CN109438464B

CN109438464B - 一种提取自短叶决明中的色酮衍生物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN109438464B
Application number: CN201811376373.3A
Authority: CN
Inventors: 李银科; 黄茹; 杨光宇; 李雪梅; 张建铎; 黄海涛; 杨叶昆; 徐永; 李晶; 刘欣
Original assignee: China Tobacco Yunnan Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Yunnan Industrial Co Ltd
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2020-06-16
Anticipated expiration: 2038-11-19
Also published as: CN109438464A

Abstract

本发明公开了一种短叶决明中的色酮衍生物及其制备方法和应用。所述的色酮衍生物是从短叶决明全株中分离得到，其分子式为C₁₈H₂₀O₃，化合物命名为：6‑(2,2‑二甲基‑2H‑色烯)‑2‑异丙基‑8‑甲基‑4H‑4‑色酮，英文名为：6‑(2,2‑Dimethyl‑2H‑chromene)‑2‑isopropyl‑8‑methyl‑4H‑chromen‑4‑one。所述色酮衍生物的制备方法，是以整株短叶决明植物为原料，经粉碎、提取、硅胶柱层析、高压液相色谱分离步骤。本发明所述化合物经生物活性测试表明，对烟草花叶病毒具有很好的抑制作用。本发明化合物容易分离得到，化合物活性好，可作为抗烟草花叶病毒的先导性化合物。

Description

一种提取自短叶决明中的色酮衍生物及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于植物化学技术领域，具体涉及一种从短叶决明中提取分离得到的色酮衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

短叶决明(Cassia leschenaultiana DC.)是豆科(Leguminosae)决明属(Cassia)植物，别名大叶山扁豆、地油甘、铁箭矮陀陀、牛旧藤、大花水皂角，属于一年生或多年生亚灌木状披散草本植物，高30-80厘米，有时可达1米，茎直立，小叶对生，线状镰形，顶端有小凸尖，分枝，枝条、叶柄、叶轴疏柔毛。短叶决明生于海拔500-2200米山坡草地、灌丛、路旁，在云南、徽、江西、浙江、广东、广西等南方地区和印度、缅甸、越南、印度尼西亚等国家广泛分布，其叶和根对痢疾和消化道疾病具有较好的疗效，种子具有健胃、利尿和消除水肿等功效。

色酮及其衍生物广泛存在于植物中，有些为有色物质故称其母体为色酮。色酮类化合物因其具有多种生物活性，受到科研人员的广泛关注，通过对其构效关系研究表明其生理活性与其取代情况有着十分密切，新的色酮衍生物的发现具有重要意义。本发明从短叶决明中分离得到了一种具有抗烟草花叶病毒活性的色酮衍生物，该化合物至今尚未见到相关报道。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种色酮衍生物；第二目的在于提供所述色酮衍生物的制备方法；第三目的在于提供所述色酮衍生物在制备抗烟草花叶病药物中的应用。

本发明的第一目的是这样实现的，所述化合物是从短叶决明(CassialeschenaultianaDC.)中分离得到，其分子式为C₁₈H₂₀O₃，该化合物具有下述结构：

该化合物为黄色胶状物，命名为6-(2,2-二甲基-2H-色烯)-2-异丙基-8-甲基-4H-4- 色酮。英文名称为：6-(2,2-Dimethyl-2H-chromene)-2-isopropyl-8-methyl-4H-chromen-4-one。

本发明的第二目的是这样实现的，所述色酮衍生物的制备方法是以短叶决明植株为原料，经粉碎、浸膏提取、硅胶柱层析、高压液相色谱、凝胶柱层析步骤制备而成。

其中所述浸膏提取步骤中，取整株的短叶决明，短叶决明可以粉碎或切成小段，用高浓度甲醇(w％：85％～100％)或高浓度乙醇(w％：85％～100％)或高浓度丙酮(w％：80％～100％)为提取溶剂，提取溶剂：短叶决明(重量比) ＝2～4:1，浸泡24h～72h，提取3～5次，合并提取液、过滤浓缩成浸膏；

