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由5-OH,7-O-代二氢黄酮半合成3-去氧花色素的方法.pdf

  • 上传人:宁***
  • 文档编号:9119114
  • 上传时间:2021-02-08
  • 格式:PDF
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410481844.2

    申请日:

    20140921

    公开号:

    CN105481918A

    公开日:

    20160413

    当前法律状态:

    有效性:

    失效

    法律详情:

    IPC分类号:

    C07H15/26,C07H1/00

    主分类号:

    C07H15/26,C07H1/00

    申请人:

    闻永举

    发明人:

    闻永举,申秀丽

    地址:

    336000 江西省宜春市袁州区学府路576号

    优先权:

    CN201410481844A

    专利代理机构:

    代理人:

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    内容摘要

    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。

    权利要求书

    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-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: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R可能为-H、-OH、-OCH、-glc(-Glucose)、-rutinose(芸香糖基,-O-β-Dglucopyranosyl(6→1)rhamcopyranosy)、-O-β-Dglucopyranosyl(2→1)rhamcopyranosy(新橙皮糖基)中的任一基团;R、R可能为-H、-OH、-OCH、-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:158196-34-0)、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R、R、R代表基团同通式(I)一致。 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、R、R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R、R、R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.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KBH、NaBH,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。

    说明书

    技术领域

    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

    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)。

    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、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]ZbigniewSroka,IzabelaFecka,andWojciechCisowski.AntiradicalandAnti-H2O2PropertiesofPolyphenolicCompoundsfromanAqueousPeppermintExtract.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,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.PolycarpeKayodé,M.J.RobNout,AnitaR.Linnemann,JosephD.Hounhouigan,EmmerichBerghofer,andSusanneSiebenhandl-Ehn.UncommonlyHighLevelsof3-DeoxyanthocyanidinsandAntioxidantCapacityintheLeafSheathsofDyeSorghum.J.Agric.FoodChem.,2011,59(4):1178–1184;[5]P.SuganyaDevi1,M.Saravanakumar,S.Mohanda.Identificationof3-deoxyanthocyaninsfromredsorghum(Sorghumbicolor)brananditsbiologicalproperties.AfricanJournalofPureandAppliedChemistry,2011,5(7):181-193;[6]Marie-AnnetteCarbonneau,MoctarCisse,NathalieMora-Soumile,SofianeDairi,MaxenceRosa,FrancoiseMichel,CelineLauret,Jean-PaulCristol,OlivierDangles.Antioxidantpropertiesof3-deoxyanthocyanidinsandpolyphenolicextractsfromcoted’lvoire’sredandwhitesorghumsassessedbyORACandinvitroLDLoxidisabilitytests.Foodchemistry,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。

    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。

    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.StabilityandcolourcharacteristicsofPEF-treatedcyanidin-3-glucosideduringstorage.FoodChemistry,2008,106(2):669-676;[9]AyedAmr,E.Al-Tamimi.StabilityofthecrudeextractsofRanunculusasiaticusanthocyaninsandtheiruseasfoodcolourants.InternationalJournalofFoodScienceandTechnology2007,42:985–991;[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。([5]P.SuganyaDevi1,M.Saravanakumar,S.Mohanda.Identificationof3-deoxyanthocyaninsfromredsorghum(Sorghumbicolor)brananditsbiologicalproperties.AfricanJournalofPureandAppliedChemistry,2011,5(7):181-193;[11]Jophm,Awka,LloydW.Rooney,andRalphD,Waniska.Propertiesof3-DeoxyanthocyaninsfromSorghum.JournalofAgriculturalandFoodChemistry,2004,52(14):4388-4394)。

    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。

    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。

    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,增强其水溶性,有利于提高生物利用度。

    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。

    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。

    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-β-Dglucopyranosyl(6→1)rhamcopyranosy)、-O-β-Dglucopyranosyl(2→1)rhamcopyranosy(新橙皮糖基)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:158196-34-0)、柚皮素(CAS:480-41-1)、橙皮素(CAS:520-33-2)、圣草酚(CAS:552-58-9)

    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

    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R1、R2、R3代表基团同通式(I)一致

    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。

    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。

    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。

    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。

    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。

    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。

    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。

    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-rutinoside),化合物H-6经过酸水解,可得橙皮素型-3-去氧花色素-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),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-neohesperidoside),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),其中化合物N-7可继续水解生成化合物N-8;

    (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+离子形成p-π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;

    (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-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);

    (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);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);

    (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);

    (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3C+,正电荷难以分散,不稳定,见结构(Q);

    (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;

    (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

    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,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。

    实施例1:由柚皮苷制备Apigeninidin-7-O-neohesperidoside

    取含量为98%柚皮苷20gDMSO50ml加热溶解,另取3gKBH4,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C400ml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。

