不同条件下邻苯二酚及其衍生物捕获自由基性能研究.pdf

第41卷第9期
化工技术与开发
Vol 41 No9
2012年9月
Technology Development of Chemical Industry
Sep.2012
承究与子发
不同条件下邻苯二酚及其衍生物捕获自由基性能研究
渠畅,潘晶,庄长福,张加研,田珩,秦永剑
(1.西南林业大学材料工程学院,云南昆明650224;
2.广西民族大学,广西林产化学与工程重点实验室,广西南宁530006)
摘要:通过研究邻苯二酚及其衍生物清除ABTS'?自由基的实验,对其ICso进行比较,分析分子结构和环境
因素影响郐苯二酚衍生物的抗氧化活性的规律。结果发现,咖啡酸和邻柒二酚的抗氧化性较强,冰醋酸环境清除
能力基本不变,吡啶环境增强抗氧化性。
关键词:邻苯二酚;抗氧化;ABTS;
中图分类号:0625.31
文献标志码:A
文章编号:1671-9905(2012)09-000-03
抗氧化剂和氧自由基方面的研究是近年来生物物的溶剂的酸碱性,在不同条件下研究这些化合物
化学和医学界非常引人关注的领域。自由基与人的的抗氧化性
病理生理有密切关系,防止自由基的氧化作用,对
防治疾病保障健康具有积极意义。自由基可通过1实验部分
体内抗氧化剂来清除,但机体内抗氧化剂往往不足,1.1材料与仪器
所以寻找外源性抗氧化剂对于预防疾病发生和保持
精密电子天平JJ200,紫外可见分光光度计TU-
机体健康是十分有益的叫。
180
研究发现多酚类化合物可以延缓肿瘤的发作
邻苯二酚,4-甲基儿茶酚,咖啡酸,对叔丁基邻
减慢肿瘤的形成,提高认知功能,抑制低密度蛋白氧苯二酚,ABTS,无水乙醇,冰乙酸,吡啶,过硫酸钾
化及抑制血小板凝集等功能,这些功能都与酚羟(均为分析纯)。
基的抗氧化性能有关。具有邻二酚羟基的酚类化合
1.2试样制备
物是高效抗氧化剂。邻二酚羟基的邻位酚羟基形成
称取一定质量的邻苯二酚、4-甲基儿茶酚、对叔
分子内氢键,有利于酚氧自由基的稳定;邻二酚羟基
丁基邻萃二酚、咖啡酸,分别用无水乙醇溶解并定容
的酚羟基与氧自由基反应形成共振稳定的半醌式自
至100mL,制成样品母液,得到母液浓度为0.1mM
由基而中断链式反应。抗氧化剂形成半醌式自由
分别取3组0.8、1.2、1.6、2.0、2.4mL0.1mM的母液于
基越稳定,其清除自由基的能力就越强。
5个10mL的容量瓶中作为样品待测液。
在不同环境下,抗氧化剂的活性也有很大变化。
gold等人研究发现,同一抗氧化剂在不同的溶剂1.3ABTS'?清除能力测定
中与相同自由基反应的速率常数差别很大S。Nau
配制ABIS?储备液:配制4.0mM的ABTS
等人报道在模拟生物膜体系中,随着pH值的降低,
及1.41mM的K3S20的蒸馏水溶液2.0mL,在室
维生素C的抗氧化活性增强。
温、避光条件下静置16h。配制ABTS*?测定液:
本文首先研究邻苯二酚及其行生物(4-甲基儿将ABIS?储备液用无水乙醇稀释至100mL,使
茶酚、对叔丁基邻苯二酚和咖啡酸)捕获ABTS?自AB7S'·溶液终浓度约80从。
由基的性能,然后通过改变溶解邻苯二酚及其衍生
测定:取2 ML ABTS?测定液及2mL样品待测
液加入同一比色管中,震荡摇匀30min后,测定其
基金项目:云南省自然科学基金(20102Z0093),云南省教育厅大学生创新基金(50106010),广西林产化学与工程重点实验室开放
