張紅城，吳正雙，高文宏，董 捷,*

黃酮類化合物改性方法的研究進(jìn)展

張紅城1，吳正雙2，高文宏2，董 捷1,*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所，北京 100093；2.華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東 廣州 510641)

黃酮類化合物是一類具有廣泛應(yīng)用的植物化學(xué)物，由于其結(jié)構(gòu)的不同，生理活性有很大差異，因此可以通過改性，使天然黃酮類物質(zhì)發(fā)揮特定功能。本文綜述了國內(nèi)外對(duì)黃酮類化合物的幾種改性方法，包括糖基化、去糖基化、酰化、甲基化以及其他改性方法，并闡述改性前后生理活性的變化。

黃酮類化合物；改性方法；生物活性

黃酮類化合物是植物多酚的一個(gè)亞群，是植物重要的一類次級(jí)代謝產(chǎn)物，廣泛存在于水果、蔬菜、豆類、茶葉等許多食源性植物中。黃酮類化合物泛指兩個(gè)苯環(huán)(A環(huán)與B環(huán))通過中央三碳鏈連結(jié)而成的一系列C6—C3—C6化合物(圖1)，主要是指以2-苯基色原酮為母核的化合物[1]，這種基本結(jié)構(gòu)上不含糖基的黃酮類化合物為黃酮苷元，而連有糖基的為黃酮苷，主要是O-糖苷，也有少數(shù)的C-糖苷，如牡荊素、葛根素。根據(jù)C環(huán)結(jié)構(gòu)的不同，可將黃酮類化合物分為黃酮類、黃酮醇類、黃烷酮類、黃烷醇類、兒茶酸類、花色素類、異黃酮類、查兒酮等。由于其結(jié)構(gòu)千差萬別，生理活性也多種多樣，可以用作醫(yī)療藥物、抗菌劑、抗氧化劑，能夠治療多種疾病和抑制醫(yī)學(xué)上的機(jī)能紊亂。但天然黃酮類化合物大部分以黃酮苷的形式存在，黃酮苷類脂溶性較差，限制了其生物活性的發(fā)揮，而且部分黃酮苷類沒有其苷元的特性。因此，可通過定向修飾黃酮類化合物的分子結(jié)構(gòu)以發(fā)揮其特定功能。黃酮類化合物的修飾方法包括糖基化、去糖基化、?；⒓谆?。

圖1 黃酮類化合物的基本母核結(jié)構(gòu)Fig.1 Generic structure of flavonoids

1 黃酮類化合物的糖基化修飾

許多研究人員從微生物中篩選出來一種酶——糖基轉(zhuǎn)移酶，這種酶可以將葡萄糖基轉(zhuǎn)移到黃酮類化合物的母體或糖基上以達(dá)到修飾目的。使用這種酶對(duì)黃酮類化合物的修飾作用叫作糖基化。糖基化作用主要是增加黃酮類化合物的水溶性和穩(wěn)定性，降低其細(xì)胞毒性，但不足之處是黃酮類化合物的某些生物活性也有不同程度的下降。

Suzuki等[2]將糊精和蘆丁溶于50%的水-甲醇中，再加入產(chǎn)自嗜熱脂肪芽孢桿菌的環(huán)麥芽糊精葡聚糖轉(zhuǎn)移酶和根霉葡萄糖糖化酶，制備出了高產(chǎn)量的水溶性蘆丁衍生物。用紙層析、柱層析、真空冷凍干燥和甲醇-乙醇連續(xù)提取、分離該衍生物，得到純凈的微黃色的針狀結(jié)晶。該純化產(chǎn)物經(jīng)酸、α-和β-葡萄糖苷酶水解后，用紫外、紅外、1H和13C-核磁共振光譜分析水解產(chǎn)物的成分，結(jié)果表明，該純化產(chǎn)物為4G-α-D-吡喃葡萄糖-蘆丁，即糊精作為葡萄糖供體與蘆丁的吡喃葡萄糖環(huán)上的C4結(jié)合的產(chǎn)物。這種化合物在水中的溶解度比蘆丁的高約3000倍。

