專利名稱：：呋喃香豆素類化合物4-hydroxy-9-(3,7-dimethylocta-1,6-dien-3-yl)-7H-furo[3,2-g...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種抗氧化劑的制備方法及其應(yīng)用，具體說是指一種呋喃香豆素類化合物的制備方法及其應(yīng)用。技術(shù)背景在人體內(nèi)每天都會產(chǎn)生各種各樣的活性自由基比如超氧自由基，單線態(tài)氧自由基，過氧化亞硝酸鹽和二氧化氮自由基，這些自由基在體內(nèi)可以改變細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能。這些改變通常會誘導(dǎo)慢性疾病包括心臟病和癌的發(fā)生，而抗氧化劑在人體內(nèi)的存在可以抑制和平衡活性自由基的產(chǎn)生,從而達(dá)到減少人類由自由基引發(fā)的各種疾病。而人體自身所生成的抗氧化劑有時(shí)不足以平衡體內(nèi)所產(chǎn)生的自由基，因此從我們?nèi)粘ｏ嬍持袛z入適量的抗氧化劑是必需的。而我們知道果蔬中含有豐富的各種抗氧化劑，因此，果蔬是提取分離天然抗氧化劑的一個(gè)重要來源。葡萄柚(Grapefruit,CVYn^戸m^/Macf.)就是這樣的一種果實(shí)，其富含維生素C，各種異黃酮和黃酮，還有香豆素類化合物，呋喃香豆素類化合物和檸檬苦素類化合物。因此，葡萄柚是幵發(fā)天然抗氧化劑的重要來源之一，歐洲專利WO2006/028024Al中公開一種抗菌齊U9-(l，，5，-dimethyl-1，-vinyl-4，-hexenyl)-4-hydroxy-7H-furo[3,2-G][l〗benzopyran-7-one)及其制造方法，該化合物具有很強(qiáng)的抗菌消毒效果，比目前世面上的抗菌劑使用面更廣。其合成方法是以4-(l，,5，-dimethyl-l，-vinyl-4，-hexeneoxy)-4-hydroxy-7H-fiiro[3,2-Y][l]benzopyran-7-one為原料，先將原料溶解在二甲基亞砜中，用氮?dú)獗Ｗo(hù)在140°C的溫度下攪拌3小時(shí)，再將反應(yīng)溶劑冷卻到室溫，然后用乙酸乙酯萃取，有機(jī)相經(jīng)水和飽和鹽水洗脫后再用硫酸鈉濃縮干燥，最后經(jīng)硅膠色譜柱純化而得。該專利中還提供了其他的合成方法，但都是采用化學(xué)合成方法制備，工藝復(fù)雜，成本較高，有機(jī)殘留很難去除，易造成污染。我們在分析和檢測葡萄柚中具有抗氧化效果的化合物時(shí)，分離到一種新型化合物，經(jīng)質(zhì)譜和核磁共振儀分析，該化合物為4-hydroxy-9-(3,7-dimethylocta-1，6-dien-3-yl)-7H-fiiro[3,2-g]chromen-7-one，(分子式為C21H2204，分子量為338，化學(xué)結(jié)構(gòu)見附圖1，以下簡稱呋喃香豆素-338)。經(jīng)比較，這兩種化合物其實(shí)是相同的化合物，只是不同的命名系統(tǒng)導(dǎo)致的結(jié)果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種從葡萄柚中提取呋喃香豆素-338的方法，具有工藝簡單、成本低，無污染，可從綜合開發(fā)葡萄柚中提取的特點(diǎn)。