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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410481844.2 (22)申请日 2014.09.21 C07H 15/26(2006.01) C07H 1/00(2006.01) (71)申请人 闻永举 地址 336000 江西省宜春市袁州区学府路 576 号 (72)发明人 闻永举 申秀丽 (54) 发明名称 由5-OH,7-O-代二氢黄酮半合成3-去氧花色 素的方法 (57) 摘要 本发明涉及 5-OH,7-O- 代二氢黄酮半合成 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花色素的方法, 其领域属 于化学和医药、 食品、 化妆品。5-OH,7-O- 代二氢 黄酮被硼氢化钾等。
2、还原剂还原成为 5-OH,7-O- 代 黄烷 -4- 醇, 直接经酸脱水生成 5-OH,7-O- 代黄 烷 -4- 阳碳离子化合物, 除去水分, 再经碘 - 吡啶 类溶剂脱氢生成 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花色素。 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花色素经过大孔吸附树脂 富集、 除去吡啶等有害杂质, 乙醇洗脱、 减压回收 即得。本发明将多步反应集中一步反应, 操作简 单, 产率较高, 易于工业化生产。通过该法, 橙皮 苷、 柚皮苷等二氢黄酮苷能被制成水溶好、 抗氧化 强的 3- 去氧花色素。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利。
3、要求书2页 说明书15页 CN 105481918 A 2016.04.13 CN 105481918 A 1/2 页 2 1. 由 5-OH,7-O- 代二氢黄酮半合成 3- 去氧花色素的方法, 其具体特征由如下步骤 : ( 一 )、 5-OH,7-O- 代二氢黄酮溶解在有机溶剂中, 通过还原剂还原得到 5-OH,7-O- 代 黄烷 -4- 醇化合物 (通过 UV 监控, 在碱性条件下扫描 UV 光谱, 在 360nm 处无吸收峰, 5-OH,7-O- 代二氢黄酮即还原成 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇化合物) ; (二) 、 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇苷经酸脱水形成 5。
4、-OH,7-O- 代黄烷 -4- 阳碳离子化合 物, 并通过吸水剂除去产生的水及试剂、 样品所含的水 ; (三) 、 5-OH,7-O-代黄烷-4-阳碳离子苷化合物与等摩尔的碘在吡啶类溶剂中于室温至 90脱氢并重排成 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花色素 ; (四) 、 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花色素再经大孔吸附树脂吸附、 除杂, 乙醇洗脱, 减压回收 乙醇, 即得 ; (五) 、 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花色素苷再经酸水或酸醇水解得到 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧 花色素单糖苷或 5-OH,7-OH- 去氧花色素。 2. 如权利1 要求所述, 其特征在于。
5、 : 本发明所说的5-OH,7-O-代二氢黄酮, 符合 (I) 的 通式 : 其中二氢黄酮及黄酮母核中 R1可能为 -H、 -OH、 -OCH3、 -glc(-Glucose) 、 -rutinose (芸香糖基, -O-Dglucopyranosyl(6 1) rhamcopyranosy) 、 -O-Dglucopyranosy l(2 1) rhamcopyranosy(新橙皮糖基) 中的任一基团 ; R2、 R3可能为 -H、 -OH、 -OCH3、 -O-g lc、 -O-rutinose ; 常见 5-OH、 7-O- 代二氢黄酮代表性化合物有橙皮苷 (CAS:520-26-3) 。
