二氢杨梅素-铜配合物抗氧化活性的研究

袁　娟，郭清泉，徐　勇

(1. 广东省食品工业研究所，广东 广州 510308；2. 广东工业大学 轻工化工学院，广东 广州 510006)

二氢杨梅素-铜配合物抗氧化活性的研究

袁娟1，郭清泉2，徐勇1

(1. 广东省食品工业研究所，广东 广州 510308；2. 广东工业大学 轻工化工学院，广东 广州 510006)

摘要:首先合成氢杨梅素-铜(DMY-Cu(Ⅱ))配合物，通过紫外光谱、红外光谱、热重-热差分析(TG-DTA) 及元素分析对DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物的结构进行表征.结果表明，DMY易与Cu2+形成配合物，其组成为[C15H10O8Cu]·H2O.进一步地研究了DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物对超氧阴离子自由基·)、羟基自由基(OH·)及DPPH 自由基(DPPH·)的清除作用，结果发现DMY-Cu(Ⅱ)配合物对·和DPPH·具有显著的清除效果，且清除效果比单独配体DMY更强.

关键词:DMY-Cu(Ⅱ)配合物； 羟基自由基； 超氧阴离子自由基； DPPH自由基

二氢杨梅素(Dihydromyricetin，DMY) 是天然多酚羟基双氢黄酮醇类化合物，为藤茶中的主要活性成分，在藤茶幼嫩的茎叶中含量很高，达38%以上[1].DMY在抗菌、抗氧化、降血糖、降血脂、增强免疫、保肝、抗癌等方面具有显著的生理活性，其生理毒性较小.其中，在抗氧化方面DMY可抑制自由基对人体各组织器官的损害，且随着DMY纯度(60%～90%) 的增加，其抗氧化活性明显增强[2-5].

1实验部分

1.1仪器及试剂

VERTEX70型FTIR傅立叶红外光谱仪(德国Bruker公司)；FluoroMax-4VPF-100型荧光分光光度计(法国HORIBAJobinYvon公司)；STA-409PC集合热分析仪(德国耐驰仪器制造有限公司)(升温速率为15 ℃/min，空气气氛，从室温升至800 ℃)；VarioEL元素分析仪(德国Elementar公司)；DF-101S型定时恒温磁力搅拌器(予华有限公司).

DMY(99%) 自制；1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH) (美国Sigma公司)；邻苯三酚、醋酸铜、双氧水等均为分析纯试剂.

1.2实验方法

1.2.1二氢杨梅素-铜配合物的制备

称取0.920g(4.0mmol)DMY，置于160mL无水乙醇中，加热、搅拌至完全溶解后，加入适量的无水醋酸钠调节pH值至7.0～8.0，继续搅拌1h，而后加入0.798g(4.0mmol) (CH3COO)2Cu·2H2O，在70 ℃下搅拌回流8h.然后待静置析出红褐色沉淀物后减压抽滤，将抽滤得到的沉淀物依次用无水乙醇和水反复洗涤.最后干燥，得到的红褐色粉状固体即为DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物.

据文献[12-13]取5mL50mmol/LTris-HCl缓冲液(pH为8.2)，加入无水乙醇和去离子水各1mL，混和均匀后在25℃的水浴中保温20min.然后加入0.5mL浓度为3mmol/L的邻苯三酚(用10mmol/LHCl配制)，空白组为10mmol/L的HCl溶液，迅速摇匀之后在波长320nm下每隔30s测定其吸光度，计算线性范围内1min吸光值的增加值A1即邻苯三酚的自氧化速率.另外取5mL50mmol/L的Tris-HCl缓冲液(pH为 8.2)，在加入邻苯三酚前先加入1mL的DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物溶液(无水乙醇溶解)，同样方法操作，计算线性范围内每lmin吸光度的增加值Ax即为加样品后邻苯三酚的自氧化速率.每个样品平行操作3 次，求其平均值.清除率=[(A1-Ax)/A1]×100%.

1.2.3羟自由基OH·清除率的测定

根据Fenton方法[14]，H2O2与亚铁离子可反应生成OH·，OH·存活时间较短但具有很高的活性.OH·用水杨酸显色能形成红色物质，该物质在波长510nm处能被较强地吸收.由于其呈色与OH·量成正比，若在该体系中加入具有清除OH·功能的化合物，则会使有色物质的浓度大为降低.本实验采用Fenton方法研究DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物清除OH·的能力.取3.00mL2mmol/LFeSO4溶液，3.00mL6mmol/L水杨酸-乙醇溶液，3mL样品液(DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物溶液)以及0.3mL0.3%H2O2溶液，混匀后在37℃的恒温水下反应40min，在510nm处测定其吸光度值Ax.另外以0.3mL的蒸馏水代替0.3mL0.3%H2O2溶液，同样方法操作，在510nm处测定其吸光度值A1.用3mL的蒸馏水代替3mL样品液， 同样方法操作， 测定吸光度值为A0.每个样品平行操作3 次，求其平均值.清除率=[1-(Ax-A1) /A0]×100%.

1.2.4DPPH·清除能力测定

据文献[15-16]取2mLDMY-Cu(Ⅱ)金属配合物(无水乙醇溶解)，向其中加入2mL0.01mmol/LDPPH无水乙醇溶液，在室温条件下避光反应30min后，在波长 517nm处测量其吸光度Ax，用等体积的无水乙醇代替DPPH无水乙醇溶液作为空白组，在波长 517nm处测定其吸光度为 A1，直接用DPPH无水乙醇溶液作为对照组，测定其吸光度为A0.每个样品平行操作3次，求其平均值.清除率=[1-( Ax-A1) /A0]×100%.

