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简要介绍羟基肉桂酸类化合物和四氢姜黄素,并研究了羟基肉桂酸类化合物的合成和抗氧化构效关系,探究了四氢姜黄素的合成、抗氧化活性、稳定性以及在油脂中的应用。
1.在六水哌嗪的催化下,五种羟基苯甲醛类化合物分别与丙二酸发生克劳文(Knoevenagel)缩合反应,生成五种产物。采用熔点分析法(MP)、高效液相色谱法(HPLC)、质谱法(MS)、红外光谱法(IR)、核磁共振氢谱法(1H-NMR)对产物进行纯度测定及结构表征,结果显示:分别得到目标产物—3,4-二羟基肉桂酸、4-羟基-3-甲氧基肉桂酸、3-羟基-4-甲氧基肉桂酸、4-羟基肉桂酸、3-羟基肉桂酸(皆为反式),产率分别为73.45%、65.52%、68.56%、78.61%、76.22%,纯度分别为92.45%、93.14%、99.55%、96.54%、93.50%。
2.探讨了3,4-二羟基肉桂酸、4-羟基-3-甲氧基肉桂酸、3-羟基-4-甲氧基肉桂酸、4-羟基肉桂酸、3-羟基肉桂酸等羟基肉桂酸类化合物的抗氧化构效关系。通过测定这五种羟基肉桂酸类化合物对铁离子的还原能力、清除DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基的能力,并与相应的羟基苯甲醛类化合物、BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)和肉桂酸进行对比,得出以下结论:含有邻二羟基结构的3,4-二羟基肉桂酸和含有4-羟基-3-甲氧基结构的4-羟基-3-甲氧基肉桂酸具有较强的铁离子还原能力和DPPH自由基清除能力,显著强于BHT;酚羟基是羟基肉桂酸类化合物的抗氧化活性中心,具有邻苯二酚结构或者羟基邻位存在给电子基团的衍生物具有较高的抗氧化活性;对位羟基取代化合物的抗氧化活性强于邻位羟基取代化合物;羟基肉桂酸结构中的α,β-不饱和酸共轭结构能显著提高酚类化合物的抗氧化活性。
3.以香兰素与乙酰丙酮为起始原料,在碱作用下发生克莱森缩合反应,得到姜黄素,再进行催化氢化反应,得到的产物进行分离纯化。采用熔点分析法(MP)、紫外-可见分光光度法(UV-VIS)、质谱法(MS)、红外光谱法(IR)以及核磁共振波谱法(1H-NMR,13C-NMR)测定产物的纯度,并对其结构进行表征.结果显示:反应得到产物为目标化合物四氢姜黄素,产率为45.70%,纯度为97.76%。
4.通过DPPH自由基清除实验和ABTS(2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐)自由基清除实验测定了四氢姜黄素对自由基的清除能力,通过总抗氧化能力实验和铁离子还原能力实验测定了四氢姜黄素的抗氧化能力,并测定了四氢姜黄素对亚铁离子的鳌合能力以及在油脂抗氧化中的应用。研究表明:四氢姜黄素对DPPH自由基的清除能力(IC50,60.32±0.001mg/mL)显著高于BHT,低于Vc(维生素C);对ABTS自由基的清除能力(IC50,17.15±0.004mg/mL)与BHT相近,显著强于Vc;其总抗氧化能力和铁离子还原能力明显强于BHT和Vc;四氢姜黄素对亚铁离子的鳌合能力较弱;此外,四氢姜黄素对花生油、芝麻油和猪油的氧化具有抑制作用,且相比于花生油、芝麻油,四氢姜黄素在猪油中表现出了更显著的抗氧化效果。
5.考察了光照、温度、pH等因素对四氢姜黄素稳定性的影响,结果表明:四氢姜黄素具有很强的光稳定性;在75℃以下,具有良好的热稳定性;在进行pH稳定性实验时,发现四氢姜黄素在水中的溶解性过小,不适合采用缓冲溶液的pH稳定性实验方法。