6、、 柚 皮苷 (CAS:10236-47-2) 、 甲基橙皮苷 (CAS :11013-97-1) 、 芸香柚皮苷 (CAS:14259-46-2) 、 新 橙 皮 苷 (CAS: 13241-33-3) 、蒙 花 苷 (CAS: 480-36-4) 、橙 皮 素 -7-O- 葡 萄 糖 苷 (CAS:31712-49-9)、柚 皮 素 -7-O- 葡 萄 糖 苷 (CAS: 158196-34-0)、柚 皮 素 (CAS: 480-41-1) 、 橙皮素 (CAS:520-33-2) 、 圣草酚 (CAS: 552-58-9) 。 3. 如权利 1、 2 要求所述, 其特征在于 : 本发明所。
7、说的 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇类化合 物, 是指 5-OH,7-O- 代二氢黄酮分子中的 4C=O 被还原成 4-CH-OH 类化合物, 符合 (II) 的通 式, 其中 R1、 R2、 R3代表基团同通式 (I) 一致 。 权 利 要 求 书 CN 105481918 A 2 2/2 页 3 4. 如权利 1 、 2 要求所述, 其特征在于 : 本发明所说的 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 阳碳离子 化合物, 是指 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇分子中 4-OH 脱水, 形成 5-OH,7-O- 黄烷 -4- 阳碳离 子化合物, 符合 (III) 的通式, 其中 R。
8、1、 R2、 R3代表基团同通式 (I) 一致 ; 代表性的化合物如 。 5. 如权利 1 、 2 要求所述, 其特征在于 : 本发明所说的 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花色素, 是指 5-OH,7-O- 黄烷 4- 阳碳离子化合物经碘脱氢重排成 5-OH,7-O- 代 3- 去氧花色素, 符 合 (IV) 的通式, 其中 R1、 R2、 R3代表基团同通式 (I) 一致 ; 代表性化合物如 Apigeninidin-7-O-neohesperidoside、 Apigeninidin、 Diosmetinidin-7-O-rutinoside、 Diosmetinidin 等。 6.。
9、如权利1要求所述, 其特征在于 : 本发明所说的有机溶剂, 是指二甲基甲酰胺 (DMF) 、 二甲亚砜 (DMSO) 、 甲醇、 乙二醇、 丙三醇、(1、 2) - 丙二醇、(1、 3) - 丙二醇。 7. 如权利 1 要求所述, 其特征在于 : 本发明所说的还原剂, 主要指具备还原羰基到羟基 的能力试剂, 其中优选 KBH4、 NaBH4, 其摩尔用量为 5-OH,7-O- 代二氢黄酮的 1-5 倍, 其还原 温度室温至溶剂沸点。 8. 如权利 1 要求所述, 其特征在于 : 本发明所说的酸脱水, 主要指无水磷酸、 硫酸、 无水 硫酸、 无水氯化氢、 无水三氯化铝。 9. 如权利 1 要求所。
10、述, 其特征在于 : 本发明所说的吸水剂, 主要指吸水能力较强的有机 溶剂, 正丁醇、 正戊醇等 ; 也只脱水能力较强的无水硫酸钙、 五氧化二磷、 分子筛 3A。 10.如权利1要求所述, 其特征在于 : 本发明所说的吡啶类溶剂, 主要指吡啶、 2-甲基吡 啶、 3- 甲基吡啶、 4- 甲基吡啶、 5- 甲基吡啶、 2,6- 二甲基吡啶、 3,4- 二甲基吡啶、 喹啉, 作为 溶剂, 并中和多余的酸及反应过程中产生的 HI。 11. 如权利 1 要求所述, 其特征在于 : 本发明所说的大孔吸附树脂, 主要用于富集 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花色素, 并除去吡啶等杂质。 权 利 要 求。
11、 书 CN 105481918 A 3 1/15 页 4 由 5-OH,7-O- 代二氢黄酮半合成 3- 去氧花色素的方法 技术领域 0001 由 5-OH,7-O- 代二氢黄酮半合成 3- 去氧花色素的方法, 其领域属于化学和医药、 食品、 化妆品。 背景技术 0002 自由基危害及自由基的预防 : 细胞膜具有松散的化学结构, 极富有弹性和柔韧性, 它的电子很容易丢失。 因此, 细胞膜一旦受自由基攻击, 其电子被夺走, 其功能就丧失, 引发 各种炎症, 进一步恶化, 产生各种各样的疾病, 如心血管系统疾病、 肿瘤等。一些内源性的 酶, 如超氧化物歧化酶 (SOD) 、 过氧化氢酶、 谷胱甘肽。
12、过氧化酶, 和维生素 C、 维生素 E、 胡箩 卜素等化合物, 具有清除自由基的能力。除了上述物质, 要降低自由基的危害, 还需要寻找 和发掘外源性的自由基清除剂, 利用这些物质优先于自由基结合, 阻断外界的自由基对人 体的攻击, 使人体免受伤害 (1 关屹,闫冬.木犀草素衍生物及其预防和治疗心血管疾病 的用途 P, CN102285951A , 2011.11.21) 。 0003 黄酮化合物分布及抗氧化性比较 : 黄酮为天然界广泛分布的一类化合物, 多数黄 酮分子存在5-OH, 4C=O, 形成5-OH, 4C=O分子内氢键, 故A环抗氧化性弱, 其抗氧化性主要集 中在B环上。 如橙皮苷、。