其中所述硅胶柱层析步骤中，浸膏用重量比1.5～3倍量的纯甲醇或纯乙醇或纯丙酮溶解后用重量比0.8～1.5倍的80～100目硅胶拌样，用重量比2～5倍量的 150～200目硅胶干法装柱进行硅胶柱层析；以体积配比为20:1～5:5(20:1、9:1、 8:2、7:3、6:4、5:5)的氯仿-甲醇溶液进行梯度洗脱，合并相同极性的部分，收集各部分洗脱液并浓缩；

其中所述高压液相色谱分离纯化步骤中，柱层析洗脱液的9:1部分进一步用高压液相色谱分离纯化即得所述的色酮衍生物，高压液相色谱分离纯化是采用 21.2mm×250mm，5μm的C₁₈色谱柱，流速为20mL/min，流动相为65％的甲醇，紫外检测器检测波长为306nm，每次进样200μL，收集29.5min的色谱峰，多次累加后蒸干。

其中所述凝胶柱层析步骤中，所得化合物再次用纯甲醇溶解，再以纯甲醇为流动相，用凝胶柱层析分离，以进一步分离纯化。

所制备的化合物的结构通过以下方法进行鉴定：

化合物为黄色胶状物，HRESI-MS显示其准分子离子峰为307.1317 [M+Na]⁺(计算值307.1310)，结合¹H NMR和DEPT谱确定其分子式为 C₁₈H₂₀O₄，不饱和度为9。

红外光谱中显示了羰基(1650cm-1)和芳香环(1615、1572和1457 cm-1)的共振吸收峰。而紫外光谱在240、268和354nm有最大吸收也说明了化合物中可能存在芳环结构。

化合物¹H、¹³C和DEPT的NMR谱(如表1、图1和图2)显示其含有18个碳和20个氢，包括1个色酮环体系(C-2～C-10)，2个芳香族质子(H-3和H-5)，1个异丙基(-CH-(CH₃)₂；C-11～C-13；H-11和 H₆-12,13)，1个谐二甲基色烯环(-CH＝CH-C(CH₃)₂-O-；C-2'～C-6'； H-3',H-4',和H₆-5',6')，1个甲基(δ_C 11.6,δ_H 1.93)。化合物的HMBC 谱中(如图3)可以观察到H-11(δ_H 2.62)与C-2(δ_C 168.6)和C-3(δ_C 106.9)，of H₆-12,13(δ_H 1.08)和C-3(δ_C 106.9)，H-3(δ_H 6.31)和C-11(δ_C 33.3)相关，可推测异丙基取代在C-2位；从H-4'(δ_H 6.68)与C-5(δ_C125.3),C-6(δ_C 110.5)和C-7(δ_C 162.2)，H-3'(δ_H 5.60)与C-6(δ_C 110.5) ，H-5(δ_H 7.49)与C-4'(δ_C 118.5)的远程相关可以确定谐二甲基色烯环的取代位在C-6和C-7上。从甲基氢(δ_H 1.93)与C-8(δ_C 117.1)的HMBC 相关可甲基取代在C-8位。至此，化合物的结构得到确定，化合物命名为：6-(2,2-二甲基-2H-色烯)-2-异丙基-8-甲基-4H-4-色酮。

化合物的红外、紫外和质谱数据：紫外光谱(甲醇)，λ_max(logε)212 (4.02)，240(3.68)，268(3.50)，354(3.76)nm；红外光谱(溴化钾压片)：ν_max 2962，2885，1650，1615，1572,1457，1264，1160，1048，927，856cm^-1；¹H 和¹³C NMR数据(500和125MHz，溶剂为CDCl₃)，见表1；正离子模式ESIMS m/z 307[M+Na]⁺；正离子模式HRESIMS m/z 307.1317 [M+Na]⁺(计算值307.1310，C₁₈H₂₀NaO₃)。

表1化合物的¹H NMR和¹³C NMR数据(CDCl₃)

