（植物學(xué)專業(yè)論文）天津地區(qū)14種果樹葉提取物的研究.pdf

天津師范大學(xué)碩士論文 摘要 采用7 0 乙醇7 0 水浴回流提取桃葉、梨葉、杏葉，山楂葉、蘋果葉、核 桃葉、李子葉、柿子葉、栗子葉、棗葉、葡萄葉、石榴葉、桑葉和海棠葉中的黃 酮化合物，含量分別為4 9 6 、1 8 5 、o 3 l 、2 9 2 和2 8 5 、2 4 0 、1 0 2 、 0 7 3 、0 2 8 、3 1 3 、1 5 9 、0 8 6 、o 9 9 、3 9 9 。 a b 8 型大孔樹脂適合這1 4 種提取物總黃酮的純化。 這1 4 種樹葉中所含的提取物均具有抗氧活性?？寡趸芰Υ笮￡P(guān)系為：v c 栗子葉 李子葉 b h t 石榴葉 柿子葉 桃葉 海棠葉 核桃葉= 山楂葉 杏葉 蘋 果葉 梨葉 桑葉 葡萄葉 棗葉。 桃葉、梨葉、杏葉、山楂葉和蘋果葉提取物5 種樹葉提取物均有抑菌作用。 關(guān)鍵詞：黃酮化合物；d p p h ；抗氧活性；大孔樹脂；抑菌作用 天津師范大學(xué)碩士論文 a b s t r a c t u s i n g7 0 e t h a n o la t7 0 t oe x t m c tp e a c hl e a v e s ，p e a rl e a v e s ，印r i c o tl e a v e s ， h a 叭h o ml e a v e s ， 印p l el e a v e s ， w a l n u tl e a v e s ， p l u ml e a v e s ，p e r s i 舢m o nl e a v e s ， c h e s t n u tl e a v e s ，j 嗎u b el e a v e s ，蹦l p el e a v e s ，p o m e 野m a t el e a v e s ，m u l b e n yl e a v e sa i l d b e g o n i al e a v e so fn a v o n o i dc o m p o u n d ss h o w e dt h a t ：l4k i n d so ft o t a lf l a v o n o i d si n m el e a v e sw e r e ：4 9 6 ；1 8 5 ；0 3 1 ；2 9 2 ；2 8 5 ；2 4 0 ；1 0 2 ；o 7 3 ；o 2 8 ；3 1 3 ；1 5 9 ；o 8 6 ；0 9 9 ；3 9 9 a b - 8m a c r o p o r o u sr e s i ns u i t a b l et 0p u i i f i c a t et h ee x t r a c to ft h el4k i n d so f n a v o n o i d s a l lo fe x t r a c to f “s14s p e c i e sl e a v e sh a v ea n t i o ) ( i d a i l ta c t i v i 啦a n t i 0 x i d a n t c 印a c i t yf o rt h es i z eo fr e l a t i o n s ：v c c h e s t n u tl e a v e s p l u ml e a v e s b h t p o m e g r a n a t el e a v e s p e r s i m m o nl e a v e s l e a v e s b e g o n i al e a v e s w a l n u tl e a v e s h 踟曲o ml e a v e s 印r i c o tl e a v e s 印p l el e a v e s p e a rl e a v e s m u l b e n yl e a v e s 掣a p el e a v e s j u j u b el e a v e s t i l ee x t r a c to fp e a c hl e a v e s ，p e a rl e a v e s ，印r i c o tl e a h a 、訓(xùn)幻ml e a v e sa j l da p p i e l e a fh a v ea n t i m i c r o b i a le 虢c t k e yw o r d s ：f l a v o n o i d s ：d p p h ：a n t i o x i d a n ta c t i v i t y ；m a c r o p o r o u sr e s i n 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研 究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他 人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得墨盜豎塾盤鱟或其它教育 機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢 獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 簽名：日期：2 q 旦多，6 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本人完全了解天津師范大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán) 將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃 描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交 論文的復(fù)印件和磁盤。 ( 保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定) 簽名：監(jiān)導(dǎo)師簽名： 日期： 天津師范大學(xué)碩士論文 第一章前言 1 1 文獻(xiàn)綜述 1 1 1 黃酮類化合物概述 黃酮類化合物是植物的次生代謝產(chǎn)物，廣泛存在于高等植物及羊齒植物的 根、莖、葉、花、果實(shí)等中，是許多中草藥的有效成分( 吳立軍，2 0 0 3 ) 。由于 它們的生理活性多種多樣，近年來，引起了國內(nèi)外化學(xué)家、藥物學(xué)家的廣泛重視， 研究進(jìn)展很快。1 9 7 4 年，國內(nèi)外已發(fā)表的黃酮類化合物僅1 6 0 0 余種，而到1 9 9 8 年，黃酮類化合物總數(shù)則已超過5 0 0 0 個(gè)( 湯建國，2 0 0 4 ) 。