中药酚性抗氧化剂清除DPPH自由基机理的推断性研究
目的: 抗氧化剂清除自由基的机理一直存在争议，目前大部分研究主要停留在理论层面上，为了从化学实验的角度提供直接证据对理论研究成果进行验证，本课题采用GC-MS和HPLC-MS的方法分析了几种中药酚性抗氧化剂与DPPH·自由基反应的生成产物，在此基础上分析此类反应可能的机制，系统地研究此类反应的一般规律。 方法: 本课题从经典的DPPH·自由基清除反应出发，用GC-MS和HPLC-MS的方法检测分析了丁香酚、异丁香酚、香芹酚、麝香草酚、莨菪亭、芥子碱六种天然酚性中药活性成分以及BHA、BHT两种人工合成抗氧化剂清除DPPH·自由基后的产物，基于质谱结果，分析推断该反应可能的反应机制，并考察了此过程中可能出现的溶剂效应;为了探索反应条件对此类反应产物的影响，选取了BHA为代表，分别考察了BHA清除DPPH·自由基过程中，反应时间、反应温度、反应物的摩尔比等因素对反应产物类型或反应产物峰面积的影响。 结果: GC-MS结果显示，BHA与DPPH·自由基反应的产物，分子离子峰为m/z358，其中碎片离子109与207出现差值为28的碎片丢失，指示可能生成了中间产物醌或半醌，最终生成了比较稳定的二聚体，为RAF机制;BHT与DPPH·自由基反应结果中，检测到纯净的分子离子峰为m/z430，推测为BHT与DPPH·加成产物，另一新生成的小峰显示了m/z250分子离子峰，可能发生了溶剂效应。 丁香酚与其同分异构体异丁香酚清除DPPH自由基的反应中，产物均检测到显著的分子离子峰m/z326，约为丁香酚或异丁香酚（m/z164）的两倍，显示了二聚体的生成，为RAF机制，但只有异丁香酚检测到另一产物分子离子峰m/z195，同理推测此过程可能伴有溶剂效应。 另一组同分异构体香芹酚和麝香草酚与DPPH·自由基反应，质谱图均显示纯净的分子离子峰m/z298，约为香芹酚或麝香草酚（m/z150）的两倍，且均伴随-28的碎片丢失，显示了中间产物醌或半醌的生成;以上产物的生成过程均发生了HAT或SET机制，自由基加成过程发生了RAF机制。 HPLC-MS检测结果中，莨菪亭与DPPH·自由基反应的二维色谱图中显示生成了一个新的产物峰(Rt=7.80min)，莨菪亭和反应产物的最大吸收波长分别是351 nm和382nm，显示了明显的红移(351nm→382nm)。HPLC-ESI-MS的分析方法结果中，产物峰显示出一个分子离子峰为m/z381.0[M-H]-，提示可能生成了莨菪亭的二聚物，此反应过程中，不仅有HAT和SET机制发生，也发生了RAF机制。 类似地，芥子碱硫氰酸盐与DPPH·自由基反应结果也显示多出一个反应产物峰(Rt=7.80min)，芥子碱和反应产物的最大吸收波长分别是344nm和475nm，同样出现明显的红移(344nm→475nm)。HPLC-ESI-MS结果中，产物峰显示出一个分子离子峰为m/z703.6[M-H]-，这表明产物可能为芥子碱硫氰酸盐与DPPH·自由基的加成产物，此反应过程，同样发生了HAT、SET和RAF机制。 BHA与DPPH·自由基反应的影响因素考察结果显示，在反应0.5hr到12hr内，随反应时间延长，产物峰面积成缓慢上升趋势;在20℃到80℃范围内，随反应温度的升高，产物峰面积反而下降;反应物摩尔比考察结果显示，BHA与DPPH·摩尔比为1∶1时产物峰面积最大。 结论: 1.八种中药酚性抗氧化剂清除DPPH自由基的反应，肯定经历了HAT（氢转移）或SET（电子转移）机制，但具体是HAT还是SET有待进一步确认; 2.八种中药酚性抗氧化剂清除DPPH自由基的反应，也肯定经历了RAF机制。RAF机制又分为三种类型，即二聚反应、抗氧化剂半醌式自由基与DPPH自由基的加合反应、抗氧化剂半醌式自由基与溶剂自由基的加合反应（也即溶剂效应）。具体是哪一种类型，产物需要综合考虑到空间位阻、p-π共轭、σ-p超共轭诸多因素而定。本文首次提供了上述三类RAF机制的直接证据，并提出了相关的理论分析。 3.影响因素考察数据显示，反应时间、反应温度和反应物摩尔比均对BHA清除DPPH·自由基反应产生影响。
中药酚性;抗氧化剂;自由基清除反应;中药活性;质谱结果
广州中医药大学
硕士
中药学
李熙灿
2015
中文
R284.1;O657.63
67
2015-12-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）