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白藜芦醇的光稳定性和热稳定性研究

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白藜芦醇的光稳定性和热稳定性研究 第41卷第3期 2011年6月 日用化学工业 ChinaSurfactantDetergent&Cosmetics V01.41No.3 June20ll 白藜芦醇的光稳定性和热稳定性研究 史先敏1’2,严泽民2,谢静红2,周华锋2,何宏轩3,段明星1 (1.清华大学生命科学学院生物膜与膜生物工程国家重点实验室,北京100084; 2.江苏隆力奇生物科技股份有限公司研发中心,江苏 常熟 215555;3.中国科学院动物研究所,北京100101) 摘要:采用分光光度法和高效液相色谱法(HPLC)对不同环境条件下的白...
白藜芦醇的光稳定性和热稳定性研究
第41卷第3期 2011年6月 日用化学工业 ChinaSurfactantDetergent&Cosmetics V01.41No.3 June20ll 白藜芦醇的光稳定性和热稳定性研究 史先敏1’2,严泽民2,谢静红2,周华锋2,何宏轩3,段明星1 (1.清华大学生命科学学院生物膜与膜生物工程国家重点,北京100084; 2.江苏隆力奇生物科技股份有限公司研发中心,江苏 常熟 215555;3.中国科学院动物研究所,北京100101) 摘要:采用分光光度法和高效液相色谱法(HPLC)对不同环境条件下的白藜芦醇的稳定性进行了研究,并对不同环境条 件处理后的样品进行了清除二苯代苦味酰基自由基活性和抑制酪氨酸酶活性的研究。结果表明,反式白藜芦醇具有光 不稳定和热不稳定性,在光照和/或加热下有部分转变为顺式白藜芦醇。样品光照0.5h后,306咖处吸光度值下降 52%;60℃条件下放置60h后,306n/n处吸光度值下降32%。未经光照的新配制的白藜芦醇溶液对单酚酶和双酚酶的 抑制率为零,而光照36h的白藜芦醇溶液对单酚酶和双酚酶的抑制率分别达到30.74%和19.42%,并且其自由基清除 率比新配制的样品增强了约300%。 关键词:化妆品添加剂;白藜芦醇;光稳定性;热稳定性;DPPH自由基;酪氨酸酶 中图分类号:TQ658.2 文献标识码:A 文章编号:1001—1803(2011)03—0204—04 Studyofphoto——stabilityandthermo——stabilityofresveratrol SHIXian—minl.-,YANZe—rain2,XIEJing—hon92,ZHOUHua—fen92,HEHong—xuan3,DUANMing—xin91 (1.StateKeyLaboratoryofBiomembraneandBiotechnology,SchoolofLifeSciences,TsinghHaUniversity, Beijing100084,China;2.JiangsuLongliqiGroupCo.,Ltd.,Changshu,Jiangsu215555,China; 3.InstituteofZoology,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China) Abstract:Thephoto—stabilityandthermo—stabilityofresveratrolwereinvestigatedusingultraviolet—visible spectrophotometryandhighperformanceliquidchromatography.Meanwhiletheactivitiesforscavengingl,1一 dipheny一2一picryhydrazylfreeradical(DPPH·)andinhibitingratetomushroomtyrosinaseofthe resveratrolafterbeingtreatedbysunexposureandheatinginwaterwerealsostudied.Theresultsindicatedthat trans—resveratrolisunstableundersunexposureandheating.Itchangespartlytocis—resveratrolunderthe actionofsurilightand/orheating.Theabsorbanceof306nnldecreases52%aftersunexposurefor0.5hand