CN110437284B - 一种5＇,8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（iii）络合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种5',8‑二（二甲基双胍基）木犀草素‑铬（III）络合物及其制备方法，以木犀草素为原料，通过自由基反应，亲核取代反应并络合三价铬，制得5',8‑二（二甲基双胍基）木犀草素‑铬（III）络合物。本发明利用活性官能团对木犀草素进行结构修饰，生产工艺简单、成本低廉，有利于实现5',8‑二（二甲基双胍基）木犀草素‑铬（III）络合物的工业化大规模生产。
Description
技术领域
本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物及其制备方法。
背景技术
食用菌是一种健康食材，它们因富含维生素、矿物质、蛋白质、多糖类化合物和黄酮类化合物等营养物质而具有较高的食用和应用价值，且其脂肪含量低、热量低。灰树花（Grifola frondosa），又名贝叶多孔菌，是一种来源广泛的食用菌，其成熟子实体肉质深灰褐色，后颜色逐渐变浅灰色。从灰树花中可分离纯化出黄酮类化合物、多糖类化合物、有机酸、生物碱、香豆素、甾体和三萜等多种化学活性成分，这些活性成分具有降血脂、降血糖、润肺保肝、抗癌等作用。
木犀草素又称3',4',5,7-四羟基黄酮（其结构如下述式所示），是从灰树花子实体中分离出的一种黄酮类化合物，其具有抗炎、降血脂、抗氧化、抗癌等生物活性。而不同的生物活性是由不同的活性基团所赋予，如：木犀草素结构式中C5位、C7位、C3’位、C4’位的酚羟基具有很强的抗氧化活性，其抗氧化活性强于茶多酚，接近于2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT：食品加工中常用作抗氧化剂）；C环的α，β-不饱和羰基结构使木犀草素具有抗炎和抗癌活性，通过对抗炎抗癌天然化合物构效关系研究总结，发现天然化合物若具有抗炎抗癌活性，其必须具有α，β-不饱和环酮基团，甚至一些抗炎效果更好的药物，其分子结构特征多数是具有氨基或氨基化合物；A环C5位的酚羟基能与金属离子形成络合物，且在络合过程中不被氧化，同时金属离子与C环的α，β-不饱和羰基上的氧形成配位键，结构更加稳定。
木犀草素结构式
盐酸二甲双胍具有显著降低血脂、肝脂以及改善肝功能的效果，能够明显改善非酒精性脂肪肝患者的肝组织学指标，其中胍基是一种具有抗炎抗肿瘤作用的活性官能团，其对磷脂双分子层结构的细胞膜具有较强的穿透能力，目前，胍基主要用于抗炎抗肿瘤药物母体的修饰改性。铬是人体必须的微量元素，铬（III）参与人体内的糖代谢过程，对维持机体内正常的代谢过程具有重要意义。而机体单独补充无机微量元素会导致重金属中毒，若将无机微量元素转化成有机微量元素，则毒性大大降低。
木犀草素通过上溴后与盐酸二甲双胍反应，生成5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐，生成的5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐可用于保健食品及药品行业，用于制备护肝、降脂、抗炎等保健食品或药品。对5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐去质子化后，再进行乙酸铬络合反应，即可制得5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物，其具有降血糖、降血脂、抗炎、抗癌等生物活性，属于具有科技含量和较高附加值的高端产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物及其制备方法，该方法工艺简单，成本低廉，有利于实现5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物的工业化大规模生产。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
所述的一种5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物的制备方法，包括如下步骤：
步骤a：在室温避光条件下，将N-溴代琥珀酰亚胺（NBS）溶于丙酮中并搅拌，尽可能溶解，倒入滴液漏斗中准备滴加，将木犀草素溶于丙酮，加入过氧化二苯甲酰（BPO），冰浴下滴液漏斗开始缓慢滴加，滴加完毕后加热至50-90℃，反应6-18小时，得到溴代木犀草素；
步骤b：将步骤a制备的溴代木犀草素加入到三口烧瓶中，无水乙醇做溶剂，碳酸钠做碱，碘化钾做催化剂，加入盐酸二甲双胍，在80-100℃及搅拌的条件下反应12-20小时，得到5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐；
步骤c：将氢氧化钠固体加入到异丙醇中，玻璃棒搅拌，无水硫酸钠除水，使氢氧化钠尽量溶解于异丙醇中；
步骤d：在冰浴条件下，将异丙醇钠加入到容器中，加入5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐，电动搅拌3-15小时后，得到游离5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素；
步骤e：将无水乙醇、5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素、乙酸铬加入到三口烧瓶中，加热至60℃并搅拌，再用氢氧化钠溶液调pH至9-11，在60-100℃及搅拌的条件下反应3-7小时，经减压蒸馏、水洗、真空干燥得5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物。