13、 柚皮苷B环上只有一个酚羟基, 故橙皮苷、 柚皮苷及其结构修饰产物 地奥司明、 野漆树苷抗氧化性很弱 (2 Zbigniew Sroka, Izabela Fecka, and Wojciech Cisowski. Antiradical and Anti- H2O2 Properties of Polyphenolic Compoundsfrom an Aqueous Peppermint Extract. Z. Naturforsch. 2005,60(826):832) 。甲基橙皮苷、 蒙花苷等黄酮 B 环缺少酚羟基, B 环无明显抗氧化性。 此外, 黄酮化合物分子中有两个平 面的苯环,。
14、 分子与分子之间易于重叠排列, 易形成结晶, 致使难溶于水, 其生物利用度低, 如 橙皮苷、 柚皮苷、 芦丁、 黄芩苷等。花色素是黄酮中阳离子化合物, 由于分子带正电荷, 分 子之间相互排斥, 同种分子难以重叠形成结晶, 其水溶性很好 (3 吴立军主编 . 天然药 物化学 6 版 . 人民卫生出版社, 2012, 183-229) 。自红高粱中提取物中的 Apigeninidin 和 luteolinidin 具有较强的抗氧化活性 (4 A. P. Polycarpe Kayod , M. J. Rob Nout, Anita R. Linnemann , Joseph D. Hounhoui。
15、gan ,Emmerich Berghofer, and Susanne Siebenhandl-Ehn. Uncommonly High Levels of 3-Deoxyanthocyanidins and Antioxidant Capacity in the Leaf Sheaths of Dye Sorghum. J. Agric. Food Chem., 2011, 59 (4) :11781184 ; 5P.Suganya Devi1, M. Saravanakumar, S. Mohanda.Identification of 3-deoxyanthocyanins from 。
16、red sorghum (Sorghum bicolor) bran and its biological properties. African Journal of Pure and Applied Chemistry , 2011,5(7):181-193 ; 6Marie-Annette Carbonneau,Moctar Cisse,Nathalie Mora-Soumile, Sofi ane Dairi,Maxence Rosa,Francoise Michel,Celine Lauret,Jean-Paul Cristol,Olivier Dangles.Antioxidant。
17、 properties of 3-deoxyanthocyanidins and polyphenolic extracts from cote d lvoire s red and white sorghums assessed by ORAC and in vitro LDL oxidisability tests.Food 说 明 书 CN 105481918 A 4 2/15 页 5 chemistry,2014,145 :701-709) 。因此, 将天然界含量丰富, 价格低廉、 水溶性不好的橙皮 苷、 柚皮苷等黄酮改造成水溶性较好的 3- 去氧花色素, 不仅增加其水溶性, 并且破除。
18、其分 子中的 4C=O, 5-OH 分子内氢键, 能增强抗氧化活性, 有益于开发功能性食品、 饮料, 可以用 于预防及治疗心脑血管疾病, 肿瘤等恶性疾病。 0004 花色素来源 : 花色素及 3 去氧花色素主要是从蓝莓、 紫甘薯、 桑椹、 黑米、 红高粱 等植物提取的, 因其植物中含量低, 提取成本高, 价格昂贵。 化学合成主要有三种 (7 张培 成主编 . 黄酮化学 M. 化学工业出版社, 2008,328-330) :(1) 水杨醛与苯乙酮及其类似物 的羟醛缩合, 水杨醛羟基未保护, 产率低。 经过甲氧基保护, 产率虽高, 但脱甲氧基条件过于 苛刻。 2,4,6-三乙酰氧基苯甲醛, 合成方。