decreases32%afterheatingfor60hat60℃.Undersunexposurefor36h.thescavengingcapacityfor DPPH·ofresvcratrolsolutionincreases300%ascomparingwiththeoriginalresveratrolsolution;andthe inhibitionratetophenolaseandcatecholaseoftheresveratrolsolutionaftersunexposureachieves30.74%and 19.42%respectively.whilethatoftheoriginalresveratrolsolutionbeforesunexposureiSzero. Keywords:additiveofcosmetics;resveratrol;photo—stability;thermo—stability;DPPH·;tyrosinase 白藜芦醇(3,5,4’一三羟基二苯乙烯)是一种含有 芪类结构的非黄酮类多酚化合物,具有捕获自由基、抗 氧化、吸收紫外线的特性,可促进胶原蛋白的分泌,促 进超氧化物歧化酶的活性,在化妆品方面具有很好的 应用价值H]。目前对白藜芦醇的研究主要集中在药 品和保健食品领域悼。j,国内外还没有研究其在化妆 品中应用时稳定性的报道。 作者采用分光光度法和高效液相色谱法对不同环 境条件下白藜芦醇的稳定性进行了研究,并对不同环 境条件处理后的样品进行了清除二苯代苦味酰基自由 基(DPPH·)活性和抑制酪氨酸酶活性的研究,以此 来评价白藜芦醇是否适合作为功效添加成分加人到化 妆品配方中。 1 实验部分 1.1试剂与仪器 1,1一二苯基一2一三硝基苯肼(DPPH)、酪氨酸 收稿日期:201l—Ol一21;修回日期:2011一04—08 作者简介:史先敏(1982一),女,博上,电话:(0516)52991250,E—mail:shixianminS0@yahoo.toni.cn。 万方数据 第3期 史先敏,等:白藜芦醇的光稳定性和热稳定性研究 酶(比活力为5370U/mg)和二甲亚砜(DMSO),Sigma 公司;£一3,4一二羟基苯氨酸(L—DOPA)和£一酪氨 酸(即),Aldrich公司;白藜芦醇原料,市售;甲醇,色 谱纯,天津市大茂化学试剂厂;水为蒸馏水;其他试剂 为国产分析纯。ShimadzuLC一10AT高效液相色谱仪 和SPD—IOA紫外器,日本岛津公司;UV759紫 外一可见分光光度计,上海精密科学仪器有限公司;数 显控温水浴锅,上海浦东新区电理仪器厂。 新究与开磋 10min,即刻使用分光光度计,于475nlTI处测定多巴 色素的吸光度。根据测定的吸光度,按式(2)计算样 品对酪氨酸酶活性的抑制率。 抑制率=[1一(T1一疋)/(c。一c2)]×100%(2) 式(2)中C。为未加白藜芦醇溶液加酶的混合物的 吸光度;c2为未加白藜芦醇溶液也未加酶的混合物的 吸光度;TI为加入白藜芦醇溶液和酶的混合物的吸光 度;咒为加入白藜芦醇溶液未加酶的混合物的吸光度。 1.2实验方法 2 结果与讨论 1.2.1光稳定性实验 精确称量10mg白藜芦醇样品,以无水乙醇溶解 并定容于10mL容量瓶中,然后稀释100倍,获得质量 浓度为10trg/mL的样品溶液;取新配制的10斗g/mL 的白藜芦醇样品,放置到100mL的容量瓶中,太阳光 照射,不同时间点取样测定吸光度,检测波长306nm, 光照36h的样品进行HPLC分析,对不同时间点留样 进行DPPH自由基清除实验和酪氨酸酶抑制实验。 1.2.2热稳定性实验 取新配制的10I上g/mL的白藜芦醇样品溶液,分 装到5个25mL棕色容量瓶中,分别放置在一20,4, 31,40和60℃的条件下进行热稳定性实验。对不同 温度下放置的样品每隔一定时间取样,进行吸光度测 定,检测波长306nm,60h后进行HPLC分析。对不 同温度下的样品进行DPPH自由基清除实验和酪氨酸 酶抑制实验。 1.2.3色谱条件 色谱柱为ShimadzuODSC18柱(4.6mm× 150mm,5斗m),流动相为甲醇一0.05%(体积分数) 磷酸水溶液(体积比为50:50),等度洗脱,检测波长 306nm,流速1mL/min,进样量10肛L,柱温为25℃。 