本發(fā)明還提供呋喃香豆素-338的具體應(yīng)用方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案呋喃香豆素類化合物4-hydroxy-9-(3，7-dimethylocta-1,6-dien-3-yl)-7H-furo[3,2-g]chromen-7-one的制備方法，該化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1所示，分子式為C21H2204，該制備方法以葡萄柚為原料，經(jīng)提取、濃縮干燥、分離純化工藝制成，具體方法為(1)提取工藝在葡萄柚果汁中加入有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，葡萄柚果汁與有機(jī)溶劑的重量比例為1:15,分離水相與有機(jī)相后制得萃取液；(2)濃縮干燥工藝采用真空濃縮將萃取液中的有機(jī)溶劑去除，使萃取物干燥固化，工作溫度為50-70°C,工作壓力為0.06-0.12MPa;(3)分離純化工藝將濃縮干燥后的固化物裝填到裝有硅膠的色譜柱上，硅膠粒徑為70230目，先用100%正己垸洗脫，然后用正己烷和乙酸乙酯混合液進(jìn)行梯度洗脫，其中乙酸乙酯占混合液的比例為20%60%，收集在不同梯度條件下的洗脫液，采用真空濃縮干燥洗脫液，然后用水/乙氰/0.05%甲酸為流動相采用制備色譜以梯度洗脫進(jìn)行進(jìn)一步純化到95%以上，其中乙氰占流動相的比例為50%70%。前述的制備方法中，也可用葡萄柚濃縮汁為原料，葡萄柚濃縮汁必需先用水將其稀釋，葡萄柚濃縮汁與水的比例范圍為l:l至1:6，其中較佳的比例為1:3。為提高原料利用率，提取時(shí)，重復(fù)萃取三次，每次萃取時(shí)間為20-40分鐘，以30分鐘為佳。每次萃取后，都采用離心機(jī)分離水相與有機(jī)相，合并三次萃取液再進(jìn)行濃縮干燥。由于萃取液中含有一些水分、脂類和果膠類物質(zhì)，因此濃縮很難將其固化，所以在濃縮過程中，當(dāng)萃取液變得粘稠時(shí)，可在其中加入適量的干燥劑，從而加快萃取液干燥固化速度。提取時(shí)的有機(jī)溶劑可選用乙酸乙酯、乙醇或者丙酮?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)鑒定采用液質(zhì)聯(lián)用色譜和核磁共振儀共同進(jìn)行分析，圖2所示為純化的呋喃香豆素-338的HPLC色譜圖，分析條件為150x3.9毫米Nova-PakC-18柱(Waters,Milford，MA,USA),流動相為水/乙氰/0.05%甲酸，流速為0.8毫升/分鐘，采用多步線性梯度洗脫，起始比例為85:10:5;然后在15分鐘內(nèi)上升到55:40:5;25分鐘內(nèi)上升到25:70:5;12分鐘內(nèi)上升到0:95:5，然后在此梯度下洗脫10分鐘，再在2分鐘內(nèi)下降到85:10:5,最后在次比例下平衡15分鐘。在此梯度洗脫條件下，呋喃香豆素-338在色譜柱上的保留時(shí)間為35.55分鐘。圖3所示呋喃香豆素-338紫外吸收光譜圖為呋喃香豆素類化合物的共同特征光譜圖，即三個(gè)特征吸收峰分別圍繞在225nm，270nm和315nm左右.圖4則為呋喃香豆素-338的電噴霧質(zhì)譜圖，圖4中A圖為一次質(zhì)譜圖(MS)，顯示該化合物的分子質(zhì)子粒m/z=339，表明該化合物的分子量為338;圖4中B圖則為二次質(zhì)譜圖(MS/MS)，分子質(zhì)子粒111/2=339經(jīng)轟擊后產(chǎn)生如下幾個(gè)主要質(zhì)量碎片111/2=229,m/z=215,m/z=203,這些碎片為呋喃香豆素類化合物的特征碎片，通過以上幾個(gè)方面的信息可以斷定，該物質(zhì)為呋喃香豆素類化合物.