    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100ml60℃水解10h,加入水100ml,通过大孔吸附树脂D101120g,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.SuganyaDevi1,M.Saravanakumar,S.Mohanda.Identificationof3-deoxyanthocyaninsfromredsorghum(Sorghumbicolor)brananditsbiologicalproperties.AfricanJournalofPureandAppliedChemistry,2011,5(7):181-193)。

    实施例3:由橙皮苷制备Diosmetinidin-7-O-rutinoside

    取含量为95%橙皮苷20g(预先90℃干燥3-4h),DMSO50ml加热溶解,另取3gKBH4,分次加入,至柚皮苷还原成橙皮苷型黄烷4-醇完全(约过夜,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(先2ml特别慢,溶液变成浅红色),搅拌均匀(溶液变成浅红色),加入缓缓加入无水正戊醇120ml,析出沉底,静止30min,倾出正戊醇液,在向沉淀加入无水正戊醇20ml,快速搅拌捏溶,倾出正戊醇液,同法处理2次,加入无水吡啶40ml,加入碘8.3g,搅拌至溶解,加入无水硫酸钙5g,搅拌均匀,密闭下于水浴55℃连续反应96h后。加入活性炭5.0,加入水500ml,搅拌下缓缓加磷酸调制pH5,滤过,滤液通过300gD101型大孔吸附树脂,以500ml水洗去吡啶、碘离子等杂质,再用0.1%磷酸0.5%维生素C400ml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,水液减压回收至干,即得Diosmetinidin-7-O-rutinoside,橘红色粉末13.1g,[M]+593,在UV光谱上,495nm,279nm有最大吸收。

    实施例4:Diosmetinidin的制备

    取实施例3中Diosmetinidin-7-O-rutinoside样品5g,加入10%盐酸20%乙醇溶液100ml60℃水解10h,加入水100ml,通过大孔吸附树脂D101120g,500ml水洗除杂,用75%乙醇1500ml洗脱,真空减压回收乙醇,即得Diosmetinidin,呈橘红色粉末1.73g,[M]+285,在UV光谱上,492nmm、279nm有最大吸收,与文献文献描述的luteolinidin较为接近(P.SuganyaDevi1,M.Saravanakumar,S.Mohanda.Identificationof3-deoxyanthocyaninsfromredsorghum(Sorghumbicolor)brananditsbiologicalproperties.AfricanJournalofPureandAppliedChemistry,2011,5(7):181-193)。

    实施例5:由柚皮苷制备Apigeninidin-7-O-neohesperidoside

    取含量为98%柚皮苷20g(预先90℃干燥3-4h),丙三醇50ml加热溶解,另取3gKBH4,分次加入,至柚皮苷还原成柚皮苷型黄烷-4-醇完全(约过夜,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),真空五氧化二磷干燥4h,缓缓加入无水正戊醇120ml,搅拌,析出沉底,静止30min,倾出正戊醇液,在向沉淀加入无水正戊醇20ml,快速搅拌捏溶,倾出正戊醇,同法处理2次,加入无水2-甲基吡啶45ml,加入碘8.5g,搅拌至溶解,加入无水硫酸钙6g,搅拌均匀,密闭下于水浴55℃连续反应96h后。加入活性炭6.0,加入水500ml,搅拌下缓缓加磷酸调制pH5,滤过,滤液直接通过300gAB-8型大孔吸附树脂,以500ml水洗去2-甲基吡啶、碘离子等杂质,再用0.1%磷酸、0.5%维生素C400ml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,水液减压回收至干,即得Apigeninidin-7-O-neohesperidoside橘红色粉末13.6g,在UV光谱上,485nmm、279nm有最大吸收。

    实施例6:由柚皮苷制备Apigeninidin-7-O-neohesperidoside

    取含量为98%柚皮苷20g(预先90℃干燥3-4h),DMSO50ml加热溶解,另取3gKBH4,分次加入,至柚皮苷还原成柚皮苷型黄烷-4-醇完全(约过夜,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),真空五氧化二磷干燥4h,缓缓加入无水正戊醇120ml,搅拌,析出沉底,静止20min,倾出正戊醇液,在向沉淀加入无水正戊醇20ml,快速搅拌捏溶,倾出正戊醇,同法处理2次,加入无水DMSO25ml、无水吡啶25ml,加入碘8.5g,搅拌至溶解,加入无水硫酸钙6g,搅拌均匀,密闭下于水浴55℃连续反应96h后。加入活性炭6.0,加入水500ml,搅拌下缓缓加磷酸调制pH5,滤过,滤液直接通过300gD101型大孔吸附树脂,以500ml水洗去吡啶、碘离子等杂质,再用0.1%磷酸、0.5%维生素C400ml进一步洗脱除去残留的碘、吡啶等杂质,用水320ml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,水液减压回收至干,即得Apigeninidin-7-O-neohesperidoside橘红色粉末10.8g,在UV光谱上,485nmm、279nm有最大吸收。

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    OH 代二氢 黄酮 合成 花色素 方法
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