表兒茶素的碳?；男约捌渥贤馕蘸涂寡趸钚?/h1>
2024-07-10 11:20:04雷響張閩峰林輝王麗麗鄭德勇
茶葉科學(xué) 2024年3期
雷響 張閩峰 林輝 王麗麗 鄭德勇
摘要：為增強(qiáng)表兒茶素衍生物的紫外吸收性能、改善其在油脂等非極性溶劑中的溶解度，以甲烷磺酸為溶劑和催化劑，由表兒茶素和對羥基苯甲酸合成了2，2'-二（對羥基苯甲酮基）-表兒茶素，經(jīng)柱層析分離得到目標(biāo)產(chǎn)物，采用高效液相色譜（HPLC）驗(yàn)證純度，運(yùn)用紫外-可見光（UV-vis）光譜、傅里葉變換紅外（FT-IR）光譜、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）和核磁共振（NMR）波譜等表征手段確證目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。評價(jià)了2，2'-二（對羥基苯甲酮基）-表兒茶素的紫外吸收性能，以及對2，2-聯(lián)氮-二（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽陽離子自由基、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和超氧陰離子自由基清除能力。結(jié)果表明，合成的2，2'-二（對羥基苯甲酮基）-表兒茶素與常用紫外線吸收劑4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯（OMC）具有相似的紫外吸收范圍和相當(dāng)?shù)哪栁庀禂?shù)，有望成為一種性能優(yōu)良的UVB波段紫外線吸收劑；2，2'-二（對羥基苯甲酮基）-表兒茶素具有良好的體外抗氧化活性，其體外抗氧化能力高于維生素C（VC）、略低于表兒茶素，有望應(yīng)用于化妝品領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞：表兒茶素；碳?；?；改性；紫外吸收；化妝品
中圖分類號：S571.1；Q946.84+1?????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????????? 文章編號：1000-369X（2024）03-493-08
Carbonylation Modification of Epicatechin and Its Activities of UV Absorption and Antioxidant
LEI Xiang1，2， ZHANG Minfeng1， LIN Hui1， WANG Lili1， ZHENG Deyong1，3*
1. College of Material Engineering， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou 350002， China;
2. Law School， Fujian University of Technology， Fuzhou 350118， China;
3. National Forestry and Grassland Administration Key Laboratory of Plant Fiber Functional Materials， Fuzhou 350002， China
Abstract： In order to enhance the UV absorption characteristic of epicatechin derivatives and improve their solubility in non-polar solvents such as oils and fats， 2，2'-di（p-hydroxybenzocarbonyl）-epicatechin was synthesized from epicatechin and p-hydroxybenzoic acid using methane sulfonic acid as solvent and catalyst. The target products were separated by column chromatography， and the purity was verified by high performance liquid chromatography （HPLC）， and the structure of the target products were verified by UV-vis， FT-IR， 1H NMR， 13C NMR， LC-MS spectroscopy. The UV absorption characteristic of 2，2'-di（p-hydroxybenzocarbonyl）-epicatechin and its ability to scavenge ABTS+·， DPPH· and O2-· were evaluated. The results show that the synthesized 2，2'-di（p-hydroxybenzocarbonyl）-epicatechin had similar UV absorption and comparable molar absorptivity to OMC， the commonly used UV absorber， and is expected to be an excellent UV absorber in the UVB band. 2，2'-di（p-hydroxybenzocarbonyl）-epicatechin had good antioxidant activity in vitro， and its antioxidant capacity in vitro was higher than that of VC and slightly lower than that of epicatechin， which is expected to be used for cosmetic applications.
Keywords： epicatechin， carbonylation， modification， UV absorption， cosmetic
兒茶素類化合物是茶葉中茶多酚（Tea polyphenols，TP）的主要物質(zhì)，可以有效清除氧自由基和脂類自由基，是一種理想的天然抗氧化劑[1-2]，兒茶素類物質(zhì)還對紫外線B（Ultraviolet radiation B，UVB，波長280～320 nm）具有一定吸收能力[3]，將其添加至護(hù)膚品中，可以在起到防紫外線作用的同時(shí)，使護(hù)膚品兼具保濕、美白、護(hù)膚、抗氧化及延緩衰老等多重功效[4-5]。由兒茶素類物質(zhì)的分子構(gòu)效關(guān)系可知，其對紫外線的吸收能力源于分子結(jié)構(gòu)中的芳香環(huán)及其共軛體系，但共軛體系較小，因此其對中長波紫外線的吸收性能不強(qiáng)。若要增強(qiáng)兒茶素類物質(zhì)對紫外線的吸收性能，需要增大衍生化產(chǎn)物分子的共軛體系，同時(shí)保留其獨(dú)特酚羥基結(jié)構(gòu)以維持優(yōu)良的抗氧化特性，從而通過分子設(shè)計(jì)、合成出兼具良好抗氧化活性、紫外線吸收性能和脂溶性的兒茶素類物質(zhì)。
然而，兒茶素類物質(zhì)由于其苯環(huán)結(jié)構(gòu)上直接鏈接了多個(gè)酚羥基，有較強(qiáng)的還原性，容易被氧氣、高錳酸鉀、過氧化氫等強(qiáng)氧化性物質(zhì)氧化，或發(fā)生分子聚合，增加了對其結(jié)構(gòu)修飾的難度。許多研究者進(jìn)行了相關(guān)的嘗試，王巧娥等[6]通過氧酰化法在茶多酚分子結(jié)構(gòu)中引入脂肪長鏈，制備一系列含不同直鏈脂肪基團(tuán)的脂溶性茶多酚（Lipid-soluble tea polyphenols，LTP），顯著提高了其在油脂中的溶解度，且抗脂質(zhì)過氧化性能優(yōu)于等質(zhì)量的特丁基對苯二酚（Tertiary butylhydroquinone，TBHQ）[7]。但直接通過茶多酚的酚羥基引入?；纬甚ユI會減少酚羥基數(shù)量，降低了衍生產(chǎn)物的抗氧化性能，為了更好地保護(hù)和利用酚羥基，Dutta等[8]在表兒茶素（Epicatechin，EC）的C4位置引入間苯二酚和間苯三酚以增加酚羥基數(shù)目，結(jié)果顯示，增加了酚羥基數(shù)目的衍生物對核糖核酸酶A抑制活性有效增強(qiáng)，并發(fā)現(xiàn)4-（2，4，6-間苯三酚）-表兒茶素和4-（2，4-間苯二酚）-表兒茶素兩種化合物可以抑制由血管生長素導(dǎo)致的血管生長。盧聰聰[9]比較了通過碳?；苽涞闹苄圆瓒喾?、氧?；疞TP和其他脂溶性抗氧化劑的性能，結(jié)果表明，碳?；疞TP較氧?；疞TP具有更強(qiáng)的脂溶性，同時(shí)由于碳?；疞TP沒有損失酚羥基，使其在具有良好脂溶性的同時(shí)，其抑制脂質(zhì)過氧化作用也優(yōu)于氧酰化LTP。