最后經(jīng)核磁共振氫譜和碳譜分析表明該物質(zhì)即是呋喃香豆素-338(結(jié)構(gòu)如圖1所示)，核磁共振氫譜和碳譜數(shù)據(jù)如表1。表中化學(xué)位移(chemicalshift)的分配主要建立在H'-H1偶合，單鍵Hi-C13偶合和多鍵H1《13偶合圖譜數(shù)據(jù)；而碳骨骼(carbonskeleton)的推斷主要來自兩個(gè)碎片，SP109.4和155.7及109.4和150.0之間的斷裂;碳原子(129.4)上的甲基團(tuán)的分配是建立在nOe譜圖上的4.96和1.50.沒有檢測到分子中羥基團(tuán)的信號，很可能是羥基與水分子交互使信號變寬(broadening)而檢測不到，羥基的存在是由該化合物的分子量、質(zhì)譜及紫外吸收特征共同推斷出來的。145.0和150.2位的碳原子是由他們的化學(xué)位移推斷出來的，它們同時(shí)和7.83的H形成偶合，都沒有與6.81的H形成偶合。表1.呋喃香豆素-338的核磁共振氫譜和碳譜數(shù)據(jù).<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>a這一欄數(shù)據(jù)表明這些位置的碳原子與所在行的碳原子發(fā)生長程偶合.呋喃香豆素-338的抗氧化性檢測(采用DPPH自由基嚙食法)分別配制呋喃香豆素-338(20毫摩爾/升)的乙醇溶液，維生素C(20毫摩爾/升)的乙醇溶液和DPPH自由基(200毫摩爾/升)的乙醇溶液，然后分別移取呋喃香豆素-338(20毫摩爾/升)和維生素C(20毫摩爾/升)的乙醇溶液2毫升分置于兩個(gè)5毫升具有磨口的空白容量瓶中，另外，再移取2毫升乙醇置于第三個(gè)5毫升具有磨口的空白容量瓶中，然后再分別移取2毫升DPPH自由基(200毫摩爾/升)的乙醇溶液滴加到上述三個(gè)含有呋喃香豆素-338，維生素C和乙醇的容量瓶中，再塞上瓶塞，劇烈搖動使溶液混合均勻后，室溫下置于暗室中，30分鐘后用分光光度計(jì)在517nm處分別檢測其吸光度.最后再分別計(jì)算出呋喃香豆素-338(20毫摩爾/升)的乙醇溶液，維生素C(20毫摩爾/升)的乙醇溶液的抗氧化值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)三次.結(jié)果表明，呋喃香豆素-338(10毫摩爾/升)的抗氧化能力為8.53±0.35%，是維生素C(10毫摩爾/升)的抗氧化能力(4.32±0.25°/。)的兩倍。實(shí)際應(yīng)用中可以將呋喃香豆素-338先溶解或者分散在醇、醇溶液、芐基醇和中等長度鏈的甘油三酸酯等溶劑載體中，然后再加入各種食品、飲料、化妝品及醫(yī)藥品中，添加量的重量比例為0.010.2%。由上述對本發(fā)明的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以天然的水果葡萄柚為原料,提取強(qiáng)抗氧化劑呋喃香豆素-338，具有工藝簡單的特點(diǎn)，原料成本低，可大幅降低制成品的成本，而且無污染、更安全，可以藥食兩用。圖1為呋喃香豆素-338的結(jié)構(gòu)圖。圖2為呋喃香豆素-338的HPLC色譜圖。圖3為呋喃香豆素-338紫外吸收光譜圖。圖4為呋喃香豆素-338的電噴霧質(zhì)譜圖(ESI-MS/MS,A:MS，B:MS/MS)。具體實(shí)施方式實(shí)例一1)萃取100公斤的葡萄柚鮮果經(jīng)去皮壓榨后所得果汁與乙酸乙酯以1:3的比例在常溫?cái)嚢柘逻M(jìn)行萃取，萃取時(shí)間為30分鐘。