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二氢杨梅素衍生物的研究进展

2020-02-18刘信平

云南化工 2020年6期
关键词:酰化抗氧化性酯化

毛 敏,刘信平

(1.湖北民族大学化学与环境工程学院,湖北 恩施 445000;2.湖北民族大学生物科学与技术学院,湖北 恩施 445000)

DMY是一种黄酮类化合物,可抗肿瘤、解酒护肝、抗氧化、抗敏、抗疲劳、抗菌、降血糖等。可制成片剂及胶囊以抗癌及解酒护肝;可作天然抗氧化剂以延缓衰老及保存食品;可作动物饲料的添加剂以增加肉质和缩短生长周期[1]。DMY虽属多酚类化合物,但溶解性不理想。在25℃水中的溶解度为263.54mg/L,加热(温度低于100℃、时间低于30min)可使溶解度提高[2]。除此之外,还存在抗氧化性差、稳定性较差、肠黏膜通透性较低、体内半衰期短、药理活性不高及易变色等问题限制了其开发利用。

1 二氢杨梅素衍生物的研究

近年来,为了克服DMY应用中存在的问题,研究者利用前药原理及拼合原理对DMY进行改性,获得了一定的研究成果。DMY自身具有大π键共轭体系及强配位氧原子等,其适宜的空间结构可与金属离子螯合[3],可将所得DMY金属配合物添加到药品、食品及化妆品中,发挥其抗菌、抗氧化、抗衰老的作用。同时,DMY含有6个羟基,具有一定的弱酸性,利用酯化反应改善其溶解性,进而提高在油脂中的抗氧化活性,可将DMY酯化物应用到化妆品中提高抗氧化性、防皮肤衰老及减少添加抑菌防腐剂。

目前,针对DMY结构修饰的方法有化学法、微生物法、物理法、酶法等,因操作简便、易控制及成本低常使用化学法。利用化学法对DMY结构修饰的着手点有:1)通过酯化反应,可改善DMY的脂溶性、抗氧化活性,进一步提高DMY的生物活性。2)通过酰化反应,可提高DMY的脂溶性、抑菌性、抗氧化性等。3)通过螯合反应,让金属离子与DMY连接,使其抗氧化性提高。④通过糖苷化反应,可提高DMY的稳定性和水溶性。

1.1 二氢杨梅素酯化物

DMY酯化物的脂溶性、抗氧化活性、抑菌活性均提高。李卫等人[4]通过量子化学方法分析得出DMY结构中的6个羟基发生酯化反应的顺序为3-OH>4'-OH>5'-OH>5-OH>3'-OH>7-OH,抗氧化能力的强弱为4'-OH≈5'-OH>3'-OH>7-OH>5-OH>3-OH。表明DMY在进行酯化反应设计时选择3-OH而保留4'-OH及5'-OH。GUO Q Q等人[5]将醋酸酐和DMY混合进行酯化反应,所得的DMY酯化物的脂溶性提高。吴春等人[6]制备的DMY癸酸酯,结果表明DMY癸酸酯的脂溶性和抗氧化性均高于DMY。吴欢[7]在非水相中脂肪酶催化制备的DMY酯化物,其脂溶性和抗氧化性相对于DMY有所提高。严赞开等人[8]合成的多种DMY酯化物可抑制金黄色葡萄球菌及大肠杆菌。

1.2 二氢杨梅素酰化物

DMY酰化物的稳定性、抗氧化活性及抑菌活性明显改善。LIW等人[9]探讨了DMY的酶促酰化反应,且量子化学计算表明3-OH具有最低的抗氧化活性,因此该位点的酰化对抗氧化活性的影响最小。蔡祯艳等人[10]合成了4种DMY乙酰化物,其中3-乙酰基DMY的抗氧化活性最强,且通过质谱、核磁共振等明确了产物DMY乙酰化物的分子结构式。邓阳等人[11]合成的DMY乙酰化物,通过药代动力学研究表明DMY乙酰化物稳定性提高,且在体内的作用时间延长。邓啸[12]利用乙酸乙烯酯和DMY发生酰化反应合成的DMY酰化物,其脂溶性是DMY的10倍,抗氧化活性也明显提高。MATSUMOTOT等人[13]合成的8种DMY甲酰化物的抑菌活性高于DMY。

1.3 二氢杨梅素金属配合物

DMY可与钴、镍、锌、铜等金属离子进行螯合反应,其清除自由基能力、抑菌杀菌能力及抗氧化能力提高。GUO Q Q等人[14]利用植物提取物中的单一活性物质DMY合成相对纯的金纳米粒子(AuNPs),可用于药物输送、组织/肿瘤成像、电化学免疫分析等。李海霞等人[15]通过螯合反应得到DMY-Co(Ⅱ)配合物,实验表明该配合物清除自由基的能力高于DMY。严高剑[16]合成的DMYZn配合物、DMY-Cr配合物和DMY-VO配合物,对其进行了结构表征和生物活性试验,表明DMY-VO配合物清除自由基能力最强,其他的作用效果差不多。Fuad Ameen等人[17]利用DMY和硝酸银等合成的DMY-AgNPs,并做了抗真菌效果实验,对烟曲霉、黑曲霉、拟青霉、念珠菌均有抑制作用,表明DMY-AgNPs可作为一种高效可商用的抗真菌药物。曾金华[18]制备产率为85.19%的DMYZn(Ⅱ)配合物,对其进行稳定性、清除自由基能力及抑菌性研究,结果表明该配合物稳定性、清除自由基能力、抑菌性方面均高于DMY。王小凤等人[19]合成的DMY镧配合物,通过量子化学模拟的六配位构型与实验合成的DMY镧配合物的配位结构吻合,且稳定性良好。

1.4 二氢杨梅素糖苷化物

DMY糖苷化物可提高亲水亲脂性、生物活性、选择特异性等,使得生物利用度提高。同时还能降低挥发性、毒副作用等,发挥协同作用抗病毒。但目前关于DMY糖苷化物的研究比较少。宁正祥等人[20]利用黑曲霉菌株产生的黄酮糖苷酶,在一定条件下与DMY、蔗糖反应20h得DMY糖苷化物,对糖尿病患者的血糖代谢作用明显。Woo Hye-Jin等人[21]利用葡聚糖蔗糖酶合成了5种DMY糖苷化物(AMPLS-Gs),其中AMPLS-G1的水溶性、清除自由基能力及抗褐变能力明显提高,因此可将DMY糖苷化物用于化妆品中起美白保湿的作用。

2 总结与展望

DMY的价值高,但应用中仍存在一定的局限性,通过DMY的酯化、酰化、螯合及糖苷化反应可提高水溶性、脂溶性、抗氧化性、清除自由基能力等,即可使其作用效果更好、应用范围更广。对DMY衍生物的研究还要继续,尤其是DMY的酯化物及金属配合物可重点关注,可为DMY衍生物的作用机制及工业化生产提供参考,以期得到更多安全、高效的DMY衍生物产品造福人类。

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