黃酮類化合物通過食 物鏈對所有食草動(dòng)物及人體產(chǎn)生影響，進(jìn)入人體內(nèi)的黃酮類化合物在人體的生理 和病理過程中起重要作用，因此無論從飲食、營養(yǎng)、藥理作用，還是潛在的抗毒 性等方面考慮，這類化合物都是很重要的一類天然產(chǎn)物( 方起程，1 9 9 4 ) 。因此， 研究前景非常廣闊。 黃酮類化合物在自然界中以c 。一c 。一c 6 方式構(gòu)成。黃酮類化合物( f l a v o n o i d s ) ， 又名生物類黃酮化合物( b i o n a v o n o i d s ) ，以前主要是指基本母核為2 一苯基色原酮 ( 2 一p h e n y l c h r o m o n e ) 類化合物，現(xiàn)在則是泛指兩個(gè)具有酚羥基的苯環(huán)( a 一環(huán)與 b 一環(huán)) 通過中央三碳原子相互連接而成的一系列化合物( 吳立軍，2 0 0 3 ) ?；?結(jié)構(gòu)見圖1 1 。 經(jīng)過多年對黃酮類化合物生物合成的研究，多數(shù)人認(rèn)為黃酮類化合物的基本 骨架是由三個(gè)丙二酰輔酶a 和一個(gè)桂皮酰輔酶a 生物合成而產(chǎn)生的。由同位素 標(biāo)記實(shí)驗(yàn)證明：a 環(huán)來自于三個(gè)丙二酞輔酶a ，而b 環(huán)來自于一個(gè)桂皮酞輔酶a ( 湯建國，2 0 0 4 ；方起程，1 9 9 4 ；吳立軍，2 0 0 3 ) 。黃酮類化合物具有多個(gè)苯環(huán) 和酚羥基結(jié)構(gòu)，苯環(huán)為疏水基團(tuán)，而酚羥基為親水基團(tuán)。采用分子軌道近似方法 m n d o 進(jìn)行量子化學(xué)計(jì)算，結(jié)果表明，黃酮類物質(zhì)在水溶液中最佳構(gòu)象是苯并 吡喃環(huán)位于一個(gè)平面上，而另一個(gè)苯酚環(huán)( b 環(huán)) 與這一平面垂直。其中a 環(huán)多為 間苯三酚型結(jié)構(gòu)，構(gòu)成直鍵型聚合物，單元間連接鍵較不穩(wěn)定而易于斷裂，a 環(huán) 的c 。、c 8 為親核反應(yīng)中心，8 位的親核活性高于6 位。b 環(huán)常含有鄰位酚羥基結(jié) 構(gòu)，酚羥基是活潑的h 供體。c 環(huán)為吡哺環(huán)，雜環(huán)上c 。、c 。原子是手性碳原子， 可形成4 個(gè)立體異構(gòu)體。黃酮及黃酮醇類c 。位上有一個(gè)羰基，羰基可強(qiáng)烈地減 少a 環(huán)的親核性質(zhì)。( 陸曦，2 0 0 6 ) 天津師范大學(xué)碩士論文 表1 1 黃酮類化合物的基本類型 t a b l e 1 1b 硒i c 卿l eo ff l a v o n o i d s 類型基本結(jié)構(gòu)類塑基本結(jié)構(gòu) 黃酮 妒 二氫查爾酮 即： n a v o n e d i h y o x y c h 越c o n e 黃酮醇 花色素 f l a o n o l a n t h o c y a n e 二氧黃秉 妒 黃烷一3 一醇 嬲 n a v a n o n e 矗a v a n o l = 氫黃酮醇 黃烷 艫 n a v a n o n o l a a v a 帆e 異黃酮 吣 雙苯毗酮 q p i s o f i a v o n c 二氫異黃酮 噢弄( 橙酮) 吁c 哂 i s o n a v a n o n ea u n 查耳酮 幫： c h a i c o n e 2 天津師范大學(xué)碩士論文 7 6 3 54 4 5 圖1 1 黃酮類化合物基本結(jié)構(gòu)示意圖 f i g 1 1t h em o d e io ff l a v n o i d s 1 1 2 黃酮類化合物的理化性質(zhì) 1 1 2 1 形態(tài)和顏色 黃酮類化合物多為結(jié)晶性固體，少數(shù)( 如黃酮苷類) 為無定形粉末。游離的各 種苷元母核中，除二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷及黃烷醇有旋光性外，其余則無 光學(xué)活性。苷類由于在結(jié)構(gòu)中引入糖的分子，故均有旋光性，且多為左側(cè)。黃酮 類化合物的顏色與分子中是否存在交叉共扼體系及助色團(tuán)( 一h 0 、一o c h 。等) 的種 類、數(shù)目以及取代位置有關(guān)。以黃酮為例來說，其色原酮部分原本無色，但在2 一 位上引入苯環(huán)后，即形成交叉共扼體系，并通過電子轉(zhuǎn)移、重排，使共扼鏈延長， 因而出現(xiàn)顏色。一般情況下，黃酮、黃酮醇及其苷類多顯灰黃一黃色，查耳酮為 黃一橙黃色，而二氫黃酮、二氫黃酮醇、異黃酮類，因不具有交叉共扼體系或共 扼鏈短，故不顯色( 二氫黃酮及二氫黃酮醇) 和顯微黃色( 異黃酮) 。顯然，在上述 黃酮、黃酮醇分子中，尤其在7 一位及4 一位引入一h 0 及一o c h 。等助色團(tuán)后，則因促 進(jìn)電子移位、重排，麗使化合物的顏色加深。但一h o 、一0 c h 。，引入其他位置貝i j 影 響較小。花色素及其昔元的顏色隨p h 不同而改變，一般顯紅( p h 8 5 ) 等顏色。( 姚新生，2 0 0 1 ) 1 1 2 2 溶解性 黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)及存在狀態(tài)使溶解度有顯著差異。一般游離苷元難溶或 不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有機(jī)溶劑及稀堿液中。其中黃 酮、黃酮醇、查耳酮是平面型分子，因分子堆砌較緊密，分子間引力較大，故更 難溶于水，而二氫黃酮及二氫黃酮醇等，因系非平面型，故排列不緊密，分子間 引力降低，有利于水分子進(jìn)入，因而對水的溶解度稍大。多數(shù)苷類因以離子形式 存在，具有鹽的通性，故親水性較強(qiáng)，偏向于較大的水溶性。黃酮類分子中具有 天津師范大學(xué)碩士論文 的羥基可提高在水中的溶解度。由于它們多數(shù)都具有酚羥基，因此純的苷或苷元 都較易溶于堿性有機(jī)溶劑吡啶、二甲基甲酰胺等。羥基經(jīng)甲基化后，則增加在有 機(jī)溶劑中的溶解度。