本文旨在探索和开发新型羟基肉桂酸类抗氧化剂,以及为四氢姜黄素在食品中更好的的应用提供理论基础和指导。
1.在六水哌嗪的催化下,五种羟基苯甲醛类化合物分别与丙二酸发生克劳文(Knoevenagel)缩合反应,生成五种产物。采用熔点分析法(MP)、高效液相色谱法(HPLC)、质谱法(MS)、红外光谱法(IR)、核磁共振氢谱法(1H-NMR)对产物进行纯度测定及结构表征,结果显示:分别得到目标产物—3,4-二羟基肉桂酸、4-羟基-3-甲氧基肉桂酸、3-羟基-4-甲氧基肉桂酸、4-羟基肉桂酸、3-羟基肉桂酸(皆为反式),产率分别为73.45%、65.52%、68.56%、78.61%、76.22%,纯度分别为92.45%、93.14%、99.55%、96.54%、93.50%。
2.探讨了3,4-二羟基肉桂酸、4-羟基-3-甲氧基肉桂酸、3-羟基-4-甲氧基肉桂酸、4-羟基肉桂酸、3-羟基肉桂酸等羟基肉桂酸类化合物的抗氧化构效关系。通过测定这五种羟基肉桂酸类化合物对铁离子的还原能力、清除DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基的能力,并与相应的羟基苯甲醛类化合物、BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)和肉桂酸进行对比,得出以下结论:含有邻二羟基结构的3,4-二羟基肉桂酸和含有4-羟基-3-甲氧基结构的4-羟基-3-甲氧基肉桂酸具有较强的铁离子还原能力和DPPH自由基清除能力,显著强于BHT;酚羟基是羟基肉桂酸类化合物的抗氧化活性中心,具有邻苯二酚结构或者羟基邻位存在给电子基团的衍生物具有较高的抗氧化活性;对位羟基取代化合物的抗氧化活性强于邻位羟基取代化合物;羟基肉桂酸结构中的α,β-不饱和酸共轭结构能显著提高酚类化合物的抗氧化活性。
3.以香兰素与乙酰丙酮为起始原料,在碱作用下发生克莱森缩合反应,得到姜黄素,再进行催化氢化反应,得到的产物进行分离纯化。采用熔点分析法(MP)、紫外-可见分光光度法(UV-VIS)、质谱法(MS)、红外光谱法(IR)以及核磁共振波谱法(1H-NMR,13C-NMR)测定产物的纯度,并对其结构进行表征.结果显示:反应得到产物为目标化合物四氢姜黄素,产率为45.70%,纯度为97.76%。
4.通过DPPH自由基清除实验和ABTS(2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐)自由基清除实验测定了四氢姜黄素对自由基的清除能力,通过总抗氧化能力实验和铁离子还原能力实验测定了四氢姜黄素的抗氧化能力,并测定了四氢姜黄素对亚铁离子的鳌合能力以及在油脂抗氧化中的应用。研究表明:四氢姜黄素对DPPH自由基的清除能力(IC50,60.32±0.001mg/mL)显著高于BHT,低于Vc(维生素C);对ABTS自由基的清除能力(IC50,17.15±0.004mg/mL)与BHT相近,显著强于Vc;其总抗氧化能力和铁离子还原能力明显强于BHT和Vc;四氢姜黄素对亚铁离子的鳌合能力较弱;此外,四氢姜黄素对花生油、芝麻油和猪油的氧化具有抑制作用,且相比于花生油、芝麻油,四氢姜黄素在猪油中表现出了更显著的抗氧化效果。
5.考察了光照、温度、pH等因素对四氢姜黄素稳定性的影响,结果表明:四氢姜黄素具有很强的光稳定性;在75℃以下,具有良好的热稳定性;在进行pH稳定性实验时,发现四氢姜黄素在水中的溶解性过小,不适合采用缓冲溶液的pH稳定性实验方法。
本文旨在探索和开发新型羟基肉桂酸类抗氧化剂,以及为四氢姜黄素在食品中更好的的应用提供理论基础和指导。