其中，步骤a中n(木犀草素):n(NBS)=1:1-1:1.5，m(BPO):m(木犀草素)=1-5%；步骤b中n(盐酸二甲双胍):n(溴代木犀草素)=2:1-10:1，m(碳酸钠):m(溴代木犀草素)=2-10%，m(碘化钾):m(溴代木犀草素)=3-8%；步骤c中n(氢氧化钠):n(异丙醇)=1:5-1:30；步骤d中n(5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐):n(异丙醇钠)=1:2-1:4；步骤e中n(5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素):n(乙酸铬)=1:1-1:2。
其中，步骤a中，反应结束后，进行减压蒸馏，蒸除丙酮，用去离子水洗涤多次后冻干，得到溴代木犀草素。
其中，步骤b中，反应结束后，进行减压蒸馏，蒸除乙醇，用去离子水洗涤多次后冻干，得到5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐。
其中，步骤e中，无水乙醇作为反应体系溶剂；氢氧化钠浓度为1M；反应结束后，冰浴中静置5分钟后离心（5000r/min），沉淀用去离子水洗涤，45℃真空干燥，得到5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物。
本发明的有益效果在于：
一、本发明利用活性官能团胍基对木犀草素进行结构修饰，得到中间体5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐，再通过乙酸铬修饰5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素，最终得到5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物。该生产工艺简单、成本低廉，有利于实现5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物的工业化大规模生产；
二、国内外关于利用木犀草素制备5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素以及5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物的研究较少，本发明定向选择合适的官能团对母体化合物进行修饰，赋予其独特的生物活性，且有效提高木犀草素的利用率以及衍生出具有广阔市场前景的木犀草素下游产物。
附图说明
图1为本发明的5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物的生产工艺流程图；
图2为本发明的5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物的合成路线图；
图3为本发明实施例2中步骤d制备的5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素红外光谱图；
图4为本发明实施例2中步骤e制备的5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物红外光谱图；
图5为木犀草素、5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素、5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物对胰脂肪酶抑制活性曲线图（方形为木犀草素；圆形为5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素；三角形为5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物）；
图6为木犀草素、5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素、5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物对α-葡萄糖苷酶抑制活性曲线图（方形为木犀草素；圆形为5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素；三角形为5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物）。
具体实施方式
为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。
实施例1
5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物的制备：
步骤a：在室温避光条件下，将NBS溶于丙酮中并搅拌，尽可能溶解，倒入滴液漏斗中准备滴加，将木犀草素溶于丙酮，加入BPO，冰浴下滴液漏斗开始缓慢滴加，滴加完毕后加热至90℃，反应18小时，反应结束后，进行减压蒸馏，蒸除丙酮，用去离子水洗涤多次后冻干，得到溴代木犀草素，其中n(木犀草素):n(NBS)=1:1.5，m(BPO):m(木犀草素)=5%；
步骤b：将步骤a制备的溴代木犀草素加入到三口烧瓶中，无水乙醇做溶剂，碳酸钠做碱，碘化钾做催化剂，加入盐酸二甲双胍，在100℃及搅拌的条件下反应20小时，得到5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐，其中n(盐酸二甲双胍):n(溴代木犀草素)=10:1，m(碳酸钠):m(溴代木犀草素)=10%，m(碘化钾):m(溴代木犀草素)=4%；