19、法虽简单, 产率好, 但2,4,6-三乙酰氧基苯甲醛价 格较为昂贵, 合成成本亦高。 (2) 苯酚与芳基乙炔酮反应, 该法产率虽高, 芳基乙炔酮及六氟 磷酸价格较高, 其成本亦较高。 (3) 香豆素的 2- 苯基化, 该法用到毒性较大的 POCl3, 且合 成的花色素酚羟基过少, 势必降低其抗氧化的活性。故花色素全合成尚未见产业化报道。 0005 3- 去氧花色素稳定性好 : 由于花色素种类不同, 稳定性也不相同。黄酮、 二氢 黄酮等水不溶性的化合物最为稳定。水溶性的花色素主要是 3 去氧花色素和花色素, 在目前诸多文献中, 花色素 ( 如矢车菊素, Cyanidin)及花色素苷在 pH2 以。
20、上, 不闭光, 遇热, 稳定性均较差 (8 Y. Zhang, X.S.Hu, F.Chen, J.H.Wu, X.J.Liao, Z.F.Wang. Stability and colour characteristics of PEF-treated cyanidin-3-glucoside during storage. Food Chemistry,2008,106(2):669-676 ; 9 Ayed Amr,E. Al-Tamimi. Stability of the crude extracts of Ranunculus asiaticus anthocyanins and 。
21、their use as food colourants. International Journal of Food Science and Technology 2007,42:985991 ; 10 孙建霞, 张 燕, 胡小松, 吴继红 . 廖小军花色苷的结构稳定性与 降解机制研究进展中国农业科学. 2009,42(3):996-1008) 。 3-氧花色素, 如Apigeninidin 和 luteolinidin, 在常温及较高的温度, 不同的 pH 值, 对其影响很小, 3- 去氧花色素的稳 定性远远大于花色素。 故3-去氧花色素较花色素更具有使用价值。(5P.Suganya De。
22、vi1, M. Saravanakumar, S. Mohanda.Identification of 3-deoxyanthocyanins from red sorghum (Sorghum bicolor) bran and its biological properties. African Journal of Pure and Applied Chemistry , 2011,5(7):181-193 ; 11 Jophm, Awka, Lloyd W. Rooney, and Ralph D, Waniska. Properties of 3-Deoxyanthocyanins 。
23、from Sorghum. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2004,52(14):4388-4394) 。 0006 3- 去氧花色素 Apigeninidin 与白藜芦醇 (Resveratrol) : 白藜芦醇是近年热门物 质, 具有较强的保健效果, 已经广泛用于食品、 化妆品、 医药领域。而 Apigeninidin 与白藜 芦醇在分子大小、 形状较为吻合, 且二者大致符合雌激素的构效关系, Apigeninidin 较白藜 芦醇水溶性更好, 预计 Apigeninidin 也将有较高的保健效果, 良好的应用前景。 说 明 书 C。
24、N 105481918 A 5 3/15 页 6 0007 发明内容 本发明的目的 : 在于利用廉价的 5-OH,7-O- 代二氢黄酮类化合物, 特别是 5-OH- 二 氢黄酮 -7-O- 糖苷类化合物, 大规模化的制备 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花色素苷及 5-OH,7-OH-3- 去氧花色素苷元, 解决花色素类, 在国际市场逐渐走俏, 价格昂贵、 供不应求 的问题。 0008 本发明解决的问题 : 一方面破除二氢黄酮分子内 4C=O,5-OH 氢键, 除掉吸电子的 4-C=O、 活化 5-OH 达到增加 A 环电子云密度, 提高 A 环的抗氧化性 ; 另一方面形成氧阳离子 化合物。
25、, 增强其水溶性, 有利于提高生物利用度。 0009 本发明解决的办法及原理 : 5-OH,7-O- 代二氢黄酮通过还原得到 5-OH,7-O- 代黄 烷-4-醇类化合物, 5-OH,7-O-代黄烷-4-醇类酸脱水形成5-OH,7-O-代黄烷-4-阳碳离子 化合物, 5-OH,7-O-代黄烷-4-阳碳离子苷化合物再经碘脱氢重排成5-OH,7-O-代-3-去氧 花色素。 0010 本发明技术特征 ( 一 )、 5-OH,7-O- 代二氢黄酮溶解在有机溶剂中, 通过还原剂还原得到 5-OH,7-O- 代 黄烷 -4- 醇化合物 (通过 UV 监控, 在碱性条件下扫描 UV 光谱, 在 360nm 。
