脂溶性二氢杨梅素的制备及其抗氧化性研究

吴 春，李俊生，车春波，刘 宁

(哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江省高校食品科学与工程重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150076)

脂溶性二氢杨梅素的制备及其抗氧化性研究

吴 春，李俊生，车春波，刘 宁

(哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江省高校食品科学与工程重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150076)

为改善二氢杨梅素的脂溶性，采用化学修饰法制备了二氢杨梅素癸酸酯。考察该产品的溶解性及不同酯化物对猪油的抗氧化活性。结果表明：通过癸酰氯修饰的二氢杨梅素在油溶性基质中具有良好的分散稳定性，当酯化度为3时，其对猪油的抗氧化能力最强，在相同质量分数时二氢杨梅素癸酸酯的抗氧化活性优于二氢杨梅素和BHT，0.05%二氢杨梅素癸酸酯的抗氧化性能与TBHQ接近。

二氢杨梅素；化学修饰；脂溶性；抗氧化性能

二氢杨梅素(dihydromyricetin，DMY)是一种二氢黄酮醇，是药食两用植物——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、消炎等多种功效[1-6]，但是，由于二氢杨梅素水溶性强而脂溶性差，难以使溶解于油脂中的二氢杨梅素达到有效浓度，从而限制了二氢杨梅素的应用，因此有必要对其进行结构修饰。目前，常用的结构修饰方法有：微生物法、酶法和化学法，前两种方法反应条件温和，无需保护，选择性强，但是酶法成本高、工业化困难[7]，微生物法产物难以分离纯化，所以研究报道很少，而化学法反应成熟，易于控制，最为普遍。张友胜等[8]制备了二氢杨梅素硬脂酸酯，显著提高了二氢杨梅素在油脂体系中的溶解性，严赞开等[9]用磷酸作催化剂合成二氢杨梅素乙酸酯，明显提高了二氢杨梅素的抗氧化作用能力，李卫等[10]制备的二氢杨梅素月桂酸酯在猪油中能够持久、稳定地发挥抗氧化作用。

本实验研究由癸酰氯制备脂溶性二氢杨梅素(liposoluable dihydromyricetin，LDMY)的合成方法，并初步探讨其抗油脂自动氧化的特性，为二氢杨梅素的开发利用及油脂保藏提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

二氢杨梅素(纯度98%) 宁波德康生物制品有限公司；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、特丁基对苯二酚(TBHQ)均为食品级；癸酰氯(分析纯) 天津市新精细化工开发中心；猪油 自制；其他化学试剂均为分析纯。

EMS-18A型四头加热磁力搅拌器 天津市欧诺仪器仪表有限公司；R-201型旋转蒸发器 上海申胜生物技术有限公司；SHZ-A型水浴恒温振荡器 上海跃进医疗器械厂；XT4200C型天平 瑞士普利塞斯公司；Spectrum oneB型红外光谱仪 美国Perkin Elmer公司。

1.2 方法

1.2.1 二氢杨梅素癸酸酯的合成及纯化

将一定量的癸酰氯加入到250mL三颈瓶内，按一定物质的量配比加入二氢杨梅素，中速搅拌缓慢升温至90℃，保温反应至体系呈均相后结束。用稀的Na2CO3水溶液洗去反应体系中的酸性物，然后用蒸馏水洗去残留杂质。将上述合成的脂溶性二氢杨梅素粗产品用乙醚溶解，经蒸馏水水洗，减压浓缩，真空干燥，得纯化的癸酰氯修饰的二氢杨梅素。

图1 二氢杨梅素癸酸酯的合成Fig.1 Synthesis of dihydromyricetin decanoic acid esters

1.2.2 酯化度的测定[11]

精确称取二氢杨梅素酯化物0.5g，放入250mL碘量瓶中，向碘量瓶中加入25mL温热水，振荡，加1～2滴2%酚酞指示剂，用0.1mol/L NaOH滴定到微红不消失。加15mL 0.2mol/L NaOH标准溶液，盖紧瓶口，磁力搅拌60min进行皂化反应。将已皂化含过量碱的溶液用0.2mol/L HCl标准溶液滴定至粉红消失，同时做空白。计算酯化度：

式中：V1为二氢杨梅素酯化物耗用盐酸量/mL；V2为二氢杨梅素耗用盐酸量/mL；m1为二氢杨梅素酯化物质量/g；m2为空白样质量/g。

1.2.3 脂溶性二氢杨梅素溶解性试验

将脂溶性二氢杨梅素试样放入不同的溶剂中，室温下于20℃恒温振荡器中振荡30min后，静置5min，观察溶解情况[12]。

1.2.4 抗氧化性能测定

按GB/T 5009.37—2003《食用植物油卫生标准的分析方法》对油脂过氧化值(peroxide value，POV)进行测定，考察二氢杨梅素癸酸酯的抗氧化活性。按食用油卫生标准规定，油脂中POV值达到11.8mmol/kg时所需时间为诱导时间，即活性氧法(active oxygen method，AOM)值[13]。计算保护系数(protection factor，PF)：