通過分析EC分子結(jié)構(gòu)中A環(huán)和C環(huán)的活性位置，以EC為底物，利用對羥基苯甲酸在酸性條件下的碳?；磻?yīng)，經(jīng)弗里德-克拉夫茨（Friedel-Crafts）反應(yīng)合成2，2'-二（對羥基苯甲酮基）-表兒茶素[2，2'-di（p-hydroxybenzocarbonyl）
-epicatechin，DHBC-EC]，可以達(dá)到在延長EC共軛體系長度，同時(shí)完全保留EC獨(dú)特酚羥基結(jié)構(gòu)的目標(biāo)。Friedel-Crafts反應(yīng)常以硫酸為催化劑在有機(jī)溶劑中進(jìn)行，但硫酸是一種強(qiáng)氧化性無機(jī)酸，會使高價(jià)值的EC發(fā)生激烈的氧化、降解和聚合等作用，反應(yīng)的選擇性很低，難以從反應(yīng)產(chǎn)物中分離出目標(biāo)產(chǎn)物。甲烷磺酸對Friedel-Crafts反應(yīng)有良好催化作用[10]，其氧化性低、摩爾質(zhì)量小，且熱穩(wěn)定性高，是反應(yīng)體系的良溶劑，因此將甲烷磺酸用作本反應(yīng)的溶劑和催化劑，可減少副反應(yīng)，以提高目標(biāo)產(chǎn)物得率，此外，甲烷磺酸也容易從反應(yīng)產(chǎn)物中分離純化出來、可循環(huán)使用。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
EC（純度≥95%，HPLC）購自上海融禾醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司；對羥基苯甲酸、甲烷磺酸、甲醇、L-抗壞血酸、冰醋酸、鄰苯三酚、4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯（Ethylhexyl methoxycinnamate，OMC）、三羥甲氧氨基甲烷（Tris）、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2，2-聯(lián)氮-二（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）等均為分析純試劑，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；氘代二甲基亞砜（DMSO-d6）色譜純，購自上海麥克林生化科技有限公司。
WRS-2微機(jī)熔點(diǎn)儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司；UVmini-1280紫外-可見光分光光度計(jì)，島津儀器（蘇州）有限公司；Vertex 70型傅里葉變換紅外光譜分析儀、Bruker AVANCE NEO 600型核磁共振譜儀，德國布魯克光譜儀器公司；KQ-400DE數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；GX-2015型高精度恒溫水浴槽，南京先歐儀器制造有限公司；SCIENTZ-18N型冷凍干燥機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司；1260-6520B系列LC-QTOF-MS高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，安捷倫科技（上海）有限公司。
1.2 目標(biāo)產(chǎn)物的合成
EC和對羥基苯甲酸在甲烷磺酸作用下反應(yīng)生成DHBC-EC（圖1）。在帶有溫度計(jì)的雙口圓底燒瓶中加入1.451 g EC（5 mmol）、0.828 g對羥基苯甲酸（6 mmol）和4.710 mL甲烷磺酸（70 mmol），混合后磁力攪拌水浴加熱至40 ℃，保溫反應(yīng)2 h，每30 min通過薄層色譜（Thin layer chromatograhpy，TLC）監(jiān)測反應(yīng)情況。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，將反應(yīng)液倒入10 mL冰水混合物中，可見析出紅色固體，真空抽濾，濾餅依次用10 mL 5% NaHCO3水溶液洗滌3次、10 mL蒸餾水洗滌3次至pH為中性，再次真空抽濾后冷凍干燥4 h得粗產(chǎn)物。
粗產(chǎn)物經(jīng)硅膠柱色譜分離純化：取120 g柱層析硅膠（100～200目）濕法裝柱，用10 mL洗脫液溶解上述粗產(chǎn)物（1.47 g），配制成質(zhì)量濃度為147 g·L-1的溶液，轉(zhuǎn)移至層析柱石英砂表面，加入洗脫劑（V石油醚∶V乙酸乙酯=75∶25）進(jìn)行柱層析，每30 mL收集洗脫液。
用TLC追蹤洗脫液組分[6]：粗產(chǎn)物用甲醇溶解，以石油醚和乙酸乙酯（V石油醚∶V乙酸乙酯=
50∶50）為展開劑，經(jīng)硅膠板（50 mm×100 mm，0.5 mm）層析分離，層析板用新配制的1%香草醛硫酸溶液顯色，測得目標(biāo)產(chǎn)物DHBC-EC的Rf值為0.478。
將含有目標(biāo)產(chǎn)物的洗脫液合并，經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收洗脫劑，得到淡黃色晶狀DHBC-EC。純化產(chǎn)物用甲醇定容，采用HPLC法測定DHBC-EC的純度。
1.3 產(chǎn)物表征
1.3.1 熔點(diǎn)測定
將干燥的樣品研磨成粉末，在毛細(xì)管中均勻緊實(shí)裝填樣品、高度約為5 mm，用微機(jī)熔點(diǎn)儀測定初熔點(diǎn)和終熔點(diǎn)，并計(jì)算熔距，每個(gè)樣品測量3次。
1.3.2 紅外光譜和核磁共振波譜測定
將干燥的樣品與溴化鉀按質(zhì)量比1∶100研磨壓片，分析產(chǎn)物的FT-IR透射光譜（掃描范圍400～4 000 cm-1）。將10 mg樣品充分溶解于0.9 mL DMSO-d6中，在25 ℃下測定樣品的1H NMR和13C NMR波譜。測定溫度300 K，1H NMR弛豫延遲時(shí)間8 s，采樣時(shí)間4 s，13C NMR脈沖延遲時(shí)間2.5 s，采樣時(shí)間1.7 s。
1.3.3 液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用分析
色譜條件：Agilent SB-C8色譜柱（4.6 mm×
100 mm，5 μm），流動相A為醋酸甲醇溶液（V醋酸∶V甲醇=1∶99），B相為醋酸水溶液（V醋酸∶
V水=1∶99）。流動相程序性變化為0～10 min，A相40%；10～40 min，A相由40%變?yōu)?5%；40～45 min，A相由85%變?yōu)?0%；45～50 min，A相由90%變?yōu)?8%；50～55 min，A相為98%，55～60 min，A相由98%變?yōu)?0%。進(jìn)樣量為 5 μL，流速為0.8 mL·min-1，柱溫為25 ℃，檢測波長為278 nm。
質(zhì)譜分析采用Agilent 1260-6520 B，離子源為電噴霧（EIS），含正離子和負(fù)離子模式，質(zhì)荷比為100～1 000 m/z，樣品溶液濃度為1 mmol·L-1。
1.3.4 紫外吸收光譜分析
以溶劑為空白對照，在200～400 nm掃描目標(biāo)產(chǎn)物的紫外吸收光譜；配制濃度為1.0 mmol·L-1的EC、DHBC-EC和OMC儲備液，儲備液稀釋10倍后，用1 cm比色皿分別測定最大吸收峰處的吸光度A，根據(jù)公式（1）計(jì)算摩爾吸光系數(shù)ε[11]。
A=ε×l×c··························（1）
式中，A為吸光度；ε為摩爾吸光系數(shù)，單位為L·cm-1·mol-1；l為吸收層厚度，單位為cm；c為吸光物質(zhì)的濃度，單位為mol·L-1。
1.3.5 體外抗氧化活性測定
