本发明涉及多糖改性技术领域，具体公开一种改性决明子多糖及其制备方法和应用。所述改性决明子多糖为含氧杂茶邻酮改性决明子多糖，并采用两步法制备得到。首先将决明子多糖与溴代琥珀酰亚胺进行取代反应，决明子多糖羟甲基的羟基被溴取代，得溴代决明子多糖；然后在碱性物质存在的条件下，含氧杂茶邻酮的羟基先转变成含氧杂环邻酮氧负离子，再与溴代决明子多糖上的溴发生亲核取代，得到能够有效捕捉各种自由基的改性决明子多糖，超氧自由基的捕捉能力达到96％，DPPH的捕捉能力达到98％，羟基自由基的捕捉能力达到88％，将其作为一种大分子抗氧剂，无毒、可生物降解，符合绿色可持续发展的策略，具有广阔的应用前景。