Ko等[3]先用PCR技術(shù)克隆出蠟狀芽孢桿菌UDP-糖基轉(zhuǎn)移酶(BcGT-1)，并測定出了其基因序列，然后用His-標(biāo)簽在Escherichia coli BL21中表達(dá)出了這種酶，進(jìn)一步純化處理后，用來催化黃酮類物質(zhì)的糖基化反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)BcGT-1能將尿苷二磷酸活化的糖基轉(zhuǎn)移到苷元(如芹菜素、染料木素、坎非醇、木犀草素、柚皮素和槲皮素)上，接著對(duì)糖基化產(chǎn)物進(jìn)行酸解，用薄層色譜(TLC)方法分析發(fā)現(xiàn)，水解產(chǎn)物中的糖類只有葡萄糖。該反應(yīng)中，葡萄糖基優(yōu)先轉(zhuǎn)移到3-羥基上，如果沒有3-羥基，也可以轉(zhuǎn)移到7-羥基上。根據(jù)高效液相色譜(HPLC)和紫外(UV)光譜分析，坎非醇和槲皮素的糖基化產(chǎn)物是3-O-葡萄糖苷和7-O-葡萄糖苷，其中3-O-葡萄糖苷是主要產(chǎn)物；而芹菜素、木犀草素、柚皮素、染料木素因?yàn)闆]有3-羥基，糖基化產(chǎn)物為7-O-葡萄糖苷和4′-O-葡萄糖苷，其中7-O-葡萄糖苷是主要產(chǎn)物。另外，當(dāng)糖基化位點(diǎn)在黃酮或黃酮醇的C-3′或C-4′羥基上時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生藍(lán)移，但糖基化位點(diǎn)在C-7羥基上時(shí)，沒有藍(lán)移現(xiàn)象。

Kim等[4]在大腸桿菌中表達(dá)出了一種糖基轉(zhuǎn)移酶(XcGT-2)，這種酶在大腸桿菌中可以作為肽硫轉(zhuǎn)移酶的融合酶。接著，他們用這種酶催化黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)修飾反應(yīng)，核磁共振光譜分析酶反應(yīng)產(chǎn)物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：即使黃酮類化合物的C-3′和C-4′都含有羥基，但XcGT-2只特異性地將一個(gè)葡萄糖分子轉(zhuǎn)移到C-3′羥基上。

Xiao等[5]研究了糖基化反應(yīng)對(duì)黃酮類化合物結(jié)和牛血清白蛋白(BSA)能力的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，4種黃酮苷元(黃岑素、槲皮素、大豆苷元和染料木素)的糖基化產(chǎn)物與BSA的親和力大大降低，根據(jù)糖基化位點(diǎn)和糖基的不同，親和力一般下降1～3個(gè)數(shù)量級(jí)。吡喃葡萄糖基化產(chǎn)物(如大豆苷和燃料木苷)與BSA的親和力下降5～10倍，而鼠李糖糖基化產(chǎn)物(如櫟素)與BSA的親和力下降5600倍。這在一定程度上證明了黃酮苷元比黃酮苷更容易被吸收的結(jié)論。而且研究表明，糖基化作用不但降低了黃酮類化合物的抗氧化能力，還降低了其疏水性。因此，疏水能力在黃酮類化合物結(jié)合蛋白質(zhì)方面也可能起著重要作用。

Stevenson等[6]從綿羊的肝臟中制備出了葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶，并用其在Tris緩沖液(pH8.0)中催化水果多酚物質(zhì)與尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(UDPGA)的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)黃酮類物質(zhì)及其糖苷衍生物可以作為合適的底物而被葡萄糖苷酸化，但酚酸不易被葡萄糖醛酸化。同時(shí)，建立了體外細(xì)胞模型，并用葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶處理5種黃酮類物質(zhì)——槲皮素、兒茶素、表兒茶素、根皮素、根皮苷，然后測試改性后的黃酮類物質(zhì)對(duì)T細(xì)胞株和神經(jīng)母瘤細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果黃酮類物質(zhì)葡萄糖苷酸的抗氧化能力(H2O2存在下)下降，IC50由原來的0.5μmol/L變成1～16μmol/L不等，葡萄糖苷的酸化作用弱化了黃酮類物質(zhì)的細(xì)胞保護(hù)作用。

