木犀草素酯化物的制备及其抗氧化活性研究*

吴 春，杜成琨

（哈尔滨商业大学 食品工程学院，黑龙江 哈尔滨 150076）

木犀草素酯化物的制备及其抗氧化活性研究*

吴 春，杜成琨

（哈尔滨商业大学 食品工程学院，黑龙江 哈尔滨 150076）

利用月桂酰氯酯化制备了脂溶性木犀草素。利用正交实验研究了反应物配比、反应温度及反应时间对制备木犀草素酯化物的影响。通过红外光谱对酯化物进行结构表征，并考察木犀草素酯化物在大豆油中的溶解性和抗氧化活性。制备木犀草素酯化物的最佳反应条件是：反应物配比n(木犀草素)∶n(月桂酰氯)=1∶2、反应温度50℃、反应时间5h，其在大豆油中的溶解度为2.02×104μg/mL，且在相同浓度下，抗氧化活性优于二丁基羟基甲苯(BHT)。结果表明：木犀草素酯化物在大豆油中的溶解度明显提高，并具有良好的抗氧化性能。

木犀草素;酯化;抗氧化活性

Abstract:In this experiment,lipid soluble luteolin had been synthesized by esterification of lauroyl chloride.The effects of reactants ratio,reaction temperature and time on the preparation of luteolin esters were studied by using the orthogonal experiments.And the structure of the prepared product was characterized by IR spectrum.The solubility and antioxidation properties of the product in soybean oils were examined.The optimal reaction conditions were showed as follows:the molar ratio of luteolin to lauroyl chloride was 1∶2 at 50℃,reaction time was 5h and reaction temperature was 50℃.The solubility of the product in the soybean oils was 2.02×104μg/mL.Under the condition of same concentration,the antioxidation activity of the luteolin laurate was better than BHT in oils.The solubility of the product in soybean oils was improved obviously and the product had good antioxidation properties.

Key words:Luteolin;esterification;antioxidation activity

前 言

木犀草素的化学名为3’,4’,5,7-四羟基黄酮(3’,4’,5,7-Tetralydroxyflanone)，化学式为 C15H10O6[1]。木犀草素是一种广泛存在的天然黄酮，具有很强的抗氧化性及抗炎、抗癌作用[2]。木犀草素具有良好抗脂质氧化能力，其最适添加量为0.02%左右。标准程序的化学分析研究表明，等摩尔浓度条件下的木犀草素与槲皮素及辣椒素相比，木犀草素具有最强的抗氧化活性[3]。

由于木犀草素难溶于油脂中，限制了其作为天然抗氧化剂的应用。我国许多食用色拉油很容易氧化，即使未出厂贮存在加工厂的贮罐中，一般不超过3个月其POV值都已超标[4]，研发脂溶性木犀草素以应用到食用油脂中，将大大拓展木犀草素的应用市场。将木犀草素进行酯化修饰，就是利用化学合成的方法将木犀草素分子结构的某些部位酯化，这样可以改善其脂溶性，从而提高其在油脂体系中的抗氧化活性。但是，羟基数的减少会导致自身抗氧化活性降低。因为黄酮类化合物在抗氧化过程中，主要是通过羟基与自由基反应生成较稳定的半醌式自由基，从而终止自由基链式反应[5]。为探讨化学修饰对木犀草素性能的影响，利用月桂酰氯对木犀草素进行酯化作用，研究制备木犀草素酯化物的条件及酯化物的抗氧化活性。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂

木犀草素，98%，北京市奥博星生物技术有限公司；大豆油，市售；月桂酰氯，哈尔滨市东力化学试剂有限公司；吡啶、丙酮等试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

FA2004N电子天平（上海精密科学仪器有限公司）、PC-1000数显式电热恒温水浴锅（上海跃进医疗器械厂）、SHZ-D（Ⅲ）循环水式真空泵（巩义市英峪予华仪器厂）、GZX-DH-30×35电热恒温箱（上海跃进医疗器械厂）、傅里叶变换红外光谱仪（德国Bruker光谱仪器公司）

1.3 实验方法

1.3.1 制备木犀草素酯化物

取木犀草素适量，置于250mL碘量瓶中，加入吡啶10mL和丙酮10mL，磁力搅拌至木犀草素完全溶解，缓慢滴加月桂酰氯，搅拌，置于指定温度下反应。反应完毕后，将产物倒入过量蒸馏水中，析出大量固体，抽滤，冷水反复洗涤，干燥后得到黄色固体。

1.3.2 木犀草素酯化物的溶解度实验

取两个碘量瓶，各盛大豆油100mL，分别逐渐加入木犀草素和木犀草素酯化物。超声处理10min，然后于37℃，150r/min恒温水浴中机械震荡24h，室温下静置，观察木犀草素是否完全溶解。若完全溶解，再加入适量木犀草素，重复上述操作[5]。

1.3.3 木犀草素酯化物的抗氧化活性实验

采用烘箱恒温实验法，取50g大豆油，放入100mL烧杯中，敞口，按一定量加入抗氧化剂，混合均匀，将油样放入60±0.5℃恒温培养箱中恒温保存，每隔24h搅拌一次，并交换它们在培养箱中的位置，定期测定油样的过氧化值，同时以不加任何抗氧化剂的油样为空白，作对照比较。POV值的测定采用国家标准GB/T5538-2005进行。