以維生素C（VC）標(biāo)準(zhǔn)品為對照，評價(jià)EC和DHBC-EC清除ABTS+·、DPPH·和超氧陰離子自由基（O2-·）的能力[12-14]。上述不同濃度樣品的抗氧化性能測定重復(fù)3次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±SD）表示。
2 結(jié)果與分析
2.1 結(jié)構(gòu)表征結(jié)果
2，2'-二（對羥基苯甲酮基）-表兒茶素：淡黃色晶狀固體（CH3COOC2H5）；0.486 2 g，產(chǎn)率為23.72%，純度為99.76%（HPLC）；熔點(diǎn)為122.9～123.7 ℃；微溶于乙醚，溶于石油醚（30～60 ℃）、丙酮、甲醇、乙酸乙酯；UV（MeOH）λmax（log ε）：213（18.42），280（15.82），310（15.23）nm；HR-EI-MS：m/z 531.128 6 [M+H]+（Calculated for C29H22O10，530.479 0）；IR（KBr）νmax：3 491～3 390（b，vs，vO-H）、1 654（vs，vC=O）、1 623（vs）、1 559（s）、1 346（vs）、1 311（vs）、1 250（vs）、1 033（vs） cm-1；1 H NMR（600 MHz，DMSO-d6）δ：10.29（1H，s），9.68（3H，t），9.48（2H，m），7.46～7.47（4H，dt），6.95（1H，s），6.80（4H，dd），6.75（1H，s），5.89～5.91（1H，d），5.08（1H，s），4.86～4.88（2H，m），2.56～2.81（2H，m）；13C NMR（151 MHz，DMSO-d6）δ：28.13，67.71，85.77，107.69，112.70，115.20，118.53，119.45，125.16，129.48，132.69，139.37，152.46，152.67，157.16，199.49。波譜數(shù)據(jù)與分子結(jié)構(gòu)相符合。
2.2 紫外吸收性能分析
由圖2可知，DHBC-EC在250～350 nm的較寬波長范圍內(nèi)有較強(qiáng)紫外吸收，并在280 nm和310 nm處有吸收峰值，其摩爾吸光系數(shù)分別為1.58×104、1.52×104 L·cm-1·mol-1。而EC的紫外吸收波長范圍為250～300 nm、最大吸收峰處摩爾吸光系數(shù)為1.21×104 L·cm-1·mol-1，說明經(jīng)衍生化后，產(chǎn)物的紫外吸收光譜的強(qiáng)吸收帶寬顯著展寬、吸收強(qiáng)度顯著提高。與常用紫外吸收劑OMC相比較，二者具有相似的紫外吸收范圍（260～350 nm），均完全覆蓋了對皮膚傷害最大的UVB波段（260～320 nm），DHBC-EC在280 nm和310 nm處的摩爾吸光系數(shù)均高于OMC（1.52×104 L·cm-1·mol-1）?？梢姡珽C經(jīng)衍生化反應(yīng)，在其分子A環(huán)和C環(huán)分別接入1個(gè)對羥基苯甲酮基團(tuán)，延長了EC中芳香環(huán)的共軛體系，顯著提高了產(chǎn)物的紫外吸收性能，得到的DHBC-EC是一種優(yōu)良的UVB波段紫外吸收劑。
2.3 體外抗氧化活性分析
2.3.1 ABTS+·清除能力
由圖3所示，EC和DHBC-EC對于清除ABTS+·均具有明顯效果[12]，二者清除ABTS+·的半數(shù)抑制濃度（IC50）分別為32.16、36.17 μmol·L-1；當(dāng)樣品濃度為125 μmol·L-1時(shí)，二者對ABTS+·清除率均達(dá)到85%以上，而相同濃度下VC對ABTS+·清除率為76.4%，可見，EC和DHBC-EC對于ABTS+·清除能力均強(qiáng)于VC。
2.3.2 DPPH·清除能力
由圖4可知，EC和DHBC-EC對DPPH·都有較好的清除能力，二者清除DPPH·的IC50分別為28.31 μmol·L-1和39.16 μmol·L-1。對比而言，EC清除DPPH·的能力稍強(qiáng)于DHBC-EC，均明顯好于VC的清除效果。當(dāng)樣品濃度為125 μmol·L-1時(shí)，二者對DPPH·清除率均能達(dá)到90%以上[14]。
2.3.3 O2-·清除能力
鄰苯三酚（Pyrogallol）在弱堿性環(huán)境下會發(fā)生自氧化，產(chǎn)生O2-·及有色中間物質(zhì)。通過測量鄰苯三酚的自氧化速率，可間接得到抗氧化劑對O2-·的清除率。如圖5所示，EC對鄰苯三酚（25 μmol·L-1）自氧化的抑制作用比DHBC-EC和VC更明顯，對O2-·清除率清除能力最強(qiáng)。經(jīng)測定（圖6），EC、DHBC-EC和VC清除O2-·的IC50值分別為23.66、46.86 μmol·L-1和59.78 μmol·L-1，說明清除O2-·的能力由強(qiáng)到弱排序?yàn)镋C＞DHBC-EC＞VC。當(dāng)樣品濃度為
125 μmol·L-1時(shí)，EC和DHBC-EC清除O2-·的效果更好[15]。
3 討論
本研究對EC分子修飾合成了DHBC-EC。目標(biāo)產(chǎn)物經(jīng)HPLC驗(yàn)證純度，利用IR、LC-MS、1 H NMR和13 C NMR等技術(shù)確定了目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。
研究表明，EC的紫外吸收波長范圍為250～300 nm、最大吸收峰處摩爾吸光系數(shù)為1.21×104 L·cm-1·mol-1。而通過分別在EC分
子中的A環(huán)和C環(huán)引入苯?；繕?biāo)產(chǎn)物DHBC-EC的分子中含有兩個(gè)類似二苯甲酮的結(jié)構(gòu)，延長了其共軛體系的長度，使DHBC-EC在波長為250～350 nm有較強(qiáng)紫外吸收，并在280 nm和310 nm處有吸收峰值，其摩爾吸光系數(shù)分別為1.58×104、1.52×104 L·cm-1·mol-1，可見經(jīng)衍生化得到的目標(biāo)產(chǎn)物的紫外吸收光譜的強(qiáng)吸收帶寬顯著展寬、吸收強(qiáng)度顯著提高。DHBC-EC與常用紫外吸收劑OMC相比，具有相似的紫外吸收范圍（260～350 nm），均完全覆蓋了對皮膚傷害最大的UVB波段（260～320 nm）。EC經(jīng)衍生化反應(yīng)，在其分子A環(huán)和C環(huán)分別接入1個(gè)對羥基苯甲酮基團(tuán)，延長了EC中芳香環(huán)的共軛體系，顯著提高了產(chǎn)物的紫外吸收性能，衍生化反應(yīng)得到的DHBC-EC是一種優(yōu)良的UVB波段紫外吸收劑?；趯BTS+·、DPPH·和O2-·等的清除能力，研究了VC、EC和DHBC-EC的體外抗氧化活性。結(jié)果表明，DHBC-EC具有良好的體外抗氧化活性，其體外抗氧化能力高于VC、略低于EC，有望在化妝品領(lǐng)域開發(fā)應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，二苯甲酮類化合物結(jié)構(gòu)中酚羥基的數(shù)目和位置對其清除自由基的能力有決定性影響，與EC相比，雖然通過碳酰化改性增加了DHBC-EC分子中酚羥基數(shù)目，但DHBC-EC分子中新增的酚羥基以孤立形式存在于芳香環(huán)上、酚羥基間的相互作用降低，使其抗氧化性能較EC略為降低[16]。
EC分子結(jié)構(gòu)中含有多個(gè)羥基，還原性很強(qiáng)，與氧氣接觸容易被氧化、聚合，在本研究的試驗(yàn)反應(yīng)條件下，并沒有排除氧氣的影響，因此，合成產(chǎn)物中含有一定量的因EC氧化生成的醌類物質(zhì)和EC的聚合物。由于對DHBC-EC相關(guān)分子結(jié)構(gòu)和性能的研究是基于純化產(chǎn)物的，對本研究結(jié)果和結(jié)論并無影響，但副反應(yīng)的存在會降低目標(biāo)產(chǎn)物的得率，還可能造成分離純化的困難，在未來的研究中，可優(yōu)化反應(yīng)條件以進(jìn)一步抑制副反應(yīng)的發(fā)生、提高目標(biāo)產(chǎn)物得率，以降低生產(chǎn)成本。
參考文獻(xiàn)
244馮嬌， 劉光榮， 朱文驛， 等. 具有防曬功能的植物源成分研究進(jìn)展[J]. 日用化學(xué)品科學(xué)， 2018， 41（1）： 40-44.
