Authors: Lin Shuying¹, Gao Jianhua¹, Guo Qingquan², Ning Zhengxiang¹
(1. Факультет пищевой и биологической инженерии, Южно-Китайский технологический университет, Гуанчжоу, Гуандун 510640; 2. Институт химической инженерии, Южно-Китайский технологический университет, Гуанчжоу, Гуандун 510640)
Абстрактный
Дигидромирицетин (ДМИ или ДГМ) является важным флавоноидом со значительной антиоксидантной активностью. Изменения растворимости определялись с использованием метода растворения и взвешивания, а изменения химической структуры изучались с использованием УФ-видимой спектроскопии. Результаты показывают, что раствор дигидромирицетина склонен к окислению, что делает его относительно нестабильным. Он остается стабильным в условиях, не превышающих 100°C, при времени нагревания менее 30 минут и в кислых или нейтральных условиях pH. Однако ионы переходных металлов, такие как Al³⁺, Fe³⁺ и Cu²⁺, катализируют окисление дигидромирицетина.
Ключевые слова: Дигидромирицетин; Спектроскопия; Значение pH; Химическая структура; Стабильность
1.Введение
Дигидромирицетин (3,5,7,3’,4’,5’-гексагидрокси-2,3-дигидрофлавонол, дигидромирицетин) — полифенольный флавоноид, широко распространенный в растениях семейства Vinaceae, особенно в роде Ampelopsis. В молодых стеблях и листьях растений Ampelopsis его содержание может достигать 20–28 % от сухого веса, а в молодых листьях его концентрация еще выше. Было показано, что продукты, изготовленные из этих листьев, такие как виноградный чай, обладают противовоспалительным, противокашлевым, отхаркивающим, анальгезирующим, антибактериальным, антигипертензивным, гиполипидемическим, противораковым и гепатопротекторным действием. Кроме того, дигидромирицетин проявляет превосходные консервирующие и антиоксидантные свойства, демонстрируя потенциал нового натурального консерванта и антиоксиданта с широкими перспективами развития.
Учитывая уникальные эффекты Ampelopsis, исследования по экстракции и физиологической активности дигидромирицетина становятся все более активными. Текущие исследования сосредоточены в основном на двух аспектах: методы экстракции растворителем, включая экстракцию сложным органическим растворителем и водой, и хроматографические методы, в первую очередь экстракцию макропористой адсорбционной смолой.
Флавоноидные соединения обычно демонстрируют спектры поглощения в УФ-видимом диапазоне, и УФ-видимая спектроскопия может точно и быстро обнаруживать изменения в их химической структуре. Поэтому в этом исследовании в первую очередь использовалась УФ-видимая спектроскопия для изучения влияния pH, температуры и ионов металлов на стабильность химической структуры, растворимость и цвет дигидромирицетина, чтобы обеспечить основу для его применения в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности.
2.Материалы и методы
2.1Экспериментальные материалы, приборы и реагенты
· Материалы: Молодые листья ампелопсиса, собранные на горе Байюнь, провинция Гуандун, идентифицированы по литературным данным.
· Приборы: УФ-видимый спектрофотометр, электронные весы, термостатический прибор.
· Реагенты: Все использованные химические реагенты были аналитической степени чистоты.
2.2Экспериментальные методы
2.2.1Экстракция и получение дигидромирицетина
Высушенные молодые листья Ampelopsis кипятили с водой, концентрировали и фильтровали. Раствор оставляли стоять до тех пор, пока не выпадали бледно-желтые кристаллические частицы, которые затем фильтровали в вакууме и высушивали, чтобы получить сырой продукт. Этот сырой продукт извлекали с помощью экстрактора Сокслета, а раствор нижнего слоя концентрировали. Концентрированный раствор разбавляли дистиллированной водой (1:100 по массе), фильтровали и оставляли стоять, что приводило к осаждению белых кристаллов. Кристаллы перекристаллизовывали несколько раз, чтобы получить мелкие белые игольчатые кристаллы, идентифицированные как дигидромирицетин с чистотой 95%, определенной с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).
2.2.2Определение термической стабильности дигидромирицетина в водном растворе
0,5 г дигидромирицетина (чистота > 95%) растворяли в 900 мл воды и кипятили. Образцы отбирали каждые 5 минут до 600 минут, разбавляли до 25 мл и сканировали в диапазоне длин волн 200-800 нм.