本发明的第三目的是这样实现的，即将所述色酮衍生物应用于烟草花叶病药物中的制备。

本发明化合物是首次被分离出来的，通过核磁共振和质谱测定方法确定了为色酮衍生物，并表征了其具体结构。经对抗烟草花叶病毒的实验，其相对抑制率达到38.7％，具有很好的抗烟草花叶病毒活性，超过阳性对照品南宁霉素的相对抑制率(30.8％)。以上结果揭示了本发明的色酮衍生物在制备抗烟草花叶病毒药物中有良好的应用前景。本发明化合物结构简单活性好，可作为抗烟草花叶病毒药物的先导性化合物。

附图说明

图1为化合物的核磁共振碳谱。

图2为化合物的核磁共振氢谱。

图3为化合物的主要HMBC相关。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或改进，均落入本发明的保护范围。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。

本发明所述色酮衍生物6-(2,2-二甲基-2H-色烯)-2-异丙基-8-甲基-4H-4-色酮的制备方法包括粉碎、浸膏提取、硅胶柱层析、高压液相色谱以及凝胶柱层析步骤，具体包括：

A、浸膏提取：取整株的短叶决明植株，短叶决明可以粉碎或切成小段，用高浓度甲醇(w％：85％～100％)或高浓度乙醇(w％：85％～100％)或高浓度丙酮(w％：80％～100％)为提取溶剂，提取溶剂：毛叶三条筋(重量比)＝2～4:1，浸泡24h～72h，提取3～5次，合并提取液、过滤浓缩成浸膏；

B、硅胶柱层析：浸膏用重量比1.5～3倍量的纯甲醇或纯乙醇或纯丙酮溶解后用重量比0.8～1.5倍的80～100目硅胶拌样，用重量比2～5倍量的150～200目硅胶干法装柱进行硅胶柱层析；以体积配比为20:1～5:5(20:1、9:1、8:2、7:3、 6:4、5:5)的氯仿-甲醇溶液进行梯度洗脱，合并相同的极性部分，收集各部分洗脱液并浓缩；

C、高压液相色谱分离：柱层析洗脱液的9:1部分进一步用高压液相色谱分离纯化即得所述的色酮衍生物，高压液相色谱分离纯化是采用21.2mm×250 mm，5μm的C₁₈色谱柱，流速为20mL/min，流动相为65％的甲醇，紫外检测器检测波长为306nm，每次进样200μL，收集29.5min的色谱峰，多次累加后蒸干。

D、凝胶柱层析：C步骤中高压液相色谱法分离纯化后的物质经所述高效液相色谱分离纯化后，所得化合物再次用纯甲醇溶解，再以纯甲醇为流动相，用凝胶柱进行层析分离，以进一步分离纯化。

本发明所述的色酮衍生物在制备抗烟草花叶病毒药物中的应用。

本发明所用原料不受地区和品种限制，均可以实现本发明，下面以来源于云南各地的短叶决明原料对本发明做进一步说明：

实施例1

短叶决明样品来源于云南西双版纳，将短叶决明样品3.0kg粉碎以95％的甲醇提取4次，每次提取48h，提取液合并，过滤，减压浓缩成浸膏，得浸膏 152g。浸膏用重量比2.0倍量的纯甲醇溶解后用180g的80目粗硅胶拌样，0.75 kg的160目硅胶装柱进行硅胶柱层析，用体积配比为20:1、9:1、8:2、7:3、6:4、 5:5的氯仿-甲醇梯度洗脱，TLC监测合并相同的部分，得到6个部分，其中体积配比为9:1的氯仿-甲醇洗脱部分用安捷仑1200制备高效液相色谱分离，以 68％的甲醇为流动相，Zorbax SB-C18(21.2×250mm,5μm)制备柱为固定相，流速为20ml/min，紫外检测器检测波长为280nm，每次进样160μL，收集26.6 min的色谱峰，多次累加后蒸干；所得产物再次用纯甲醇溶解，再以纯甲醇为流动相，用Sephadex LH-20凝胶柱层析分离，即得该新化合物。