黃酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等強(qiáng)極性溶劑中，但難溶 或不溶于苯、氯仿等有機(jī)溶劑，糖鏈越長，則水中溶解度越大( 吳世榮，2 0 0 5 ) 。 1 1 2 3 酸堿性 ( 1 ) 酸性：黃酮類化合物因分子中多具有酚羥基，故顯酸性，可溶于堿性 水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。由于酚羥基數(shù)目及位置不同，酸性強(qiáng) 弱也不同，以黃酮為例，其酚羥基酸性強(qiáng)弱順序依次為：7 ，4 o h 7 一或4 一0 h 一般酚o h 5 一o h 。此性質(zhì)可用于提取，分離及鑒定工作。 ( 2 ) 堿性：y 一吡喃環(huán)上卜氧原子，因有未共用的電子對，故表現(xiàn)微弱的 堿性，可與強(qiáng)無機(jī)酸，如濃硫酸、鹽酸等生成鹽，但生成的鹽極不穩(wěn)定，加水后 即可以分解。黃酮類化合物溶于濃硫酸中生成的鹽，常常表現(xiàn)出特殊的顏色，可 用于鑒別。某些甲氧基黃酮溶于濃鹽酸中顯深黃色，且可與生物堿沉淀試劑生成 沉淀( b r i g g slh ，1 9 4 9 ) 。 1 1 2 4 紫外吸收 p h 為7 的溶液中，以乙醇或甲醇為溶劑，黃酮類化合物的紫外吸收在2 4 0 4 0 0 i l l t l 間一般有兩個(gè)主要吸收帶，處于2 9 0 3 8 0n m 區(qū)的吸收帶稱帶i ，在2 4 0 2 8 0n m 區(qū)的為帶i i 。分子中取代基的性質(zhì)、位置和數(shù)目決定吸收帶的波長、強(qiáng)度和吸收 譜形。黃酮的分子可視為由兩個(gè)生色團(tuán)組成( 如圖1 2 所示) ：a 環(huán)的苯甲酰和b 環(huán)的肉桂酰。當(dāng)黃酮分子中c 環(huán)2 ，3 位雙鍵的3 位有羥基取代時(shí)，因存在相鄰的 羥基與羰基，減弱了羰基與a 環(huán)的共軛，使肉桂酰生色團(tuán)的紫外吸收受到影響， 吸收強(qiáng)度加強(qiáng)。二氫黃酮也是由兩個(gè)不相共軛和干擾的生色團(tuán)( 鄰甲氧?；腶 環(huán)和烷基苯的b 環(huán)) 所構(gòu)成，它的紫外光譜也是兩個(gè)生色團(tuán)紫外吸收的加合( 黃 量，1 9 8 8 ) 。 4 天津師范大學(xué)碩士論文 。 葷甲酰肉桂酰 帶ii2 9 0 。3 8 0 n m 帶1 1 2 4 0 - 2 s o n m 圖1 2 黃酮類化合物的兩個(gè)生色團(tuán) f i g 1 2t w o 如n c t i o n a ig r o u p so ff l a v o n o i d s 1 1 2 5 黃酮類化合物的特征反應(yīng) 各類黃酮化合物與鎂粉鹽酸、鋅粉鹽酸、鈉汞齊鹽酸、硼氫化鈉、五氯化 銻、乙酸鎂、三氯化鋁、氫氧化鈉等試劑產(chǎn)生特征顏色。黃酮類的顏色反應(yīng)多與 分子中的酚羥基及y 毗喃酮環(huán)有關(guān)。在早期的研究工作中，常以這些特征顏色 反應(yīng)定性地判斷黃酮類化合物的存在和類別。黃酮類化合物的顯色反應(yīng)如表1 2 所示。 表1 2 各類黃酮類化合物的顯色反應(yīng) 1 阻b l e1 2t h ec o i o r i n gr e a c t i o no fn a v o n o i d s 注；1 表示訂熒光 1 1 3 黃酮類化合物的提取方法 根據(jù)多年的研究表明，從中草藥中提取黃酮類化合物的方法多種多樣，只要 根據(jù)提取物的性質(zhì)及伴存的雜質(zhì)，選擇適合的提取手段，就可以提高黃酮類化合 物的產(chǎn)率，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本和提高藥材利用率的目的。 5 天津師范大學(xué)碩士論文 1 1 3 1 傳統(tǒng)溶劑提取法 傳統(tǒng)提溶劑取法包括熱水、醇提取法和堿性水和堿性稀醇提取法。 熱水僅限于提取黃酮甙類，在提取過程中要綜合考慮加料液比、浸提時(shí)間、 溫度及提取次數(shù)等因素。此方法操作簡單、成本低，安全，適合于工業(yè)化大規(guī)模 生產(chǎn)。例如：淫羊藿總黃酮( 淫羊藿甙及淫羊藿次甙等) 的提取( 王昌利，1 9 9 6 ) ， 采用正交實(shí)驗(yàn)對其提取工藝進(jìn)行了多因素研究，得出適合大規(guī)模生產(chǎn)的最佳工藝 參數(shù)，即加2 0 倍水，浸提1 5 h ，煎煮2 次，每次煎煮1 h ，這樣可以得到良好的 提取效果。 醇提法與醇的濃度有極大關(guān)系，高濃度的乙醇( 9 0 以上) 適宜于提取黃酮甙 元，6 0 左右濃度的乙醇適宜于提取黃酮甙類。例如：葛根總黃酮的提取采用冷 浸法( 郭建平，1 9 9 5 ) 用乙醇滲漉法提取陳皮甙，研究得出乙醇的濃度和料液比對 提取率的影響，即用5 0 或6 0 的乙醇，l o 倍量提取效果最佳；銀杏葉總黃酮 提取工藝( 李重，1 9 9 2 ) 為7 0 乙醇1 2 倍溶媒用量回流提取3 小時(shí)，其二次總提取 可達(dá)8 1 7 。 由于黃酮類成分大多具有酚羥基，因此可用堿性水( 如碳酸鈉、氫氧化鈉、 氫氧化鈣水溶液) 或堿性稀醇( 如5 0 的乙醇) 浸出，浸出液經(jīng)酸化后析出黃酮類化 合物。稀氫氧化鈉水溶液浸出能力較大，但浸出物含雜質(zhì)較多。石灰水的優(yōu)點(diǎn)是 可使含有多羥基的鞣質(zhì)，或含有羧基的果膠等水溶性雜質(zhì)生成鈣鹽沉淀，有利于 浸出液的純化。例如：從槐米中提取蘆丁( 曹永剛，1 9 9 3 ) ，用6 0 c o 產(chǎn)生的y 射線 照射使蕓香酶滅活，從而避免了在槐米洗滌、提取過程中蘆丁的水解。用堿性較 強(qiáng)的飽和石灰水作溶媒，有利于蘆丁成鹽溶解，選用硼砂緩沖飽和石灰水的堿性 可保護(hù)蘆丁的黃酮母核不受破壞，用亞硫酸氫鈉為抗氧劑可保護(hù)蘆丁的鄰二酚羥 基。石灰水的缺點(diǎn)是浸出效果不如稀氫氧化鈉水溶液，有些黃酮類化合物能與鈣 結(jié)合成不溶性物質(zhì)，不被溶出。5 氫氧化鈉乙醇液浸出效果好，但浸出液經(jīng)酸 化后，析出的黃酮類化合物在醇相中有一定的溶解，會(huì)在一定程度上降低了產(chǎn)品 的得率。 1 1 3 2 超濾法 超濾技術(shù)的主要特點(diǎn)是分離過程耗能低，分離率高，且分離成本較低。控制 超濾膜孑l 徑大小能有效地篩選出大分子物質(zhì)，選用適宜孔徑的超濾膜是提高產(chǎn)品 6 天津師范大學(xué)碩士論文 收率和質(zhì)量的關(guān)鍵。