富含花色苷的萝卜主要成分分析及其花色苷抗氧化活性构效关系研究

摘要

花色苷在植物中广泛存在,属于多酚类物质,具有抗氧化、抗突变等多种生理活性,其作为重要的天然抗氧化剂而备受关注。花色苷易与一些酚酸类物质结合而形成复杂的酰基化花色苷,从而提高其稳定性。本课题以富含酰基化花色苷的萝卜为材料,对7个萝卜品种的主要成分进行分析;对心里美萝卜花色苷进行了单体制备和结构解析;通过建立不同的体外抗氧化模型,分别评价了复杂酰基化花色苷、花色苷酰基酚酸单体的抗氧化活性;同时,对花色苷类物质和酰基酚酸单体的抗氧化构效关系进行了研究。主要研究内容和结果如下:
　　 (1)采用pH示差法,HPLC等方法对7种萝卜品种中的主要成分进行分析。其中,胭脂2号萝卜总的花色苷含量最高为160.27mg/100g鲜重,总的硫代葡萄糖苷的含量为93.17mg/100g鲜重,而糖含量和果胶含量均较低,是制备和研究萝卜花色苷的理想原料。
　　 (2)采用C18固相萃取与HPLC-MS技术,从胭脂2号萝卜粗提物中鉴定出17种花色苷。它们都是以天竺葵色素为主要成分,都带有3-槐糖苷-5-葡糖苷,并且有一个或两个或是三个酰基化基团的化合物;酰基化基团为咖啡酸、阿魏酸、香豆酸或/和丙二酸。
　　 (3)采用XAD-7HP大孔树脂、SephadexLH-20葡聚糖凝胶以及C18半制备色谱等技术,分离制备心里美萝卜中的花色苷单体,采用MS和NMR技术进行结构解析。结果表明,心里美萝卜中4种主要的花色苷单体分别为天竺葵-3-(6-对香豆酰)-槐糖苷-5-葡糖苷、天竺葵-3-(6-阿魏酰)-槐糖苷-5-葡糖苷、天竺葵-3-(6-对香豆酰)-槐糖苷-5-(6-丙二酰)-葡糖苷、天竺葵-3-(6-阿魏酰)-槐糖苷-5-(6-丙二酰)-葡糖苷;胭脂2号萝卜花色苷碱水解后得到一种敲除酰基化基团的花色苷,鉴定为天竺葵-3-槐糖苷-5-葡糖苷。
　　 (4)采用OH和ORAC模型研究花色苷类化合物的抗氧化活性,采用比较分子力场法和分子相似性系数分析法研究抗氧化构效关系。结果表明,天竺葵-3-(6-对香豆酰)-槐糖苷-5-(6-丙二酰)-葡糖苷和飞燕草-3-(4-对香豆酰)-芸香糖苷-5-葡糖苷,具有较好的抗氧化活性,其中总的氧离子吸收能力要比清除OH`的能力强,且活性高于非酰基化花色苷。A环上7位碳上取代基的场效应影响活性,大的或/和吸电子基团利于增强活性;在A环5位碳上连接供电子基团或氢键受体基团对增强活性有明显的影响;在B环的3位碳上,大的或/和吸电子基团或/和疏水性基团的取代,有利于增强抗氧化活性;在B环5位碳附近氢键受体基团的取代有利于增强活性;在C环上,3位碳上取代基及侧链对活性有很大影响;一般大的基团或/和吸电子基团或/和氢键供体基团有利于增强活性。
　　 (5)采用OH`和DPPH`模型研究萝卜花色苷酰基化基团(酚酸)的抗氧化活性;采用比较分子力场法和分子相似性系数分析法研究其构效关系。结果表明,酚酸类物质对DPPH'和OH'都有较强的清除能力。在苯环上X位置的对位上,供电子基团和/或大的取代基有利于增强DPPH'的清除力;在苯环X位置的间位上,供电子基团或/和疏水基团可以增强活性,间位上的取代是以X位置的对位上有OH为前提的;在苯环X位置的邻位上,氢键供体取代基或是电子供体基团对于增强活性有着很大的作用;在X位置上,大的取代基团和/或氢键供体/受体基团有利于增强化合物的活性。