2.2.3Определение влияния pH на стабильность дигидромирицетина
1,0-1,5 г дигидромирицетина (чистота > 95%) растворяли в водных растворах с различными значениями pH, нагревали до 100°C в течение 5 минут для растворения, затем охлаждали до комнатной температуры. Через 72 часа наблюдали кристаллическое состояние, цвет и окраску супернатанта. Образцы фильтровали в вакууме, и измеряли массу остатка для расчета растворимости дигидромирицетина при различных значениях pH. Супернатант сканировали в диапазоне длин волн 220-800 нм для сравнения стабильности при различных уровнях pH.
2.2.4Выявление влияния ионов металлов на стабильность дигидромирицетина
Около 0,05 г дигидромирицетина (чистота > 95%) растворяли в 2000 мл дистиллированной воды. Брали образцы по 50 мл и добавляли 1 мл 0,1 моль/л раствора ионов металла. Смесь оставляли на 6 часов, а затем сканировали в диапазоне длин волн 200-800 нм.
3. Результаты и обсуждение
3.1 Термическая стабильность дигидромирицетина в водном растворе
Термическая стабильность дигидромирицетина тесно связана со временем. Как показано на рисунке 1а, после нагревания раствора дигидромирицетина при 100 °C в течение 30 минут не наблюдалось никаких изменений в УФ-видимом спектре. Однако после 35 минут нагрева произошли значительные изменения. Пик поглощения при 294 нм и плечо около 324 нм остались неизменными, но высота пика уменьшилась, и начало появляться дополнительное поглощение в диапазоне 350-400 нм. Цвет раствора заметно потемнел, что указывает на изменение конфигурации дигидромирицетина, возможно, из-за окисления. Дальнейшие исследования показали, что температура плавления дигидромирицетина составляет около 245 °C. За пределами этой температуры происходит разложение. Однако в сухих условиях и ниже этой температуры дигидромирицетин демонстрирует хорошую термическую стабильность.
3.2 Влияние pH на стабильность дигидромирицетина
Как показано на рисунках 2–4, УФ-видимый спектр дигидромирицетина значительно изменяется с ростом pH. В кислых условиях (pH 2,0–3,5) дигидромирицетин демонстрирует характерный пик поглощения при 294 нм с плечом около 324 нм. В видимой области света не наблюдается существенного поглощения, что указывает на то, что конфигурация дигидромирицетина стабильна в кислых условиях. В нейтральных условиях пик поглощения при 294 нм уменьшается, в то время как плечо при 324 нм увеличивается, что указывает на частичные изменения конфигурации дигидромирицетина. В щелочных условиях пик поглощения при 294 нм исчезает, плечо при 324 нм увеличивается, и появляется новый пик поглощения около 498 нм, что указывает на значительное изменение конфигурации дигидромирицетина.
На основании этих результатов рекомендуется использовать и хранить дигидромирицетин в кислых или нейтральных условиях (pH < 7,0) для сохранения его антиоксидантных свойств.
3.3 Влияние ионов металлов на стабильность дигидромирицетина
Ионы металлов в пищевом сырье и обработке могут влиять на стабильность дигидромирицетина. Исследование показало, что дигидромирицетин по-разному реагирует на различные ионы металлов. Ионы переходных металлов, такие как Al³⁺, Fe³⁺ и Cu²⁺, значительно изменяют спектр поглощения дигидромирицетина, что приводит к изменениям в его структуре из-за окислительных реакций.
4. Заключение
1. ДМИ или ДГМ становятся нестабильными в водных растворах с увеличением времени и температуры, подвергаясь необратимому окислению. Рекомендуется избегать чрезмерного нагревания во время экстракции и обработки, поддерживая время кипения менее 30 минут.
2. pH является решающим фактором, влияющим на стабильность дигидромирицетина. Кислотные или нейтральные условия (pH < 7,0) подходят для применения и сохранения дигидромирицетина.
3. Ионы металлов, такие как Al³⁺, Fe³⁺ и Cu²⁺, следует избегать во время экстракции и применения дигидромирицетина из-за их каталитического воздействия на окисление дигидромирицетина.
Ссылки:
1.Чжан Юшэн, Ян Вэйли, Сюн Хаопин. «Определение мирицетина в растениях ампелопсиса методом ОФ-ВЭЖХ». Китайская травяная медицина, 2001.
2.Хэ Гуйся, Пэй Ган, Чжоу Тианда и др. «Определение общего содержания флавоноидов и дигидромирицетина в ампелопсисе». Китайский журнал китайской фармакологии, 2000.
...