2 结果与分析

2.1 脂溶性二氢杨梅素的溶解性

室温下考察了脂溶性二氢杨梅素在乙醇、乙醚、大豆色拉油、花生油、猪油等不同极性的溶剂中的溶解情况，结果见表1。

表1 LDMY在不同极性溶剂中的溶解性Table 1 Solubility of liposoluble dihydromyricetins with different degrees of esterification in different solvents

由表1可见，未进行化学修饰的二氢杨梅素在油脂中的溶解性较差，经化学改性后的二氢杨梅素随着酯化程度的加大，酯化产物在油中的溶解度随之加大，当酯化度≥3时，其在油溶性基质中表现出良好的溶解性。

2.2 酯化产物抗油脂氧化能力比较

将不同酯化度的脂溶性二氢杨梅素产品按200mg/kg的添加量分别加入到新鲜熬制猪油体系中，采用烘箱恒温实验法，每隔2d测定1次猪油体系的过氧化值。计算保护系数PF。结果见图2。

图2 脂溶性二氢杨梅素对猪油的保护系数Fig.2 Antioxidant effect of liposoluble dihydromyricetin with a degree of esterification of 3 at different dosages on lard

由图2可知，酯化度在1～2之间的产品应该是含有最多的活性多酚基团，抗氧化性能却不是最好，可能是由于酯化的基团过少，未能在油溶性体系中发挥出最大的抗氧化活性，酯化度在5～6之间的产品的油样保护系数明显降低，可能由于酯化反应过度导致活性多酚基团明显减少从而影响其抗氧化能，酯化度为3的产品抗氧化性能要好于酯化度为4的改性产品，此时改性产品能充分溶解于油脂体系中，同时发挥最大的抗氧化性能。

2.3 不同添加量的LDMY抗氧化性能比较

在猪油中分别添加质量分数0.005%、0.01%、0.02%、0.03%、0.05%的酯化度为3的二氢杨梅素酯化物，以不加任何抗氧化剂的猪油及添加0.02%的DMY、BHT、TBHQ的样品作对照，测得POV值，结果见表2。

表2 不同添加量LDMY3对猪油的抗氧化作用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能延缓猪油的自动氧化过程，而且随着LDMY3添加量的提高，猪油的氧化稳定性随之增强。在不同处理时间下，抗氧化作用强度不同，随处理时间延长，添加量大的油品POV与添加量小的油品POV差值加大，当其添加量达到0.02%时，即具有明显的抗氧化活性(PF＞2)，说明脂溶性二氢杨梅素对猪油具有较好的稳定作用。

由添加量为0.02%的DMY、LDMY3、BHT三组油品的保护系数大小和诱导时间的长短，表明抗氧化效果依次为：LDMY3＞BHT＞DMY。由李卫等[11]的研究结果可知，酯化度为3的二氢杨梅素其酯化位置发生在3-OH、4′-OH和5-OH上，而6个羟基抗氧化能力依次为：4′-OH≈5′-OH＞3′-OH＞7-OH＞5-OH＞3-OH。虽然分子改性后起抗氧化活性作用的酚羟基减少，但其结构中仍保留有较强的活性基团5′-OH，同时由于二氢杨梅素在油脂中的溶解性大大增强，有效提高其在油脂中的分散性和抗氧化效率，所以二氢杨梅素经酯化后，其抗氧化活性强于二氢杨梅素的活性。当LDMY3的添加量为0.05%时，其保护系数高达3.20，与TBHQ相近，此时对猪油表现出很强的抗氧化能力。

3 结 论

二氢杨梅素是一类重要的黄酮化合物，对脂类氧化具有很强的抑制作用，在保留活性较高的羟基和黄酮分子特有结构的前提下，对二氢杨梅素中部分羟基进行酯化修饰，既有效改善了其在油溶性基质中的分散稳定性，同时也极大提高了其对油脂的抗氧化效率。由于在原材料中含量极高，具有安全有效、易于获得等优点，二氢杨梅素作为一种纯天然抗氧化剂必将具有很大的开发潜力。

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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

黑龙江省自然科学基金项目(B 201001)

吴春(1962—)，女，教授，硕士，研究方向为食品化学。E-mail：wuchun2005@sohu.com