2结果与讨论

2.1DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物的结构表征

DMY及DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物的紫外光谱如图1所示，图1中DMY分别在200～230nm和280～310nm处有吸收峰.当DMY与Cu2+螯合后DMY的吸收峰发生明显的红移，其红移现象可能是由于DMY与Cu2+形成配合物后，DMY配体上-OH的氢电离导致苯环与氧原子的共轭作用加强，使共轭体系电子的离域性增大，跃迁的能量降低，则吸收峰的位置自然向低波数方向移动.由图1表明DMY与Cu2+发生了螯合作用.

图1　DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物及DMY的紫外光谱图

采用KBr压片法测定DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物与DMY的红外吸收光谱(见图2)，用元素分析仪分析配合物中C、O、H和Cu元素的含量，其实验数据见表1.

图2　DMY及DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物的红外光谱图

对比DMY与DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物红外光谱可知，DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物在1 450～1 600cm-1处苯环骨架的吸收峰基本上无变化.同时C-O-C振动频率也基本上无变化，这说明DMY与Cu2+发生螯合后其苯环结构依然存在.在3 419.76cm-1出现-OH特征吸收峰，则说明DMY与Cu2+发生螯合后其-OH还存在.与DMY的红外光谱相比，DMY的CO吸收峰在1 642cm-1，当与Cu2+作用时其吸收峰红移到1 584.82cm-1，此外配合物在649cm-1出现新的吸收峰，说明DMY与Cu2+发生了螯合作用并形成以Cu-O键结合的DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物.元素分析测得配合物中C、H、O和Cu元素的含量与理论计算的结果也相当.

表1　DMY-Cu(Ⅱ)配合物的元素分析数据

DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物的热重分析结果如图3所示.图3中明显看出DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物在100℃以下失重，其失重率约为4.23%，与失去1个水分子的量相当(理论计算失重率为4.50%)，则说明此阶段失重的水为配合物分子外的结晶水.在120～420 ℃的失重为配体的燃烧分解，当温度升至460℃后配合物基本上没有失重，最后的残余物为氧化铜19.48%(理论计算值为20.00%).从整个热分解过程来看，DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物热重的实验值与理论计算值基本相吻合.另据红外光谱的结果、元素分析及热重分析可以推断DMY易与Cu2+发生配合作用，其金属配合物的组成为[C15Hl0O8Cu]·H2O.

2.2DMY-Cu(Ⅱ)配合物对自由基的清除作用

图3　DMY-Cu(II) 配合物的TG-DTA 分析

2.2.2DMY及DMY-Cu(Ⅱ)配合物对OH·的清除DMY和DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物对OH·清除测试结果如图5所示，其清除效果均随浓度的增大而增大.在低浓度的情况下二者对OH·清除作用基本相近，无大差异.然而在质量浓度大于60μg/mL后DMY-Cu(Ⅱ)配合物对OH·清除效果明显优于DMY，说明Cu2+与有机活性配体DMY协同作用可提高DMY抗OH·活性的能力.

图5DMY及DMY-Cu(Ⅱ)配合物对OH·自由基的清除作用

Fig.5ScavengingeffectofDMYandDMY-Cu(Ⅱ)complexonOH·

2.2.3DMY及DMY-Cu(Ⅱ)配合物对DPPH·的清除从图6可知，DMY和DMY-Cu(Ⅱ)金属配合物对DPPH·均具有很好的清除作用，而且清除效果均随浓度的增大而增大.当DMY质量浓度大于30μg/mL时，其清除率达到80%以上后，再随着DMY浓度的增加，其清除率变化很小.而DMY-Cu(Ⅱ)配合物对DPPH·的清除率随其浓度的增加呈线性增大，且相同浓度下DMY-Cu(Ⅱ)配合物对DPPH·的清除效果明显优于DMY，则说明Cu2+与有机活性配体DMY协同作用可提高DMY抗DPPH·活性的能力.

图6DMY及DMY-Cu(Ⅱ)配合物对DPPH·的清除作用

Fig.6ScavengingeffectofDMYandDMY-Cu(Ⅱ)complexonDPPH·

3结论

参考文献：

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Study on Antioxidant Activities of the Complex of DMY-Cu(Ⅱ)

Yuan Juan1, Guo Qing-quan2, Xu Yong1

(1.GuangdongFoodIndustryResearchInstitute，Guangzhou510308,China;2.SchoolofChemicalEngineeringandLightIndustry，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)

Abstract:This paper characterizes the structure of metal complex DMY-Cu(Ⅱ)after its preparation through UV spectroscopy, IR spectroscopy, elemental analysis and thermogravimetry-differential thermal analysis (TG-DTA). The results indicate that DMY and Cu2+ion are easy to form complexes whose composition is [C15H10O8Cu]·H2O. It further studies the scavenging capacity of DMY-Cu(Ⅱ)on superoxide anion radical · ), hydroxyl radical (OH·) and DPPH radical(DPPH·). The finding of the investigation is that the complex DMY-Cu(Ⅱ) has a great cleaning effect on · and DPPH·, which outweighs the DMY ligand.

Key words:complex of DMY-Cu (Ⅱ); hydroxyl radical; superoxide anion radical; DPPH radical

收稿日期:2015-03-16

基金项目:广东省部产学研合作项目(2012B091100187); 广东省科技计划项目(2013B090900007)

作者简介:袁娟(1987-)，女，助理工程师，主要研究方向为天然产物化学.

doi:10.3969/j.issn.1007-7162.2016.02.016

中图分类号:TS 202.3

文献标志码:A

文章编号:1007-7162(2016)02-0081-04