張逸偉，許 敏，林東恩

(華南理工大學化學與化工學院，廣東 廣州 510640)

Vc又稱抗壞血酸，包括L-抗壞血酸和L-脫氫抗壞血酸。由于Vc具有很強的還原性，極易被氧化劑及熱破壞，在中性或堿性溶液中破壞尤其迅速。光、微量重金屬(特別是Fe2+和Cu2+)或熒光物質(zhì)(核黃素)能促進其氧化，使Vc應(yīng)用受到限制。因此，如何增強Vc的穩(wěn)定性，是目前國內(nèi)外學者所關(guān)心的問題，希望能找到一種新的衍生物，它既能克服Vc不穩(wěn)定的缺點，又能更好地發(fā)揮 Vc 的生理功能［1～3］。

Vc結(jié)構(gòu)的活潑，它可與多種物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)，目前的Vc衍生物主要有Vc金屬鹽類、Vc糖類化合物和Vc酯類，其中Vc與各種酸形成的酯類化合物是目前研究的重點。Vc經(jīng)過改性后，不僅增強了它的穩(wěn)定性，并且提高了其油溶性，很大程度上擴展了 Vc 的應(yīng)用范圍［4～7］。

本文將L-抗壞血酸(2)分別與苯甲酸(1a)、對羥基苯甲酸(1b)、沒食子酸(1c)和對叔丁基苯甲酸(1d)經(jīng)酯化反應(yīng)合成了四種抗壞血酸衍生物——L-抗壞血酸苯甲酸甲酯(3a)，L-抗壞血酸對羥基苯甲酸酯(3b)，L-抗壞血酸沒食子酸酯(3c)和 L-抗壞血酸對叔丁基苯甲酸酯(3d)(Scheme 1)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和MS確證。從清除羥自由基的角度測試了3a～3d的抗氧化活性，結(jié)果表明:3a～3d均具有一定抗氧化性能，其抗氧化活性順序為:3c＞Vc＞TBHQ(叔丁基對苯二酚)＞3b＞3a＞3d。

Scheme 1

由于衍生后得到的衍生物引入了脂溶性的基團，同時又保留了連烯二醇結(jié)構(gòu)單元，引入了更多的可能增強抗氧化性的酚羥基基團，具有用作油脂或含油脂類食品的抗氧化劑以及自由基的捕捉劑的應(yīng)用前景，對于拓寬Vc的應(yīng)用范圍具有積極意義。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

SGWX-4型顯微熔點儀(溫度未校正);U3010型紫外可見分光光度計;AVANCE Digital型核磁共振儀(400 MHz，DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標);LCMS-2010A型液質(zhì)聯(lián)用儀(ESI-MS);Merck公司60F254薄層硅膠板。

1a～1d和2，分析純，國藥集團化學試劑有限公司;其余所用試劑均為分析純。

1.2 3a～3d 的合成(以 3a 為例)［8，9］

在反應(yīng)瓶中加入濃硫酸40 mL，攪拌下加入2 10.56 g(60 mmol)，攪拌使其溶解;緩慢加入1a 6.10 g(50 mmol)，于室溫反應(yīng) 12 h～14 h(TLC跟蹤)。加入碎冰及乙酸乙酯50 mL，分液，水層用乙酸乙酯(3×20 mL)萃取，合并有機相，用飽和食鹽水洗滌，無水MgSO4干燥，于35℃/0.1 Pa條件下旋蒸除溶至開始有晶體析出，用無水乙醇重結(jié)晶，于35℃真空干燥2 h得白色鱗片晶體3a。用類似的方法合成白色晶體3b～3d。

3a:收率 81.7%，m.p.192℃～195℃;1H NMR δ:8.02～8.00(d，J=7.9 Hz，2H，13，15-H)，7.66(t，1H，14-H)，7.55～ 7.50(m，2H，16，18-H)，4.83(d，J=7.2 Hz，1H，10-H)，4.38～4.28(m，2H，9-H)，4.15～4.12(t，1H，5-H);MS m/z(%):279.0(M+，100)，121.9(10.2)，157.6(22)。

3b:收率 35.8%，m.p.228℃～230℃;1H NMR δ:7.870～7.85(d，J=8.0 Hz，2H，1，3-H)，6.86～6.84(d，J=7.9 Hz，2H，4，7-H)，4.78(s，1H，18-H)，4.29～ 4.21(m，2H，17-H)，4.10～4.09(d，J=6.7 Hz，1H，14-H);MS m/z(%):318.9(M+，100)。

3c(丙酮/乙酸乙酯重結(jié)晶):收率47.9%，m.p.190 ℃～192 ℃;1H NMR δ:6.99(s，2H，16，18-H)，4.74(s，1H，11-H)，4.29～4.15(m，2H，9-H)，4.08～4.05(d，J=6.5 Hz，1H，5-H);MS m/z(%):327.0(M+，100)，175.5(25.7)，169.8(15.5)。

3d:收率 80.1%，m.p.285℃～288℃;1H NMR δ:11.10(s，1H，7-H)，7.89～7.87(d，J=7.9 Hz，2H，15，17-H)，7.53～7.50(d，J=8.0 Hz，2H，12，14-H)，4.81(s，1H，5-H)，4.38～4.28(m，2H，8-H)，4.14～4.11(t，1H，9-H)，1.31(s，9H，21，22，23-H);MS m/z(%):334.9(M+，100)，157.7(11.3)，177.6(18.1)。