黃酮類物質(zhì)一般是以O(shè)-糖基化衍生物的形式在植物中積累，但有些物種合成的主要是黃酮—C—糖苷，這種糖苷在植物學(xué)上和膳食組分中都有一定的活性，并且能夠穩(wěn)定水解。有學(xué)者在研究中發(fā)現(xiàn)了一種葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶(OsCGT)，并從大米中將其克隆了出來。這種酶能夠優(yōu)先催化UDP-葡萄糖與2-羥基黃烷酮發(fā)生C-葡萄糖基化反應(yīng)，其催化O-葡萄糖基化反應(yīng)的能力甚微[7]。Cao等[8]用該酶催化2-羥基黃烷酮生成C-葡萄糖苷，但此產(chǎn)物不穩(wěn)定，能夠自發(fā)地脫水形成C-6和C-8葡萄糖基衍生物，因此可以再用一種脫水酶將2-羥基黃烷酮-C-葡萄糖苷專一性地轉(zhuǎn)變成黃酮-C-6-葡萄糖苷。

2 黃酮類化合物的去糖基化

天然黃酮類化合物多以糖苷類形式存在，即通過O-糖苷鍵或C-糖苷鍵與糖基相連，由于糖的種類、數(shù)量、連接位置及連接方式的不同，可以組成各種各樣的黃酮苷[9]。

研究發(fā)現(xiàn)，一些黃酮類化合物的糖苷和苷元的生物利用率明顯不同。J a c o b s等[10]發(fā)現(xiàn)，黃酮醇苷元(aglycones)是植物細(xì)胞中的一種天然調(diào)控因子，能夠調(diào)節(jié)生長素的極性運(yùn)輸和運(yùn)輸量，而黃酮醇糖苷對(duì)其沒有調(diào)控活性。Ratty等[11]研究結(jié)果表明，一些黃酮苷元如5,7,4′-三羥基黃酮、柚皮素苷元、橘皮素苷元、香葉木素苷元、槲皮素苷元、根皮素苷元和楊梅黃酮苷元在抑制二氨基二苯甲烷(MDA)的生成上比它們的糖苷更有效。

Felgines等[12]通過小鼠體內(nèi)的吸收動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，研究了柚皮素、柚皮素-7-鼠李葡萄糖苷、柚皮素-7-葡萄糖苷的生物利用率，結(jié)果是柚皮素和柚皮素-7-葡萄糖苷的吸收動(dòng)力學(xué)相似，而柚皮素-7-鼠李葡萄糖苷的生物利用率明顯下降，可能是因?yàn)槠湓谛∧c內(nèi)積累而不易被消化。Wiczkowski等[13]用香蔥槲皮素和槲皮素葡萄糖苷做人體實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，槲皮素的生物利用率是槲皮素葡萄糖苷的2～3倍。也有資料顯示，帶有二糖(如蕓香糖)或三糖的花青素和兒茶素多聚體大多數(shù)不能被代謝掉，而是通過尿液直接被排泄出來[14-15]。

通過去糖基化可以對(duì)黃酮苷進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，進(jìn)而改變其生物活性。目前，去糖基的方法主要有化學(xué)法(主要為酸堿水解法)和酶法。