26、处无吸收峰, 5-OH,7-O- 代二氢黄酮即还原成 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇化合物) ; (二) 、 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇经酸脱水形成 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 阳碳离子化合物, 并通过吸水剂除去产生的水及试剂、 样品所含的水 ; (三) 、 5-OH,7-O-代黄烷-4-阳碳离子苷化合物与等摩尔的碘在吡啶类溶剂中于室温至 90脱氢并重排成 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花色素 ; (四) 、 5-OH,7-O-代-3-去氧花色素再经大孔吸附树脂吸附、 除杂, 乙醇洗脱, 回收乙醇, 即得 ; (五) 、 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花。
27、色素苷再经酸水或酸醇水解得到 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧 花色素单糖苷或 5-OH,7-OH- 去氧花色素。 0011 本发明所说的 5-OH、 7-O- 代二氢黄酮, 符合 (I)的通式 : 其中二氢黄酮 说 明 书 CN 105481918 A 6 4/15 页 7 及 黄 酮 母 核 中 R1可 能 为 -H、 -OH、 -OCH3、 -glc(-Glucose) 、 -rutinose(芸 香 糖 基, -O-Dglucopyranosyl(6 1) rhamcopyranosy) 、 -O-Dglucopyranosyl(2 1) rhamcopyranosy(新橙皮糖基)。
28、中的任一基团 ; R2、 R3可能为 -H、 -OH、 -OCH3、 -O-glc、 -O -rutinose ; 常见 5-OH、 7-O- 代二氢黄酮代表性化合物有橙皮苷 (CAS:520-26-3) 、 柚皮 苷 (CAS:10236-47-2) 、 甲基橙皮苷 (CAS :11013-97-1) 、 芸香柚皮苷 (CAS:14259-46-2) 、 新 橙 皮 苷 (CAS: 13241-33-3) 、蒙 花 苷 (CAS: 480-36-4) 、橙 皮 素 -7-O- 葡 萄 糖 苷 (CAS:31712-49-9)、 柚 皮 素 -7-O- 葡 萄 糖 苷 (CAS: 158196。
29、-34-0)、 柚 皮 素 (CAS: 480-41-1) 、 橙皮素 (CAS:520-33-2) 、 圣草酚 (CAS: 552-58-9) 。 0012 本发明所说的 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇类化合物, 是指 5-OH,7-O- 代二氢黄酮分 子中的 4C=O 被还原成 4-CH-OH 类化合物, 符合 (II) 的通式, 其中 R1、 R2、 R3代表基团同通式 (I) 一致 。 0013 本发明所说的 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 阳碳离子化合物, 是指 5-OH,7-O- 代黄 烷 -4- 醇分子中 4-OH 脱水, 形成 5-OH,7-O- 黄烷 -4- 阳碳。
30、离子化合物, 符合 (III) 的通式, 其中 R1、 R2、 R3代表基团同通式 (I) 一致 。 0014 本发明所说的 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花色素, 是指 5-OH,7-O- 黄烷 4- 阳碳离子化 合物经碘脱氢重排成 5-OH,7-O- 代 3- 去氧花色素, 符合 (IV) 的通式, 其中 R1、 R2、 R3代表基 团同通式 (I) 一致 ; 说 明 书 CN 105481918 A 7 5/15 页 8 代表性化合物如 Apigeninidin-7-O-neohesperidoside、 Apigeninidin、 Diosmetinidin-7-O-rutino。
31、side、 Diosmetinidin 等。 0015 本发明所说的有机溶剂, 是指二甲基甲酰胺 (DMF) 、 二甲亚砜 (DMSO) 、 甲醇、 乙二 醇、 丙三醇、(1、 2) - 丙二醇、(1、 3) - 丙二醇。 0016 本发明所说的还原剂, 主要指具备还原羰基到羟基的能力试剂, 其中优选 KBH4、 NaBH4, 其摩尔用量为 5-OH,7-O- 代二氢黄酮的 1-5 倍, 其还原温度室温至溶剂沸点。 0017 本发明所说的酸脱水, 主要指无水磷酸、 硫酸、 无水硫酸、 无水氯化氢、 无水三氯化 铝。 0018 本发明所说的吸水剂, 主要指吸水能力较强的有机溶剂, 正丁醇、 正戊。