基金(CXFC11-06
作者简介:渠畅(1990-),男,山东枣庄人,研究方向:主要从事林产化工研究
通讯联系人:庄长福(1979-),男,吉林通榆人,博士,研究方向:主要从事林产化工研究,E- mail: cfzhuang1630163.cm
收稿日期:2012-06-25
化
技术与开发
第41卷
在734m波长处的吸光度(Abs),再测定2.0mL.ABTS'?作用达到平衡时捕获ABTS'?时的ICcs,列
ABTS*?溶液与2.0mL无水乙醇的吸光度(Absn)于表1。由图2及表1中的数据,可以看到这4种
作为空白组。每隔一段时间测定1次,至2次所测抗氧化剂在冰醋酸-乙醇溶液中时相对抗氧化能力
相差10%以内反应达到平衡,每组均为3次平行测的ICs和在乙醇中变化不大。这说明酸的加入减弱
量平均值。ABTS?清除率按以下公式计算:
了抗氧化性。这是因为冰醋酸和抗氧化剂本身都是
ABTS*/%=(ABS-ABS, a.)/Abs
氢原子给予体,一方面冰醋酸抑制了邻苯二酚及其
以乙醇为溶剂溶解邻苯二酚及其衍生物,测衍生物OH给出氢离子的能力,而另一方面冰醋酸
试捕获ABIS'?的能力,然后在反应体系中引入醋作为氢原子给予体也电离出一部分氢离子,从而使
酸和吡啶,分别使其浓度达到130mM,并测试捕获邻苯二酚及其衍生物的C。值基本不变。
ABTS?的能力
2结果与分析
2.1乙醇溶剂中邻苯二酚及其衍生物与ABTS?的
反应
由图1邻苯二酚及其衍生物在乙醇中
0040
ABTS'?作用达到平衡时捕获ABTS'?时的ICs0,列
一对叔丁基邻苯二酚
4-卩基儿茶酚
于表1。根据表1中的数据,可以发现在无水乙醇
一邻苯…:酚
咖啡酸
溶剂中,捕获ABIS'?的相对抗氧化能力顺序为:咖
啡酸>邻苯二酚>4-甲基儿茶酚>对叔丁基邻苯二
Concentration of antioxidants/u M
酚。这是和抗氧化剂的结构有关。邻位酚羟基可以
图2邻苯二酚及其衍生物-酸-ABTS?
形成分子内氢鍵,有利于生产更稳定的酚氧自由基,23碱性条件下邻苯二酚及其衍生物与ABTS'·的
抗氧化剂形成的自由基越稳定,其清除自由基的能力
反应
就越强。由于咖啡酸貝有较大的共轭体系,其羟基与
由图3邻苯二酚及其衍生物在吡啶中与
ABIS反应后形成的自由基可被大的共轭体系所稳ABHS'·作用达到平衡时捕获ABTS'?的ICco,列于
定,此外,咖啡酸中的取代基的双键增强了共轭效应,表1。由图3中的数据,可以发现在吡啶-乙醇溶液
使酚羟基的氢离子更容易离去,因此捕获自由基的能中,邻苯二酚及其行生物捕获ABTS?的ICo值比
力最强。而甲基和叔丁基取代基在共轭基团中是吸在乙醇溶液中减小很多,这说明吡啶的加入,増强了
电子基团,使酚羟基的氢离子不容易被脱去,叔丁基抗氧化剂的清除自由基的能力。这是由于在吡啶的
的吸电子效应还强于甲基,更不容易脱去氢离子。
碱性条件下,促进抗氧化剂更容易电离出気离子,从
100
而使邻苯二酚及其衍生物的ICs。值减小,清除自由
80
基能力增强。
60
00
40
对叔丁基邻苯二酚
4甲基儿茶酚
对权丁基邻苯二酚
Concentration of antioxidants/w M
一印基儿茶酚
邻苯二酚
图1邻苯二酚及其衍生物-醇-ABTS
2.2酸性条件下邻苯二酚及其行生物与ABTS?的
反应
由图2邻苯二酚及其衍生物在冰醋酸中与
图3邻苯二酚及其衍生物-碱