步骤c：在室温条件下，将氢氧化钠固体加入到异丙醇中，玻璃棒搅拌，无水硫酸钠除水，使氢氧化钠尽量溶解于异丙醇中，其中n(氢氧化钠):n(异丙醇)=1:30；
步骤d：冰浴条件下，将异丙醇钠加入到容器中，加入5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐，电动搅拌9小时后，得到游离5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素，其中n(5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐):n(异丙醇钠)=1:4；
步骤e：在室温条件下，将无水乙醇、5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素、乙酸铬加入到三口烧瓶中，加热至60℃并搅拌，再用1M的氢氧化钠溶液调pH至11，在100℃及搅拌的条件下反应7小时，反应结束后，冰浴中静置5分钟后离心（5000r/min），沉淀用去离子水洗涤，45℃真空干燥，得到5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物，其中n(5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素):n(乙酸铬)=1:2，产物5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物含量为38.27%。
实施例2
5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物的制备：
步骤a：在室温避光条件下，将NBS溶于丙酮中并搅拌，尽可能溶解，倒入滴液漏斗中准备滴加，将木犀草素溶于丙酮，加入BPO，冰浴下滴液漏斗开始缓慢滴加，滴加完毕后加热至70℃，反应12小时，反应结束后，进行减压蒸馏，蒸除丙酮，用去离子水洗涤多次后冻干，得到溴代木犀草素，其中n(木犀草素):n(NBS)=1:1.1，m(BPO):m(木犀草素)=4%；
步骤b：将步骤a制备的溴代木犀草素加入到三口烧瓶中，无水乙醇做溶剂，碳酸钠做碱，碘化钾做催化剂，加入盐酸二甲双胍，在95℃及搅拌的条件下反应18小时，得到5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐，其中n(盐酸二甲双胍):n(溴代木犀草素)=6:1，m(碳酸钠):m(溴代木犀草素)=8%，m(碘化钾):m(溴代木犀草素)=8%；
步骤c：在室温条件下，将氢氧化钠固体加入到异丙醇中，玻璃棒搅拌，无水硫酸钠除水，使氢氧化钠尽量溶解于异丙醇中，其中n(氢氧化钠):n(异丙醇)=1:25；
步骤d：冰浴条件下，将异丙醇钠加入到容器中，加入5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐，电动搅拌9小时后，得到游离5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素，其中n(5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐):n(异丙醇钠)=1:3；
步骤e：在室温条件下，将无水乙醇、5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素、乙酸铬加入到三口烧瓶中，加热至60℃并搅拌，再用1M的氢氧化钠溶液调pH至9.5，在90℃及搅拌的条件下反应6小时，反应结束后，冰浴中静置5分钟后离心（5000r/min），沉淀用去离子水洗涤，45℃真空干燥，得到5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物，其中n(5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素):n(乙酸铬)=1:1.5，产物5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物含量为47.36%。
由图3可以看出，在1634.84cm-1处出现碳氧键伸缩振动，在1449.57cm-1处出现碳碳双键伸缩振动，1066.67cm-1处出现碳氮键的伸缩振动。表明5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素已经合成。
对比图3和图4，图3中碳碳苯环骨架振动在1449.57cm-1处，图4中碳碳苯环骨架振动移动到1411.97cm-1处，表明5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物已经合成。
由图5可以看出，在相同浓度条件下，5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素和5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物对胰脂肪酶抑制效果均优于木犀草素；在浓度为15mg/mL时，5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物对胰脂肪酶的抑制效果最高。
由图6可以看出，在相同浓度条件下，5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物对α-葡萄糖苷酶抑制活性最佳，其次是5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素，而木犀草素对α-葡萄糖苷酶抑制活性最低。
