CN103936606A - 一种水溶性根皮素衍生物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水溶性根皮素衍生物及其制备方法，该化合物的化学命名为7-根皮素胺乙基醚，是以极性非质子性溶剂为反应介质、根皮素和2-溴乙胺氢溴酸盐为原料、无水碳酸钾或无水碳酸钠为催化剂制备而成，其水溶性比根皮素提高了430倍，且具有明显的抗氧化活性、抑制酪氨酸酶活性及抑菌活性。DPPH自由基及ABTS自由基清除能力IC50分别为120.20μmol/L、200.34μmol/L；对蘑菇酪氨酸酶的抑制活性为IC50=50.20μmol/L；对革兰氏阳性菌单增李斯特菌及金黄色葡萄球菌MIC均为90μg/mL，对革兰氏阴性菌大肠杆菌及荧光假单胞菌MIC分别为600μg/mL、900μg/mL。本发明7-根皮素胺乙基醚在制备药品、化妆品、保健品及食品防腐剂领域有更加广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于根皮素衍生物技术领域，具体涉及一种水溶性良好的7-根皮素胺乙基醚及其制备方法。
背景技术
根皮素（Phloretin）学名为2,4,6-三羟基-3-(4-羟基苯基)苯丙酮，是具有二氢查尔酮类结构的黄酮类化合物。根皮素以其糖苷（根皮苷）形式主要分布于苹果、梨等水果中，特别是在苹果的幼果、果渣、枝条及根皮中含量较高，是苹果中的特征酚类物质。人体摄入根皮苷后经体内葡萄糖苷酶及胃酸水溶解掉糖苷基生成根皮素，进入循环系统，发挥药效。大量研究发现根皮素具有明显生物活性，如：抗氧化、抑菌、抗炎、免疫抑制、抑制酪氨酸酶活性、抗肿瘤、抑制心血管疾病等生理功效。根皮素具有强大的抗氧化活性，对DPPH、ABTS自由基清除能力及抑制脂质过氧化和VC相当；根皮素还是出色的酪氨酸酶抑制剂，酪氨酸酶是黑色素细胞合成中的关键酶，因此，根皮素在美白产品中有广阔的应用前景；根皮素对常见的致病细菌如单增李斯特菌、荧光假单胞菌、金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用，因此可以开发为一种有潜力的防腐剂。根皮素虽然有强大的生理活性，但它为平面性分子，分子堆砌较紧密，分子间由于氢键作用引力较大，水溶性差（根皮素在水中的溶解度仅为21.34μg/mL），从而极大地影响了它的生物利用度和应用。因此，通过化学修饰方法对根皮素结构进行修饰，改变分子极性，制备水溶性良好且保留根皮素生理活性的根皮素衍生物，提高生物利用度，拓展根皮素在食品、药品、化妆品及保健品领域的应用范围迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对根皮素水溶性差、生物利用度不高的缺点，提供一种水溶性良好的根皮素衍生物，以及它的制备方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：该根皮素衍生物的结构式如下所示
其化学命名为7-根皮素胺乙基醚。
上述根皮素衍生物的制备方法为：以极性非质子性溶剂为反应介质，以无水碳酸钾或无水碳酸钠为催化剂，将根皮素与2-溴乙胺氢溴酸盐、催化剂按摩尔比为1:1:2～4混合，100～120℃搅拌回流反应1～3小时，分离纯化产物，得到根皮素衍生物。
上述的催化剂与根皮素的摩尔比优选2:1。
上述的极性非质子性溶剂是二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、吡啶中的任意一种，优选N,N-二甲基甲酰胺。
本发明的根皮素衍生物经反向高效液相色谱法测定，其水溶性比根皮素提高了430倍，通过DPPH法、ABTS法测定，其具有明显的抗氧化活性，IC50分别为200.34μmol/L、120.20μmol/L；采用L-DOPA为底物，测定其对蘑菇酪氨酸酶有明显抑制活性，IC50为50.20μmol/L；采用平板稀释法测定化合物对革兰氏阳性菌单增李斯特菌及金黄色葡萄球菌MIC（最小抑菌浓度）均为90μg/mL，对革兰氏阴性菌大肠杆菌及荧光假单胞菌MIC分别为600μg/mL及900μg/mL。本发明根皮素衍生物克服了根皮素水溶性差、生物利用度低、应用领域窄的缺点，同时保留了其活性，可应用于药品、化妆品、保健品、食品等领域，具有广阔的市场开发前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
实施例1
向250mL圆底烧瓶中加入2.74g（10mmol）根皮素（浙江天草，纯度>98%）、2.05g（10mmol）2-溴乙胺氢溴酸盐（纯度>99%）、3.8g（20mmol）无水碳酸钾、50mL N,N-二甲基甲酰胺，搅拌至固体完全溶解，置于油浴锅内，搅拌条件下，115℃回流反应2小时，自然冷却至常温，过滤，减压蒸馏除去溶剂，用乙醇溶解除去反应中生成的盐，过滤，旋转蒸发浓缩，用去离子水重结晶两次，60℃真空干燥，得到2.75g红褐色根皮素衍生物。