Feng J， Liu G R， Zhu W Y， et al. Research progress on sunscreen ingredients from plants [J]. Detergent & Cosmetics， 2018， 41（1）： 40-44.
245張志敏. 防曬產(chǎn)品中的抗氧化劑[J]. 日用化學(xué)品科學(xué)， 2010， 33（8）： 49-50.
Zhang Z M. Antioxidant cocktail could complement sunscreen use [J]. Detergent & Cosmetics， 2010， 33（8）： 49-50.
246劉苗. 負(fù)載白藜蘆醇納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體防曬凝膠的制備及其防曬效果評價(jià)[D]. 西安： 中國人民解放軍空軍軍醫(yī)大學(xué)， 2018.
Liu M. The preparation and protective effect of resveratrol-loaded nanostractured lipid carrier sunscreen gel [D]. Xi'an： Air Force Military Medical University， 2018.
247劉靜， 周莉君， 袁明， 等. 油茶籽油抗氧化和防紫外輻射活性分析及多酚類物質(zhì)提取研究[J]. 中國油脂， 2017， 42（10）： 130-133.
Liu J， Zhou L J， Yuan M， et al. Antioxidation and anti-ultraviolet radiation activities of oil-tea camellia seed oil and extraction of polyphenols [J]. China Oils and Fats， 2017， 42（10）： 130-133.
248黃琳， 馬爍， 趙華， 等. 茶多酚提取及其在日用化學(xué)品中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 精細(xì)石油化工， 2022， 39（1）： 64-67.
Huang L， Ma S， Zhao H， et al. Research progress on extraction of tea polyphenols and their application in daily chamical products [J]. Speciality Petrochemicals， 2022， 39（1）： 64-67.
249王巧娥， 唐安斌， 馬志紅， 等. 含不同脂肪鏈脂溶性茶多酚的合成及其抗氧化活性研究[J]. 精細(xì)化工， 2002， 19（2）： 86-89.
Wang Q E， Tang A B， Ma Z H， et al. Synthesis of liposoluble tea polyphenols with varying aliphatic groups and their antioxidation activity [J]. Fine Chemicals， 2002， 19（2）： 86-89.
250邵衛(wèi)梁， 胡天喜， 杭曉敏， 等. 不同酯化程度的脂溶性茶多酚抗氧化和抗脂質(zhì)過氧化研究[J]. 安徽醫(yī)藥， 2006， 10（12）： 904-907.
Shao W L， Hu T X， Hang X M， et al. Study on the quality index of the lipid tea polyphenols based on their effects of antioxidation and anti-lipid preoxidation in different esterification degree [J]. Anhui Medical and Pharmaceutical Journal， 2006， 10（12）： 904-907.
251Dutta S， Basak A， Dasgupta S. Synthesis and ribonuclease A inhibition activity of resorcinol and phloroglucinol derivatives of catechin and epicatechin： importance of hydroxyl groups [J]. Bioorganic Medicinal Chemistry， 2010， 18（17）： 6538-6546.
252盧聰聰. 茶多酚的化學(xué)改性和脂溶性茶多酚分離分析[D]. 上海： 上海交通大學(xué)， 2008.
Lu C C. Chemical modification on tea polyphenols and study on lipid-soluble tea polyphenols [D]. Shanghai： Shanghai Jiao Tong University， 2008.
253張芳芳， 李太襯， 姜恒， 等. 甲烷磺酸催化合成7-羥基-4-甲基香豆素[J]. 工業(yè)催化， 2009， 17（11）： 70-72.
Zhang F F， Li T C， Jiang H， et al. Synthesis of 7-hydroxy-4-methylcoumarin catalyzed by methanesulfonic acid [J]. Industrial Catalysis， 2009， 17（11）： 70-72.
254張玉銀， 叢琳， 李雪竹. 淺析無機(jī)防曬劑及其防曬機(jī)理與安全問題[J]. 當(dāng)代化工研究， 2020， 1（8）： 35-36.
Zhang Y Y， Cong L， Li X Z. Analysis of inorganic sunscreen and its sunscreen mechanism and safety [J]. Modern Chemical Research， 2020， 1（8）： 35-36.
255陳華錚， 朱凱. 兩種柑橘類精油及其主要成分的抑菌和抗氧化活性[J]. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)， 2021， 41（4）： 17-22.
Chen H Z， Zhu K. Antibacterial and antioxidant activities of two citrus essential oils and their main components [J]. Chemistry and Industry of Forest Product， 2021， 41（4）： 17-22.
256龔海波， 焦豐龍， 胡蓓娟， 等. 一種池蝶蚌多糖的分離純化、表征特性及體外抗氧化活性[J]. 南昌大學(xué)學(xué)報(bào)（理科版）， 2017， 41（2）： 166-170.
Gong H B， Jiao F L， Hu B J， et al. Purification， characterization and antioxidant activities in vitro of polysccharides from Hyriopsis schlegelii [J]. Journal of Nanchang University （Natural Science）， 2017， 41（2）： 166-170.
257潘百明， 蘇輝蘭， 梁昌祥， 等. 紫茄超氧化物歧化酶的提取及其活性測定[J]. 食品工業(yè)， 2020， 41（2）： 143-146.
Pan B M， Su H L， Liang C X， et al. SOD extraction and activity determination from purple eggplant [J]. The Food Industry， 2020， 41（2）： 143-146.
258Hu J X， Gao J Y， Zhao Z J， et al. Response surface optimization of polysaccharide extraction from Galla Chinensis and determination of its antioxidant activity in vitro [J]. Food Science and Technology， 2021， 41（1）： 188-194.
259吳劍龍， 胡學(xué)森， 馬林. 多羥基二苯甲酮的抗氧化性能研究[J]. 中山大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2010， 49（s1）： 70-74.
