、效率低、重現(xiàn)性差、提取率低等不足之處。而且所用溶劑通常有毒，易對環(huán)境和操作人員造成危害。超臨界萃取DHM雖具有節(jié)省試劑，無污染等優(yōu)點，但回收率較差，為了獲得超臨界條件，設(shè)備的一次性投資較大，運行成本高。目前對DHM的提取方法研究較多的是大孔樹脂吸附法、微波萃取法和逆流法。 張友 勝 等 成功地利用大孔吸附樹脂發(fā)明了“增溫溶解，保溫過柱，溫水洗脫”的方法提取DHM[5]。楊鈴[13]等通過正交實驗設(shè)計對微波萃取DHM的工藝條件進(jìn)行了研究，試驗結(jié)果表明影響DHM提取率的因素為提取溫度>微波輻射時間>料液比，優(yōu)選出了最佳提取條件。李衛(wèi)等[15]研究了用逆流法提取DHM的工藝條件。逆流法提取是指提取劑從第一級加人流向最后一級，而物料從最后一級加入流向第一級，即兩相逆向流動。由于DHM在熱水和冷水中的溶解度差別很大，故可以選擇以水為提取劑采用逆流法對原料中的DHM進(jìn)行提取。實驗發(fā)現(xiàn)溫度越高越有利于DHM的提取，用沸水收率最大，提取時間在60 min以前DHM的收率隨提取時間的延長而增加，用偏堿性的水比用中性或酸性水要好。這種方法具有降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高安全性的優(yōu)點。另外還有微波與逆流相結(jié)合的提取方法，這種提取方法已經(jīng)申請了發(fā)明專利[16]，此方法將大大提高DHM在工業(yè)上的提取率。 Yoo等[17] 最近報道了利用萃取吸附技術(shù)從Hovenia dulcis 中提取DHM的方法。這是一種相對簡單、經(jīng)濟(jì)、適合工業(yè)化生產(chǎn)的方法。其具體工藝是:先將原料用熱水浸漬，浸漬液過濾濃縮后用乙醚萃取，萃取液室溫下減壓干燥。得到的固體經(jīng)甲醇溶解后，活性粘土P-1吸附過濾，濾餅用乙醚或甲醇洗提，將濾液減壓干燥后，再將得到的固體用甲醇溶解，硅藻土過濾，甲醇洗提，洗液過硅膠柱后乙醚洗提，洗液經(jīng)濃縮蒸發(fā)可得到純度達(dá)50%的DHM粗品。這將大大降低進(jìn)一步用柱層析法純化DHM的難度。 隨著 對 D HM更深人的研究，純化出純度盡可能高的樣品變得尤為必要。張友勝[18]和杜琪珍[19]等采用高速逆流色譜法(HSCCC)從原料中提制的粗品進(jìn)行純化得到99%以上的純品。所謂的HSCCC是一種不用固態(tài)支撐體或載體的液一液分配色譜和能實連續(xù)有效的分配功能的分離技術(shù)。它利用單相流體動力平衡原理，在平衡體系中兩種互不混溶的溶劑在轉(zhuǎn)動螺旋管中單相分布。在高速逆流色譜儀工作時，重力和螺旋管轉(zhuǎn)動組合形成的阿基米德螺線力促使固定相移向螺旋管的人端，使得固定相予以保留，同時兩相溶劑在螺旋管中得以混合，溶質(zhì)在兩相溶劑中達(dá)到分配平衡，從而使不同成分得到分離。這種方法避免了分離樣品與固態(tài)載體表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而變性以及不可逆吸附等缺陷;管道內(nèi)殘留溶劑容易在較短時間內(nèi)沖凈，不會對后續(xù)分離產(chǎn)生影響，提高分離樣品的回收率。這種方法的關(guān)鍵之處在于合適的溶劑系統(tǒng)的選擇和配比。技工作者的緊迫任務(wù)。 4 結(jié)語 我國 的 D HM資源豐富、來源廣泛，具有很高的開發(fā)利用價值。但就目前來講，關(guān)于DHM的研究還僅僅局限在表面，加快對DHM的生產(chǎn)和直接應(yīng)用研究，使其盡快發(fā)揮在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域的廣泛用途，成為我國科技工作者的緊迫任務(wù)。 參考文獻(xiàn): [I]田森林，張友勝.反相高效液相色譜法測定顯齒蛇葡萄中二氫楊梅素 的 含 量[.1].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,，2002,28(l):32 --34. [2]孫文基，繩金房天然活性成分簡明手冊【M].中國醫(yī)藥科學(xué)出版社， 19 93 :564. [3]董倩倩，陳立峰.二氫楊梅素藥理研究進(jìn)展[J].中南藥學(xué)，2005,3(5) :29 5- 298. [4]張友勝，寧正祥.