2.1 化學(xué)法去糖基

李珊珊等[16]用固體酸催化水解糖苷型大豆異黃酮，并研究了溫度、進(jìn)料配比以及接觸時(shí)間對(duì)游離型異黃酮轉(zhuǎn)化率的影響。結(jié)果表明：當(dāng)溶劑與原料比為1:11(m/V)左右、甲醇與水的體積比為1:2、溫度在60～70℃時(shí)，通過固定床兩次水解，糖苷型異黃酮轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%。劉亞男等[17]以鹽酸為催化劑，對(duì)蜂膠黃酮苷進(jìn)行酸解實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，酸水解方法可以有效地將蜂膠黃酮苷水解為黃酮苷元，其中蘆丁水解轉(zhuǎn)化率達(dá)59.1%，山奈酚、異鼠李素含量增至酸解前的2～4倍，酸解產(chǎn)物清除DPPH自由基的能力和對(duì)豬油的抗氧化作用均有明顯提高。馮艷麗等[18]先用堿后用酸兩步水解大豆異黃酮，促使丙二酰基異黃酮轉(zhuǎn)變成葡萄糖苷型異黃酮，結(jié)果顯示，大豆異黃酮中以染料木黃酮計(jì)的異黃酮總含量由287.09μg/g提高到532.76μg/g。Grohmann等[19]用稀硫酸水解橙皮苷水懸浮液得到橙皮素-7-葡萄糖苷。方法是：在25～180℃的溫度范圍內(nèi)，用稀硫酸催化水解橙皮苷水懸浮液。當(dāng)溫度達(dá)到120℃或更高時(shí)，反應(yīng)急劇加速，原因可能是高溫使橙皮苷水溶性增加。然后用無水丙酮或低級(jí)醇從橙皮苷水解物中提取出了橙皮素-7-葡萄糖苷。

化學(xué)法選擇性差，反應(yīng)不易控制，加之需要高溫高壓，反應(yīng)產(chǎn)物為多種物質(zhì)的混合物，給后續(xù)分離帶來極大的困難，同時(shí)排出大量的廢液，給環(huán)境造成極大的污染。

2.2 酶法去糖基

Nielsen等[20]用橙皮苷酶處理含橙皮苷(橙皮素鼠李葡萄糖苷)的柑橘汁，并將這種柑橘汁與天然柑橘汁、強(qiáng)化果汁(橙皮苷含量是天然柑橘汁的3倍)在人體中做了隨機(jī)雙盲對(duì)照交叉實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，柑橘汁經(jīng)橙皮苷酶處理后，橙皮苷脫掉了一個(gè)鼠李糖轉(zhuǎn)變成橙皮素-7-葡萄糖苷，人體攝入該果汁后，血漿中橙皮素的最大濃度比攝入天然柑橘汁的人群高4倍，比攝入強(qiáng)化果汁的人群高1.5倍，達(dá)到最大濃度的時(shí)間分別是(0.6±0.1)、(7.0±3.0)、(7.4±2.0)h(P＜0.0001)。因此，去糖基作用可以提高橙苷皮苷的生物活性。

Mandalari等[21]用果膠酶L62和纖維素酶CO13P酶解佛手柑果皮中的低分子質(zhì)量黃酮類物質(zhì)。方法是：在50mmol/L乙酸鈉緩沖溶液(pH5.0)中加入酶和底物，100r/min攪拌反應(yīng)24h，HPLC分析黃酮糖苷和黃酮苷元。結(jié)果顯示，果膠酶既有α-鼠李糖苷酶活性，又有β-葡萄糖苷酶的活性，能夠分步依次除去鼠李糖基和葡萄糖基，但不能直接除去鼠李糖-葡萄糖聚合而成的蕓香糖；果膠酶能夠很好的水解黃烷酮糖苷(如橙皮苷)，但水解黃酮醇糖苷(如蘆丁)的能力相對(duì)弱些；纖維素酶CO13P單獨(dú)使用時(shí)對(duì)黃酮苷沒有脫糖基作用，但將這兩種酶復(fù)合使用時(shí)，高達(dá)90%的黃酮糖苷被水解成其苷元。

Chuankhayan等[22]從交趾黃檀(D. cochinchinensis)和蘚黃檀(D. nigrescens)中提取出β-葡萄糖苷酶，并用這兩種不同來源的酶酶解大豆異黃酮，酶解產(chǎn)物用反向-高效液相色譜(RP-HPLC)和薄層色譜(TLC)法分析。結(jié)果，蘚黃檀β-葡萄糖苷酶能比交趾黃檀β-葡萄糖苷酶更快地水解結(jié)合型和非結(jié)合型的異黃酮糖苷。反應(yīng)16h后，60%的丙二酰大豆苷以及全部的大豆苷、黃豆黃苷、染料木苷、乙?；蠖管?、乙酰基染料木苷、丙二酰染料木苷被蘚黃檀β-葡萄糖苷酶水解。Turner等[23]同樣用β-葡萄糖苷酶水解洋蔥廢棄物中的黃酮糖苷，經(jīng)LC-MS/MS分析，槲皮素含量明顯提高。另外，有一種黃酮苷——魚藤黃酮糖苷幾乎沒有毒性，但是當(dāng)魚藤黃酮糖苷和β-葡萄糖苷酶同時(shí)存在時(shí)，對(duì)害蟲有明顯毒性，可能是β-葡萄糖苷酶將魚藤黃酮糖苷水解成了魚藤黃酮苷元[24]。

