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

(哈爾濱商業大學食品工程學院，黑龍江省高校食品科學與工程重點實驗室，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

(哈爾濱商業大學食品工程學院，黑龍江省高校食品科學與工程重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150076)

為改善二氫楊梅素的脂溶性，采用化學修飾法制備了二氫楊梅素癸酸酯。考察該產品的溶解性及不同酯化物對豬油的抗氧化活性。結果表明：通過癸酰氯修飾的二氫楊梅素在油溶性基質中具有良好的分散穩定性，當酯化度為3時，其對豬油的抗氧化能力最強，在相同質量分數時二氫楊梅素癸酸酯的抗氧化活性優于二氫楊梅素和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而脂溶性差，難以使溶解于油脂中的二氫楊梅素達到有效濃度，從而限制了二氫楊梅素的應用，因此有必要對其進行結構修飾。目前，常用的結構修飾方法有：微生物法、酶法和化學法，前兩種方法反應條件溫和，無需保護，選擇性強，但是酶法成本高、工業化困難[7]，微生物法產物難以分離純化，所以研究報道很少，而化學法反應成熟，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，嚴贊開等[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，李衛等[10]制備的二氫楊梅素月桂酸酯在豬油中能夠持久、穩定地發揮抗氧化作用。

本實驗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氧化的特性，為二氫楊梅素的開發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)、特丁基對苯二酚(TBHQ)均為食品級；癸酰氯(分析純) 天津市新精細化工開發中心；豬油 自制；其他化學試劑均為分析純。

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型旋轉蒸發器 上海申勝生物技術有限公司；SHZ-A型水浴恒溫振蕩器 上海躍進醫療器械廠；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三頸瓶內，按一定物質的量配比加入二氫楊梅素，中速攪拌緩慢升溫至90℃，保溫反應至體系呈均相后結束。用稀的Na2CO3水溶液洗去反應體系中的酸性物，然后用蒸餾水洗去殘留雜質。將上述合成的脂溶性二氫楊梅素粗產品用乙醚溶解，經蒸餾水水洗，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溫熱水，振蕩，加1～2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標準溶液，蓋緊瓶口，磁力攪拌60min進行皂化反應。將已皂化含過量堿的溶液用0.2mol/L HCl標準溶液滴定至粉紅消失，同時做空白。計算酯化度：

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量/g；m2為空白樣質量/g。

1.2.3 脂溶性二氫楊梅素溶解性試驗

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 抗氧化性能測定

按GB/T 5009.37—2003《食用植物油衛生標準的分析方法》對油脂過氧化值(peroxide value，POV)進行測定，考察二氫楊梅素癸酸酯的抗氧化活性。按食用油衛生標準規定，油脂中POV值達到11.8mmol/kg時所需時間為誘導時間，即活性氧法(active oxygen method，AOM)值[13]。計算保護系數(protection factor，PF)：

2 結果與分析

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，結果見表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，未進行化學修飾的二氫楊梅素在油脂中的溶解性較差，經化學改性后的二氫楊梅素隨著酯化程度的加大，酯化產物在油中的溶解度隨之加大，當酯化度≥3時，其在油溶性基質中表現出良好的溶解性。

2.2 酯化產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，采用烘箱恒溫實驗法，每隔2d測定1次豬油體系的過氧化值。計算保護系數PF。結果見圖2。

圖2 脂溶性二氫楊梅素對豬油的保護系數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之間的產品應該是含有最多的活性多酚基團，抗氧化性能卻不是最好，可能是由于酯化的基團過少，未能在油溶性體系中發揮出最大的抗氧化活性，酯化度在5～6之間的產品的油樣保護系數明顯降低，可能由于酯化反應過度導致活性多酚基團明顯減少從而影響其抗氧化能，酯化度為3的產品抗氧化性能要好于酯化度為4的改性產品，此時改性產品能充分溶解于油脂體系中，同時發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量分數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的樣品作對照，測得POV值，結果見表2。

表2 不同添加量LDMY3對豬油的抗氧化作用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能延緩豬油的自動氧化過程，而且隨著LDMY3添加量的提高，豬油的氧化穩定性隨之增強。在不同處理時間下，抗氧化作用強度不同，隨處理時間延長，添加量大的油品POV與添加量小的油品POV差值加大，當其添加量達到0.02%時，即具有明顯的抗氧化活性(PF＞2)，說明脂溶性二氫楊梅素對豬油具有較好的穩定作用。

由添加量為0.02%的DMY、LDMY3、BHT三組油品的保護系數大小和誘導時間的長短，表明抗氧化效果依次為：LDMY3＞BHT＞DMY。由李衛等[11]的研究結果可知，酯化度為3的二氫楊梅素其酯化位置發生在3-OH、4′-OH和5-OH上，而6個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，但其結構中仍保留有較強的活性基團5′-OH，同時由于二氫楊梅素在油脂中的溶解性大大增強，有效提高其在油脂中的分散性和抗氧化效率，所以二氫楊梅素經酯化后，其抗氧化活性強于二氫楊梅素的活性。當LDMY3的添加量為0.05%時，其保護系數高達3.20，與TBHQ相近，此時對豬油表現出很強的抗氧化能力。

3 結 論

二氫楊梅素是一類重要的黃酮化合物，對脂類氧化具有很強的抑制作用，在保留活性較高的羥基和黃酮分子特有結構的前提下，對二氫楊梅素中部分羥基進行酯化修飾，既有效改善了其在油溶性基質中的分散穩定性，同時也極大提高了其對油脂的抗氧化效率。由于在原材料中含量極高，具有安全有效、易于獲得等優點，二氫楊梅素作為一種純天然抗氧化劑必將具有很大的開發潛力。

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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

黑龍江省自然科學基金項目(B 201001)

吳春(1962—)，女，教授，碩士，研究方向為食品化學。E-mail：wuchun2005@sohu.com