CN113248382B - 一种抗氧化化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种抗氧化化合物及其制备方法和应用，属于化合物提取技术领域。所述抗氧化化合物分子式为：C18H22O9，具体为5‑O‑二甲基肉桂酰奎宁酸；制备方法为以蔗茎和/或蔗叶为原料，经醇提分离纯化制备而成。提供的抗氧化化合物提取自天然农业废弃物甘蔗茎、叶，来源广泛，价格便宜，同时能够解决农业废弃物资源浪费的技术问题。同时迄今，尚未发现其作为有效成分在抗氧化方面的应用和报道。5‑O‑二甲基肉桂酰奎宁酸属于酸类化合物，其结构特征为C‑9位含有长链基团，其独特的结构特点丰富了抗氧化药物的结构类型，为抗氧化药物的发现提供了一种新的类型。

Description

一种抗氧化化合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及化合物提取技术领域，具体涉及一种抗氧化化合物及其制备方法和应用。
背景技术
自由基是一种含有未成对电子的原子、原子团或分子。正常情况下，人体中的自由基处于增减有序的动态平衡中，而当人体内自由基出现不平衡时即会出现氧化应激反应，而氧化应激反应则会导致人体内一系列疾病如血管粥样硬化、高血压、糖尿病、肿瘤、帕金森等，同时自由基通过攻击细胞成分进而破坏蛋白质结构、脂质和DNA序列从而增加各类癌症的患病风险。抗氧化剂对由自由基和活性态氧引起的机体损伤有干扰作用，而被公认为是一种新的治疗途径，在预防医学领域界，对抗氧化剂研究兴趣空前高涨。
天然产物抗氧化剂在自然界有广泛的分布，研究表明多糖、黄酮、多酚、生物碱、皂苷、维生素等天然产物均能有效清除自由基以保护机体健康。天然抗氧化剂因其高效、低毒的特性更是倍受关注。从天然产物中寻找新的清除体内自由基的抗氧化剂已成为现代医药、保健行业发展的必然趋势。
各种天然植物抗氧化剂已在世界范围内得到开发和应用，其抗氧化效果、稳定性和安全性都获得了国际上的认可。由于各种植物的生物学特性，规模化栽培受到限制，导致原料价格高；另外天然植物提取成本高、有机溶剂残留，造成其在食品中使用受到限制。为了改善或治疗这些疾病，科研人员积极寻找自然界中来源丰富且价格低廉的植物资源，用于抗氧化研究。甘蔗属禾本科甘蔗属植物，甘蔗茎叶作为甘蔗收获后的廉价副产品，年产量超过100万t，资源丰富，但甘蔗茎叶被大量燃烧或弃于田中自然降解成肥料或作牲口饲料等，造成资源的浪费。目前有研究表明甘蔗叶含有黄酮类、多糖类、多酚类、苷类、过氧化物酶类等抗氧化成分，具有抗菌、降血糖、抗肿瘤、抗神经炎症等药理作用，是人体外源性抗氧化物质的重要来源，因此其提取物的抗氧化研究日益受到关注。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提供一种抗氧化化合物及其制备方法和应用。通过甲醇提取后分离纯化的方法从农业废弃物甘蔗茎、叶中提取得到了化合物5-O-dimethoxycinnamoylquinic.acid；实验表明5-O-dimethoxycinnamoylquinic.acid具有较好的抗氧化活性具有较好的应用前景。
本发明的技术方案之一，一种抗氧化化合物，分子式：C18H22O9，具体为5-O-二甲基肉桂酰奎宁酸(5-O-dimethoxycinnamoylquinic.acid)，具体如结构式如下：
本发明的技术方案之二，上述抗氧化化合物的制备方法，以蔗茎和/或蔗叶为原料，经醇提分离纯化制备而成。
进一步地，包括以下步骤：
(1)取蔗茎和/或蔗叶，粉碎后甲醇浸泡12-48h，回流提取，产物浓缩得浸膏；
(2)浸膏加水溶解后调节pH值至3-4，乙酸乙酯连续萃取，得到甘蔗粗提物；
(3)甘蔗粗提物转入正相硅胶柱色谱柱使用CHCl3-CH3OH-冰醋酸洗脱液按照体积比10:0.1:0.02至10:3.5:0.02范围进行线性梯度洗脱分离；
(4)收集第4色带的洗脱液使用石油醚-丙酮-冰醋酸洗脱液按照体积比5:4:0.02至5:6:0.02范围进行线性梯度洗脱，产物继续使用CHCl3-CH3OH-冰醋酸洗脱液按照体积比10:0.3:0.02至10:0.5:0.02范围进行线性梯度洗脱，柱色谱Sephadex LH-20使用体积比为1:1的CHCl3-MeOH洗脱液洗脱，得到抗氧化化合物。
进一步地，所述步骤(1)中，蔗茎和/或蔗叶与甲醇的料液比为1g:10mL，回流提取时间为3d。
进一步地，所述步骤(2)中，浸膏和水的料液比为1g:10mL，用HCl调节溶液pH值为3-4，乙酸乙醇连续萃取3次。
进一步地，所述步骤(3)中线性梯度洗脱分离时间为7d。
进一步地，所述步骤(4)中石油醚-丙酮-冰醋酸洗脱液线性梯度洗脱时间为1.5d；CHCl3-CH3OH-冰醋酸洗脱液线性梯度洗脱时间为2d；CHCl3-MeOH洗脱液洗脱时间1d。
本发明的技术方案之三，上述抗氧化化合物在制备抗氧化药物中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供的抗氧化化合物5-O-二甲基肉桂酰奎宁酸(5-O-dimethoxycinnamoylquinic.acid)，提取自天然农业废弃物甘蔗茎、叶，来源广泛，价格便宜，同时能够解决农业废弃物资源浪费的技术问题。同时迄今，尚未发现5-O-dimethoxycinnamoylquinic.acid作为有效成分在抗氧化方面的应用和报道。5-O-dimethoxycinnamoylquinic.acid属于酸类化合物，其结构特征为C-9位含有长链基团，其独特的结构特点丰富了抗氧化药物的结构类型，为抗氧化药物提供了一种新的类型。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
实施例1
(1)取蔗茎和蔗叶80kg，粉碎后加800L甲醇浸泡24h，回流提取3d(时间)，产物浓缩回收甲醇得浸膏；
(2)按照料液比1g:10mL向浸膏内加水，溶解后调节pH值至3-4，乙酸乙酯连续萃取，得到甘蔗粗提物500g；
(3)甘蔗粗提物转入正相硅胶柱色谱柱使用CHCl3-CH3OH-冰醋酸洗脱液按照体积比10:0.1:0.02至10:3.5:0.02范围进行线性梯度洗脱分离，线性梯度洗脱分离7h；
(4)收集第4色带的洗脱液使用石油醚-丙酮-冰醋酸洗脱液按照体积比5:4:0.02至5:6:0.02范围进行线性梯度洗脱1.5d，产物继续使用CHCl3-CH3OH-冰醋酸洗脱液按照体积比10:0.3:0.02至10:0.5:0.02范围进行线性梯度洗脱2d，柱色谱Sephadex LH-20使用体积比为1:1的CHCl3-MeOH洗脱液洗脱1d，得到抗氧化化合物0.38g；
(5)对步骤(4)获得的产品用VGAutopec-3000型质谱仪测定；核磁共振谱{1H-、13C-NMR(DEPT)}用Bruker AM-400型和DRX-500型超导核磁共振波谱仪测定；结果见表1。
表1
利用LC-MS对产物进行分析，由表1数据结合LC-MS可以得出，分子式：C18H22O9，命名为：5-O-二甲氧基肉桂酰奎宁酸(5-O-dimethoxycinnamoylquinic.acid)分子量：382，产物化学结构式：
(6)5-O-二甲氧基肉桂酰奎宁酸(5-O-dimethoxycinnamoylquinic.acid)对DPPH自由基清除活性测定实验：
将化合物用无水乙醇稀释至所需浓度，DPPH用无水乙醇配成0.2mmol·L-1的溶液备用。试验组分别将100μL各浓度测试化合物溶液(1000、500、250、125、62.5、31.25和15.625μg·mL-1)和100μL DPPH溶液加入到96孔板中，轻轻混匀，室温下避光静置反应30min后于517nm波长测定其吸光度As，同时测定100μL DPPH溶液与100μL无水乙醇混合后的吸光度Ab，作为空白实验1，以及200μL无水乙醇的吸光度值Aref，作为空白实验2；设定浓度为5μg/ml的维生素C作为对比实验1。按以下公式计算提取物对DPPH自由基的清除率，并用Origin软件计算IC50值。
I(％)＝[(As-Aref)-(Ab-Aref)]/(Ab-Aref)×100％
式中：I代表DPPH自由基清除率，As代表测试样本和DPPH混合溶液OD值，Ab代表DPPH和无水乙醇混合溶液OD值，Aref代表无水乙醇OD值。结果见表2。
表2
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (5)

