杨梅素的半合成及抗氧化活性比较*

刘同方，于华忠，陈雁梅，王亭

(吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室，湖南张家界，427000)

杨梅素(3，5，7-三羟基-2-(3，4，5-六羟基苯基)-4H-1-苯并吡喃-4-酮，myricetin)又名杨梅树皮素，杨梅黄酮，杨梅酮，杨梅黄素，属于黄酮醇类化合物，广泛存在于天然植物中［1］。杨梅素具有抗炎镇痛、抗肿瘤、降血糖、保肝和抗氧化等多种药理活性，是许多先导药物的前体，也可以直接作为药物，尤其在防治心血管疾病方面作用明显［2-3］。但在天然植物中杨梅素含量较低，提取分离较难，造成市场上杨梅素产品供应不足，价格较高，关于杨梅素化学合成方面的研究也鲜见报道。而显齿蛇葡萄叶中二氢杨梅素含量高达30%左右，且资源丰富［4］。二氢黄酮在强碱条件下，易发生开环，生成查尔酮［5］，查尔酮通过AFO 反应，生成黄酮醇化合物［6-7］。Radek Gažák［8］等研究发现，水飞蓟宾在吡啶溶液中，加热条件下脱氢氧化成2，3-脱氢水飞蓟宾。本文根据二氢杨梅素与杨梅素结构相似的特点，通过化学转化法半合成杨梅素，并进行抗氧化性能对比研究，以期缓解杨梅素市场供应不足的问题。

1 实验部分

1.1 材料、试剂与仪器

NaOH、H2O2，分析纯，天津市恒兴化学试剂有限公司;HCl，分析纯，株洲市星空化玻有限责任公司;甲醇、乙醇、吡啶、三氯甲烷，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司;DPPH·，阿法埃莎(天津)化学有限公司;I2，分析纯，华东师范大学化工厂;KI、淀粉，西陇化工股份有限公司;Na2S2O3，冰醋酸，分析纯，湖南汇虹试剂有限公司;活性炭(粉末状)，溧阳竹溪活性炭有限公司;二氢杨梅素和杨梅素(≥98%)，由张家界至诚生物有限公司提供;菜籽油，金健米业有限公司;实验用水为超纯水。

Ascend 400核磁共振仪，瑞士BRUKER公司;UV-3900紫外分光光度计，日立(中国)有限公司;Nicolet IS10傅里叶变换红外光谱仪，美国赛默飞世尔科技公司;LC-20AT型高效液相色谱仪，日本岛津公司;AL204电子天平，瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司;G3-VAP旋转蒸发仪，德国Heidolph公司;HH-4数显搅拌水浴锅，金坛市白塔新宝仪器厂;SHA-D水浴恒温振荡器等，苏州威尔实验用品有限公司。

1.2 杨梅素的合成

1.2.1 AFO 法半合成杨梅素

合成路线如图1所示。

图1 AFO反应法半合成杨梅素Fig.1 Semisynthesis of myricetin using AFO reaction

称取5.20 g的二氢杨梅素，倒入1 L锥形瓶中，加入300 mL H2O，然后分别加入6.8 mL 15%H2O2溶液和55 mL 16%NaOH溶液，置于水浴恒温振荡器中振荡反应，反应20 h后，加入适量的HCl溶液，调节pH值至5左右，然后将溶液减压浓缩，蒸干，加入适量甲醇溶解，过滤，向滤液中加入一定量糖用粉末状活性炭，脱色30 min，过滤，将滤液减压浓缩，重结晶，过滤，干燥，得0.78 g黄色晶体，杨梅素收率为15.09%。

1.2.2 有机碱催化氧化法半合成杨梅素

合成路线如图2所示。

图2 有机碱催化氧化法半合成杨梅素Fig.2 Semisynthesis of myricetin using base-catalytic oxidation reaction

称取2 g二氢杨梅素，倒入500 mL反应烧瓶中，加入100 mL体积分数为66.6%的吡啶水溶液，90.4℃条件下加热回流反应20 h，反应结束后将溶液减压浓缩，蒸干，加入适量甲醇溶解，加入一定量糖用粉末状活性炭，脱色30 min，过滤，将滤液减压浓缩，重结晶，过滤，干燥，得1.41 g黄色晶体，杨梅素收率为70.94%。

1.3 杨梅素对食用油抗氧化能力比较

［9］。以 I2标准溶液(用 Na2S2O3标定过)浓度(c)为纵坐标，吸光度(A)为横坐标，绘制标准曲线，得标准曲线方程为 c=24.003A+1.507 3，R=0.999 7，I2标准溶液在3.984 4 ～19.922 0 μg/mL 内线性关系良好，本方法具有较高的精密度和准确度。

称取菜籽油各50 g，分别添加杨梅素对照品和2种杨梅素产品，添加量分别为 0.02%、0.04% 和0.06%，不添加抗氧化剂为空白组，充分混匀后置于60℃恒温干燥箱中加热保温，定时测定过氧化值含量，比较各组处理的抗氧化效果。样品中过氧化值(I2%)含量表达:

式中:A为样品测定的I2的含量，mg;m为样品的质量。

1.4 杨梅素清除DPPH·能力比较

参考文献［10］。分别移取2 mL的DPPH·贮备液(1.174 mg/mL)于100 mL的容量瓶中，分别加入杨梅素对照品和2种杨梅素产品，再加入无水乙醇至刻度，使抗氧化剂浓度分别为1、3和5 μg/mL。摇匀后，在25℃条件下避光保存，不同时间条件下，在516 nm波长处测定吸光度值A，对照试验为只加DPPH·的乙醇溶液，其吸光度记为A0，计算自由基清除率(K):