張紅城等[25]用β-葡萄糖苷酶酶解蜂膠黃酮苷，經(jīng)HPLC分析，酶解產(chǎn)物中楊梅黃酮、槲皮素、芹菜素、松屬素等黃酮苷元的含量明顯提高，并且酶解產(chǎn)物的還原力、清除DPPH自由基和·OH的能力也顯著增強(qiáng)。

Park等[26]發(fā)現(xiàn)綠茶種子里含有兩種莰菲醇糖苷——莰菲醇-3-O-[2-O-β-D-半乳糖-6-O-α-L-吡喃鼠李糖]-β-D-吡喃葡萄糖苷和莰菲醇-3-O-[2-O-β-D-吡喃木糖-6-O-α-L-吡喃鼠李糖]-β-D-吡喃葡萄糖苷，并使用β-半乳糖苷酶和橙皮苷酶聯(lián)合水解這兩種黃酮苷，得到純度高達(dá)95%的莰菲醇。然后比較了莰菲醇及其這兩種糖苷的抗氧化作用，發(fā)現(xiàn)莰菲醇比這兩種糖苷能夠更有效地清除1,1-二苯基-2-苦基苯肼(DPPH)自由基和抑制黃嘌呤氧化酶。莰菲醇清除DPPH自由基和抑制黃嘌呤氧化酶的IC50分別為(59.2±1.7)、(108.7±9.4)μmol/L。這兩種糖苷清除DPPH自由基的IC50均大于1000μmol/L，抑制黃嘌呤氧化酶的IC50分別是(337.7±18.0)μmol/L和(223.4± 3.3)μmol/L。

值得注意的是，黃酮糖苷及其苷元的生物利用率目前仍存在著不同說法。Zubik等[27]研究了大豆異黃酮苷元和異黃酮葡萄糖苷的片劑在有著典型美國飲食習(xí)慣的美國女性中的吸收率，發(fā)現(xiàn)沒有明顯差別。Richelle等[28]用β-葡萄糖苷酶水解異黃酮，并用水解產(chǎn)物對(duì)6個(gè)絕經(jīng)的歐洲婦女做人體實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將異黃酮苷水解成苷元并沒有明顯提高其在人體中的生物利用率。Morand等[29]和Hollman等[30]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是，槲皮素葡萄糖糖苷在大鼠中的吸收率比槲皮素和槲皮素蕓香糖苷的都高。Setchell等[31]發(fā)現(xiàn)，盡管大豆黃素和染料木素苷元在血漿中的保留時(shí)間比其糖苷的短，但是，根據(jù)它們的血漿濃度曲線下面積(AUC)可以斷定，糖苷形式的生理活性比苷元形式的高，可能是糖苷上連接的糖基能夠作為保護(hù)基團(tuán)，阻止了異黃酮的生物降解。但根據(jù)Izumi等[32]的報(bào)道，染料木素和大豆黃素在日本人體中以苷元形式被吸收時(shí)，生理活性比糖苷形式的都明顯要高。之所以出現(xiàn)這種研究的差異，究其原因，可能是受試人體的種族背景、飲食習(xí)慣、腸道微生物菌群、食品基質(zhì)、攝入劑量以及受試人群的數(shù)量都不相同。因此黃酮苷元和黃酮苷在不同的研究中，表現(xiàn)出來的不同生理活性。

總之，酶法結(jié)構(gòu)修飾專一性強(qiáng)，反應(yīng)條件也比較溫和，不需要基團(tuán)保護(hù)，可以定向地?cái)嚅_黃酮類物質(zhì)的糖苷鍵，是一種非常好的黃酮類化合物的改性方法。