8 0 年代后期，采用超濾技術(shù)提取黃芩甙( 王世嶺，1 9 9 4 ) ，收 效良好。 1 1 3 3 超聲提取法 超聲具有空化、粉碎、攪拌等特殊作用，對植物藥材的細(xì)胞有破壞現(xiàn)象，使 其溶媒滲透到藥材的細(xì)胞中，以便使藥材中的化學(xué)成分溶于溶媒之中。通過分離、 提純，以獲得所需的有效成分。該法具有實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡單、操作方便，與常規(guī)提取 法相比，提取時(shí)間短、產(chǎn)率高、無需加熱( 郭孝武，1 9 9 9 ) 。據(jù)報(bào)道，用1 9 5 8 k h z 超聲波處理銀杏葉，在相同溫度、相同時(shí)間下提取黃酮苷，其提取率與常規(guī)水浸 提法相比大大提高，兩者相差2 6 倍左右( 郭國瑞，2 0 0 1 ) 。郭孝武從槐米中提取蕓 香苷，用2 0 k h z 超聲波處理3 0 m i n 與熱堿提取酸沉淀相比，提出率提高了4 7 6 ( 郭孝武，1 9 9 7 ) 。據(jù)有關(guān)資料介紹，還可用超聲波提取山楂( 張妍，2 0 0 1 ：張 妍，2 0 0 1 ；畢麗君，1 9 9 9 ) 中的總黃酮，且效果良好。 1 1 3 4 微波提取法 微波具有高效性、選擇性、波動(dòng)性、高頻性、熱特性等基本特性，因而將微 波應(yīng)用于提取技術(shù)具有提取時(shí)間短，操作簡便安全，產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。微波可直接 作用于分子，使分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，從而引起物質(zhì)溫度升高，極大地有利于各種 有效成分的溶解與擴(kuò)散。微波的這種熱效應(yīng)使其穿透到介質(zhì)內(nèi)部，且可以快速破 壞細(xì)胞壁，使中草藥中有藥效的成分更快更有效的分離提取出來。因此，微波輔 助提取技術(shù)的應(yīng)用對中藥提取方法的改進(jìn)和提取效率的提高具有很大意義。 g a l l z l e r ( 畢麗君，1 9 9 9 ：g a l l z l e rk ，1 9 9 0 ) 等首次將大功率微波應(yīng)用在羽扇豆、玉米 等中的油脂，棉籽酚等有效成分的提取上。實(shí)驗(yàn)表明微波法提取2 m i n 的效果可 與傳統(tǒng)方法提取數(shù)小時(shí)相媲美。將微波加熱應(yīng)用于植物細(xì)胞是一種快速、高效、 安全、節(jié)能的提取胞內(nèi)耐熱物質(zhì)的新工藝。微波提取與傳統(tǒng)的中藥煎煮法相比， 微波加熱法可以得到更高的產(chǎn)物提取率，而且整個(gè)大大縮短時(shí)間，提取物雜質(zhì)含 量也明顯減少( z h e n k ug u o ，2 0 0 1 ) 。該技術(shù)對于中藥的提取有著重要的應(yīng)用價(jià)值和 廣闊的應(yīng)用前景。但目前該技術(shù)還都處于實(shí)驗(yàn)室研究狀態(tài)，尚未在工業(yè)化生產(chǎn)中 得到廣泛的應(yīng)用。 1 1 3 5c 0 ：超臨界流體萃取法 近年來，隨著超臨界流體提取( s f e ) 技術(shù)研究的迅速發(fā)展，在天然藥用植物 天津師范大學(xué)碩士論文 有效成分提取中應(yīng)用越來越廣泛。它與其他提取方法相比，具有提取效率高、無 溶劑殘留、天然植物中活性成分和熱不穩(wěn)定成分不易被分解破壞等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)還 可以通過控制臨界溫度和壓力的變化，來達(dá)到選擇性提取和分離純化的目的。對 于制備高純度，無公害天然產(chǎn)物，該方法已經(jīng)應(yīng)用到中藥化學(xué)成分的提取分離之 中( k o u - l u i l gc h i u ，2 0 0 2 ) ，已經(jīng)得到很高評(píng)價(jià)。但由于c 0 2 超臨界流體萃取法操 作成本較高，尚未應(yīng)用到大部分研究和生產(chǎn)當(dāng)中。 1 1 4 黃酮類化合物的生物活性 黃酮類化合物是藥用植物中主要活性成分之一，具有消除氧自由基、抗氧化、 抗過敏、抗炎、抗菌、抗突變、抗腫瘤、保肝、類似雌激素的作用、瀉下、保護(hù) 心腦血管系統(tǒng)和抗病毒以及殺蟲等廣譜的生理活性( 彭芳，1 9 9 8 ；毛雪石，1 9 9 5 ； 吳文君，1 9 9 7 ；y 嬲u k a 、v a k ，1 9 8 9 ；s i m o e s c m o ，1 9 9 0 ) ，且毒性較低，因此還 可用作食品、化妝品的天然添加劑，如甜昧劑、抗氧化劑、食用色素等。 1 1 4 1 黃酮類化合物在心腦血管系統(tǒng)的作用 冠心病嚴(yán)重地危害人體的健康，心絞痛是冠心病的常見癥狀，由于管腔狹窄， 心肌血液供應(yīng)不足，造成心肌缺血。心絞痛發(fā)作時(shí)，交感神經(jīng)活性提高，心率加 快，心肌收縮大大加強(qiáng)，心肌耗氧量增加。研究表明黃酮類化合物具有抗心絞痛 的作用：減輕心臟工作負(fù)荷，以降低心肌耗氧量：擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈，促進(jìn)側(cè)枝循環(huán) 的形成，以便增加心臟耗氧量。許蘭之等( 許蘭之，1 9 9 4 ) 研究了淫羊藿總黃酮 ( t f e ) 對腎上腺素能受體阻斷的作用，發(fā)現(xiàn)t f e 選擇性阻斷離體及整體動(dòng)物心肌 p l 受體，對氣管p 2 受體和血管平滑肌a 受體無阻斷的作用。此研究為臨床應(yīng)用 淫羊藿治療冠心病、心絞痛提供了理論依據(jù)。姜華等( 姜華，1 9 9 1 ) 對以淫羊藿 為主的成藥“心復(fù)康”的實(shí)驗(yàn)研究表明：能顯著增加小鼠冠脈竇流量，降低心肌耗 氧及心臟氧攝取率，能輕度、短暫降低血壓，對心率無影響。干燥銀杏葉提取物， 其中主要含總黃酮及白果總內(nèi)酯( 又稱冠心酮) ，經(jīng)臨床使用證明對冠心病、心絞 痛有良好的效果( 陳新謙，1 9 9 8 ) 。葛根黃豆甙元( d a i d z e i n ) 也均能顯著地增加冠 脈血流量，降低心肌耗氧量( 王澤民，1 9 9 3 ) ，從而達(dá)到對冠心病的治療。 