然后用離心機(jī)以5000轉(zhuǎn)/分的速度分離水相與有機(jī)相，收集上層有機(jī)相；將分離后的水相在以上相同條件下再用乙酸乙酯重復(fù)萃取兩次，，合并三次萃取液。2)濃縮干燥采用真空濃縮將萃取液濃縮干燥，具體工作條件為55°C，真空度為0.1MPa下。在濃縮過程中，當(dāng)萃取液變得粘稠時(shí)，加入適量的干燥劑如硅藻土，從而使萃取液能夠干燥固化.3)分離純化將濃縮干燥后的固化物裝填到裝有硅膠的色譜柱上，采用粒徑為70目的硅膠，先用100%正己烷洗脫，然后用正己垸和乙酸乙酯混合液進(jìn)行梯度洗脫，其中正己烷占混合液的比例為40%，乙酸乙酯占混合液的比例為60%,收集在不同梯度條件下的洗脫液，然后采用制備色譜進(jìn)一步純化得到200mg純度大于95%的白色粉末狀呋喃香豆素-338成品。實(shí)例二1)萃取稱取10公斤百利度(Brix)為60的葡萄柚濃縮汁，將該濃縮汁與蒸餾水按1:3的比例進(jìn)行稀釋，然后再與乙酸乙酯以1:3的比例在常溫?cái)嚢柘逻M(jìn)行萃取，萃取時(shí)間為30分鐘，然后用離心機(jī)以5000轉(zhuǎn)/分的速度分離水相與有機(jī)相，收集上層有機(jī)相。將分離后的水相在以上相同條件下再用乙酸乙酯重復(fù)萃取兩次，合并三次萃取液。2)濃縮干燥采用真空濃縮將萃取液濃縮干燥，具體工作條件為5(TC,真空度為O.lMpa下，在濃縮過程中，當(dāng)萃取液變得粘稠時(shí)，向其中加入適量的硅藻土，從而使萃取液能夠干燥固化。3)分離純化將濃縮干燥后的固化物裝填到裝有硅膠的色譜柱上，采用粒徑為80目的硅膠，先用100%正己烷洗脫，然后用正己烷和乙酸乙酯進(jìn)行梯度洗脫，其中正己烷占混合液的比例為70%，乙酸乙酯占混合液的比例為30%,收集在不同梯度條件下的洗脫液，然后采用制備色譜進(jìn)一步純化得到400mg純度大于95%的白色粉末狀呋喃香豆素-338成品。呋喃香豆素-338的應(yīng)用實(shí)例呋喃香豆素-338是一種純天然強(qiáng)抗氧化劑，由于呋喃香豆素-338不易溶于水但易溶于醇、醇溶液、芐基醇和中等長度鏈的甘油三酸酯，因此，實(shí)際應(yīng)用中可以將呋喃香豆素-338先溶解或者分散在以上的溶劑載體中，然后再加入各種食品、飲料、化妝品及醫(yī)藥品中。下面就略舉幾例，但不局限于此。(一)水果糖(單位重量％)糖粉30羅漢果甜甙0.1淀粉糖漿35擰檬酸1.0呋喃香豆素-3380.2純凈水33.7(二)果汁飲料(單位重量％)葡萄糖漿10羅漢果甜甙0.05檸檬酸0-1擰檬酸鹽0.02濃縮果汁5水溶性水果香精0-1呋喃香豆素-3380.01純凈水84.72(三)茶飲料(單位重量％)茶粉羅漢果甜甙0-02白砂糖粉5維生素C0.05檸檬酸0.1呋喃香豆素-3380.01純凈水94.77(四)香波洗發(fā)水(單位重量％)月桂醇硫酸鈉30椰子油二乙醇酰胺2丙二醇單硬脂酸酯2硬脂酸5氫氧化鈉0.8香料0.1維生素E0.05呋喃香豆素-3380.01純凈水60.04(五)止咳糖漿(單位重量％)羅漢果全粉10羅漢果甜甙0.1維生素c0.05呋喃香豆素-3380.01純凈水89.8權(quán)利要求1.