3 黃酮類化合物的?；揎?/h2>

黃酮類化合物既可以與脂肪酸、芳香酸直接發(fā)生酯化反應(yīng)，也可以與脂肪酸和芳香酸形成的乙烯酯發(fā)生酯交換反應(yīng)，從而達(dá)到酰化修飾的目的。研究表明?；揎椇?，黃酮類化合物的脂溶性明顯提高，并能促進(jìn)脂肪及類脂代謝。目前，酰化修飾黃酮類物質(zhì)最普遍的方法是酶法，主要使用的酶是南極假絲酵母(Candida antarctica)脂肪酶和枯草桿菌蛋白酶，?；课恢饕屈S酮糖苷上的糖基的伯羥基。

Stevenson等[33]用南極假絲酵母脂肪酶B(Novozym 435)為催化劑，羧酸為酰基供體，2-甲基-2-異丙醇為溶劑，直接酰化從水果中提取純化的黃酮苷物質(zhì)。所用?；w有硬脂酸、肉桂酸、苯丙酸及其羥基衍生物，?；矢鶕?jù)?；w的不同，在25%～95%的范圍內(nèi)波動(dòng)，并且脂肪酶B對(duì)糖基上連有脂肪族伯羥基的糖苷(如柚皮素-7-鼠李葡萄糖苷)表現(xiàn)出高度的選擇性。反應(yīng)物中，只有柚皮苷和異槲皮素能夠發(fā)生酰基化反應(yīng)。尤其是在軟脂酸存在下，?；饔媚軌虼蟠筇岣唿S酮苷在反應(yīng)溶劑中的脂溶性和水溶性。

Ardhaoui等[34]也用南極假絲酵母脂肪酶在叔戊醇中合成了蘆丁和七葉靈的芳香酯和脂肪酯，并研究了芳香酸和脂肪酸對(duì)酯化反應(yīng)的影響。脂肪酸中，棕櫚酸的初始速率最大，可能是因?yàn)槠涫杷员仁槎岷?6-羥基十六烷酸的高。對(duì)芳香酸而言，只有帶有芳香亞基的(如肉桂酸、氫化肉桂酸、3,4-二羥基氫化肉桂酸和4-羥基苯乙酸)才可以發(fā)生?；磻?yīng)，而且芳香環(huán)的側(cè)鏈和取代類型對(duì)反應(yīng)也有很大影響。除了氫化肉桂酸外，其他酸與蘆丁和七葉靈的初始反應(yīng)速率都較低，產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率不高。因?yàn)闅浠夤鹚岬膫?cè)鏈?zhǔn)秋柡偷?，靜電效應(yīng)和位阻效應(yīng)顯著減小。然而，肉桂酸由于雙鍵的存在，苯環(huán)靜電相互作用仍然存在，而且這種不飽和鍵使得分子不能靈活變化，轉(zhuǎn)化率和初始速率也較低。但不論使用何種?；w，七葉靈的轉(zhuǎn)化產(chǎn)率和初始速度都比蘆丁的高，因?yàn)樘J丁是蕓香糖苷，沒有伯醇羥基，而七葉靈是葡萄糖苷，有伯醇羥基，這與Stevenson等[33]的研究相吻合。

Gayot等[35]也用南極假絲酵母脂肪酶催化柚皮苷和棕櫚酸形成了6′-O-棕櫚酸柚皮苷酯，溶劑為2-甲基-2-丁醇，酯化部位在柚皮苷的葡萄糖基的伯羥基上。在該酯化反應(yīng)中，水分含量是反應(yīng)的關(guān)鍵。反應(yīng)前2-甲基-2-丁醇和柚皮苷如果被干燥的話，轉(zhuǎn)化率可以提高63%。但是，酶不能被干燥脫水，因?yàn)樗畬?duì)蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)是必不可少的，如果水失去，酶就會(huì)失活67%。由于酯合成過程中也會(huì)產(chǎn)生水，影響了反應(yīng)進(jìn)行的程度，因此反應(yīng)24h后，可以在反應(yīng)體系中加入100g/L的分子篩4A吸收這些水分，55h后，轉(zhuǎn)化率達(dá)到43%。