1 1 4 2 黃酮類化合物的抗癌作用 異黃酮化合物為一種天然存在的植物雌激素，具有廣譜抗腫瘤生長、分化誘 導(dǎo)和化學(xué)預(yù)防作用。異黃酮的4 o h 為其分化誘導(dǎo)作用所必須，增加o h 數(shù)目可 8 天津師范大學(xué)碩士論文 增加細(xì)胞的生長抑制作用。異黃酮的典型代表化合物染料木素( g e n i s t e i n ) ，其作 用機(jī)制起初認(rèn)為與酪氨酸激酶抑制有關(guān)。最近研究證明( 韓銳，1 9 9 7 ) ，其它異 黃酮類化合物無酪氨酸激酶抑制作用，也具有明顯的分化誘導(dǎo)作用。 大豆異黃酮對乳腺癌、前列腺癌及其它一些癌癥的發(fā)生、發(fā)展具有顯著的防 治效果。大豆異黃酮主要有三種：染料木甙( g e n i s t c i n ) 、大豆甙( d a i d z e i n ) 和6 一甲 氧基大豆甙( g l y c i t e i n - g l u c o s i d e ) ，總量約占大豆重的0 2 5 。對大豆異黃酮，尤 其是染料木素抗癌機(jī)制的研究雖至今尚未完全闡明，但在此領(lǐng)域已取得很大的進(jìn) 展?？佃F邦等( 康鐵邦，1 9 9 7 ) 以完整人早幼粒白血病細(xì)胞株h l 6 0 細(xì)胞為材 料，研究了槲皮素對完整h l 6 0 細(xì)胞中肌醇磷脂轉(zhuǎn)換的抑制作用。結(jié)果表明槲 皮素對h l 6 0 細(xì)胞增殖有抑制作用，且呈明顯的劑量依賴關(guān)系。 人工合成的黃酮類抗癌藥物黃酮乙酸( n a v o n e a c e t i c a c i d ) 在多種實(shí)體瘤模型 上有很強(qiáng)的抑制作用，它能抑制哺乳類動(dòng)物體內(nèi)的多種致病酶，其體內(nèi)抗癌作用 與其改變腫瘤能量代謝密切相關(guān)( 孫琛，1 9 9 5 ) 。 1 1 4 3 黃酮類化合物對神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)的作用 陳志武等( 陳志武，1 9 9 7 ) 對銀杏葉總黃酮的鎮(zhèn)痛作用進(jìn)行了研究。在小鼠 扭體模型上，皮下注射銀杏葉總黃酮2 肚8 0 m g l ( g ，可顯著減少小鼠扭體數(shù)，并 且呈依賴關(guān)系：在小鼠熱板模型上，皮下注射和側(cè)腦室注射銀杏葉總黃酮均可顯 著地延長小鼠舔足潛伏期，結(jié)果表明銀杏葉總黃酮有明顯鎮(zhèn)痛作用，其鎮(zhèn)痛作用 可能有中樞機(jī)制的參與。宋必衛(wèi)等( 宋必衛(wèi)，1 9 9 5 ) 對蘆丁的鎮(zhèn)痛作用研究結(jié)果 表明蘆丁( 6 2 5 1 0 0 m g 瓜g ) 呈劑量依賴性的抑制小鼠扭體反應(yīng)：蘆丁( 5 0 一1 0 0 m g 瓜g ) 明顯提高小鼠嘶叫刺激閾值，顯著延長小鼠熱板舔足反應(yīng)潛伏期，表明蘆 丁有鎮(zhèn)痛作用。其鎮(zhèn)痛作用比阿斯匹林強(qiáng)，但比嗎啡弱。 崔志清等( 崔志清，1 9 9 5 ) 在雪蓮黃酮甙a l 對小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明雪蓮黃酮甙a i 使小鼠自主活動(dòng)次數(shù)明顯減少，腦電圖0 波均有不 同程度的增加，同時(shí)尚有a 波的減少：能降低小鼠學(xué)習(xí)能力，延緩其完成學(xué)習(xí)過 程，延遲鞏固性條件反射的建立。證實(shí)了雪蓮黃酮甙a i 對小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn) 生明顯的抑制作用。 甘草黃酮能使胰臟容積及其分泌量明顯增加，導(dǎo)致內(nèi)源性的胰促胰液肽的釋 放。范桂香( 范桂香，1 9 9 6 ) 研究雪蓮黃酮總甙對小鼠免疫功能的響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果雪蓮 9 天津師范人學(xué)碩士論文 黃酮總甙4 0 肛g l ( g 或8 0 p g 瓜g 可顯著提高正常小鼠經(jīng)p h a 刺激后的淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn) 化率，高血清抗綿羊紅細(xì)胞抗體效價(jià)及溶血素效價(jià)，對環(huán)酰胺造成的免疫抑制狀 態(tài)，雪蓮黃酮總甙4 0ug 瓜g 或8 0ug l ( g 可使淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率、抗綿羊細(xì)胞抗體 和溶血素效價(jià)有所提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明雪蓮黃酮總甙對小鼠免疫功能有明顯地促 進(jìn)作用。 1 1 4 4 黃酮類化合物對消化呼吸系統(tǒng)的作用 甘草黃酮對多種潰瘍模型引起的藥物性潰瘍均有明顯抑制作用，已作為消化 性潰瘍藥收入日本醫(yī)藥品集中，有抗?jié)冏饔玫母什蔹S酮是：l i q u i r i t i n 、 l i q u i r i t i g e n i n 、l i c u r z i d 、i s o l i q u i r i t i n 和i s o l i q u i r i t i g e n i n 等。賈世山等證明甘草葉乙 醇提取物中的富黃酮成分( l f ) ，具有顯著的抑制胃酸過多的作用( 賈國惠，1 9 9 8 ) 。 木犀草素( 1 u t e o l i n ) 直接作用于咳嗽中樞，有選擇抑制作用，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明通 過直接刺激作用而促使分泌增加而去痰。杜鵑素( f a 玎e r 0 1 ) 能促進(jìn)氣管纖毛運(yùn)動(dòng)， 機(jī)械消除異物，多次給藥后，可使呼吸道粘蛋白量減少，并減輕非特異性炎癥滲 出，對慢性支氣管炎者可使痰量逐漸減少，痰粘度下降，痰液變稀，易于咳出。 槲皮素也具有同樣的療效。 1 1 5 黃酮類化合物抗氧化活性構(gòu)效關(guān)系的概述 自由基是指帶有未成對電子的分子、原子或離子。由于未成對電子總是有成 對的趨向，因此自由基很容易發(fā)生失去或得到電子的反應(yīng)而顯示出較活潑的化學(xué) 性質(zhì)。在生物體系中，電子轉(zhuǎn)移是一個(gè)基本變化。自由基是人體正常的代謝產(chǎn)物， 正常情況下人體內(nèi)的自由基是處于不斷產(chǎn)生與消除的動(dòng)態(tài)平衡中。