实施例2

短叶决明样品来源于云南芒市，将短叶决明取样2.0kg切碎，以95％的乙醇提取5次，每次提取24h，提取液合并，过滤，减压浓缩成浸膏，得浸膏91g。浸膏用重量比2.0倍量的纯甲醇溶解后用100g的100目粗硅胶拌样，0.5kg的 200目硅胶装柱进行硅胶柱层析，用体积配比为20:1、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5 的氯仿-甲醇梯度洗脱，TLC监测合并相同的部分，得到6个部分，其中体积配比为9:1的氯仿-丙酮洗脱部分用安捷仑1200制备高效液相色谱分离，以68％的甲醇为流动相，Zorbax SB-C18(21.2×250mm,5μm)制备柱为固定相，流速为20ml/min，紫外检测器检测波长为280nm，每次进样160μL，收集26.6min的色谱峰，多次累加后蒸干；所得产物再次用纯甲醇溶解，再以纯甲醇为流动相，用Sephadex LH-20凝胶柱层析分离，即得该新化合物。

实施例3

短叶决明样品来源于云南景东县，将短叶决明样品6kg粉碎，以80％的丙酮用超声提取3次，每次提取72h，提取液合并，过滤，减压浓缩成浸膏，得浸膏296g。浸膏用重量比1.6倍量的纯甲醇溶解后用320g的80目粗硅胶拌样， 1.6kg的180目硅胶装柱进行硅胶柱层析，用体积配比为20:1、9:1、8:2、7:3、 6:4、5:5的氯仿-甲醇梯度洗脱，TLC监测合并相同的部分，得到6个部分，其中体积配比为9:1的氯仿-丙酮洗脱部分用安捷仑1200制备高效液相色谱分离，以60％的甲醇为流动相，Zorbax SB-C18(21.2×250mm,5μm)制备柱为固定相，流速为20ml/min，紫外检测器检测波长为280nm，每次进样160μL，收集26.6 min的色谱峰，多次累加后蒸干；所得产物再次用纯甲醇溶解，再以纯甲醇为流动相，用Sephadex LH-20凝胶柱层析分离，即得该新化合物。

实施例4

取实施例1制备的化合物，为黄色胶状物。

化合物为黄色胶状物，HRESI-MS显示其准分子离子峰为307.1317 [M+Na]⁺(计算值307.1310)，结合¹H NMR和DEPT谱确定其分子式为 C₁₈H₂₀O₃，不饱和度为9。

化合物¹H、¹³C和DEPT的NMR谱(如表1、图1和图2)显示其含有18个碳和20个氢，包括1个色酮环体系(C-2～C-10)，2个芳香族质子(H-3和H-5)，1个异丙基(-CH-(CH₃)₂；C-11～C-13；H-11和 H₆-12,13)，1个谐二甲基色烯环(-CH＝CH-C(CH₃)₂-O-；C-2'～C-6'；

H-3',H-4',和H₆-5',6')，1个甲基(δ_C 11.6,δ_H 1.93)。化合物的HMBC 谱中(如图3)可以观察到H-11(δ_H 2.62)与C-2(δ_C 168.6)和C-3(δ_C 106.9)，of H₆-12,13(δ_H 1.08)和C-3(δ_C 106.9)，H-3(δ_H 6.31)和C-11(δ_C 33.3)相关，可推测异丙基取代在C-2位；从H-4'(δ_H 6.68)与C-5(δ_C 125.3),C-6(δ_C 110.5)和C-7(δ_C 162.2)，H-3'(δ_H 5.60)与C-6(δ_C110.5) ，H-5(δ_H 7.49)与C-4'(δ_C 118.5)的远程相关可以确定谐二甲基色烯环的取代位在C-6和C-7上。从甲基氢(δ_H 1.93)与C-8(δ_C 117.1)的HMBC 相关可甲基取代在C-8位。至此，化合物的结构得到确定，化合物命名为：6-(2,2-二甲基-2H-色烯)-2-异丙基-8-甲基-4H-4-色酮。

