CN102653532B - 一种香料烟中木脂素类化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

一种香料烟中木脂素类化合物及其制备方法和应用。本发明属于烟草化学领域，具体涉及一种新的香料烟中所含木脂素类化合物及其制备方法和在抗菌活性、卷烟抗菌接装纸中的应用。本发明将香料烟样品粉碎后以95％的乙醇分3～5次用超声提取，合并提取液，减压浓缩成浸膏；浸膏用硅胶柱层析初分，然后采用高效液相色谱法进一步分离，即得到所需的化合物(S)-3-hydroxy-1-(6-hydroxy-2-methoxy-3-(6-methoxy-2H-chromen-2-yl)phenyl)propan-1-one。本发明化合物结构简单，人工合成容易实现，化合物对普通变形杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌、枯草芽孢杆菌等显示出抗菌作用。

Description

一种香料烟中木脂素类化合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于烟草化学领域，更具体地说，本发明涉及一种新的香料烟中所含木脂素类化合物及其制备方法；同时，还涉及该化合物的抗菌活性，以及在卷烟抗菌接装纸中的应用。

背景技术

烟草是人类所认识的各种植物中含化学物质最多的一种，经过几十年的研究，人们目前从烟草中鉴定出来的单体化学物质就超过3000多种，而且还有许多成分尚未鉴定出来。烟草除主要用于卷烟抽吸用途外，还可从中提取多种有利用价值的化学成分，从中发现有开发利用价值的先导性化合物。因此，除作为卷烟消费外，加强烟草的综合利用具有重要意义。

香料烟又称土耳其烟、东方型烟，原产于地中海沿岸国家，是红花烟草(Nicotiana tobacum)的一种特殊烟草类型。由于香料烟具有浓郁芳香和纯净吃味的品质特点，是生产混合型、外香型和东方型卷烟及斗烟丝的重要原料之一。目前香料烟在云南保山有大面积种植。

木脂素(lignan)又称木脂体，是一类由二分子苯丙素衍生物聚合而成的化合物。多以二聚体的形式存在，少数为三聚体和四聚体，它们存在于许多种植物中，所在部位各异，甚至在植物的分泌物、人类和动物的尿液中也有发现。木脂素大多呈游离状态，也有的与糖结合成甙存在于植物中。富含木脂素类化合物的植物在民间有着相当长的医用历史，如：小檗科鬼臼等多种值物中所含的鬼臼毒素(podophyllotoxin)及其衍生物具抗肿瘤的活性，五味子素(schizandrin)能降低谷丙转氨酶(GPT)而用于治疗肝炎，厚朴酚(maganolol)具肌肉松弛作用，牛蒡子甙(arctiin)对风热感冒有效等。由于植物木脂素成分结构类型多，立体化学复杂，具有多种生物活性，国内外对该领域的研究十分活跃，但是经文献检索目前还没有香料烟中木脂素类化合物的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种云南保山香料烟中分离得到的木脂素类化合物。

本发明的另一个目的是提供一种所述化合物的制备方法。

本发明的进一步目的是提供所述化合物在抗菌活性和在卷烟抗菌接装纸中的应用。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。

A.本发明从云南保山香料烟中分离得到木脂素类化合物，该化合物具有下述结构式：

该化合物的命名为，

(S)-3-hydroxy-1-(6-hydroxy-2-methoxy-3-(6-methoxy-2H-chromen-2-yl)phenyl)propan-1-one。

B.本发明提供了所述的木脂素化合物的制备方法，该方法采用下述步骤完成：

(1)香料烟样品粉碎后以95％的乙醇分3～5次用超声提取，合并提取液，减压浓缩成浸膏；

(2)浸膏用硅胶柱层析初分，然后采用高效液相色谱法进一步分离，即得到所需的化合物。

本发明方法的具体步骤为：

①以香料烟粉碎至20～40目；

②以95％乙醇为溶剂的超声提取每次30～60分钟；

③浸膏用80～100目的硅胶拌样，用80～200目的硅胶干法装柱进行硅胶柱层析粗分，将氯仿-丙酮分别按20∶1、9∶1、8∶2、7∶3、5∶5的质量配比，进行梯度洗脱，收集各个部分洗脱液并浓缩；洗脱液的8∶2部分进一步用高效液相色谱法分离纯化，采用20mm×250mm的C₁₈色谱柱，流速为15mL/min，以甲醇/水为流动相，逐步调整二者比例逐级细分，即得到所需的木脂素类化合物。