1.3 清除羥基自由基能力測定［10，11］

以無水乙醇為溶劑，將樣品或?qū)φ掌?Vc，TBHQ)配成 c為(2，4，6，8，10)mmol·L-1的溶液;以無水乙醇為溶劑，將鄰二氮菲溶液配成c為7.5 mmol·L-1的溶液;以去離子水為溶劑，將FeSO4配成 c為 7.5 mmol·L-1的溶液。

向離心管中加入鄰二氮菲溶液100 μL，F(xiàn)e-SO4溶液100 μL，樣品溶液100 μL 及 0.1%H2O2溶液 100 μL，用磷酸鹽緩沖液(50 mmol·L-1，pH 7.4)配至 1.0 mL。于 37 ℃保溫 1 h，倒入比色皿中，測定其在536 nm處的吸光值(A)，計算羥自由基清除率 SA/%{SA=［(A樣品-A空白)/(A0-A空白)］×100%，A0為不加樣品和H2O2時溶液的吸光值}，并計算EC50(mmol·L-1)。

2 結(jié)果與討論

2.1 反應(yīng)條件優(yōu)化

以合成3d為模板，對酯化反應(yīng)條件進行優(yōu)化。2 60 mmol，r=n(2)∶n(1d)=1.2 ∶1.0，其余反應(yīng)條件同1.2，考察反應(yīng)溫度對酯化反應(yīng)的影響，結(jié)果見表1。從表1可見，溫度為10℃時，1d大量析出，酯化反應(yīng)進行緩慢，收率極低;溫度為60℃時，反應(yīng)體系顏色呈深褐色，TLC顯示有大量副產(chǎn)物生成，2在此溫度下會分解同時產(chǎn)生多種副產(chǎn)物。40℃與25℃相比，溫度升高，產(chǎn)率也略有提高，但同時反映體系及反映產(chǎn)物的色澤加深，發(fā)生了一定程度的氧化。溫度過低時，酯化反應(yīng)較難進行;溫度過高時，2的穩(wěn)定性和反應(yīng)選擇性會降低，產(chǎn)物的色澤也加深。因此，該酯化反應(yīng)的適宜溫度為25℃～30℃。

表1 反應(yīng)溫度對酯化反應(yīng)的影響*Table 1 Effect of temperature on the esterification reaction

2.2 清除羥基自由基能力

鄰二氮菲與Fe2+能形成紅色的絡(luò)合物，在536 nm處有最大吸收峰。當加入H2O2后，F(xiàn)e2+被HO·氧化成Fe3+，從而使溶液在536 nm處的最大吸收峰消失。若加入的抗氧化劑清除羥自由基能力越強，則溶液在536 nm處的吸光值就越高［10，11］。通常用 EC50值來表示清除 50%自由基時所需抗氧化劑的量，EC50已經(jīng)成為廣泛使用的表示抗氧化劑活性的一個參數(shù)［12］。3的 SA和EC50值見表2。由表2可見，3a～3d以及對照品Vc和TBHQ對羥自由基均有清除作用，即具有一定抗氧化性能。同時3a～3d的脂溶性較Vc有明顯的提高。與Vc和TBHQ相比，3c的抗氧化性能優(yōu)異，優(yōu)于Vc和TBHQ;3a，3b和3d的抗氧化性能低于Vc，與TBHQ效果相當。

表2 化合物的SA和EC50值Table 2 SA and EC50data of compounds

從表2還可見，化合物對羥自由基的SA與其濃度呈量效關(guān)系，SA均隨濃度的增加而增大。3b在清除自由基時存在略微的延遲效應(yīng)，即樣品在較低濃度時，清除效果很小，達到一定濃度時清除效果明顯增強，在高濃度時效果要優(yōu)于3a和3d。另外，TBHQ，3b，3a和3d在用藥量為(8～10)mmol·L-1時，清除羥自由基的效果變化已減緩，趨于穩(wěn)定，而3c和Vc則仍在增強。

單獨從EC50值來看，各物質(zhì)的抗氧化活性順序為:3a＞VC＞TBHQ＞3b＞3a＞3d。

1a～1d等有機酸在實際應(yīng)用中常用作食品、藥品等的殺菌防腐劑，存在一定的抗氧化性。特別是1b和1c含有的酚羥基結(jié)構(gòu)，具有供電子作用，可提供活潑的氫捕捉活性氧等自由基。3c，3b，3a和3d的抗氧化性能依次降低，表明羥自由基對提高抗氧化性能有著重要的作用，并且酚羥基的數(shù)目對其抗氧化活性有很大的影響——羥基數(shù)目越多，可提供的氫原子越多，抗氧化活性越強，同時，烷基的空間位阻對于其抗氧化性能的發(fā)揮有一定的阻礙作用。

3 結(jié)論

以L-抗壞血酸和含苯環(huán)基團的有機酸為原料，以98%的濃硫酸作為溶劑和催化劑，常溫下進行酯化反應(yīng)合成了四種抗壞血酸酯3a～3d。該反應(yīng)操作簡便，常溫反應(yīng)，能耗低，有一定潛在的工業(yè)生產(chǎn)價值。

3a～3d對羥自由基均有清除作用，即具有一定抗氧化性能。其抗氧化性能為:3c＞Vc＞TBHQ＞3b＞3a＞3d。盡管后三者的抗氧化能力在體外實驗中低于Vc，但四種產(chǎn)物的脂溶性均大幅度提高，大大的擴展了Vc作為抗氧化劑的使用范圍，均是有潛在使用價值的Vc衍生物，可望作為油脂類食品抗氧化劑、油脂類食品加工過程中的抗氧化劑、抑菌劑等。

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