多聚原花青素的片段化及其产物的结构和抗氧化构效关系研究

As the development of free radical theory, many studies showed that oligomeric proanthocyanidin (OPC) is a kind of natural and safe antioxidants with stronger activity and higher bioavailability. However, in most cases, proanthocyanidins are existed in plants mainly as polymeric form, called polymeric proanthocyanidins (PPC). Due to the big molecule, PPC is hard to be extracted and used. This project is to study the fragmentation of PPC from Yunnan pine barks with tea polyphenols, refering to the methodology, structures and antioxidant activity-structure relationship, in order to not only clarify the compositions and structures of the fragmentive products (OPC) through modern isolation and identification techniques, but also prepare new type of OPC efficiently and enviroment-friendly. Based on the in vitro/in vivo antioxiant evaluation and activity-structure relationship study, it could provide scientific basis and support to the further application of the new type antioxidant OPC to the field of pharmaceuticals, health foods, food supplement and additives, and costimetics. Furthermore, it is important for not only utilizing the forestry resources efficiently and comprehensively, but extending the forest industry chain to increase the product values.

自由基学说的发展和许多科学研究证实，低聚原花青素(OPC)在抗氧化活性方面具有高效、低毒、高生物利用度的特点而备受关注。但大多数植物中的原花青素主要以多聚体PPC的形式存在，因其分子量过大存在生物利用度低和难以进行有效提取等问题。本项目拟在前期工作的基础上，采用茶多酚对资源丰富的林产副产物云南松树皮中的PPC进行片段化，并开展其产物的结构和抗氧化构效关系研究。通过对片段化产物OPC的分离鉴定，阐明化学组成和分子结构；通过PPC片段化反应条件优化和OPC特异性树脂选择研究，实现环境友好型的新型OPC的高效制备；采用体内外抗氧化活性测定方法对OPC类片段化产物的抗氧化活性进行综合评价和构效关系研究。研究结果将为该类新型OPC抗氧化剂进一步在医药品、保健食品、食品添加剂、化妆品等领域上的应用奠定科学基础，并对有效利用云南特色农林资源、提高资源综合利用率、延长产业链和提高产品附加值等具有重要意义。

本项目在已有前期研究工作的基础上，采用多学科研究手段开展了数种植物多聚原花青素片段化产物的LC-MS分析，多种原花青素及其片段化产物的体内抗ROS/抗氧化功能评价，片段化产物的分离鉴定和抗氧化活性评价，原花青素片段化反应条件响应面优化和原花青素抗氧化构效关系探讨等相关研究，结果显示不同来源原花青素通过基于茶多酚的片段化反应后，其产物的抗ROS∕抗氧化功能均有不同程度的提高，且EC-EGCG为多种不同植物来源原花青素的片段化主产物，其清除DPPH、ABTS自由基的能力均高于茶多酚、多聚原花青素及其片段化总产物，表明通过基于茶多酚的片段化反应，其产物的抗氧化能力得到了较为显著的提高。探讨了原花青素结构与抗氧化构效关系，结果显示低聚原花青素的抗氧化活性强于多聚原花青素，抗氧化活性随原花青素聚合度的增加呈降低趋势。采用单因素试验结合响应面法对云南松树皮、思茅松树皮和白花木瓜原花青素的片段化反应条件进行了优化，为原花青素片段化产物进一步的高效制备及其高附加值产品进一步的研发提供了基础。研究结果已发表研究论文4篇，已录用待发表论文1篇，申请中国发明专利1项。通过本项目的开展，已培养硕士研究生4名。