C.对该化合物进行了抗菌活性筛选，其对普通变形杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、八叠球菌、青霉菌、黄曲霉菌、黑曲霉菌等具有显著的活性；其中对普通变形杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌率达到80％以上。

D.该化合物应用到卷烟接装纸中，和对照相比较，添加过本化合物的接装纸细菌总数、真菌总数显著减少；对普通变形杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌率达到70％以上，能够降低或消除卷烟接装纸及在贮存过程中细菌滋生和繁殖的可能性；另外，在卷烟吸食、传递过程中，该抗菌作用也能够对卷烟烟支上的接装纸被污染的微生物起到抑制作用。

本发明的有益效果是：本发明化合物结构简单，人工合成容易实现，化合物对普通变形杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌、枯草芽孢杆菌等显示出抗菌作用。

附图说明

图1为本发明化合物的核磁共振氢谱(¹HNMR)图。

图2为本发明化合物的核磁共振碳谱(¹³CNMR)图。

图3为本发明化合物的主要HMBC相关图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

香料烟样品采于云南保山，品种为巴斯马。将香料烟全株取样1.5～2.5kg粉碎到20～40目，以95％的乙醇用超声提取3次，每次30～60分钟，提取液合并、过滤，减压浓缩成浸膏。浸膏用适量甲醇(浸膏重量的1.5倍)溶解后用80～120g粗硅胶(80～100目)拌样，1.5～2.0kg硅胶(80～200目)装柱进行硅胶柱层析。氯仿-丙酮(20∶1→1∶1)梯度洗脱，TLC监测合并相同的部分，得到5个部分，其中氯仿-丙酮(8∶2)洗脱部分用安捷仑1100半制备高效液相色谱分离，以40％的甲醇为流动相，(20×250mm，5μm)的C₁₈制备柱为固定相，流速为15mL/min，紫外检测器检测波长为254nm，每次进样200μL，收集26.2min的色谱峰，多次累加后蒸干；所得物质再次用纯甲醇溶解，再以纯甲醇为流动相，用Sephadex LH-20凝胶柱层析分离，即可得该新化合物。

实施例2

香料烟样品采于云南保山，品种为柯玛蒂尼。将香料烟全株取样1.5～2.5kg粉碎到30目，以95％的乙醇用超声提取4次，每次50分钟，提取液合并、过滤，减压浓缩成浸膏。浸膏用适量甲醇(浸膏重量的1.5倍)溶解后用80～120g粗硅胶(90目)拌样，1.5～2.0kg硅胶(160目)装柱进行硅胶柱层析。氯仿∶丙酮(20∶1→1∶1)梯度洗脱，TLC监测合并相同的部分，得到5个部分，其中氯仿-丙酮(8∶2)洗脱部分用安捷仑1100半制备高效液相色谱分离，以40％的甲醇为流动相，(20×250mm，5μm)的C₁₈制备柱为固定相，流速为15mL/min，紫外检测器检测波长为254nm，每次进样200μL，收集26.5min的色谱峰，多次累加后蒸干；所得物质再次用纯甲醇溶解，再以纯甲醇为流动相，用SephadexLH-20凝胶柱层析分离，即可得该新化合物。

实施例3

香料烟样品采于云南保山，品种为伊兹密尔。将香料烟全株取样1.5～2.5kg粉碎到40目，以95％的乙醇用超声提取5次，每次60分钟，提取液合并、过滤，减压浓缩成浸膏。浸膏用适量甲醇(浸膏重量的1.5倍)溶解后用80～120g粗硅胶(100目)拌样，1.5～2.0kg硅胶(2000目)装柱进行硅胶柱层析。氯仿∶丙酮(20∶1→1∶1)梯度洗脱，TLC监测合并相同的部分，得到5个部分，其中氯仿-丙酮(8∶2)洗脱部分用安捷仑1100半制备高效液相色谱分离，以40％的甲醇为流动相，(20×250mm，5μm)的C₁₈制备柱为固定相，流速为15mL/min，紫外检测器检测波长为254nm，每次进样200μL，收集25.8min的色谱峰，多次累加后蒸干；所得物质再次用纯甲醇溶解，再以纯甲醇为流动相，用Sephadex LH-20凝胶柱层析分离，即可得该新化合物。