32、醇等 ; 也只 脱水能力较强的无水硫酸钙、 五氧化二磷、 分子筛 3A。 0019 本发明所说的吡啶类溶剂, 主要指吡啶、 2- 甲基吡啶、 3- 甲基吡啶、 4- 甲基吡啶、 5- 甲基吡啶、 2,6- 二甲基吡啶、 3,4- 二甲基吡啶、 喹啉, 作为溶剂, 并中和多余的酸及反应 过程中产生的 HI。 0020 本发明所说的大孔吸附树脂, 主要用于富集5-OH,7-O-代-3-去氧花色素, 并除去 吡啶等杂质。 0021 为了进一步理解本发明和指导思想, 以详细化学反应式说明 : 由于涉及 5-OH,7-O- 代二氢黄酮较多, 不能一一列举, 仅以橙皮苷和柚皮苷为例说明, 橙皮苷 (结构如。
33、 H-1) 、 柚皮苷 (结构如 N-1) 为例说明 : (一) 橙皮苷 ( 结构如 H-1) 被硼氢化钠等还原剂还原成橙皮苷型黄烷 -4- 醇 (结 构如 H-2) , 后者在强酸的作用下, 脱水重排成橙皮苷型黄烷 -4- 阳碳离子化合物 (结构 式如 H-3) , 化合物 H-3 再经碘脱氢, 生成橙皮苷型 -3- 去氧花色素互变异构体 (结构式 如 H-4) , 化合物 H-4 互变成橙皮苷型 -3- 去氧花色素互变异构体 (结构式如 H-5) , 化 合物 H-5 再变成橙皮苷型 -3- 去氧花色素互变异构体最稳态型结构 (结构式如 H-6, Diosmetinidin-7-O-rut。
34、inoside) , 化合物 H-6 经过酸水解, 可得橙皮素型 -3- 去氧花色 说 明 书 CN 105481918 A 8 6/15 页 9 素 -7-O- 葡萄糖苷 (结构式如 H-7, Diosmetinidin-7-O-glucoside) 和橙皮素型 -3- 去氧花 色素 (结构式如 H-8, Diosmetinidin) , 其中化合物 H-7 可继续水解生成化合物 H-8 ; (二)柚皮苷 (结构如 N-1)被硼氢化钠等还原剂还原成柚皮苷型黄烷 -4- 醇 (结构 如 N-2) , 后者在强酸的作用下, 脱水重排成柚皮苷型黄烷 -4- 阳碳离子化合物 (结构式 如 N-3) 。
35、, 化合物 N-3 再经碘脱氢, 生成柚皮苷型 -3- 去氧花色素互变异构体 (结构式如 N-4) , 化合物 N-4 互变成 3- 去氧花色素互变异构体 (结构式如 N-5) , 化合物 N-5 再变成 3- 去氧花色素互变异构体最稳态型结构 (结构式如 N-6, Apigeninidin-7-O-neohesper idoside) , 化合物 N-6 经过酸水解, 可得柚皮素型 -3- 去氧花色素 -7-O- 葡萄糖苷 (结构 式如 N-7, Apigeninidin-7-O-glucoside)和柚皮素型 -3- 去氧花色素 (结构式如 N-8, Apigeninidin) , 其中化。
36、合物 N-7 可继续水解生成化合物 N-8 ; 说 明 书 CN 105481918 A 9 7/15 页 10 (三) 5-OH,7-O- 代二氢黄酮分子中 4C=O 需还原成 4-CHOH : 当 7-OH 时, 难以用 KBH4或 NaBH4还原, 可选择其他还原剂 ; 当7-OR, R等于糖基或烷基时, 优先选择KBH4或NaBH4还原 ; (四) 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 阳碳离子化合物的稳定性 : 由于苄醇不稳定, 强酸易脱水, 生成苄位碳正离子, 但5-OH,7-O-代黄烷-4-阳碳离子化合物较为稳定, 其原因是苯环1-O、 5-O、 7-O 上孤对电子均能向 4-C+。
37、离子形成 p- 共轭, 显著降低了 4-C+中正电荷, 故 4- 阳 碳离子化合物有一定稳定性, 在一定条件下可以存在, 如化合物 H-3 和化合物 N-3 ; 说 明 书 CN 105481918 A 10 8/15 页 11 (五) 吸水剂 : 由于 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 阳碳离子化合物, 系 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇 在强酸脱水产物, 故水液必须除去或有吸水剂吸收, 因为5-OH,7-O-代黄烷-4-阳碳离子化 合物只能在碱性条件下脱氢, 然在碱性条件下, 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 阳碳离子化合物易和 水迅速反应, 生成 5-OH,7-O- 代黄烷 。