Wu J L， Hu X S， Ma L. The study of antioxidant activity of polyhydroxybenzophenones [J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni， 2010， 49（s1）： 70-74.
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雷響 張閩峰 林輝 王麗麗 鄭德勇
摘要：為增強(qiáng)表兒茶素衍生物的紫外吸收性能、改善其在油脂等非極性溶劑中的溶解度，以甲烷磺酸為溶劑和催化劑，由表兒茶素和對羥基苯甲酸合成了2，2'-二（對羥基苯甲酮基）-表兒茶素，經(jīng)柱層析分離得到目標(biāo)產(chǎn)物，采用高效液相色譜（HPLC）驗(yàn)證純度，運(yùn)用紫外-可見光（UV-vis）光譜、傅里葉變換紅外（FT-IR）光譜、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）和核磁共振（NMR）波譜等表征手段確證目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。評價(jià)了2，2'-二（對羥基苯甲酮基）-表兒茶素的紫外吸收性能，以及對2，2-聯(lián)氮-二（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽陽離子自由基、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和超氧陰離子自由基清除能力。結(jié)果表明，合成的2，2'-二（對羥基苯甲酮基）-表兒茶素與常用紫外線吸收劑4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯（OMC）具有相似的紫外吸收范圍和相當(dāng)?shù)哪栁庀禂?shù)，有望成為一種性能優(yōu)良的UVB波段紫外線吸收劑；2，2'-二（對羥基苯甲酮基）-表兒茶素具有良好的體外抗氧化活性，其體外抗氧化能力高于維生素C（VC）、略低于表兒茶素，有望應(yīng)用于化妝品領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞：表兒茶素；碳?；?；改性；紫外吸收；化妝品
中圖分類號：S571.1；Q946.84+1?????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????????? 文章編號：1000-369X（2024）03-493-08
Carbonylation Modification of Epicatechin and Its Activities of UV Absorption and Antioxidant
LEI Xiang1，2， ZHANG Minfeng1， LIN Hui1， WANG Lili1， ZHENG Deyong1，3*
1. College of Material Engineering， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou 350002， China;
2. Law School， Fujian University of Technology， Fuzhou 350118， China;
3. National Forestry and Grassland Administration Key Laboratory of Plant Fiber Functional Materials， Fuzhou 350002， China
Abstract： In order to enhance the UV absorption characteristic of epicatechin derivatives and improve their solubility in non-polar solvents such as oils and fats， 2，2'-di（p-hydroxybenzocarbonyl）-epicatechin was synthesized from epicatechin and p-hydroxybenzoic acid using methane sulfonic acid as solvent and catalyst. The target products were separated by column chromatography， and the purity was verified by high performance liquid chromatography （HPLC）， and the structure of the target products were verified by UV-vis， FT-IR， 1H NMR， 13C NMR， LC-MS spectroscopy. The UV absorption characteristic of 2，2'-di（p-hydroxybenzocarbonyl）-epicatechin and its ability to scavenge ABTS+·， DPPH· and O2-· were evaluated. The results show that the synthesized 2，2'-di（p-hydroxybenzocarbonyl）-epicatechin had similar UV absorption and comparable molar absorptivity to OMC， the commonly used UV absorber， and is expected to be an excellent UV absorber in the UVB band. 2，2'-di（p-hydroxybenzocarbonyl）-epicatechin had good antioxidant activity in vitro， and its antioxidant capacity in vitro was higher than that of VC and slightly lower than that of epicatechin， which is expected to be used for cosmetic applications.
Keywords： epicatechin， carbonylation， modification， UV absorption， cosmetic
兒茶素類化合物是茶葉中茶多酚（Tea polyphenols，TP）的主要物質(zhì)，可以有效清除氧自由基和脂類自由基，是一種理想的天然抗氧化劑[1-2]，兒茶素類物質(zhì)還對紫外線B（Ultraviolet radiation B，UVB，波長280～320 nm）具有一定吸收能力[3]，將其添加至護(hù)膚品中，可以在起到防紫外線作用的同時(shí)，使護(hù)膚品兼具保濕、美白、護(hù)膚、抗氧化及延緩衰老等多重功效[4-5]。由兒茶素類物質(zhì)的分子構(gòu)效關(guān)系可知，其對紫外線的吸收能力源于分子結(jié)構(gòu)中的芳香環(huán)及其共軛體系，但共軛體系較小，因此其對中長波紫外線的吸收性能不強(qiáng)。若要增強(qiáng)兒茶素類物質(zhì)對紫外線的吸收性能，需要增大衍生化產(chǎn)物分子的共軛體系，同時(shí)保留其獨(dú)特酚羥基結(jié)構(gòu)以維持優(yōu)良的抗氧化特性，從而通過分子設(shè)計(jì)、合成出兼具良好抗氧化活性、紫外線吸收性能和脂溶性的兒茶素類物質(zhì)。
然而，兒茶素類物質(zhì)由于其苯環(huán)結(jié)構(gòu)上直接鏈接了多個(gè)酚羥基，有較強(qiáng)的還原性，容易被氧氣、高錳酸鉀、過氧化氫等強(qiáng)氧化性物質(zhì)氧化，或發(fā)生分子聚合，增加了對其結(jié)構(gòu)修飾的難度。許多研究者進(jìn)行了相關(guān)的嘗試，王巧娥等[6]通過氧酰化法在茶多酚分子結(jié)構(gòu)中引入脂肪長鏈，制備一系列含不同直鏈脂肪基團(tuán)的脂溶性茶多酚（Lipid-soluble tea polyphenols，LTP），顯著提高了其在油脂中的溶解度，且抗脂質(zhì)過氧化性能優(yōu)于等質(zhì)量的特丁基對苯二酚（Tertiary butylhydroquinone，TBHQ）[7]。但直接通過茶多酚的酚羥基引入?；纬甚ユI會減少酚羥基數(shù)量，降低了衍生產(chǎn)物的抗氧化性能，為了更好地保護(hù)和利用酚羥基，Dutta等[8]在表兒茶素（Epicatechin，EC）的C4位置引入間苯二酚和間苯三酚以增加酚羥基數(shù)目，結(jié)果顯示，增加了酚羥基數(shù)目的衍生物對核糖核酸酶A抑制活性有效增強(qiáng)，并發(fā)現(xiàn)4-（2，4，6-間苯三酚）-表兒茶素和4-（2，4-間苯二酚）-表兒茶素兩種化合物可以抑制由血管生長素導(dǎo)致的血管生長。盧聰聰[9]比較了通過碳?；苽涞闹苄圆瓒喾?、氧?；疞TP和其他脂溶性抗氧化劑的性能，結(jié)果表明，碳?；疞TP較氧?；疞TP具有更強(qiáng)的脂溶性，同時(shí)由于碳?；疞TP沒有損失酚羥基，使其在具有良好脂溶性的同時(shí)，其抑制脂質(zhì)過氧化作用也優(yōu)于氧酰化LTP。