2 结果与讨论

2.1 杨梅素结构分析

2.1.1 HPLC 色谱分析

HPLC定性依据是在相同的色谱系统下，同一物质的保留时间相同，而从图3可知，杨梅素产品和标准品的出峰时间是一致的，说明合成的2种杨梅素产品有可能就是杨梅素。

图3 杨梅素产品和标准品HPLC色谱图Fig.3 HPLC chromatograms of myricetin products and standard

2.1.2 红外光谱分析

对产物进行红外图谱分析，2个杨梅素产品在3 258.28，1 658.91，1 592.39，1 518.01，1 462.43，1 375.90，1 323.60，1 198.49，1 162.58，1 106.14，1 003.21，854.63，827.68，787.23，767.68 与704.85 cm-1等波数有最大吸收，且与对照品的红外光谱图峰型一致。

2.1.3 核磁共振谱图

对产物进行核磁共振图谱分析，发现2种杨梅素产品的核磁共振图谱峰形一致。1H-NMR(DMSO-d6)δppm 分析如下:12.48(1H，s，5-OH)，10.74(1H，s，7-OH)，9.29(1H，s，3-OH)，9.18(2H，s，3C，5COH)，8.76(1H，s，4C-OH)7.23(2H，s，2C，6C-H)，6.36(1H，d，J=115 Hz，8-H)，6.18(1H，d，J=115 Hz，6-H);13C-NMR(DMSO-d6)ppm 分析如下:146.83(C-2)，135.85(C-3)，175.74(C-4)，160.71(C-5)，98.14(C-6)，163.85(C-7)，93.17(C-8)，156.06(C-9)，102.96(C-10)，120.77(C-1’)，107.16(C-2’)，145.69(C-3’)，135.85(C-4’)，145.69(C-5’)，107.16(C-6’)。产物的1H-NMR 和13C-NMR 图谱数据与文献［11］报道的数据一致，据此可以推断合成的化合物即为杨梅素。

2.2 杨梅素对食用油抗氧化能力比较

由图4～图6可知，添加杨梅素标准品和合成的2种杨梅素产品对食用油都具有一定的抗氧化作用，且3种抗氧化剂的能力相近。随着抗氧化剂添加量的增大，过氧化值逐渐降低，但是变化不大。

图4 添加0.02%抗氧化剂对过氧化值的影响Fig.4 Effect of adding 0.02%antioxidants on peroxide value

图5 添加0.04%抗氧化剂对过氧化值的影响Fig.5 Effect of adding 0.04%antioxidants on peroxide value

图6 添加0.06%抗氧化剂对过氧化值的影响Fig.6 Effect of adding 0.06%antioxidants on peroxide value

2.3 杨梅素清除DPPH·能力比较

从图7可以看出，添加的3种抗氧化剂对DPPH·都有较强的清除能力，随着浓度的增加，清除能力也增大，合成的2个杨梅素产品与杨梅素对照品清除DPPH·能力相近，没显著差异性。

图7 抗氧化剂对DPPH·清除能力的比较Fig.7 Effect of antioxidants on DPPH· scavenging

3 结论

(1)以二氢杨梅素为原料，通过AFO反应和有机碱催化氧化反应成功制得了杨梅素，产率分别为15.09% 和 70.94%，经 HPLC、IR、1H-NMR 和13CNMR 4种方法对结构进行分析，确定合成的产物即为杨梅素。其中有机碱催化氧化法反应条件温和，操作简单，产率较高，适合工业化生产。据调查，目前市场上杨梅素(98%)价格为2 500元/kg左右，二氢杨梅素(98%)为1 500元/kg左右。本研究对解决杨梅素市场供应不足的问题具有重要意义。

(2)采用了2种不同的抗氧化评价方法对合成的杨梅素与从植物中提取的杨梅素进行了抗氧化性能的初步对比研究，实验表明合成的杨梅素的抗氧化能力与杨梅素对照品没有显著性差异。

参考文献

［1］ 江纪武，肖庆祥.植物药有效成分手册［M］.北京:人民卫生出版社，1986:751-752.

［2］ Kian C Ong，Hoon Eng Khoo.Biological effects of myricetin［J］.Gen Pharmac，1997，29(2):121-126.

［3］ 林国钡，谢燕，李国文.杨梅素的研究进展［J］.国际药学研究杂志，2012，39(6):483-487.

［4］ 何桂霞，裴刚，周天达.显齿蛇葡萄中总黄酮和二氢杨梅素的含量测定［J］.中国中药杂志，2000，25(7):423-425.

［5］ 李卫，宁正祥.逆流法提取二氢杨梅素研究［J］.食品科学，2005，25(11):192-194.

［6］ Oyamada T.A novel synthesis method of flavonol［J］.J Chem Soc Japan，1934，55(12):1 256-1 258.

［7］ Oyamada T.Total synthesis of flavonol［J］.Bull Chem Soc Japan，1935，10(1):182-184.

［8］ Radek Gažáka，Alena Svobodová，Jitka Psotová，et al.Oxidised derivatives of silybin and their antiradical and antioxidant activity［J］.Bioorganic ＆ Medicinal Chemistry，2004，12(21):5 677-5 687.

［9］ 江秀明，周长智，李建伟，等.可见分光光度法测定食用油过氧化值［J］.郑州粮食学院学报，1999，20(2):55-57.

［10］ 李博.五种常见抗氧化剂抗氧化能力比较及在冷鲜肉中的应用［J］.经济研究导刊，2010(28):219-220.

［11］ 张晓，彭树林，王明奎，等.聚花过路黄化学成分的研究［J］.药学学报，1999，34(11):835-838.