所制备的红褐色根皮素衍生物经紫外可见分光光度计全波长扫描，其在甲醇中最大吸收波长为248nm和288nm；经反相高效液相色潽检测（色谱条件为：C18反向色谱柱Welchrom，4.6×250mm，5μm，流动相为甲醇：水（含50mmol/L磷酸二氢钠）=65:35），其在2小时内只出现一个单峰，保留时间为7.163分钟，峰面积定量纯度为98.1%；经显微熔点测定仪测定，其熔点为212～214℃，根皮素熔点为260～262℃；经ESI-MS检测，m/z=318(M+1)，与根皮素胺乙基醚单取代物分子量317吻合，说明产物为根皮素乙胺基单取代物；红外光谱表征结果显示，在3442cm-1处出现伯胺的υN-H特征峰，在1099cm-1、1180cm-1、1209cm-1处出现脂肪胺的υC-N特征峰，在1622cm-1处出现脂肪胺的δN-H特征峰，而在828cm-1有一较强吸收峰，为脂肪胺的γN-H特征峰；核磁数据如下：
13C NMR（DMSO-d6，400MHz）δppm：204.04，175.83，170.32，169.59，168.03，155.03，131.72，129.11，115.03，103.02，96.04，92.42，44.93，29.41；
1H NMR（DMSO-d6，400MHz）δppm：15.58（1H，s，Ar-OH），14.33（1H，s，Ar-OH），9.11（1H，s，Ar-OH），7.01（2H，d，J=8.3Hz，H-2’,6’），6.68（2H，d，J=8.3Hz，H-3’,5’），5.59（2H，s，H-6,8），3.24（2H，t，J=7.8Hz，H-3），2.74（2H，t，J=7.8Hz，H-2）。
实施例2
向250mL圆底烧瓶中加入2.74g（10mmol）根皮素（浙江天草，纯度>98%）、2.05g（10mmol）2-溴乙胺氢溴酸盐（纯度>99%）、7.60g（40mmol）无水碳酸钾、50mL二甲基亚砜，搅拌至固体完全溶解，置于油浴锅内，搅拌条件下，110℃回流反应3小时，其他步骤与实施例1相同，得到2.52g红褐色根皮素衍生物。
实施例3
在实施例1中，所用的无水碳酸钾用等摩尔的无水碳酸钠替换，N,N-二甲基甲酰胺用等体积的吡啶替换，其他步骤与实施例1相同，得到根皮素衍生物。
实施例4
在实施例2中，所用的无水碳酸钾用等摩尔的无水碳酸钠替换，二甲基亚砜用等体积的吡啶替换，其他步骤与实施例2相同，得到根皮素衍生物。
为了证明本发明的有益效果，发明人对本发明根皮素衍生物进行了各种性能测试，具体试验情况如下：
1、水溶性测试
采用反相高效液相色潽（色谱条件为：C18反向色谱柱(Welchrom)，4.6×250mm，5μm，流动相为甲醇：水（含50mmol/L磷酸二氢钠）=65:35）检测本发明根皮素衍生物在水中的溶解度（纯水，25℃）为9163μg/mL，是根皮素溶解度（21.34μg/mL）的430倍。
2、抗氧化性测试
经DPPH自由基清除试验及ABTS自由基清除试验测定，本发明根皮素衍生物具有较强的抗氧化能力，对DPPH自由基及ABTS自由基清除能力IC50分别为200.34μmol/L、120.20μmol/L。
3、抑制酪氨酸酶活性测试
采用L-DOPA为底物，经测试本发明根皮素衍生物对蘑菇酪氨酸酶有较强的抑制作用，IC50为50.20μM。
4、抑菌性测试
经平板稀释法测定，本发明根皮素衍生物对革兰氏阳性菌单增李斯特菌、金黄色葡萄球菌、荧光假单胞菌、革兰氏阴性菌大肠杆菌均有一定的抑菌作用。试验结果显示，其对革兰氏阳性菌单增李斯特菌及金黄色葡萄球菌MIC均为90μg/mL，对革兰氏阴性菌大肠杆菌及荧光假单胞菌MIC分别为600μg/mL及900μg/mL。
Claims (5)
1.一种水溶性根皮素衍生物，其特征在于它的结构式如下所示：
2.一种权利要求1的水溶性根皮素衍生物的制备方法，其特征在于：以极性非质子性溶剂为反应介质，以无水碳酸钾或无水碳酸钠为催化剂，将根皮素与2-溴乙胺氢溴酸盐、催化剂按摩尔比为1:1:2～4混合，100～120℃搅拌回流反应1～3小时，分离纯化产物，得到根皮素衍生物。
3.根据权利要求2所述的水溶性根皮素衍生物的制备方法，其特征在于：所述的催化剂与根皮素的摩尔比为2:1。
4.根据权利要求2或3所述的水溶性根皮素衍生物的制备方法，其特征在于：所述的极性非质子性溶剂是二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、吡啶中的任意一种。
5.根据权利要求2或3所述的水溶性根皮素衍生物的制备方法，其特征在于：所述的极性非质子性溶剂是N,N-二甲基甲酰胺。
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