通過分析EC分子結(jié)構(gòu)中A環(huán)和C環(huán)的活性位置，以EC為底物，利用對羥基苯甲酸在酸性條件下的碳?；磻?yīng)，經(jīng)弗里德-克拉夫茨（Friedel-Crafts）反應(yīng)合成2，2'-二（對羥基苯甲酮基）-表兒茶素[2，2'-di（p-hydroxybenzocarbonyl）
-epicatechin，DHBC-EC]，可以達(dá)到在延長EC共軛體系長度，同時(shí)完全保留EC獨(dú)特酚羥基結(jié)構(gòu)的目標(biāo)。Friedel-Crafts反應(yīng)常以硫酸為催化劑在有機(jī)溶劑中進(jìn)行，但硫酸是一種強(qiáng)氧化性無機(jī)酸，會使高價(jià)值的EC發(fā)生激烈的氧化、降解和聚合等作用，反應(yīng)的選擇性很低，難以從反應(yīng)產(chǎn)物中分離出目標(biāo)產(chǎn)物。甲烷磺酸對Friedel-Crafts反應(yīng)有良好催化作用[10]，其氧化性低、摩爾質(zhì)量小，且熱穩(wěn)定性高，是反應(yīng)體系的良溶劑，因此將甲烷磺酸用作本反應(yīng)的溶劑和催化劑，可減少副反應(yīng)，以提高目標(biāo)產(chǎn)物得率，此外，甲烷磺酸也容易從反應(yīng)產(chǎn)物中分離純化出來、可循環(huán)使用。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
EC（純度≥95%，HPLC）購自上海融禾醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司；對羥基苯甲酸、甲烷磺酸、甲醇、L-抗壞血酸、冰醋酸、鄰苯三酚、4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯（Ethylhexyl methoxycinnamate，OMC）、三羥甲氧氨基甲烷（Tris）、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2，2-聯(lián)氮-二（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）等均為分析純試劑，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；氘代二甲基亞砜（DMSO-d6）色譜純，購自上海麥克林生化科技有限公司。
WRS-2微機(jī)熔點(diǎn)儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司；UVmini-1280紫外-可見光分光光度計(jì)，島津儀器（蘇州）有限公司；Vertex 70型傅里葉變換紅外光譜分析儀、Bruker AVANCE NEO 600型核磁共振譜儀，德國布魯克光譜儀器公司；KQ-400DE數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；GX-2015型高精度恒溫水浴槽，南京先歐儀器制造有限公司；SCIENTZ-18N型冷凍干燥機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司；1260-6520B系列LC-QTOF-MS高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，安捷倫科技（上海）有限公司。
1.2 目標(biāo)產(chǎn)物的合成
EC和對羥基苯甲酸在甲烷磺酸作用下反應(yīng)生成DHBC-EC（圖1）。在帶有溫度計(jì)的雙口圓底燒瓶中加入1.451 g EC（5 mmol）、0.828 g對羥基苯甲酸（6 mmol）和4.710 mL甲烷磺酸（70 mmol），混合后磁力攪拌水浴加熱至40 ℃，保溫反應(yīng)2 h，每30 min通過薄層色譜（Thin layer chromatograhpy，TLC）監(jiān)測反應(yīng)情況。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，將反應(yīng)液倒入10 mL冰水混合物中，可見析出紅色固體，真空抽濾，濾餅依次用10 mL 5% NaHCO3水溶液洗滌3次、10 mL蒸餾水洗滌3次至pH為中性，再次真空抽濾后冷凍干燥4 h得粗產(chǎn)物。
粗產(chǎn)物經(jīng)硅膠柱色譜分離純化：取120 g柱層析硅膠（100～200目）濕法裝柱，用10 mL洗脫液溶解上述粗產(chǎn)物（1.47 g），配制成質(zhì)量濃度為147 g·L-1的溶液，轉(zhuǎn)移至層析柱石英砂表面，加入洗脫劑（V石油醚∶V乙酸乙酯=75∶25）進(jìn)行柱層析，每30 mL收集洗脫液。
用TLC追蹤洗脫液組分[6]：粗產(chǎn)物用甲醇溶解，以石油醚和乙酸乙酯（V石油醚∶V乙酸乙酯=
50∶50）為展開劑，經(jīng)硅膠板（50 mm×100 mm，0.5 mm）層析分離，層析板用新配制的1%香草醛硫酸溶液顯色，測得目標(biāo)產(chǎn)物DHBC-EC的Rf值為0.478。
將含有目標(biāo)產(chǎn)物的洗脫液合并，經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收洗脫劑，得到淡黃色晶狀DHBC-EC。純化產(chǎn)物用甲醇定容，采用HPLC法測定DHBC-EC的純度。
1.3 產(chǎn)物表征
1.3.1 熔點(diǎn)測定
將干燥的樣品研磨成粉末，在毛細(xì)管中均勻緊實(shí)裝填樣品、高度約為5 mm，用微機(jī)熔點(diǎn)儀測定初熔點(diǎn)和終熔點(diǎn)，并計(jì)算熔距，每個(gè)樣品測量3次。
1.3.2 紅外光譜和核磁共振波譜測定
將干燥的樣品與溴化鉀按質(zhì)量比1∶100研磨壓片，分析產(chǎn)物的FT-IR透射光譜（掃描范圍400～4 000 cm-1）。將10 mg樣品充分溶解于0.9 mL DMSO-d6中，在25 ℃下測定樣品的1H NMR和13C NMR波譜。測定溫度300 K，1H NMR弛豫延遲時(shí)間8 s，采樣時(shí)間4 s，13C NMR脈沖延遲時(shí)間2.5 s，采樣時(shí)間1.7 s。
1.3.3 液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用分析
色譜條件：Agilent SB-C8色譜柱（4.6 mm×
100 mm，5 μm），流動相A為醋酸甲醇溶液（V醋酸∶V甲醇=1∶99），B相為醋酸水溶液（V醋酸∶
V水=1∶99）。流動相程序性變化為0～10 min，A相40%；10～40 min，A相由40%變?yōu)?5%；40～45 min，A相由85%變?yōu)?0%；45～50 min，A相由90%變?yōu)?8%；50～55 min，A相為98%，55～60 min，A相由98%變?yōu)?0%。進(jìn)樣量為 5 μL，流速為0.8 mL·min-1，柱溫為25 ℃，檢測波長為278 nm。
質(zhì)譜分析采用Agilent 1260-6520 B，離子源為電噴霧（EIS），含正離子和負(fù)離子模式，質(zhì)荷比為100～1 000 m/z，樣品溶液濃度為1 mmol·L-1。
1.3.4 紫外吸收光譜分析
以溶劑為空白對照，在200～400 nm掃描目標(biāo)產(chǎn)物的紫外吸收光譜；配制濃度為1.0 mmol·L-1的EC、DHBC-EC和OMC儲備液，儲備液稀釋10倍后，用1 cm比色皿分別測定最大吸收峰處的吸光度A，根據(jù)公式（1）計(jì)算摩爾吸光系數(shù)ε[11]。
A=ε×l×c··························（1）
式中，A為吸光度；ε為摩爾吸光系數(shù)，單位為L·cm-1·mol-1；l為吸收層厚度，單位為cm；c為吸光物質(zhì)的濃度，單位為mol·L-1。