1.一种抗氧化化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取蔗茎和/或蔗叶，粉碎后甲醇浸泡12-48h，回流提取，产物浓缩得浸膏；
(2)浸膏加水溶解后调节pH值至3-4，乙酸乙酯连续萃取，得到甘蔗粗提物；
(3)甘蔗粗提物转入正相硅胶柱色谱柱使用CHCl3-CH3OH-冰醋酸洗脱液按照体积比10:0.1:0.02至10:3.5:0.02范围进行线性梯度洗脱分离；
(4)收集第4色带的洗脱液使用石油醚-丙酮-冰醋酸洗脱液按照体积比5:4:0.02至5:6:0.02范围进行线性梯度洗脱，产物继续使用CHCl3-CH3OH-冰醋酸洗脱液按照体积比10:0.3:0.02至10:0.5:0.02范围进行线性梯度洗脱，柱色谱Sephadex LH-20使用体积比为1:1的CHCl3-MeOH洗脱液洗脱，得到抗氧化化合物；
所述抗氧化化合物的分子式为：C18H22O9，具体结构式如下：
。
2.根据权利要求1所述的抗氧化化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，蔗茎和/或蔗叶与甲醇的料液比为1g:10mL，回流提取时间为3d。
3.根据权利要求1所述的抗氧化化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，浸膏和水的料液比为1g:10mL，用HCl调节溶液pH值为3-4，乙酸乙酯连续萃取3次。
4.根据权利要求1所述的抗氧化化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中线性梯度洗脱分离时间为7d。
5.根据权利要求1所述的抗氧化化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中石油醚-丙酮-冰醋酸洗脱液线性梯度洗脱时间为1.5d；CHCl3-CH3OH-冰醋酸洗脱液线性梯度洗脱时间为2d；CHCl3-MeOH洗脱液洗脱时间1d。
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