38、-4- 醇, 为了 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 阳碳离子化合物和 水重新反应生成黄烷 -4- 醇, 必须除去反应体系中的水分 ; (六) 碘 - 吡啶类溶剂脱氢机理 :(1) 由于二氢黄酮可在碘 - 吡啶中脱氢转变成为黄酮, 以柚皮苷为例说明, 其原理如下 : 碘在吡啶中电离成碘正离子和碘负离子 (A) ; 二氢黄酮 2、 4 位为吸电子基团, 故二氢黄酮 3 位为活性亚甲基, 在碱性条件下, 容易脱氢形成二氢黄 酮 -3- 烷基负离子 (B) ; 后者与碘正离子结合, 生成 3- 碘代二氢黄酮 (C) ; 3- 碘代二氢黄酮 进一步增强了 3 位碳原子的吸电子能力, 使得 2 位碳原。
39、子吸电子能力进一步增强, 导致 2 位 失氢变成烷基负离子, 2位烷基负离子向3位供电子能力增加, 使3位碘脱去, 互变重排成黄 酮 (D) ; 说 明 书 CN 105481918 A 11 9/15 页 12 (2) 黄烷 -4- 阳碳离子化合物脱氢生成 3- 去氧花色素, 3C- I+结合, 以柚皮苷为例 说明, 机理同二氢黄酮脱氢生成黄酮, 不同之处在于黄烷 -4- 阳碳离子化合物中 C4 正电荷 强于二氢黄酮中 C4 部分正电荷, 故黄烷 -4- 阳碳离子化合物中 C4 正电荷吸电子能力更强 (E) ; 在无水的碱性环境中导致 3-H 更容易失去, 形成黄烷 -3- 烷基负离子 (F。
40、) ; 4 位失去羰 基, 位阻降低, 更易和碘正离子结合, 反应速度更快, 生成 3- 碘代 - 黄烷 -4- 阳碳离子化合 物 (G) ; 3- 碘代 - 黄烷 -4- 阳碳离子化合物在碱性条件下脱去 HI 形成 2、 3- 二去氢 -4- 阳 碳离子化合物, 重排成 3- 去氧花色素 (G) ; 说 明 书 CN 105481918 A 12 10/15 页 13 (3) 黄烷-4-阳碳离子化合物脱氢生成3-去氧花色素, 2C- I+结合, 以柚皮苷为例说 明, 不同之处在于黄烷 -4- 阳碳离子化合物中 4C+与 3C-, 形成双键 ( I ) ; 导致碳 2-H 酸性 增强, 在碱性。
41、条件下自动脱氢, 形成 2-C-离子 (J) ; 后者与 I+反应, 生成 2-I 代化合物 (K) ; 再脱去 I-离子, 形成 3- 去氧花色素 (L) ; 说 明 书 CN 105481918 A 13 11/15 页 14 (4) 反应机理以 3C- I+为主, 原因是黄烷 -3,4- 双键和黄烷 3C-, 4C+互为共振, 见结 构 (M) ; 黄烷 -3,4- 双键和碘正离子加成, 因 3- 位空间位阻最小, 生成 4C+最为稳定, 见结构 (N) ; 黄烷 -3,4- 双键和碘正离子加成, 其中 4C 和碘加成, 一方面 4C 空间位阻较大, 加成速 度较慢, 另一方面生成产物 。
42、3C+, 正电荷难以分散, 不稳定, 见结构 (Q) ; 说 明 书 CN 105481918 A 14 12/15 页 15 (七) 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇 :(1) 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇监控 : 二氢黄酮分子 中 4C=O 还原成黄烷 -4- 醇, 因 4CHOH 吸电子能力降低, 故 3 位 H 难以失去, 在碱性条件下 5-OH,7-O- 代二氢黄酮和 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇的紫外光谱明显不同, 可以利用 UV 光谱 监控还原工艺, 以柚皮苷、 橙皮苷 (UV 同柚皮苷) 为例说明, 柚皮苷在中性或酸性条件下 UV 为283nm, 在碱。
43、性条件下, 有290nm、 360nm下有最大吸收峰, 而5-OH、 7-O-代黄烷醇在中性条 件下 275nm 有最大吸收峰, 在碱性条件下, 未见 360nm 峰, 因此判断二氢黄酮有没有全部还 原成黄烷 -4- 醇, 只需测试样品的 UV 光谱, 看看 360nm 是否有吸收峰, 即可 ; (2) 5-OH、 7-O- 代黄烷 -4- 醇脱氢副反应 : 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇为苄醇, 可被碘氧 化生成 5-OH、 7-O- 代二氢黄酮, 继续被碘脱氢生成黄酮, 增大了碘的消耗量, 会降低 5-OH、 7-O- 代 -3- 去氧花色素的产率, 以柚皮苷型黄烷 -4- 醇说明。