1.2.4DPPH自由基清除实验 取10Ixg/mL的样品溶液2mL和100斗mol/L的 DPPH溶液2mL,先后加入同一具塞试管中,摇匀, 25℃静置30min,于517am波长下测定样品吸光度, 按式(1)计算清除率。 清除率=[1一(Ai—Ai)/a。]×100% (1) 式(1)中A;为2mLDPPH溶液+2mL样品溶液的 吸光度;Ai为2mL样品溶液+2mL无水乙醇的吸光 度江。为2mLDPPH溶液+2mL无水乙醇的吸光度。 1.2.s酪氨酸酶抑制实验 取0.1mL的白藜芦醇样品溶液和2.8mL预先在 30℃恒温水浴中保温的底物(L—DOPA或£一酪氨 酸)溶液先后加入试管中,混匀,然后加入0.1mL的 600U/mL酪氨酸酶溶液,充分混匀,置30℃水浴反应 2.1 白藜芦醇的光稳定性研究 图1为白藜芦醇吸光度随太阳光照射时间的变化 曲线。从图1可知,白藜芦醇对光照非常敏感,光照 0.5h,吸光度迅速下降52%,0.5h直到36h白藜芦 醇的吸光度下降很小,说明光照对白藜芦醇的影响是 一个快速的过程,0.5h内光照带来的变化基本就达 到平衡。 1.6 1.4 1.2 婪1.o 登0.8 0.6 0.4 O.2 O lO 20 30 tlh 图1 太阳光照射对白藜芦醇吸光度的影响 Fi昏1Changesofabsorbaneeofresveratrolundersunexposure 图2是新配制样品和光照36h后样品的HPLC 图谱。 0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 t/rain 图2新配制样品与光照36h样品的HPLC图谱 Fig,2HPLCehromatogramsofresveratrolsolutionsbySUN exposurefor0and36h ·205· 万方数据 擎’ 疆 研究与开发』 日 用 化 学 工 业 第41卷 由图2可知,光照引起白藜芦醇的变化是非常显 著的。根据文献[5—6],白藜芦醇在自然条件下是以 反式白藜芦醇存在,在一定的外界环境条件下,可以转 变为顺式白藜芦醇。在光照的条件下,反式白藜芦醇 会转变为顺式白藜芦醇,顺式白藜芦醇和反式白藜芦 醇共存;在乙醇溶剂中,白藜芦醇还町能发生与醇加成 反应生成其他产物∞J,表现在图谱上就是由一个主峰 变成了很多小峰。 2.2 白藜芦醇的热稳定性研究 图3为不同温度处理后的白藜芦醇溶液吸光度随 时间的变化。 tlh +一20℃—}4oC+31℃+40℃+60℃ 图3 不同温度条件放置的白藜芦醇溶液吸光度随时 间的变化 Fig.3Absorbancechangesofresveratrolsolutionsunderdifferent temperatureconditions 从图3可知,在一20和4℃,白藜芦醇溶液放置 60h,吸光度变化很小,特别是一20℃保存的样品,吸 光度几乎没有变化。随着温度的升高(31℃相当于皮 肤表层的温度,40℃相当于极端保存环境温度,60℃ 相当于护肤品配制时加入白藜芦醇的温度),对白藜 芦醇的不稳定性影响逐渐增强,样品在60℃的条件下 放置60h后,306am处吸光度下降32%。 图4是不同温度处理60h后的样品的HPLC图 谱。从图4中可以看出,随着温度的升高,其对白藜芦 醇图谱的影响逐渐增大。但与图2相比,温度对白藜 芦醇结构变化的影响要远小于光照对白藜芦醇结构的 影响。说明白藜芦醇的热稳定性要高于光稳定性。 (J 2.5 5.U 7.5 l¨.U lZ.5 t/min 图4不同温度处理后样品的HPLC图谱 Fig.4HPI。Cchromatogramsofresveratrolsolutionsunder differenttemperatureconditions 2.3 DPPH自由基清除实验 表l为不同温度和光照处理的白藜芦醇样品溶液 对DPPH自由基的清除率结果。 表i 不同温度和光照处理的样品对DPPH自由基清除率 Tab.1DPPH·scavengingrateofresveratrolsolutionsunderdifferentconditions 表1表明不同温度处理60h的样品和新配制的 样品对DPPH自由基的清除率差别不大,说明温度虽 然对白藜芦醇的稳定性有一定的影响,但对其清除自 由基能力的影响是非常小的,光照36h的样品对 DPPH自由基的清除率反而是增强的。 从图5中也可以得出这一结论,随着样品光照时 间的增加,对DPPH自由基的清除率逐渐增强,光照 36h样品的清除率比新配制的样品增强了约300%。 这可能是因为光照引起了白藜芦醇的结构变化,以反 式白藜芦醇为主要成分的样品转变为含有顺反白藜芦 醇及其他加成产物的样品[6],这种变化增强了白藜芦 醇清除自由基的能力。 ·206. 图5 不同光照时间样品的DPPH自由基清除率 Fig.5DPPH·scavengingrateofresveratrolsolutionsundersun exposurefordifferenttime 万方数据 第3期 史先敏,等:白藜芦醇的光稳定性和热稳定性研究 黔、 嗨 、研究与开发, 2.4酪氨酸酶抑制实验 实验测定了在10¨g/mL初始质量浓度下,5份白 藜芦醇样品溶液分别在一20,4,31,40和60℃下放置 60h后对酪氨酸单酚酶和双酚酶的抑制率。实验结 果表明,该5份样品溶液在热处理后对酪氨酸单酚酶 和双酚酶均没有抑制作用。 图6为不同光照时间的白藜芦醇样品溶液对酪氨 酸酶的抑制率结果。从图6中可以看出,新配制的样 50 40 堡30 褂 船 嚣20 lO O lO 20 30 t/h 品在10p。g/mL的质量浓度下对酪氨酸酶没有抑制作 用,在光照2h后,对酪氨酸单酚酶和双酚酶的抑制率 增强,都达到了10%以上,而且随着光照时间的延长 对酶的抑制率也在增强。对单酚酶的抑制率在光照 8h达到最强,抑制率为44.69%;对双酚酶的抑制率 在光照10h达到最强,抑制率为23.84%。继续光照, 样品对酪氨酸酶的抑制率缓慢下降,光照36h,对单酚 酶和双酚酶的抑制率分别为30.74%和19.42%,要远 好于没有光照的样品。 lO 20 30 t/h a单酚酶 b双酚酶 图6不同光照时间的白藜芦醇样品对酪氨酸酶的抑制率 Fig.6Inhibitiontomushroolntyrosinaseofresveratro|solutionsundersunexposurefordifferenttime 3 结论 在光和热的作用下,白藜芦醇溶液均不稳定,特别 是在太阳光的照射下白藜芦醇清除DPPH自由基的能 力以及抑制酪氨酸酶活性的功效增强。添加白藜芦醇 的化妆品不用避光使用,也不会在高温下失去作用。 参考文献: [1]杜彬,盂宪军.葡萄中功能性物质白藜芦醇的研究进展[J].北方果 树,2004(增刊):55—56. [2]AZIZMH,KUMARR,AHMADN.Cancerehemopreventionbyr∞vera- trol:Invitroandinvivostudiesandtheunderlyingmechanisms[J].In. (上接第179页) 参考文献: [1]蒋挺大.壳聚糖[M].北京:化学工业出版社,2007:22. [2]李传秋,贺艳丽.双胍类消毒防腐剂的应用[J].食品与药品, 2008,10(7):44-47. [3]SASHIWAH,KAWASAKIN,ATSUYOSHIN,eta1.Chemicalmoditl- cationofehitosan.13.1Synthesisoforganosoluble.palladiumadsorb- able。andbiodegradableehitosanderivativestowardthechemicalplat— ing011plastics[J].Biomacmmolecules,2002,3(5):1120一1125. [4]BADAWYMEI,RABEAEI,ROGGETM,eta1.Fungicidaland insecticidalactivityof0一acylehitosanderivatives[J].PolymerBulh- temationalJournalofOncology.2003,23(1):17—28. [3]RATANHL,STEWARDWP,GESCHERAJ,eta1.Resveratrol—A prostatecancerchemopreventiveagent[J].UrologicOneology,2002,7 (6):223—227. [4]WUJM,WANGzR,HSIEHTc,eta1.Mechanismofeardiopmteetion bymsveratrd,aphenolicantioxidantpresentinredwine[J]. InternationalJournalofMolecularMedicine,2001,8(1):3一17. [5]戴蕴青,韩雅珊,惠柏棣,等.红葡萄酒中自蔡芦醇及其糖昔异构体 的反相HPLC分析[J].中国农业大学学报,2002,7(1):14—18. 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