人體內(nèi)存在少 量的氧自由基不但對人體夠不成威脅，而且還可以幫助傳遞維持生命力的能量， 促進(jìn)細(xì)胞殺滅細(xì)胞，消除炎癥，分解毒物等。但如果人體內(nèi)自由基的數(shù)量過多， 就會(huì)破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，引起脂質(zhì)過氧化，干擾人體的正常代謝活動(dòng)，引起疾病，加 速人體衰老進(jìn)程。 1 1 5 1 自由基的產(chǎn)生 自由基的形成可用無所不在來形容，日光照射，空氣污染物質(zhì)，輻射線，臭 氧等等，都會(huì)促成自由基的生成，在日常生活中，當(dāng)你烹制美味的菜肴或當(dāng)你點(diǎn) 燃一支香煙醉心于吞云吐霧時(shí)，自由基就悄悄地蔓延開了。在人體中氧自由基是 最多的。氧分子可以通過單電子接受反應(yīng)依次轉(zhuǎn)變?yōu)? 2 、o h 、h 2 0 2 等中間產(chǎn) l o 天津師范大學(xué)碩上論文 物，由于這些物質(zhì)都是直接或間接地由分子氧轉(zhuǎn)化而來，而且具有比分子氧活潑 的化學(xué)反應(yīng)性，通稱為活性氧，其中0 2 、0 h 為氧自由基。如果自由基是由于 氧原子缺乏電子所致就叫“氧自由基活性氧”，廣義的活性氧是指含氧麗使其反應(yīng) 性高的所有化合物。機(jī)體內(nèi)氧的某些代謝產(chǎn)物( 0 2 - 、0 h 、h 2 0 2 ) 及其衍生物的活 性物質(zhì)( 如過氧化脂質(zhì)) 與單線態(tài)氧等，均含有氧而且具有較高的氧反應(yīng)性。機(jī)體 內(nèi)氧自由基的形成因素有物理因素，化學(xué)因素和生化因素。 生物體內(nèi)自由基的生成途徑主要有三條( 高永貴，1 9 9 9 ) ： ( 1 ) 分子氧的單電子還原途徑，這一過程產(chǎn)生0 2 、o h 和h 2 0 2 ： ( 2 ) 酶促催化產(chǎn)生自由基，機(jī)體細(xì)胞液中的一些可溶性酶，如黃嘌呤氧化酶、 醛氧化酶、脂氧化酶等都是常見的可產(chǎn)生自由基的酶： ( 3 ) 某些生物物質(zhì)自動(dòng)氧化生成自由基，一些蛋白質(zhì)、脂類、低分子化合物 的自動(dòng)氧化，過氧化物與某些金屬離子的氧化還原均可產(chǎn)生自由基。 1 1 5 2 氧自由基對人體的損傷 氧自由基對細(xì)胞和組織的損傷是其致病的基礎(chǔ)，由于人體是由各種不同功能 的細(xì)胞組成，因而自由基對不同細(xì)胞的損傷可導(dǎo)致表面看不出來的疾病，如：自 由基摧毀細(xì)胞膜，導(dǎo)致細(xì)胞膜發(fā)生變性，使得細(xì)胞不能從外部吸收營養(yǎng)，也排不 出細(xì)胞內(nèi)的代謝產(chǎn)物，并喪失了對細(xì)胞和病毒的抵御能力。自由基攻擊正在復(fù)制 中的基因，造成基因突變，誘發(fā)癌癥( 劉莉華，2 0 0 2 ) 。 0 2 不僅具有重要的生物功能，還與多種疾病有密切關(guān)系，同時(shí)它還是生物 體生成的第一個(gè)自由基，是所有自由基的前身，因此具有重要意義。0 2 4 有多種 反應(yīng)性，它即可以作為還原劑，又可以作為氧化劑，還可以作為堿，親核物和配 體參與反應(yīng)。氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單元，在重要的氨基酸中，除半胱氨酸、 組氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸外，0 2 與大多數(shù)氨基酸幾乎不反應(yīng)，由于0 2 。在非 質(zhì)子性溶劑中溶解性更好，生物膜是疏水性的，因此在這種環(huán)境中產(chǎn)生的0 2 極 具危害性。0 2 的損傷效應(yīng)主要是使核酸斷裂，多糖解聚，不飽和脂肪酸過氧化 等等。0 2 的毒性小，但是存在壽命長。 1 1 5 2 羥基自由基對人體的損傷 羥基自由基是化學(xué)性質(zhì)最活潑的活性氧物種，其反應(yīng)特點(diǎn)是無專一性，反應(yīng) 性極強(qiáng)，在機(jī)體內(nèi)一旦形成可立即通過提取氫，加成或電子轉(zhuǎn)移等方式與生物體 天津師范大學(xué)碩士論文 內(nèi)所有物質(zhì)，如糖、蛋白質(zhì)、d n a 、堿基、磷脂和有機(jī)酸等發(fā)生反應(yīng)，而且反 應(yīng)速率快，極具破壞性，能造成多種生物分子、細(xì)胞和組織的氧化損傷。 ( 1 ) 損傷蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換增加。羥基自由基對蛋白質(zhì)的進(jìn)攻，主要 是通過從蛋白質(zhì)多肽鏈的飽和碳原子上提取氫或氧化蛋白質(zhì)的巰基而進(jìn)行： 一c o n h c h c 0 鄧h 一+ 0 h 一一c0 n h g c o n h 一+ h 2 0 li rr r 剛+ 0 h r s + h ，0 其次級(jí)反應(yīng)的結(jié)果使多肽鏈間發(fā)生交聯(lián)，形成橋鍵或交錯(cuò)鍵，引起蛋白質(zhì)( 或 酶) 的結(jié)構(gòu)改變，其生物活性受損或喪失，還可使蛋白質(zhì)大分子混亂聚合成酸且 呈代謝惰性，在細(xì)胞內(nèi)聚集并排擠正常成分，引起細(xì)胞退行性變化。 ( 2 ) 損害d n a 導(dǎo)致細(xì)胞突變。羥基自由基能從d n a 的戊糖部位提取氫形成 戊糖自由基，而堿基自由基或戊糖自由基均可發(fā)生次級(jí)反應(yīng)，造成d n a 堿基降 解或缺失，氫鍵破壞或主鏈斷裂，從而改變核苷酸結(jié)構(gòu)或排列，破壞其攜帶的遺 傳信息，引起細(xì)胞突變。 ( 3 ) 攻擊未飽和脂肪酸，引起脂質(zhì)過氧化。對于生物膜生物的重要結(jié)構(gòu) 之一，包括細(xì)胞膜或亞細(xì)胞膜( 內(nèi)膜系統(tǒng)) ，羥基自由基進(jìn)攻的主要部位是膜組分中 磷脂的未飽和脂肪酸，從而引發(fā)一系列自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，生成多種脂質(zhì)過氧化物。 