Mellou等[36-37]同樣利用南極假絲酵母脂肪酶B為催化劑，制備出了黃酮糖苷的?；苌?。他們?cè)诒軇┲邢群笠栽鹿鹚嵋蚁ズ筒伙柡椭舅釣轷；w，合成了金圣草黃素糖苷衍生物和柚皮苷、蘆丁衍生物。金圣草黃素糖苷連接酰基的位點(diǎn)是其糖基的伯羥基即C6′′羥基；柚皮苷和蘆丁的酰化位點(diǎn)分別是其糖基的C6′′羥基和C3′′羥基。金圣草黃素糖苷上引入?；?，其體外對(duì)低密度脂蛋白和血清的抗氧化性明顯提高。油酸(十八碳不飽和脂肪酸)為酰基供體時(shí)，柚皮苷和蘆丁的轉(zhuǎn)化率分別是85%和70%。游離不飽和脂肪酸的性質(zhì)對(duì)蘆丁的轉(zhuǎn)化率影響很小，與亞油酸直接酯化蘆丁相比，游離不飽和脂肪酸乙酯和亞油酸乙酯與這兩種黃酮苷的酯交換反應(yīng)產(chǎn)物較少，轉(zhuǎn)化率只有50%。另外，柚皮苷和蘆丁及其酯類是一種腫瘤誘導(dǎo)的血管生成的主要調(diào)節(jié)體，它們調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)分泌的能力已經(jīng)在K562淋巴母細(xì)胞瘤內(nèi)被測定出來，結(jié)果表明蘆丁和單個(gè)脂肪酸合成的酯能夠更有效的減少K562細(xì)胞中VEGF的釋放，這也說明它們的抗血管收縮和抗腫瘤特性更強(qiáng)。

Katasoura等[38]研究了不同反應(yīng)參數(shù)在離子液體中對(duì)脂肪酶選擇性?；S酮糖苷的影響。在以咪唑?yàn)榛A(chǔ)的離子液體(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸(BF4)和1-丁基-3-甲基咪唑六氟硼酸(PF6))中，產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率、區(qū)域選擇性和反應(yīng)速率受多種因素的影響，包括所用的離子液體的類型、離子液體中的水分含量、反應(yīng)溫度以及底物的濃度和溶解度。對(duì)大多數(shù)葡萄糖苷而言，?；稽c(diǎn)都是在葡萄糖基的伯醇羥基上。在BF4中，?；磻?yīng)速率和反應(yīng)的區(qū)域選擇性都較高，生成的葡萄糖苷的溶解度都顯著高于在PF6和丙酮中生成的葡萄糖苷。

Calis等[39]分別將鼠李素糖苷B,C和蘆丁溶于無水吡啶中，然后加入?；w三氟乙基丁酯和三氟乙基肉桂酸，最后加入枯草桿菌蛋白酶催化?；磻?yīng)。結(jié)果顯示，該酶催化?；磻?yīng)具有良好的選擇性，黃酮苷上的葡萄糖基比半乳糖基更容易發(fā)生?；磻?yīng)，蘆丁的?；a(chǎn)物比鼠李糖苷B,C的稍高。而且，該酶催化黃酮三糖苷發(fā)生?；磻?yīng)的能力較低，可能是黃酮三糖苷上的糖基較多，增大了空間位阻作用。

資料顯示，所有的脂肪酶和枯草桿菌蛋白酶都可以催化黃酮糖苷的酰化反應(yīng)。然而，對(duì)黃酮苷元而言，?；饔弥挥性诩賳伟久负汪然ッ竿瑫r(shí)存在時(shí)才能發(fā)生[40]。?；磻?yīng)能夠得到一些單酯和二酯。?；磻?yīng)的位置取決于酶的種類，但對(duì)特定的酶而言，?；磻?yīng)的位點(diǎn)受黃酮化合物和?；w結(jié)構(gòu)的影響。黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)與?；w的理化性質(zhì)對(duì)?；a(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率和初始反應(yīng)速度都有很大影響[41]。