呋喃香豆素類化合物4-hydroxy-9-(3，7-dimethylocta-1，6-dien-3-yl)-7H-furo[3，2-g]chromen-7-one的制備方法，該化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)為分子式為C21H22O4，該制備方法以葡萄柚為原料，經(jīng)提取、濃縮干燥、分離純化工藝制成，具體工藝步驟如下(1)提取工藝在葡萄柚果汁中加入有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，葡萄柚果汁與有機(jī)溶劑的重量比例為1∶1～5，分離水相與有機(jī)相后制得萃取液；(2)濃縮干燥工藝采用真空濃縮將萃取液中的有機(jī)溶劑去除，使萃取物干燥固化，工作溫度為50-70℃，工作壓力為0.06-0.12MPa；(3)分離純化工藝將濃縮干燥后的固化物裝填到裝有硅膠的色譜柱上，硅膠粒徑為70～230目，先用100％正己烷洗脫，然后用正己烷和乙酸乙酯混合液進(jìn)行梯度洗脫，其中乙酸乙酯占混合液的比例為20％～60％，收集在不同梯度條件下的洗脫液，采用真空濃縮干燥洗脫液，然后用水/乙氰/0.05％甲酸為流動相采用制備色譜以梯度洗脫進(jìn)行進(jìn)一步純化到95％以上，其中乙氰占流動相的比例為50％～70％。2、按照權(quán)利要求1所述的呋喃香豆素類化合物4-hydroxy-9-(3，7-dimethylocta-1,6-dien-3-yl)-7H-furo[3,2-g]chromen-7_one的制備方法，其特征在于濃縮干燥工藝步驟中，當(dāng)萃取液變得粘稠時(shí)，在萃取液中加入適量的干燥劑，使萃取液干燥固化。3、按照權(quán)利要求2所述的呋喃香豆素類化合物4hydroxy-9-(3,7-dimethylocta-1，6-dien-3-yl)-7H-furo[3，2-g]chromen-7-one的制備方法，其特征在于所述的干燥劑為硅膠、硅藻土或硫酸酮中的一種。4、按照權(quán)利要求1所述的呋喃香豆素類化合物4-hydroxy-9-(3，7-diraethylocta-1，6-dien-3-yl)-7H-furo[3，2-g]chromen-7-one的制備方法，其特征在于葡萄柚果汁與有機(jī)溶劑的重量比例為1:3。5、按照權(quán)利要求1所述的呋喃香豆素類化合物4-hydroxy-9-(3,7-diraethylocta-1，6-dien-3-yl)-7H-furo[3，2-g]chromen-7-one的制備方法，其特征在于所述的有機(jī)溶劑為乙酸乙酯、乙醇或者丙酮。6、按照權(quán)利要求1所述的制備方法制成的呋喃香豆素類化合物4-hydroxy-9-(3,7-dimethylocta-1，6-dien-3-yl)-7H-furo[3，2_g]chromen-7-one,作為抗氧化劑添加在食品、飲料、化妝品及醫(yī)藥品中的應(yīng)用，其特征在于該呋喃香豆素類化合物4hydroxy-9-(3，7-dimethylocta-l,6-dien-3-yl)-7H-furo[3,2_g]chromen-7-one的添加量占總重量的0.010.2%。全文摘要呋喃香豆素類化合物4-hydroxy-9-(3，7-dimethylocta-1，6-dien-3-yl)-7H-furo[3，2-g]chromen-7-one的制備方法，以葡萄柚為原料，經(jīng)提取、濃縮干燥、分離純化工藝制成，具有工藝簡單、原料成本低的特點(diǎn)，而且無污染、更安全。該化合物的抗氧化能力是維生素C的兩倍，可作為抗氧化劑加入各種食品、飲料、化妝品及醫(yī)藥品中，添加量占總重量的0.01～0.2％。文檔編號C07D493/00GK101274936SQ20071009125公開日2008年10月1日申請日期2007年3月27日優(yōu)先權(quán)日2007年3月27日發(fā)明者孫冀平,岳鵬翔,軍郁申請人:大閩食品(漳州)有限公司