生物膜脂質(zhì)過氧化的后果是使膜的結(jié)構(gòu)和功能改變，如未飽和脂肪酸減少，磷脂 組成發(fā)生變化，膜流動(dòng)性降低，通透性增加，膜上蛋白質(zhì)或酶損傷失活及脂質(zhì)過 氧化作用的有毒產(chǎn)物對細(xì)胞與亞細(xì)胞膜的毒性效應(yīng)等等，最終造成整個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu) 與功能的損傷。 1 1 6 3n o 自由基 它的某些作用機(jī)理雖未搞清，但發(fā)現(xiàn)n o 自由基具有多方面的重要作用。 n o 是內(nèi)皮細(xì)胞松弛因子，能夠松弛血管平滑肌，防止血小板凝聚，是神經(jīng)傳導(dǎo) 的逆信使，在學(xué)習(xí)和記憶過程中發(fā)揮重要作用。研究表明細(xì)胞，特別是吞噬細(xì)胞 在吞噬異物或受到刺激時(shí)，不但產(chǎn)生活性氧自由基，同時(shí)還釋放大量n o 自由基 來殺傷入侵的微生物和腫瘤細(xì)胞。n o 自由基也可損傷正常細(xì)胞，在心肌和腦組 織缺血再灌注損傷中起著重要作用。 1 2 天津師范大學(xué)碩士論文 1 1 5 4 氧自由基的清除 自由基對生物體既有必需的一面，又有損傷的一面，所以生物體內(nèi)的氧自由 基是不斷產(chǎn)生，不斷利用又不斷被消除的過程。但當(dāng)氧自由基不斷增值至消除不 掉時(shí)，就會(huì)損害機(jī)體，因此機(jī)體內(nèi)形成了一套抗氧化防御體系，其消除機(jī)制大致 可分為酶抗氧化劑和非酶抗氧化劑( 劉莉華，2 0 0 2 ) 。 ( 1 ) 酶抗氧化劑 生物體內(nèi)的酶保護(hù)系統(tǒng)主要包括超氧化物歧化酶( s o d ) 、過氧化氫酶 ( c a t ) 、谷胱甘肽過氧化物酶( c s h p x ) 等。s o d 是一種具有特定生物催化功能 的蛋白質(zhì)，由蛋白質(zhì)和金屬離子組成，主要分布于胞液如線粒體基質(zhì)中。s o d 能催化0 2 發(fā)生歧化反應(yīng)，從而消除體內(nèi)的0 2 。 2 0 2 + 2 h + 一h 2 0 2 + 0 2 。 s o d 合成原受0 2 濃度影響，0 2 濃度高時(shí)，s o d 生物合成能力也增高。有 研究表明，人體的一些疾病反映在s o d 與0 2 - 含量的變化上，對s o d 減少或 0 2 。的增加的疾病可用s o d 藥物治療。另外，s o d 也有在護(hù)膚品中的成功應(yīng)用， 目的是消除生物體氧化產(chǎn)生的0 2 。，起到保護(hù)細(xì)胞作用，對抗衰老及護(hù)膚養(yǎng)顏具 有重要的應(yīng)用價(jià)值。 s o d 消除0 2 。過程中產(chǎn)生的h 2 0 2 ，對機(jī)體亦有損害。h 2 0 2 是一種強(qiáng)氧化劑， 可氧化抗壞血酸等有機(jī)物，并可直接使少數(shù)酶如c u z n s o d 失活。過氧化氫酶 ( c a t ) 可消除h 2 0 2 ： 2 h 2 0 2 _ 2 h 2 0 + 0 2 。 但在細(xì)胞中，它主要存在于過氧化體中，而在線粒體及胞漿中產(chǎn)生的h 2 0 2 ， ?？抗入赘孰倪^氧化物酶( g s h p x ) 消除。產(chǎn)生的g s s g 在谷胱甘肽還原酶作用 下又被還原為g s h ，繼續(xù)參加消除活性氧的反應(yīng)。 ( 2 ) 非酶抗氧化劑 生物體內(nèi)用于消除活性氧的非酶抗氧化劑有脂溶性維生素e 、水溶性維生素 c 、尿酸、血漿銅藍(lán)蛋白等。由于生物膜是疏水環(huán)境，0 2 在膜中溶解性比在水 中好，因此脂溶性維生素e 能清除0 2 和0 h ，防止脂類過氧化造成的損失。生 物體內(nèi)水溶性維生素c 濃度較高時(shí)，可作o h 的消除劑。人體血漿中的尿酸，它 是o h 的有力清除劑。血漿中還含有血漿銅藍(lán)蛋白，也能消除0 2 。，雖然其消除 天津師范人學(xué)碩士論文 能力僅為s o d 的1 3 0 0 0 0 ，但由于它在血漿中的含量高，其作用也不容忽視。 抗氧化劑是天然的自由基殺手，也是相當(dāng)豐富且無處不在的，許多植物中就 富含抗氧化劑。植物體內(nèi)的抗氧化劑主要有d 胡蘿卜素、番紅素、維生素c 、e 和黃酮類化合物等，因此人們必須從植物中獲得足夠的抗氧化劑，以滿足自身的 需要。富含抗氧化劑的植物主要是一些“有色”的蔬菜和水果，胡蘿卜、南瓜、桃、 杏、橘子等橙色植物中包含的抗氧化劑主要是d 胡蘿卜素；葡萄：柚、檸檬、蕎 麥等黃色植物中含的抗氧化劑主要是黃酮類化合物；菠菜、韭菜、無頭甘藍(lán)菜、 空心菜、綠花椰菜、芥蘭菜等綠色植物中包含的抗氧化劑主要是維生素c 和維 生素e 。維生素c 能利用羥基自由基與細(xì)胞中的過氧化物反應(yīng)，使氧化連鎖反應(yīng) 中止進(jìn)而保護(hù)細(xì)胞的完整性。蕃茄( 含番茄紅素最豐富的食物) 、葡萄柚( 紅肉) 、 西瓜等紅色植物中包含的抗氧化劑主要是番茄紅素；大蒜、包心菜、洋蔥、韭菜、 洋蔥等植物中包含的抗氧化劑主要是丙烯基硫化物( 王建英，2 0 0 6 ) 。 1 1 5 5 黃酮類化合物抗氧化、清除自由基的作用機(jī)理 眾多實(shí)驗(yàn)研究表明( y o k o z a 、at ，1 9 9 7 ) ，黃酮類物質(zhì)在抗氧化反應(yīng)中不僅 能清除鏈引發(fā)階段的自由基，而且可以直接捕獲自由基反應(yīng)鏈中的自由基，阻斷 自由基鏈反應(yīng)，起到預(yù)防和斷鏈雙重作用。黃酮類化合物的抗氧化、清除自由基 能力與其特殊的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)( 劉莉華，2 0 0 2 ) 。 ( 1 ) 黃酮類化合物對體內(nèi)酶的作用 酶是蛋白質(zhì)分子的一種特殊形式，黃酮類化合物對一些酶有抑制作用也是基 于多酚與蛋白質(zhì)的反應(yīng)。黃酮類化合物富含酚羥基，屬于多酚類物質(zhì)，具有多酚 類物質(zhì)的性質(zhì)，而多酚與蛋白質(zhì)的結(jié)合是其最重要的特征之一。2 0 世紀(jì)8 0 年代 中期h a s l 鋤等人對多酚一蛋白質(zhì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了科學(xué)的總結(jié)，提出多酚類物質(zhì)的 大量酚羥基與蛋白質(zhì)主鏈的n h c o ，側(cè)鏈上的一o h 、一n h 2 以及一c o o h 以氫鍵 的形式多點(diǎn)結(jié)合，同時(shí)具有“手套一手”反應(yīng)模式，對蛋白質(zhì)分子具有選擇性。 