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【降尿酸不痛風2】台灣肉桂葉精油經β-環糊精微包覆後之黃嘌呤氧化酶抑制活性與熱穩定性

本研究除了再次證明台灣肉桂葉成分能有效抑制黃嘌呤氧化酶活性,具有抑制尿酸合成的效果外。也證實環糊精在高溫條件下具有熱穩定性,有利於減少台灣肉桂葉精油的消散。台灣肉桂葉精油微膠囊具有高黃嘌呤氧化酶抑制活性,其IC50值為83.3g / mL。

Xanthine Oxidase Inhibitory Activity and Thermostability of Cinnamaldehyde-Chemotype Leaf Oil of Cinnamomum osmophloeum Microencapsulated with β-Cyclodextrin

📓論文發表在瑞士期刊: Molecules (分子期刊)

 

研究摘要

本研究評估了用β-環糊精微膠囊化的台灣肉桂葉精油的黃嘌呤氧化酶抑制活性和熱穩定性。台灣肉桂葉精油微膠囊透過FTIR光譜分析中證實了主要成分-反式肉桂醛的特徵吸收帶。在乾熱老化試驗中,環糊精在高溫條件下具有熱穩定性,進而有利於減少台灣肉桂葉精油的消散。台灣肉桂葉精油微膠囊具有高黃嘌呤氧化酶抑制活性,其IC50值為83.3g / mL。結果表明,環糊精微膠囊化可以有效提高台灣肉桂葉精油的壽命且具有較高的黃嘌呤氧化酶抑制活性。

 

研究結果

1.台灣肉桂葉精油成分

圖1說明水蒸餾法萃取得台灣肉桂葉精油與以環糊精作微膠囊化最終得到台灣肉桂精油環糊精微膠囊。

圖1 台灣肉桂精油環糊精微膠囊製作流程

使用GC-MS氣相層析串聯質譜儀分析台灣肉桂葉精油的組成。 台灣肉桂葉精油的主要成分是反式肉桂醛(84.13%),苯甲醛(7.16%),3-苯基丙醛(3.62%), α-松烯(1.09%), L-乙酸冰片酯(0.92%), 和莰烯(0.79%)(如表一)。 台灣肉桂精油中反式肉桂醛的含量遠遠高於其他成分,因此台灣肉桂精油被歸類為肉桂醛精油化學型。基於主要成分的變化,台灣肉桂葉精油可以分為幾種具有個體生物活性的化學型。丁香酚是在樟樹植物中發現的常見化合物。本研究中,丁香酚屬於台灣肉桂精油的次要成分(0.03%)。台灣肉桂葉精油的主要成分是揮發性芳香烴和萜類化合物。

表1 台灣肉桂葉精油成分分析

2. 台灣肉桂葉精油微膠囊在乾熱老化試驗中熱穩定性的評估

在乾熱老化試驗期間測量環糊精、台灣肉桂葉精油和台灣肉桂葉精油微膠囊的重量,在105℃下在通風烘箱中進行如圖3所示。在加速老化試驗中,環糊精的重量百分比保持恆定證實環糊精在105℃下是熱穩定的。研究發現在30分鐘和1小時老化試驗後,台灣肉桂葉精油的重量百分比分別為11.7%和0%(數據未在圖3中顯示)。在高溫外部環境中,台灣肉桂葉精油的排放揮發證實台灣肉桂葉精油的高揮發性是降低應用性的問題。經老化試驗1天後,台灣肉桂葉精油微膠囊的重量損失為4.92%。比較葉油和葉油微膠囊之間的重量損失,顯然微膠囊化在乾熱老化試驗的早期階段減少了葉油的排放揮發。在老化試驗的4天和8天後,葉油微膠囊的重量百分比為88.4%和88.1%。4天和8天後葉油微膠囊的重量百分比顯著低於2天前的重量百分比。這與微膠囊中的台灣肉桂葉精油含量相對應。用β-環糊精對葉油進行微膠囊化,可以減緩葉油的揮發性,從而有效地提高了葉綠素油葉片的熱穩定性。

在FTIR光譜分析中也證實,台灣肉桂葉精油微膠囊在經過乾熱老化試驗後,其特徵峰值皆僅有少部分的降低,研究發現環糊精是具備熱穩定性的也減少了肉桂醛的排放揮發。

圖3 台灣肉桂葉精油微膠囊在乾熱老化試驗中的重量改變

 

3. 台灣肉桂葉精油微膠囊的黃嘌呤氧化酶活性抑制

在過去文獻報導中,興大王教授等人發現不同的台灣肉桂萃取方式的精油,其最高反式肉桂醛含量達75.1 %與其最大半數黃嘌呤氧化酶抑制濃度(IC50)為16.3 g/mL。而在本研究中,分析出台灣肉桂葉精油中的反式肉桂醛含量為84.1%,並且黃嘌呤氧化酶抑制活性的IC50值為11.2 g/mL(表3)。 研究發現黃嘌呤氧化酶抑制活性隨著台灣肉桂葉精油中反式肉桂醛含量的增加而增加。

表3 台灣肉桂葉精油微膠囊的黃嘌呤氧化酶活性抑制

 

結論

通過GC-MS和GC-FID鑑定台灣肉桂葉精油的成分。反式肉桂醛(84.13 %),苯甲醛(7.16 %),3-苯基丙醛(3.62 %)和β-pine烯(1.09 %)是所選葉油的主要成分。台灣肉桂葉精油微膠囊的產率為86.3 %。在台灣肉桂葉精油微膠囊的FTIR光譜中證實了反式肉桂醛的特徵吸收帶。通過乾熱老化試驗評估其台灣肉桂葉精油微膠囊的熱穩定性,環糊精在105 ℃下是熱穩定的並且具有延遲台灣肉桂葉精油的排放揮發的功效。用環糊精微膠囊化後,黃嘌呤氧化酶抑制活性不受影響,黃嘌呤氧化酶抑制試驗中葉油微膠囊的IC50值與微膠囊中葉油含量一致。這些結果表明,用β-環糊精微膠囊化的台灣肉桂葉精油具有優異的熱穩定性和黃嘌呤氧化酶抑制活性。在作膳食補充劑和治療高尿酸血症和痛風的天然黃嘌呤氧化酶抑製劑具有很大的潛力。