天然植物抗氧劑二氫楊梅素抗氧活性影響因素研究 [J ].中 國食品學(xué)報,，2004,4(2):52 55. [5]張友勝，楊偉麗.“增溫溶解，保溫過柱，溫水解吸”提制二氫楊梅素(一 )[J] .天 然產(chǎn)物研究與開發(fā),，2002,14(3):5053. [6]LinD Y,Ye7 T ,YangW H,etal .A mpelopsin,asm allm oleculein hibitor of H I V- 1i nfectiont argetingH IV entry 田.Biomed.E nviron.Sci.,200 4, 17 (2):153. [7] MatsumoT ,T aharaS .A mpelopsin,a m ajora ntifungalc onstituent from S ali xs achailnensis,an di tsm ethylet hers[ J].J.Jp n.So c.B iosci.Bio tec hn. Ag rochem.,20 01,75 (6):65 9-667. [8] HaseK ,OhsugiM ,X iongQ B .H epatoportectivee fectof H ovenia dul cis T h unb.on e xperimentalli verin juriesin ducedb yc arbont etrachl orid e o rD -galactosamine/l ipopolysaccharide田.Biolog.P harm.Bu ll. ,19 97,20(4):38 1-385. [9]林淑英，高建華.二氫楊梅素的穩(wěn)定性及其影響因素[J].無錫輕工大學(xué) 學(xué)報， 2004,23(2):17-20. [10]林淑英，張友勝‘天然抗氧化劑二氫楊梅素的熱穩(wěn)定性及抗氧化性質(zhì)研 究[ J].現(xiàn)代化=,2003,23蹭):188-190. [11]李衛(wèi)，鄭成.二氫楊梅素月桂酸脂在豬油中的抗氧化性研究[J].食品科 學(xué)，20 05,26(9):73 -75. [12]寧正祥，戰(zhàn)宇一二氫楊梅素葡萄糖昔的合成及對糖尿病的療效[J].食品 與生 物技術(shù)學(xué)報,，2005,24(6):92 -110. [13]楊鈴，鄭成.正交實驗設(shè)計優(yōu)選二氫楊梅素的提取工藝[i].食品工業(yè)科 技，2 005,26(5):95 -97. [14]D uQ Z,ChenP ,Perparativese parationo ffla vonoidg lycosidesin le aves ext rac to f A mpelopsisg orssedentatau singh igh-speedc ounter-curren tch or matography田，J.Ch ormatogra.A ,20 04,10 40:14 7149. [15]李衛(wèi)，寧正祥.逆流法提取二氫楊梅素研究[J].食品科學(xué)，,2004,25(11 ):1 92 -194. [16]鄭成，李衛(wèi)一種從藤茶中提取二氫楊梅素的方法:中國，CN2005101 02 12 9.4[P].2006-06-14. [17]Y onS M,CaiW J.Recoverya ndp re-purificationof (+ )-dihydromyricetin fro mH ov eniad ulci朔.ProcessB iochem.,20 06,41:56 7570. [18]張友勝，林淑英.高速逆流色譜法純化二氫楊梅素[J].天然產(chǎn)物研究與 開 發(fā) ，2003,15(5):42 6-428. [19]D uQ Z,CaiW J.Pu rificationo f (1)-dihydormyricetinfor ml eavese xtrac to fA mpelopsisg rossedentatau singh igh-speedc ountercurernt chr om ato graphw iths cale-upt riplec olumns田.J.C hromatogra.A ,20 02 ,9 73:217-220. 產(chǎn)品鏈接： 杜仲提取物 綠原酸 金銀花提取物 苦杏仁苷 枇杷葉提取物-熊果酸 大花紫薇提取物-科羅索酸 上禾生物 專注植提 精于高純 基于您對天然產(chǎn)物需求持續(xù)創(chuàng)新 |
