表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)的氧化研究*

2020-05-31杨仔威杨金通龚安龙字成庭

广州化工 2020年9期

杨仔威，廖敏，杨金通，张全，龚安龙，字成庭,2

(1 云南农业大学理学院，云南昆明 650201；2 云南农业大学普洱茶学教育部重点实验室，云南昆明 650201)

儿茶素是茶叶中的重要活性成分，具有抗肿瘤、抗心血管疾病和延缓衰老等多种生理功能。儿茶素主要包括：表儿茶素(Epieatechin(EC, 1))、表儿茶素没食子酸酯(Epieatechingallate(ECG, 2))、表没食子儿茶素(Epigalloeateehin(EGC, 3))和表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigalloeateehingallate(EGCG, 4))等[1-2]。其化学结构式如图1所示。大量研究表明，儿茶素具有抗氧化、抗癌、抗突变、抗菌和保护神经系统等功效[3-5]。但是，儿茶素类化合物在水相或油相中溶解度不高；光照、潮湿环境下易发生氧化、聚合和缩合等反应。

表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)在一定的条件下转变为C3位的空间异构体没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)。GCG和EGCG均被认为是茶叶中自由基清除活性较强的儿茶素成分，最近研究表明高浓度时GCG和EGCG具有相同的自由基清除能力，低浓度时，GCG的自由基清除能力强于EGCG，浓度越低，差异越明显[6]。由此可见，对于GCG具有一定研究价值，EGCG成分能在高温状态下能合成发生异构化作用形成氧化产物GCG，但是这种转化异构化作用不仅与温度、反应时间有关，还与pH值有关。本文探究的是EGCG氧化成为GCG最佳反应条件。

图1 儿茶素的化学结构式

1 实验

1.1 材料与主要试剂

表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG，纯度>98%)，成都普瑞法科技开发有限公司；甲醇(德国，MERCK，色谱纯)；冰乙酸(AT级)；超纯水；三氟乙酸；浓盐酸；Na2CO3(AR)。

1.2 主要仪器

Agilent 1260高效液相色谱仪，安捷伦；理化检测型超纯水机，普力菲尔；磁力搅拌器，巩义市予华仪器有限公司；电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司；旋转蒸发仪，Heidolph。

1.3 HPLC分析条件

将20 mg EGCG粉末溶于相对应的10 mL不同的pH溶液中进行反应，当达到反应终点时，利用乙酸乙酯进行萃取2～3次，在旋转蒸发仪将其减压蒸干，将其溶于1 mL分析甲醇中，进行HPLC分析检测。Agilent 1260进行分析；Agilent ZOR-BAX SB-C18色谱柱(5 μm，4.6 mm × 250 mm)，流动相：A相为超纯水(含0.05%三氟乙酸)，B相为分析甲醇，A相85%，柱温37 ℃，检测波长为280 nm，30 min内完成检测,每次检测后都须将系统平衡15 min才能进行下一次进样。

2 结果与讨论

2.1 EGCG氧化产物HPLC分析

通过HPLP分析EGCG氧化产物，存在一个主要的成分，其产率随着氧化条件的改变而不同，但是其氧化产物出峰时间基本保持在(tR= 24.843 min)附近，在相同的条件下将不同的儿茶素单体与EGCG氧化产物进行分析：EGCG氧化物(S1)，EC(S5)，ECG(S4)，EGC(S3)、EGCG(S2)和GCG(S6)，结果显示，EGCG氧化物为GCG，如图2所示。

图2 儿茶素类化合物的液相色谱图

2.2 不同条件下EGCG氧化产物分析

2.2.1 不同pH条件对EGCG氧化产物的影响

pH值(3～10)对EGCG氧化产率的影响，如图3所示，在反应温度为25 ℃，反应时间为0.5 h时，不同的pH条件下，EGCG氧化产物的峰面积不同。当pH=5时，EGCG氧化产物的峰面积为90.674%。因此，EGCG的氧化pH值应该保持在5时，氧化物的产率最佳。

图3 反应pH值对EGCG氧化物峰面积的影响

2.2.2 不同反应温度对EGCG氧化产物的影响

在不同的反应温度下(25～85 ℃)，EGCG氧化产物的产率不同，如图4所示，在反应的pH为5，反应时间为0.5 h的条件下，不同的反应温度对EGCG氧化的影响，随着反应温度的升高，所得到的EGCG氧化物的产率逐渐减少。因此，最佳的反应时间是0.5 h。

图4 反应温度对EGCG氧化物峰面积的影响

2.2.3 不同反应时间对EGCG氧化产物的影响

在不同的反应时间下(0.5～12 h)，EGCG氧化产物的产率不同，如图5所示，

随时反应时间的增加，EGCG氧化物的产率不断减少。当反应的时间为0.5 h时产率为最大值(73.188%)。

图5 反应时间对EGCG氧化物峰面积的影响

通过上述对不同pH值(3～10)、不同温度(25～85 ℃)和反应时间(0.5～12 h)对EGCG氧化产率的影响，以三个因素与最终响应值(峰面积、峰面积占比)之间的关系，最终优化得到EGCG氧化成为GCG的条件：在pH值5，氧化时间0.5 h，温度25 ℃时GCG产率达到最大值，而纯度可达98.5%。