实施例4-化合物的鉴定：

本专利化合物为橙黄色胶状物；紫外光谱(溶剂为甲醇)，λ_max(log ε)354(3.84)，310(3.28)，246(4.16)，215(4.37)nm；红外光谱(溴化钾压片)v_max3412，2926，2873，1708，1613，1545，1424，1123，1046，959，865cm^-1；高分辨质谱(HRESIMS)给出准分子离子峰m/z 397.1152[M+Na]⁺(计算值397.1158)。结合¹H和¹³CNMR谱给出一个分子式C₂₀H₂₀O₆，不饱和度为11。从¹H和¹³CNMR谱(图-1和图-2，数据归属见表-1)信号可以看出化合物中有2个苯环、1组次甲基双键、一个氧化次甲基，1个酮羰基、1个亚甲基、1个氧化亚甲基；2个甲氧基，一个酚羟基信号。氢谱信号(δ_H6.45，dd，J＝1.8，9.9；δ_H5.72，dd，J＝3.6，9.9；δ_H6.09，dd，J＝1.8，3.6)显示该化合物中有flav-3ene结构；另外由氢谱信号还可确定两个苯环分别为1、2、3、4取代和1、2、4取代。由HMBC相关(图-3)可确定酮羰基、亚甲基和氧化亚甲基为3-羟基苯丙-1-酮结构片断。从HMBC相关可进一步推测2个甲氧基分别取代在C-5和C-2′位，3-羟基-1-丙酮取代在C-1′位，酚羟基取代在C-6′位。至此化合物的结构得以确定。

表-1化合物的¹H和¹³CNMR数据

No.	δC(mult.)	δH(mult，J＝Hz)
			1	121.7s
2	148.1s
			3	117.9d
4	116.3d	6.58，dd，J＝2.7，8.4
			5	152.5s	6.53，d，J＝2.7
6	113.9d	6.63，d，J＝8.4
			7	125.0d	6.45，dd，J＝1.8，9.9
8	126.9d	5.72，dd，J＝3.6，9.9
			9	70.2d	6.09，dd，J＝1.8，3.6
1′	114.9s
			2′	154.7s
3′	136.7s
			4′	122.9d	7.42，d，J＝8.4
5′	108.3d	6.83，d，J＝8.4
			6′	146.9s
7′	198.5s
			8′	43.3t	3.20t，J＝6.1
9′	60.9t	4.33t，J＝6.1
			-OMe-5	55.7q
-OMe-2′	55.9q
			Ar-OH		9.92brs

实施例5-抗菌活性检测：

体外抗菌实验用琼脂扩散法进行，试验菌株为普通变形杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、八叠球菌、青霉菌、黄曲霉菌、黑曲霉菌。首先将受试菌均匀地涂在普通琼脂培养基(牛肉膏、蛋白胨、氯化钠、血清、琼脂)的平板上，再将待测化合物(本发明化合物用10mL DMSO溶解，加水稀释成50g/mL的溶液)浸泡好的药片(直径5mm)放在带菌的培养基上，放入恒温箱内，于25℃孵育24-72h后观察抑菌圈大小。结果表明：本发明化合物对普通变形杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌和枯草芽孢杆菌具有很强的活性，抑制率超过80％，对其它实验菌株也有明显的抗性。

对本发明化合物进行了安全性评价，通过小鼠骨髓微核实验、Ames实验和TK基因突变实验，证明本发明化合物对动物无毒，使用安全。

本化合物以50g/mL的浓度加到卷烟接装纸上；按中华人民共和国《一次性使用卫生用品卫生标准》GB15979-2002的检测方法，取加过本发明化合物的卷烟用接装纸，2.0×3.0mm大小，检测细菌总数、真菌总数。结果表明，添加过本发明化合物的接装纸菌落总数明显减少，对几种测试的细菌都有明显抑制作用，对普通变形杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌率全部达到70％以上。

需要指出的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种烟草中木脂素类化合物的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

①以云南保山香料烟为原料，粉碎至20～40目；

②以95%乙醇为溶剂，超声提取3～5次，每次30～60 分钟，合并提取液，减压浓缩成浸膏；

③浸膏用80～100目的硅胶拌样，用80～200目的硅胶干法装柱进行硅胶柱层析粗分，将氯仿-丙酮分别按20:1、9:1、8:2、7:3、5:5的质量配比，进行梯度洗脱，收集各个部分洗脱液并浓缩；洗脱液的8:2部分进一步用高效液相色谱法分离纯化，采用20 mm × 250的C₁₈色谱柱，流速为15 mL/min，以甲醇/水为流动相，逐步调整二者比例逐级细分，即得到所需的木脂素类化合物，结构式为

                                                 。

2. 一种权利要求1所述的烟草中木脂素类化合物在卷烟抗菌接装纸中的应用。