complexation of quercetin with three kinds of...
TRANSCRIPT
Complexation of quercetin with three kinds of cyclodextrins
:An antioxidant study
著者 Carolina Jullian , Lorena Moyano , Claudia Yanez , Claudio Olea-Azar 雑誌名 Spectrochimica Acta Part A 67 (2007) 230–234 紹介者 北河 広大 (4年)
ケルセチンと3種類のシクロデキストリンとの錯体形成 :抗酸化研究
1
Introduction
・フラボノイド化合物の1種で植物に含まれる
・黄色の色素
・水へは溶解しづらい
・抗酸化、抗菌、抗ガン活性をもつ
ケルセチン(QUE)
O
OH
OH
OH
HO
OH O
quercetin
フラボノイド
O
Flavonoid
・ポリフェノール化合物類
・植物の色に寄与
・生体活性の点より研究されている (抗酸化、抗菌、抗ガン活性をもつ)
2
Introduction
シクロデキストリン(CD)
① β-cyclodextrin (β-CD), R = H ② 2-Hydroxypropyl β-cyclodextrin (HP-βCD) , R=CH2CHOHCH3 or H ③ Sulfobutyliether β-cyclodextrin (SBE-βCD), R=CH2CH2CH2CH2 SO3Na or H
・1,4グリコシド結合によるグルコースユニットからなる環状オリゴマー
・円錐形で、外側は親水性、内側は空洞で疎水性
・多様な化合物と包接錯体を形成し、親水性を高める
疎水的 親水的 親水的
3
Experimental
0~0.010Mの範囲のβCD , HP-βCD, SBE-βCD 水溶液5mL
アルミホイルで遮光し、24時間,30℃で撹拌
溶解されなかったケルセチンをろ過
UV測定
過剰量のQUEを5mg
溶解度測定
4
Experimental
ラジカル消去能測定
DPPH• 4.94×10-5M, 2000μL (溶媒 H2O:MeOH=80:20)
UV測定
QUE, QUE-βCD, QUE-HP-βCD, QUE-SBE-βCD 3mM (溶媒H2O:MeOH=80:20)
ESR測定(10分後のESRシグナルの減少を測定)
OO
t-Bu
t-Bu
t-Bu
t-Bu
N N
O2N
O2N
NO2
DPPHラジカル galvinoxyl
QUE, QUE-βCD, QUE-HP-βCD, QUE-SBE-βCD 3mM, 20μL
(1)
DPPH•またはgalvinoxyl 2mM
(2)
5
Results and Discussion
Fig. 1. Absorption spectra of quercetin in aqueous solutions with the different CD.
溶解度測定
包接されたQUEは吸光度増加
包接前のQUEより 溶解度が増したことを示す
6
Results and Discussion
Fig. 3. Phase–solubility diagrams of QUE–CD, QUE–HP-CD and QUE–SBE-CD system in water at 30 ◦C.
溶解度相図
Fig.2 .Phase-solubility profiles and classification of complexes according to Higuchi and Connors
Conc. of Host (M)
Co
nc.
of
gue
st (
M)
AL型をとる 1:1で包接されている
7
A型包接錯体は溶解 B型包接錯体は沈殿
Results and Discussion
Table 1 Apparent stability constant (KS) of quercetin inclusion complexes
安定度定数
S0:QUEの溶解度(30℃)
slope:溶解度相図の傾き
Ks :安定度定数
8
Ks= [QUE・CD]
[CD] [QUE] [ QUE ] + [CD] [QUE・CD]
Results and Discussion
Fig. 4. Consume of DPPH• (mM−1) in presence of QUE free and complexes forms.
9
ラジカル消去能(DPPH•)
ラジカル消去能は、包接されていない
QUEと比べ、包接されたQUEは 高くなっている
(反応前のDPPH・の吸光度) –(最終的なDPPH・の吸光度)
反応前のDPPH・の吸光度
消費量 =
・ESR 分光装置は、試料の形状 (液体、気体、固体) に影響されることなく、非破壊で、
選択的にフリ-ラジカルを測定できる唯一の手段
・NMR (Nuclear Magnetic Resonance :核磁気共鳴 ) とともに、同じ原理に基づく
磁気共鳴分光法の一つ
10
ESR : Electron Spin Resonance (電子スピン共鳴)
スピンを持った電子に磁場を与えると、ゼーマン効果によって物質のエネルギー準位が 2つに分割される(ゼーマン分裂) この2つのエネルギーの差(⊿E)に相当するエネルギ−(マイクロ波)を外部から 加えることで共鳴を起こす このエネルギーの吸収量を検知することでESRスペクトルを得る
マイクロ波加える
ESRスペクトル
Results and Discussion
ESR スペクトル図
galvinoxylとQUE-βCD
galvinoxylとQUE-HB-βCD
galvinoxylとQUE-SBE-βCD
galvinoxylのみ (control)
galvinoxylとβCD
galvinoxylとQUE
Fig. 5. ESR spectrum of (A) galvinoxyl; (B) galvinoxyl in presence of CD (similar behavior is founded by the other cyclodextrins) (C) QUE; (D)QUE–CD; (E) QUE–HP-CD; (F) QUE–SBE-CD. 11
Results and Discussion
Fig. 6. Radical DPPH• and galvinoxyl scavenging activity. The initial concentration was 2mM for DPPH/galvinoxyl in all reaction mixtures. The data were recorded at 10 min of reaction and expressed as %DPPH/galvinoxyl remaining.
ラジカル消去能
12
%DPPH/galvinoxyl remaining
%
溶液中に存在しているラジカル (%)
最終的なラジカルの濃度
反応開始時のラジカルの濃度 ×100 =
Conclusion
・QUEの溶解度はQUE-βCD, QUE-HP-βCD, QUE-SBE-βCD の濃度が増加すると
増加した
また溶解度はQUE-βCD< QUE-HP-βCD< QUE-SBE-βCD の順で増加した ・ QUEとβCD, HP-βCD, SBE-βCD は1:1で包接することが示された ・DPPH•, galvinoxyl、両方に対して抗酸化作用を示した ・ラジカル消去能はQUE単体, QUE-βCD, QUE-HP-βCD, QUE-SBE-βCDの中で
QUE単体< QUE-βCD< QUE-HP-βCD< QUE-SBE-βCDの順で高かった ・QUEはβCD, HP-βCD, SBE-βCDと包接錯体を形成しても、抗酸化活性を維持した
13
14
Ks= [QUE・CD]
[CD] [QUE]
[G・H] = Gt - G
[G] = G0
[H]= Ht - [G・H]
H + G G・H
G0
Ks= Gt - G
(Ht - Gt + G) G0
Gt - G
Ht Gt - G
Ht (1- )
= slope
= slope
G0 (1 – slope)
15