楊梅素的半合成及抗氧化活性比較*

劉同方，于華忠，陳雁梅，王亭

(吉首大學(xué)林產(chǎn)化工工程湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南張家界，427000)

楊梅素(3，5，7-三羥基-2-(3，4，5-六羥基苯基)-4H-1-苯并吡喃-4-酮，myricetin)又名楊梅樹(shù)皮素，楊梅黃酮，楊梅酮，楊梅黃素，屬于黃酮醇類(lèi)化合物，廣泛存在于天然植物中［1］。楊梅素具有抗炎鎮(zhèn)痛、抗腫瘤、降血糖、保肝和抗氧化等多種藥理活性，是許多先導(dǎo)藥物的前體，也可以直接作為藥物，尤其在防治心血管疾病方面作用明顯［2-3］。但在天然植物中楊梅素含量較低，提取分離較難，造成市場(chǎng)上楊梅素產(chǎn)品供應(yīng)不足，價(jià)格較高，關(guān)于楊梅素化學(xué)合成方面的研究也鮮見(jiàn)報(bào)道。而顯齒蛇葡萄葉中二氫楊梅素含量高達(dá)30%左右，且資源豐富［4］。二氫黃酮在強(qiáng)堿條件下，易發(fā)生開(kāi)環(huán)，生成查爾酮［5］，查爾酮通過(guò)AFO 反應(yīng)，生成黃酮醇化合物［6-7］。Radek Ga?ák［8］等研究發(fā)現(xiàn)，水飛薊賓在吡啶溶液中，加熱條件下脫氫氧化成2，3-脫氫水飛薊賓。本文根據(jù)二氫楊梅素與楊梅素結(jié)構(gòu)相似的特點(diǎn)，通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化法半合成楊梅素，并進(jìn)行抗氧化性能對(duì)比研究，以期緩解楊梅素市場(chǎng)供應(yīng)不足的問(wèn)題。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料、試劑與儀器

NaOH、H2O2，分析純，天津市恒興化學(xué)試劑有限公司;HCl，分析純，株洲市星空化玻有限責(zé)任公司;甲醇、乙醇、吡啶、三氯甲烷，分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;DPPH·，阿法埃莎(天津)化學(xué)有限公司;I2，分析純，華東師范大學(xué)化工廠(chǎng);KI、淀粉，西隴化工股份有限公司;Na2S2O3，冰醋酸，分析純，湖南匯虹試劑有限公司;活性炭(粉末狀)，溧陽(yáng)竹溪活性炭有限公司;二氫楊梅素和楊梅素(≥98%)，由張家界至誠(chéng)生物有限公司提供;菜籽油，金健米業(yè)有限公司;實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

Ascend 400核磁共振儀，瑞士BRUKER公司;UV-3900紫外分光光度計(jì)，日立(中國(guó))有限公司;Nicolet IS10傅里葉變換紅外光譜儀，美國(guó)賽默飛世爾科技公司;LC-20AT型高效液相色譜儀，日本島津公司;AL204電子天平，瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司;G3-VAP旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，德國(guó)Heidolph公司;HH-4數(shù)顯攪拌水浴鍋，金壇市白塔新寶儀器廠(chǎng);SHA-D水浴恒溫振蕩器等，蘇州威爾實(shí)驗(yàn)用品有限公司。

1.2 楊梅素的合成

1.2.1 AFO 法半合成楊梅素

合成路線(xiàn)如圖1所示。

圖1 AFO反應(yīng)法半合成楊梅素Fig.1 Semisynthesis of myricetin using AFO reaction

稱(chēng)取5.20 g的二氫楊梅素，倒入1 L錐形瓶中，加入300 mL H2O，然后分別加入6.8 mL 15%H2O2溶液和55 mL 16%NaOH溶液，置于水浴恒溫振蕩器中振蕩反應(yīng)，反應(yīng)20 h后，加入適量的HCl溶液，調(diào)節(jié)pH值至5左右，然后將溶液減壓濃縮，蒸干，加入適量甲醇溶解，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入一定量糖用粉末狀活性炭，脫色30 min，過(guò)濾，將濾液減壓濃縮，重結(jié)晶，過(guò)濾，干燥，得0.78 g黃色晶體，楊梅素收率為15.09%。

1.2.2 有機(jī)堿催化氧化法半合成楊梅素

合成路線(xiàn)如圖2所示。

圖2 有機(jī)堿催化氧化法半合成楊梅素Fig.2 Semisynthesis of myricetin using base-catalytic oxidation reaction

稱(chēng)取2 g二氫楊梅素，倒入500 mL反應(yīng)燒瓶中，加入100 mL體積分?jǐn)?shù)為66.6%的吡啶水溶液，90.4℃條件下加熱回流反應(yīng)20 h，反應(yīng)結(jié)束后將溶液減壓濃縮，蒸干，加入適量甲醇溶解，加入一定量糖用粉末狀活性炭，脫色30 min，過(guò)濾，將濾液減壓濃縮，重結(jié)晶，過(guò)濾，干燥，得1.41 g黃色晶體，楊梅素收率為70.94%。

1.3 楊梅素對(duì)食用油抗氧化能力比較

［9］。以 I2標(biāo)準(zhǔn)溶液(用 Na2S2O3標(biāo)定過(guò))濃度(c)為縱坐標(biāo)，吸光度(A)為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程為 c=24.003A+1.507 3，R=0.999 7，I2標(biāo)準(zhǔn)溶液在3.984 4 ～19.922 0 μg/mL 內(nèi)線(xiàn)性關(guān)系良好，本方法具有較高的精密度和準(zhǔn)確度。