实施例5

取实施例2制备的化合物，为桔黄色胶状物。测定方法与实施例4相同，确认实施例2制备的化合物为所述的色酮衍生物：6-(2,2-二甲基-2H-色烯)-2-异丙基-8-甲基-4H-4-色酮。

实施例6

取实施例3制备的化合物，为桔黄色胶状物。测定方法与实施例4相同，确认实施例3制备的化合物为所述的色酮衍生物：6-(2,2-二甲基-2H-色烯)-2-异丙基-8-甲基-4H-4-色酮。

实施例7

取实施例1～3制备的任一色酮衍生物进行抗烟草花叶病毒活性试验，试验情况如下：

采用半叶法，在药剂的质量浓度均为50mg/L时对本发明化合物进行抗烟草花叶病毒活性测定。在5～6龄烤烟的植株上，选取适用于测试的叶片(叶行正常，无病无虫)，先将叶片均匀撒上细金刚砂，用毛笔将备用的烟草花叶病毒源 (3.0×10^-3)均匀抹在撒有金刚砂的叶片上，待所有中选的叶片接毒结束后，立即放在盛有药液的培养皿中处理20min，取出，擦去叶片上水珠和药液，将两个半叶复原排放在铺有卫生纸保湿的玻璃缸中，并盖上玻璃盖，控温(23±2)℃，放在温室自然光照射，2～3d即可见枯斑.每个处理都设另一半叶为对照，另外设有1组为商品宁南霉素的处理作为对比，按下公式计算相对抑制率。

XI％＝(CK-T)/CK×100％

X：相对抑制率(％)，CK：浸泡于清水中半片接毒叶的枯斑数(个)，T浸泡于药液中半片接毒叶的枯斑数(个)。

结果明本化合物的相对抑制率为38.7％，远高于对照宁南霉素的相对抑制率30.8％，说明化合物有较好的抗烟草花叶病毒活性。

Claims

1.一种提取自短叶决明中的色酮衍生物的制备方法，其特征在于，所述色酮衍生物的分子式为C₁₈H₂₀O₃，且具有下述结构：

其制备方法包括以下步骤：短叶决明植株→粉碎→浸膏提取→硅胶柱层析→高压液相色谱分离；

所述浸膏提取步骤中，用质量浓度为85％～100％甲醇水溶液或质量浓度为85％～100％的乙醇水溶液或质量浓度为80％～100％的丙酮水溶液为提取溶剂，并按照质量比提取溶剂：短叶决明＝2～4:1的量进行浸泡24h～72h，提取3～5次，合并提取液、过滤浓缩成浸膏；

所述硅胶柱层析步骤中，浸膏硅胶拌样后用重量比2～5倍量的150～200目硅胶干法装柱进行硅胶柱层析；以体积配比为20:1～5:5的氯仿-甲醇溶液体系进行梯度洗脱，合并相同的极性部分，收集各部分洗脱液并浓缩；所述硅胶柱层析步骤中，氯仿-甲醇溶液体积配比为20:1、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5；

硅胶柱层析步骤中洗脱液为9:1的部分进一步用高压液相色谱分离纯化即得所述的色酮衍生物，其中所述高压液相色谱分离步骤中，高压液相色谱分离纯化是采用规格为21.2mm×250mm，5μm的C₁₈色谱柱，流速为20mL/min，流动相为65％的甲醇水，紫外检测器检测波长为306nm，每次进样200μL，收集29.5min的色谱峰，多次累加后蒸干，即得所述色酮衍生物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中以豆科决明属植物短叶决明(Cassia leschenaultiana DC.)整株植物为原料，粉碎或切段。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中所述浸膏在经过硅胶柱层析粗分前，需用重量比1.5～3倍量的纯甲醇或纯乙醇或纯丙酮溶解后用重量比0.8～1.5倍的80～100目硅胶进行拌样。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中所述高压液相色谱分离纯化步骤后，所得化合物再次用纯甲醇溶解，再以纯甲醇为流动相，用凝胶柱层析分离，以进一步对其进行分离纯化。