44、 ; (3) 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇脱水副反应 : 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇极为活泼, 在酸的 作用下, 特别是强酸很容易失去 4-OH 形成 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 阳碳离子化合物, 如果酸 浓度过高、 放置时间过久, 均易引起 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 阳碳离子化合物一系列负反应, 以柚皮苷为例说明 说 明 书 CN 105481918 A 15 13/15 页 16 。 0022 以下结合实施例, 进一步说明本发明 本发明公开了二氢黄酮, 特别是 5-OH,7-O- 代二氢黄酮半合成 5-OH,7-O- 代 -3- 去 氧花色素的方法,。
45、 本领域技术人员可以借鉴本文内容, 对二氢黄酮的还原剂的种类、 还原方 法、 5-OH,7-O- 代黄烷 -4- 醇监控方法、 吸水剂的种类、 用量、 碘脱氢的溶剂、 温度、 时间、 树 脂的类型、 吸附方法、 洗脱剂用量、 吡啶类试剂、 碘离子去除等进行进行适当改进和优化。 特 别需要指出在制备 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花色素, 是将 5-OH,7-O- 代 - 二氢黄酮 (I) 还原 成 5-OH,7-O- 代 - 黄烷 -4- 醇 (II) 、 5-OH,7-O- 代 - 黄烷 -4- 醇脱水生成 5-OH,7-O- 代 - 黄 烷-4-阳碳离子化合物 (III) 、 再通过。
46、碘脱氢、 重排成5-OH,7-O-代-3-去氧花色素 (IV) , 都 将被视为本发明, 相关人员明显不能在脱离本发明的内容、 精神和范围对本文所述的方法、 原理进行适当改动或变更与组合, 来实现和应用本发明技术 ; 由于涉及的 5-OH,7-O- 代二 氢黄酮种类较多, 且黄酮之间可以相互转化。因此, 不能对每一种 5-OH,7-O- 代 - 二氢黄酮 进行举例说明。但为了进一步理解本发明, 以天然界含量较大、 制备工艺简单、 价格低廉的 橙皮苷、 柚皮苷制备相应的 5-OH,7-O- 代 -3- 去氧花色素为例说明。 0023 实施例 1 : 由柚皮苷制备 Apigeninidin-7-O。
47、-neohesperidoside 取含量为 98% 柚皮苷 20g DMSO 50ml 加热溶解, 另取 3g KBH4, 分次加入, 至柚皮苷还 原成柚皮苷型黄烷 -4- 醇完全 (约过夜, 尽量防止吸收空气中水分, UV 监控, 在碱性条件下 扫描, 在 360nm 处无吸收峰) 。缓缓加入 5ml 浓硫酸, 搅拌均匀 (溶液变成浅红色, 生成柚皮 苷型黄烷 -4- 阳碳离子, 取少量加水稀释后颜色能褪去, 生成柚皮苷型黄烷 -4- 醇) , 加入缓 缓加入无水正丁醇 120ml, 析出沉底, 静止 30min, 倾出正丁醇液, 在向沉淀加入无水正丁醇 20ml, 快速搅拌捏溶, 倾出正。
48、丁醇, 同法处理 2 次, 加入无水吡啶 40ml, 加入碘 8.7g, 搅拌至 溶解, 密闭下于水浴 55连续反应 96h 后。加入快速活性炭 5.0g(吸附未反应的碘和正丁 醇, 如果正丁醇量较多, 可以多放些) , 快速加入水 500ml, 快速搅拌下缓缓加磷酸调制 pH5, 滤过, 滤液通过300g大孔吸附树脂AB-8, 以500ml水洗去吡啶、 碘离子等杂质, 再用0.1%磷 酸、 0.5%维生素C 400ml进一步洗脱除去残留的碘、 吡啶等杂质, 用水300ml洗涤, 以60%乙 醇 2000ml 洗脱, 减压回收乙醇。回收乙醇后的溶液再加活性炭 2g, 搅拌, 滤过, 真空减压回。
49、 收至干, 即得 Apigeninidin-7-O-neohesperidoside, 橘红色粉末 12.8g, M+ 563, 在 UV 光 谱上, 482nmm、 279nm 有最大吸收。 说 明 书 CN 105481918 A 16 14/15 页 17 0024 实施例 2 : Apigeninidin 的制备 取实施例 1 中 Apigeninidin-7-O-neohesperidoside 样品 5g, 加入 10% 盐酸 20% 乙醇 溶液100ml 60水解10h, 加入水100ml, 通过大孔吸附树脂D101 120g, 500ml水洗除杂, 用 75% 乙醇 1500ml 洗脱, 真空减压回收乙醇, 即得 Apigeninidin, 橘红色粉末 1.7g。M+255 ; 取少量溶于水呈橘黄色, 纸层析呈黄色斑点 ; 在 UV 光谱上, 480nmm、 279nm 有最大吸 收 ; 颜色及紫外光谱与文献一致 (P.Suganya Devi1, M. Saravanakumar, S. Mohanda. Identifi cation of。