实施例3
5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物的制备：
步骤a：在室温避光条件下，将NBS溶于丙酮中并搅拌，尽可能溶解，倒入滴液漏斗中准备滴加，将木犀草素溶于丙酮，加入BPO，冰浴下滴液漏斗开始缓慢滴加，滴加完毕后加热至60℃，反应9小时，反应结束后，进行减压蒸馏，蒸除丙酮，用去离子水洗涤多次后冻干，得到溴代木犀草素，其中n(木犀草素):n(NBS)=1:1.2，m(BPO):m(木犀草素)=3%；
步骤b：将步骤a制备的溴代木犀草素加入到三口烧瓶中，无水乙醇做溶剂，碳酸钠做碱，碘化钾做催化剂，加入盐酸二甲双胍，在85℃及搅拌的条件下反应14小时，得到5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐，其中n(盐酸二甲双胍):n(溴代木犀草素)=4:1，m(碳酸钠):m(溴代木犀草素)=8%，m(碘化钾):m(溴代木犀草素)=5%；
步骤c：在室温条件下，将氢氧化钠固体加入到异丙醇中，玻璃棒搅拌，无水硫酸钠除水，使氢氧化钠尽量溶解于异丙醇中，其中n(氢氧化钠):n(异丙醇)=1:20；
步骤d：冰浴条件下，将异丙醇钠加入到容器中，加入5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐，电动搅拌9小时后，得到游离5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素，其中n(5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐):n(异丙醇钠)=1:2.5；
步骤e：在室温条件下，将无水乙醇、5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素、乙酸铬加入到三口烧瓶中，加热至60℃并搅拌，再用1M的氢氧化钠溶液调pH至10，在70℃及搅拌的条件下反应5小时，反应结束后，冰浴中静置5分钟后离心（5000r/min），沉淀用去离子水洗涤，45℃真空干燥，得到5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物，其中n(5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素):n(乙酸铬)=1:1.25，产物5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物含量为28.62%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (3)
1.一种5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物的制备方法，其特征在于：以木犀草素为原料，通过自由基反应，亲核取代反应并络合三价铬，制得5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物；
包括如下步骤：
步骤a：在室温避光条件下，将NBS溶于丙酮中并搅拌使之溶解；将木犀草素溶于丙酮，加入BPO，冰浴下缓慢滴加NBS的丙酮溶液，滴加完毕后加热至50-90℃，反应6-18小时，得到溴代木犀草素；
步骤b：将溴代木犀草素溶于无水乙醇中，加入碳酸钠、碘化钾和盐酸二甲双胍，在80-100℃下边搅拌边反应12-20小时，得到5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐；
步骤c：将氢氧化钠溶于异丙醇中，搅拌均匀，无水硫酸钠除水，得到异丙醇钠；
步骤d：在冰浴条件下，在异丙醇钠中加入5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐，电动搅拌3-15小时，得到游离的5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素；
步骤e：将无水乙醇、5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素和乙酸铬混合，加热至60℃并搅拌均匀，用氢氧化钠溶液调pH至9-11，在60-100℃下边搅拌边反应3-7小时，经减压蒸馏、水洗、真空干燥得5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤a中n(木犀草素):n(NBS)=1:1-1:1.5，m(BPO):m(木犀草素)=1-5%；步骤b中n(盐酸二甲双胍):n(溴代木犀草素)=2:1-10:1，m(碳酸钠):m(溴代木犀草素)=2-10%，m(碘化钾):m(溴代木犀草素)=3-8%；步骤c中n(氢氧化钠):n(异丙醇)=1:5-1:30；步骤d中n(5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素盐酸盐):n(异丙醇钠)=1:2-1:4；步骤e中n(5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素):n(乙酸铬)=1:1-1:2。
3.一种如权利要求1所述的方法制得的5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物的应用，其特征在于：所述的5',8-二（二甲基双胍基）木犀草素-铬（III）络合物用于制备降血糖药物。
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