2 结果与讨论

2.1 正交实验结果分析

在单因素的基础上，对木犀草素酯化反应进行正交实验，实验水平及结果分析如下表。

表1 正交实验因素水平表Table 1 The factors and levels of orthogonal experiment

由表2可以看出，反应物配比对木犀草素酯化物的收率影响较大，反应温度其次，反应时间影响最小。对木犀草素酯化物收率影响的三个因素的主次关系依次是：反应物配比＞反应温度＞反应时间。随着反应温度的升高，产物收率提高。但温度越高，木犀草素酚羟基被取代程度越大，相应的抗氧化性就降低，为了保证产物的抗氧化活性，温度不宜太高，所以取50℃。木犀草素酯化反应的最佳反应条件为：n（木犀草素）∶n（月桂酰氯）=1∶2，50℃反应5h。由方差分析表得知，反应物配比和反应温度对木犀草素酯化物的收率影响显著，反应时间对反应的影响不显著。

表2 正交实验直观分析表Table 2 Intuitive analysis of the orthogonal experiment

表3 木犀草素酯化反应方差分析表Table 3 Variance analysis of luteolin esterification

2.2 木犀草素酯化物的结构表征

图1 木犀草素红外光谱图Fig.1 IR spectra of luteolin

通过图1和图2可以看出，二者在3420cm-1处均有酚羟基吸收峰存在，酯化物在2900～3000cm-1处有明显的甲基和亚甲基的特征吸收峰，说明木犀草素已引入了月桂酰氯的脂肪链烃。酯化物在1764cm-1处的吸收峰可充分证明木犀草素的羟基已与月桂酰氯发生了酯化反应。

图2 木犀草素月桂酰氯酯化物红外光谱图Fig.2 IR spectra of luteolin laurate

2.3 木犀草素酯化物的溶解度实验

表4 木犀草素及其酯化物在大豆油中的溶解度Table 4 Solubility of luteolin and luteolin laurate in soybean oils

由表4得出，酯化后的木犀草素在大豆油中的溶解度大大提高，是酯化前木犀草素的27倍。这是因为通过分子修饰，可以提高物质的原有特性，使其作用效果更高更好，另一方面通过引入各种功能基团而赋予其新的生理活性[7]。通过酯化修饰作用，木犀草素引入了亲油性基团生成酯。从而提高了脂溶性，能让木犀草素酯化物更好地应用于油脂当中。

2.4 木犀草素酯化物的抗氧化活性实验

POV值越低，说明过氧化程度越低，相应的抗氧化效果越好。由表5得知，大豆油中木犀草素酯化物添加量的不同，POV值有所不同。随着木犀草素酯化物在油中的添加量越多，其POV值越低，抗氧化活性越好。这是因为木犀草素酯化物在油脂中的溶解性增强，抗氧化性随之提高。在最适添加量0.02%时，有很好的抗氧化活性，能抑制大豆油的氧化，并且优于等浓度的二丁基羟基甲苯（BHT）。

表5 不同添加量的木犀草素酯化物对大豆油抗氧化性的影响Table 5 Effects of various amounts of luteolin laurate on antioxidation activities of soybean oils

3 结 论

通过实验制备了木犀草素月桂酰氯酯化物，最佳的反应条件是木犀草素与月桂酰氯的摩尔比为1∶2，反应温度50℃、反应时间5h。木犀草素酯化物在大豆油中的溶解度为2.02×104μg/mL，是酯化前木犀草素的27倍。酯化后的木犀草素除具备了良好的脂溶性外，还保存了良好的抗氧化性能，在最适添加量0.02%时，抗氧化活性优于等浓度的人工合成抗氧化剂BHT。这为木犀草素作为天然抗氧化剂应用于油脂中提供了理论依据。

［1］张伟敏,张盛林.木犀草素的研究现状［J］.中国食品添加剂,2005(2):11～16.

［2］LI JINGFEN,WANG LISHENG.Synthesis,characterization,and anti-inflammatory activities of rare earth metal complexes of luteolin［J］.Medicinal Chemistry Research,2011(20):88～92.

［3］白海强,刘力恒.木犀草素研究进展［J］.大众科技,2007(9):132～133.

［4］王洪新,聂小华.油溶性茶多酚—茶多酚脂肪酸酯的研制［J］.食品科学,2004,25(12):92～96.

［5］李卫,郑成.酯化修饰对二氢杨梅素性能的影响［J］.食品科学,2011,32(1):66～69.

［6］蔡美平,刘阳.木犀草素自乳化制剂处方研究［J］.今日药学,2010(3):36～38.

［7］刘晓辉,江和源.儿茶素酰基化修饰研究进展［J］.茶叶科学,2009,29(1):1～8.

Synthesis of Luteolin Esters and Its AntioxidationActivity

WU Chun and DU Cheng-kun

（College of Food Engineering,Harbin University of Commerce,Harbin 150076,China）

TQ 314.249

A

1001-0017（2012）02-0016-03

2011-09-07 *基金项目：黑龙江省自然科学基金项目（编号：B201001）

吴春（1962-），女，天津市人，教授，主要研究方向：食品化学。