反應(yīng)歷程是植物多酚先通過疏水鍵向蛋白質(zhì)分子表面靠近，多酚分子進(jìn)入疏水 袋，然后發(fā)生多點(diǎn)氫鍵結(jié)合( s h ib ，1 9 9 4 ；h e m i n g 、a yr ，1 9 9 2 ；宋立江，2 0 0 0 ； 狄瑩，1 9 9 9 ) ，這是目前最完善的多酚蛋白質(zhì)反應(yīng)機(jī)理，也是黃酮類化合物與體 內(nèi)酶反應(yīng)的基礎(chǔ)。 ( 2 ) 黃酮類化合物與金屬離子的相互作用 1 4 天津師范大學(xué)碩士論文 黃酮類化合物可絡(luò)合誘導(dǎo)氧化的過渡金屬離子，如f e 3 + 、c u 2 + 等( s e s t i l i p ，1 9 9 8 ) 。f e ”離子可催化h a b e r w d s s 反應(yīng)使0 2 生成危害性更大的o h ，c u 2 + 可 催化低密度脂蛋白l d l 氧化，c a 2 + 離子是鈣調(diào)蛋白和蛋白激酶的組分，是體內(nèi) 的第二信使，當(dāng)生物體處于逆境時(shí)，c a 2 + 濃度升高，可激活蛋白酶，促進(jìn)黃嘌呤 脫氫酶轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸?。b r o w n ( b r o w nje ，1 9 9 8 ) 研究四個(gè)結(jié)構(gòu)相關(guān)的黃酮類物 質(zhì)：槲皮素( q u e r c e t i n ) 、山柰酚( k a e m p f e r 0 1 ) 、蘆丁( m t i n ) 和木犀草素( 1 u t e o l i n ) 與c u 2 + 的相互作用，分析通過螯合作用形成復(fù)合物以及通過氧化改變其結(jié)構(gòu)的 關(guān)系證明b 環(huán)鄰3 ，4 二羥基的存在對c u 2 + 螯合物的形成是重要的，影響著抗氧 化活性。黃酮結(jié)構(gòu)中3 一o h 的存在增強(qiáng)了槲皮素和山柰酚的氧化，木犀草素和蘆 丁缺少3 一o h ，在c u 2 + 存在下不氧化。結(jié)果也表明黃酮類化合物保護(hù)低密度脂蛋 白抵制c u 2 + 誘導(dǎo)氧化存在結(jié)構(gòu)的特性，取決于黃酮對c u 2 + 是螯合還是氧化、水 或脂溶性以及供氫能力。從黃酮類化合物的分子結(jié)構(gòu)來看，黃酮類屬于多酚羥基 化合物，因此在相鄰的羥基或羰基上的氧原子可以作為配位原子同金屬離子配合 形成五元或六元的螯合物。兩個(gè)相鄰的酚羥基能以氧負(fù)離子的形式與金屬離子形 成穩(wěn)定的五元環(huán)螯合物，鄰苯三酚結(jié)構(gòu)中的第三個(gè)酚羥基雖然沒有參與絡(luò)合，但 可以促進(jìn)另外兩個(gè)酚羥基的離解，從而促進(jìn)絡(luò)合物的形成及穩(wěn)定。例如，e g c 、 e g c g 、e c g 和e c 與f e 3 + 的絡(luò)合比分別為3 ：2 、2 ：l 、2 ：1 和3 ：l ( 沈生榮， 1 9 9 7 ) 。同時(shí)，多酚與某些高價(jià)余屬離子如f e 3 + 、c ，等作用時(shí)，絡(luò)合的同時(shí)把 金屬離子從高價(jià)態(tài)還原至低價(jià)態(tài)。另外，植物多酚與c u 2 + 、z n 2 + 等金屬離子的絡(luò) 合，還會(huì)使含這些離子的金屬酶活性受到抑制，這可能也是多酚抗氧化活性的原 因之一( m o r e li ，1 9 9 4 ；m i l i cbl ，1 9 9 8 ) 。 ( 3 ) 直接清除自由基作用與其結(jié)構(gòu)關(guān)系 在黃酮類化合物作為抗氧化劑的作用中，通過酚羥基與自由基反應(yīng)生成較穩(wěn) 定的半醌式自由基，從而終止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是其最主要的機(jī)制。抗氧化能力與 其結(jié)構(gòu)，特別是與芳香環(huán)上核失電子有關(guān)。事實(shí)上，當(dāng)這些物質(zhì)與自由基反應(yīng)失 電子或供氫時(shí)，它們產(chǎn)生一種新的基團(tuán)，此基團(tuán)通過芳香核的自旋作用被穩(wěn)定下 來，因此氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的傳導(dǎo)過程被中斷，物質(zhì)的氧化被延緩，因而黃酮類化合 物抗氧化能力的強(qiáng)弱與它們形成基團(tuán)的穩(wěn)定性正相關(guān)。 大量研究表明，b 環(huán)是黃酮類物質(zhì)抗氧化、清除自由基的主要活性部位。 天津師范大學(xué)碩士論文 h u s a i nsr 等( h u s a i nsr ，1 9 8 7 ) 選取眾多黃酮類物質(zhì)研究它們抗氧化、清除 自由基的能力。通過各物質(zhì)清除h 2 0 2 在紫外光照射下光解產(chǎn)生的羥自由基的結(jié) 果顯示所選黃酮類化合物清除自由基能力依次為：楊梅素( m ) ，r i c e t i n ) 槲皮素 ( q u e r c e t i n ) 鼠李素( r h a m n e t i n ) 桑色素( m o r i n ) 洋羌荽黃素( d i o s m e t i n ) 柚皮素( n 撕n g e n i n ) 芹菜素( 印i g e n i n ) 兒茶素( c a t e c h i n ) 5 ，7 一二羥基 一3 ，4 5 一三甲氧基黃酮( 5 ，7 一d i h y d r o x y 一3 4 5 一t r i m e t h o x y n a v o n e ) 刺槐素 ( r o b i n i n ) 山柰酚( k a e m p f e r 0 1 ) 黃酮( n a v o n e ) 。清除自由基活性與b 環(huán)上羥 基數(shù)目直接相關(guān)，隨b 環(huán)上羥基數(shù)目的增加而增加，特別是c 3 o h 尤為重要。 當(dāng)羥基數(shù)目下降，清除0 h 能力迅速下降。如楊梅素羥自由基清除率為5 0 ，而 山奈酚僅為2 0 。其他眾多研究也證明了這一點(diǎn)( m i y a k et ，1 9 9 7 ；c h e n jh ， 1 9 9 7 ) 。但當(dāng)b 環(huán)酚羥基數(shù)目增加到一定的量時(shí)，抗氧化活性不再隨酚羥基數(shù)目 的增