1.3.5 體外抗氧化活性測定
以維生素C（VC）標(biāo)準(zhǔn)品為對照，評價(jià)EC和DHBC-EC清除ABTS+·、DPPH·和超氧陰離子自由基（O2-·）的能力[12-14]。上述不同濃度樣品的抗氧化性能測定重復(fù)3次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±SD）表示。
2 結(jié)果與分析
2.1 結(jié)構(gòu)表征結(jié)果
2，2'-二（對羥基苯甲酮基）-表兒茶素：淡黃色晶狀固體（CH3COOC2H5）；0.486 2 g，產(chǎn)率為23.72%，純度為99.76%（HPLC）；熔點(diǎn)為122.9～123.7 ℃；微溶于乙醚，溶于石油醚（30～60 ℃）、丙酮、甲醇、乙酸乙酯；UV（MeOH）λmax（log ε）：213（18.42），280（15.82），310（15.23）nm；HR-EI-MS：m/z 531.128 6 [M+H]+（Calculated for C29H22O10，530.479 0）；IR（KBr）νmax：3 491～3 390（b，vs，vO-H）、1 654（vs，vC=O）、1 623（vs）、1 559（s）、1 346（vs）、1 311（vs）、1 250（vs）、1 033（vs） cm-1；1 H NMR（600 MHz，DMSO-d6）δ：10.29（1H，s），9.68（3H，t），9.48（2H，m），7.46～7.47（4H，dt），6.95（1H，s），6.80（4H，dd），6.75（1H，s），5.89～5.91（1H，d），5.08（1H，s），4.86～4.88（2H，m），2.56～2.81（2H，m）；13C NMR（151 MHz，DMSO-d6）δ：28.13，67.71，85.77，107.69，112.70，115.20，118.53，119.45，125.16，129.48，132.69，139.37，152.46，152.67，157.16，199.49。波譜數(shù)據(jù)與分子結(jié)構(gòu)相符合。
2.2 紫外吸收性能分析
由圖2可知，DHBC-EC在250～350 nm的較寬波長范圍內(nèi)有較強(qiáng)紫外吸收，并在280 nm和310 nm處有吸收峰值，其摩爾吸光系數(shù)分別為1.58×104、1.52×104 L·cm-1·mol-1。而EC的紫外吸收波長范圍為250～300 nm、最大吸收峰處摩爾吸光系數(shù)為1.21×104 L·cm-1·mol-1，說明經(jīng)衍生化后，產(chǎn)物的紫外吸收光譜的強(qiáng)吸收帶寬顯著展寬、吸收強(qiáng)度顯著提高。與常用紫外吸收劑OMC相比較，二者具有相似的紫外吸收范圍（260～350 nm），均完全覆蓋了對皮膚傷害最大的UVB波段（260～320 nm），DHBC-EC在280 nm和310 nm處的摩爾吸光系數(shù)均高于OMC（1.52×104 L·cm-1·mol-1）?？梢姡珽C經(jīng)衍生化反應(yīng)，在其分子A環(huán)和C環(huán)分別接入1個(gè)對羥基苯甲酮基團(tuán)，延長了EC中芳香環(huán)的共軛體系，顯著提高了產(chǎn)物的紫外吸收性能，得到的DHBC-EC是一種優(yōu)良的UVB波段紫外吸收劑。
2.3 體外抗氧化活性分析
2.3.1 ABTS+·清除能力
由圖3所示，EC和DHBC-EC對于清除ABTS+·均具有明顯效果[12]，二者清除ABTS+·的半數(shù)抑制濃度（IC50）分別為32.16、36.17 μmol·L-1；當(dāng)樣品濃度為125 μmol·L-1時(shí)，二者對ABTS+·清除率均達(dá)到85%以上，而相同濃度下VC對ABTS+·清除率為76.4%，可見，EC和DHBC-EC對于ABTS+·清除能力均強(qiáng)于VC。
2.3.2 DPPH·清除能力
由圖4可知，EC和DHBC-EC對DPPH·都有較好的清除能力，二者清除DPPH·的IC50分別為28.31 μmol·L-1和39.16 μmol·L-1。對比而言，EC清除DPPH·的能力稍強(qiáng)于DHBC-EC，均明顯好于VC的清除效果。當(dāng)樣品濃度為125 μmol·L-1時(shí)，二者對DPPH·清除率均能達(dá)到90%以上[14]。
2.3.3 O2-·清除能力
鄰苯三酚（Pyrogallol）在弱堿性環(huán)境下會發(fā)生自氧化，產(chǎn)生O2-·及有色中間物質(zhì)。通過測量鄰苯三酚的自氧化速率，可間接得到抗氧化劑對O2-·的清除率。如圖5所示，EC對鄰苯三酚（25 μmol·L-1）自氧化的抑制作用比DHBC-EC和VC更明顯，對O2-·清除率清除能力最強(qiáng)。經(jīng)測定（圖6），EC、DHBC-EC和VC清除O2-·的IC50值分別為23.66、46.86 μmol·L-1和59.78 μmol·L-1，說明清除O2-·的能力由強(qiáng)到弱排序?yàn)镋C＞DHBC-EC＞VC。當(dāng)樣品濃度為
125 μmol·L-1時(shí)，EC和DHBC-EC清除O2-·的效果更好[15]。
3 討論
本研究對EC分子修飾合成了DHBC-EC。目標(biāo)產(chǎn)物經(jīng)HPLC驗(yàn)證純度，利用IR、LC-MS、1 H NMR和13 C NMR等技術(shù)確定了目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。
研究表明，EC的紫外吸收波長范圍為250～300 nm、最大吸收峰處摩爾吸光系數(shù)為1.21×104 L·cm-1·mol-1。而通過分別在EC分
子中的A環(huán)和C環(huán)引入苯?；繕?biāo)產(chǎn)物DHBC-EC的分子中含有兩個(gè)類似二苯甲酮的結(jié)構(gòu)，延長了其共軛體系的長度，使DHBC-EC在波長為250～350 nm有較強(qiáng)紫外吸收，并在280 nm和310 nm處有吸收峰值，其摩爾吸光系數(shù)分別為1.58×104、1.52×104 L·cm-1·mol-1，可見經(jīng)衍生化得到的目標(biāo)產(chǎn)物的紫外吸收光譜的強(qiáng)吸收帶寬顯著展寬、吸收強(qiáng)度顯著提高。DHBC-EC與常用紫外吸收劑OMC相比，具有相似的紫外吸收范圍（260～350 nm），均完全覆蓋了對皮膚傷害最大的UVB波段（260～320 nm）。EC經(jīng)衍生化反應(yīng)，在其分子A環(huán)和C環(huán)分別接入1個(gè)對羥基苯甲酮基團(tuán)，延長了EC中芳香環(huán)的共軛體系，顯著提高了產(chǎn)物的紫外吸收性能，衍生化反應(yīng)得到的DHBC-EC是一種優(yōu)良的UVB波段紫外吸收劑?；趯BTS+·、DPPH·和O2-·等的清除能力，研究了VC、EC和DHBC-EC的體外抗氧化活性。結(jié)果表明，DHBC-EC具有良好的體外抗氧化活性，其體外抗氧化能力高于VC、略低于EC，有望在化妝品領(lǐng)域開發(fā)應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，二苯甲酮類化合物結(jié)構(gòu)中酚羥基的數(shù)目和位置對其清除自由基的能力有決定性影響，與EC相比，雖然通過碳酰化改性增加了DHBC-EC分子中酚羥基數(shù)目，但DHBC-EC分子中新增的酚羥基以孤立形式存在于芳香環(huán)上、酚羥基間的相互作用降低，使其抗氧化性能較EC略為降低[16]。
EC分子結(jié)構(gòu)中含有多個(gè)羥基，還原性很強(qiáng)，與氧氣接觸容易被氧化、聚合，在本研究的試驗(yàn)反應(yīng)條件下，并沒有排除氧氣的影響，因此，合成產(chǎn)物中含有一定量的因EC氧化生成的醌類物質(zhì)和EC的聚合物。由于對DHBC-EC相關(guān)分子結(jié)構(gòu)和性能的研究是基于純化產(chǎn)物的，對本研究結(jié)果和結(jié)論并無影響，但副反應(yīng)的存在會降低目標(biāo)產(chǎn)物的得率，還可能造成分離純化的困難，在未來的研究中，可優(yōu)化反應(yīng)條件以進(jìn)一步抑制副反應(yīng)的發(fā)生、提高目標(biāo)產(chǎn)物得率，以降低生產(chǎn)成本。
參考文獻(xiàn)
244馮嬌， 劉光榮， 朱文驛， 等. 具有防曬功能的植物源成分研究進(jìn)展[J]. 日用化學(xué)品科學(xué)， 2018， 41（1）： 40-44.