稱(chēng)取菜籽油各50 g，分別添加楊梅素對(duì)照品和2種楊梅素產(chǎn)品，添加量分別為 0.02%、0.04% 和0.06%，不添加抗氧化劑為空白組，充分混勻后置于60℃恒溫干燥箱中加熱保溫，定時(shí)測(cè)定過(guò)氧化值含量，比較各組處理的抗氧化效果。樣品中過(guò)氧化值(I2%)含量表達(dá):

式中:A為樣品測(cè)定的I2的含量，mg;m為樣品的質(zhì)量。

1.4 楊梅素清除DPPH·能力比較

參考文獻(xiàn)［10］。分別移取2 mL的DPPH·貯備液(1.174 mg/mL)于100 mL的容量瓶中，分別加入楊梅素對(duì)照品和2種楊梅素產(chǎn)品，再加入無(wú)水乙醇至刻度，使抗氧化劑濃度分別為1、3和5 μg/mL。搖勻后，在25℃條件下避光保存，不同時(shí)間條件下，在516 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度值A(chǔ)，對(duì)照試驗(yàn)為只加DPPH·的乙醇溶液，其吸光度記為A0，計(jì)算自由基清除率(K):

2 結(jié)果與討論

2.1 楊梅素結(jié)構(gòu)分析

2.1.1 HPLC 色譜分析

HPLC定性依據(jù)是在相同的色譜系統(tǒng)下，同一物質(zhì)的保留時(shí)間相同，而從圖3可知，楊梅素產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)品的出峰時(shí)間是一致的，說(shuō)明合成的2種楊梅素產(chǎn)品有可能就是楊梅素。

圖3 楊梅素產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)品HPLC色譜圖Fig.3 HPLC chromatograms of myricetin products and standard

2.1.2 紅外光譜分析

對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行紅外圖譜分析，2個(gè)楊梅素產(chǎn)品在3 258.28，1 658.91，1 592.39，1 518.01，1 462.43，1 375.90，1 323.60，1 198.49，1 162.58，1 106.14，1 003.21，854.63，827.68，787.23，767.68 與704.85 cm-1等波數(shù)有最大吸收，且與對(duì)照品的紅外光譜圖峰型一致。

2.1.3 核磁共振譜圖

對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行核磁共振圖譜分析，發(fā)現(xiàn)2種楊梅素產(chǎn)品的核磁共振圖譜峰形一致。1H-NMR(DMSO-d6)δppm 分析如下:12.48(1H，s，5-OH)，10.74(1H，s，7-OH)，9.29(1H，s，3-OH)，9.18(2H，s，3C，5COH)，8.76(1H，s，4C-OH)7.23(2H，s，2C，6C-H)，6.36(1H，d，J=115 Hz，8-H)，6.18(1H，d，J=115 Hz，6-H);13C-NMR(DMSO-d6)ppm 分析如下:146.83(C-2)，135.85(C-3)，175.74(C-4)，160.71(C-5)，98.14(C-6)，163.85(C-7)，93.17(C-8)，156.06(C-9)，102.96(C-10)，120.77(C-1’)，107.16(C-2’)，145.69(C-3’)，135.85(C-4’)，145.69(C-5’)，107.16(C-6’)。產(chǎn)物的1H-NMR 和13C-NMR 圖譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)［11］報(bào)道的數(shù)據(jù)一致，據(jù)此可以推斷合成的化合物即為楊梅素。

2.2 楊梅素對(duì)食用油抗氧化能力比較

由圖4～圖6可知，添加楊梅素標(biāo)準(zhǔn)品和合成的2種楊梅素產(chǎn)品對(duì)食用油都具有一定的抗氧化作用，且3種抗氧化劑的能力相近。隨著抗氧化劑添加量的增大，過(guò)氧化值逐漸降低，但是變化不大。

圖4 添加0.02%抗氧化劑對(duì)過(guò)氧化值的影響Fig.4 Effect of adding 0.02%antioxidants on peroxide value

圖5 添加0.04%抗氧化劑對(duì)過(guò)氧化值的影響Fig.5 Effect of adding 0.04%antioxidants on peroxide value

圖6 添加0.06%抗氧化劑對(duì)過(guò)氧化值的影響Fig.6 Effect of adding 0.06%antioxidants on peroxide value

2.3 楊梅素清除DPPH·能力比較

從圖7可以看出，添加的3種抗氧化劑對(duì)DPPH·都有較強(qiáng)的清除能力，隨著濃度的增加，清除能力也增大，合成的2個(gè)楊梅素產(chǎn)品與楊梅素對(duì)照品清除DPPH·能力相近，沒(méi)顯著差異性。

圖7 抗氧化劑對(duì)DPPH·清除能力的比較Fig.7 Effect of antioxidants on DPPH· scavenging

3 結(jié)論

(1)以二氫楊梅素為原料，通過(guò)AFO反應(yīng)和有機(jī)堿催化氧化反應(yīng)成功制得了楊梅素，產(chǎn)率分別為15.09% 和 70.94%，經(jīng) HPLC、IR、1H-NMR 和13CNMR 4種方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定合成的產(chǎn)物即為楊梅素。其中有機(jī)堿催化氧化法反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)率較高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。據(jù)調(diào)查，目前市場(chǎng)上楊梅素(98%)價(jià)格為2 500元/kg左右，二氫楊梅素(98%)為1 500元/kg左右。本研究對(duì)解決楊梅素市場(chǎng)供應(yīng)不足的問(wèn)題具有重要意義。

(2)采用了2種不同的抗氧化評(píng)價(jià)方法對(duì)合成的楊梅素與從植物中提取的楊梅素進(jìn)行了抗氧化性能的初步對(duì)比研究，實(shí)驗(yàn)表明合成的楊梅素的抗氧化能力與楊梅素對(duì)照品沒(méi)有顯著性差異。

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