4 其他方面的結(jié)構(gòu)修飾

程新麗[42]以芹菜素和白楊素為底物，將其溶于NaOH水溶液中，然后加入丙酮，邊劇烈攪拌邊逐滴加入硫酸二甲酯，合成了7-甲氧基/乙氧基、4′-甲氧基、7,4′-二甲氧基/二乙氧基衍生物，然后再以二甲氧基衍生物為底物，加入濃硫酸和飽和氯化鈉溶液，合成了二甲氧基磺酸鈉，結(jié)構(gòu)表征方法是1H-NMR和X射線單晶衍射法。

汪秋安等[43]用化學(xué)方法合成的7,8-二氧五環(huán)黃酮和7,8-二氧六環(huán)黃酮。方法是：以干丙酮為溶劑，7,8-二羥基黃酮、二溴甲烷和二溴乙烷為底物，磁力攪拌下加入無水K2CO3，加熱至回流。反應(yīng)結(jié)束后，減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，柱層析分離殘留物，核磁共振光譜鑒定Rf值為0.75的組分的結(jié)構(gòu)。

閏炳雙等[44]利用黃酮類化合物有較強(qiáng)的抑制血小板聚集的活性和1-烷基取代咪唑類衍生物具有對(duì)血栓素A2(TXA2)合成酶較強(qiáng)的抑制作用，將咪唑基引入到黃酮的7-OH上，期望得到血栓素A2(TXA2)合成酶的抑制劑或?qū)Νh(huán)氧化酶及血栓素A2(TXA2)合成酶均有抑制作用的先導(dǎo)化合物。同時(shí)，他們還根據(jù)藥物的拼合原理合成了7-乙酰水楊酰氧基黃酮[45]。

Uyama[46]通過漆酶催化兒茶素發(fā)生氧化偶聯(lián)反應(yīng)，制備出了兒茶素多聚體，并研究了兒茶素多聚體和兒茶素的生化特性，發(fā)現(xiàn)兒茶素多聚體清除超氧陰離子的能力、抑制黃嘌呤氧化酶的能力明顯高于兒茶素，而且兒茶素多聚體抑制黃嘌呤氧化酶的能力高于商業(yè)上用的別嘌呤醇。此外，兒茶素通過酶促氧化偶聯(lián)反應(yīng)能夠提高對(duì)尿激酶和透明質(zhì)酸酶的抑制作用。

5 展 望

黃酮類化合物對(duì)人類具有極其重要的醫(yī)療保健功效，對(duì)其改性的研究具有十分重要的理論價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展為深入研究黃酮類物質(zhì)改性產(chǎn)物的種類、含量、成分鑒定及其生物利用率提供了有效手段。同時(shí)，對(duì)改性中相關(guān)酶及其酶學(xué)性質(zhì)的研究，可加深對(duì)酶定向改性機(jī)制的理解。不同類型酶的底物存在較大差異，篩選合適的酶增大底物改性效率，尋找更加高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的改性方法，對(duì)天然黃酮類化合物進(jìn)行改性并研究其生物利用率的變化也是未來研究的一個(gè)方向。

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Research Progress on Modification Methods for Flavonoids

ZHANG Hong-cheng1，WU Zheng-shuang2，GAO Wen-hong2，DONG Jie1,*
(1. Bee Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Science, Beijing 100093, China；2. College of Light Industry and Food Sciences, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China)

Flavonoids, a type of phytochemicals, have been extensively applied to treat and inhabit disease and medically functional disorders as healers, antimicrobial agents, as well as antioxidants. However, their poor water solubility and lipid solubility limit their application. In the present review, multiple methods for modification of flavonids, including glycosylation, deglycosylation, acylation, and methylation, as well as the change of their bioavailability before and after modification are introduced.

flavoniods；modification methods；biological activity

TS201.4

A

1002-6630(2011)03-0256-06

2010-05-07

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(蜂)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助項(xiàng)目(NYCYTX-43)；國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(nyhyzx07-041)

張紅城(1967—)，男，副研究員，博士，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。E-mail：zzhc@sohu.com

*通信作者：董捷(1966—)，女，研究員，碩士，主要從事功能食品與生物活性物質(zhì)的研究。E-mail：jiedon@126.com