Feng J， Liu G R， Zhu W Y， et al. Research progress on sunscreen ingredients from plants [J]. Detergent & Cosmetics， 2018， 41（1）： 40-44.
245張志敏. 防曬產(chǎn)品中的抗氧化劑[J]. 日用化學(xué)品科學(xué)， 2010， 33（8）： 49-50.
Zhang Z M. Antioxidant cocktail could complement sunscreen use [J]. Detergent & Cosmetics， 2010， 33（8）： 49-50.
246劉苗. 負(fù)載白藜蘆醇納米結(jié)構(gòu)脂質(zhì)載體防曬凝膠的制備及其防曬效果評價(jià)[D]. 西安： 中國人民解放軍空軍軍醫(yī)大學(xué)， 2018.
Liu M. The preparation and protective effect of resveratrol-loaded nanostractured lipid carrier sunscreen gel [D]. Xi'an： Air Force Military Medical University， 2018.
247劉靜， 周莉君， 袁明， 等. 油茶籽油抗氧化和防紫外輻射活性分析及多酚類物質(zhì)提取研究[J]. 中國油脂， 2017， 42（10）： 130-133.
Liu J， Zhou L J， Yuan M， et al. Antioxidation and anti-ultraviolet radiation activities of oil-tea camellia seed oil and extraction of polyphenols [J]. China Oils and Fats， 2017， 42（10）： 130-133.
248黃琳， 馬爍， 趙華， 等. 茶多酚提取及其在日用化學(xué)品中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 精細(xì)石油化工， 2022， 39（1）： 64-67.
Huang L， Ma S， Zhao H， et al. Research progress on extraction of tea polyphenols and their application in daily chamical products [J]. Speciality Petrochemicals， 2022， 39（1）： 64-67.
249王巧娥， 唐安斌， 馬志紅， 等. 含不同脂肪鏈脂溶性茶多酚的合成及其抗氧化活性研究[J]. 精細(xì)化工， 2002， 19（2）： 86-89.
Wang Q E， Tang A B， Ma Z H， et al. Synthesis of liposoluble tea polyphenols with varying aliphatic groups and their antioxidation activity [J]. Fine Chemicals， 2002， 19（2）： 86-89.
250邵衛(wèi)梁， 胡天喜， 杭曉敏， 等. 不同酯化程度的脂溶性茶多酚抗氧化和抗脂質(zhì)過氧化研究[J]. 安徽醫(yī)藥， 2006， 10（12）： 904-907.
Shao W L， Hu T X， Hang X M， et al. Study on the quality index of the lipid tea polyphenols based on their effects of antioxidation and anti-lipid preoxidation in different esterification degree [J]. Anhui Medical and Pharmaceutical Journal， 2006， 10（12）： 904-907.
251Dutta S， Basak A， Dasgupta S. Synthesis and ribonuclease A inhibition activity of resorcinol and phloroglucinol derivatives of catechin and epicatechin： importance of hydroxyl groups [J]. Bioorganic Medicinal Chemistry， 2010， 18（17）： 6538-6546.
252盧聰聰. 茶多酚的化學(xué)改性和脂溶性茶多酚分離分析[D]. 上海： 上海交通大學(xué)， 2008.
Lu C C. Chemical modification on tea polyphenols and study on lipid-soluble tea polyphenols [D]. Shanghai： Shanghai Jiao Tong University， 2008.
253張芳芳， 李太襯， 姜恒， 等. 甲烷磺酸催化合成7-羥基-4-甲基香豆素[J]. 工業(yè)催化， 2009， 17（11）： 70-72.
Zhang F F， Li T C， Jiang H， et al. Synthesis of 7-hydroxy-4-methylcoumarin catalyzed by methanesulfonic acid [J]. Industrial Catalysis， 2009， 17（11）： 70-72.
254張玉銀， 叢琳， 李雪竹. 淺析無機(jī)防曬劑及其防曬機(jī)理與安全問題[J]. 當(dāng)代化工研究， 2020， 1（8）： 35-36.
Zhang Y Y， Cong L， Li X Z. Analysis of inorganic sunscreen and its sunscreen mechanism and safety [J]. Modern Chemical Research， 2020， 1（8）： 35-36.
255陳華錚， 朱凱. 兩種柑橘類精油及其主要成分的抑菌和抗氧化活性[J]. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)， 2021， 41（4）： 17-22.
Chen H Z， Zhu K. Antibacterial and antioxidant activities of two citrus essential oils and their main components [J]. Chemistry and Industry of Forest Product， 2021， 41（4）： 17-22.
256龔海波， 焦豐龍， 胡蓓娟， 等. 一種池蝶蚌多糖的分離純化、表征特性及體外抗氧化活性[J]. 南昌大學(xué)學(xué)報(bào)（理科版）， 2017， 41（2）： 166-170.
Gong H B， Jiao F L， Hu B J， et al. Purification， characterization and antioxidant activities in vitro of polysccharides from Hyriopsis schlegelii [J]. Journal of Nanchang University （Natural Science）， 2017， 41（2）： 166-170.
257潘百明， 蘇輝蘭， 梁昌祥， 等. 紫茄超氧化物歧化酶的提取及其活性測定[J]. 食品工業(yè)， 2020， 41（2）： 143-146.
Pan B M， Su H L， Liang C X， et al. SOD extraction and activity determination from purple eggplant [J]. The Food Industry， 2020， 41（2）： 143-146.
258Hu J X， Gao J Y， Zhao Z J， et al. Response surface optimization of polysaccharide extraction from Galla Chinensis and determination of its antioxidant activity in vitro [J]. Food Science and Technology， 2021， 41（1）： 188-194.
259吳劍龍， 胡學(xué)森， 馬林. 多羥基二苯甲酮的抗氧化性能研究[J]. 中山大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2010， 49（s1）： 70-74.
Wu J L， Hu X S， Ma L. The study of antioxidant activity of polyhydroxybenzophenones [J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni， 2010， 49（s1）： 70-74.
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