CN1291972A - 含酯键的新的类似辣椒素类物质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了在非刺激性不挥发的辣椒“CH－19KAN”中所含的通式(1和2)代表的类似辣椒素类物质;以及含这种物质的食品组合物和药物组合物。

Description

含酯键的新的类似辣椒素类物质

发明领域

本发明涉及含酯键的新的类似辣椒素类物质(capsaicinoid)，以及含该物质的食品和药物组合物。

现有技术

辣椒(Capsicum annuum L．)种、胡椒已在世界范围内用作食品、辛香料和药物。其所含的主要刺激性组分为辣椒素，(E)-N-[(4-羟基-3-甲氧基苯基)-甲基]-8-甲基-6-壬烯酰胺，以及二氢辣椒素，即辣椒素的6，7-二氢衍生物。此外，已经发现超过12种的其它辣椒素类物质作为次要的刺激性组分，如降二氢辣椒素(比二氢辣椒素少含一个亚甲基)、高辣椒素(比辣椒素多含一个亚甲基)和高二氢辣椒素(比二氢辣椒素多含一个亚甲基)。

迄今为止，已经发现辣椒素具有许多生理活性，如促进肾上腺儿茶酚胺的分泌以增加脂肪酸的氧化和抑制肥胖(Buck，S．H；Burks，T．F．，Pharmacol．Rev．，1986，38，179-226，Suzuki，T．；Iwai，K．，Chemistry and Pharmacology，1984，23卷，1984，Szolcsanyi，J．，Handbook of Experimental Pharmacology，60卷，1982)。

但是，由于辣椒素具有强的刺激性和引起疼痛的活性，所以不能大量使用，且其作为食品添加剂或药物的用途受到很大限制。

一些研究已经报导，一些非刺激性类辣椒素和辣椒素一样具有生理活性，如促进或增强肾上腺儿茶酚胺的分泌(Watanabe，T．；Kawada，T．；Kato，T．；Harada，T．；Iwai，K．，Life Sci．，1994，54，369-374)。因为这些辣椒素类物质不含刺激性组分，所以可预测它们可用作食品添加剂和药物成分。

已经报导，一种非刺激性不挥发类胡椒的果实，名为“CH-19甜果”(Kyoto Univ．，农业系，植物和园艺实验室的介绍号)，已经从泰国获得的刺激性不挥发类胡椒-“CH-19”-中选择并凝固出来，其只含有少量辣椒素类物质，但含有相当大量的类似辣椒素类物质(CLSs)(Yazawa，S．；Suetome，N．；Okamoto，K．；Namiki，T．，J．Japan Soc．Hort．Sci．，1989，58，601-607)。

本发明人目前尝试对CH-19甜果中所含的类似辣椒素类物质进行结构分析，并已成功地对它们进行了鉴定，从而完成本发明。

发明概述

本发明涉及一种由下列通式所代表的新的类似辣椒素类物质：

或

本发明的类似辣椒素类物质(式Ⅰ)的特征在于它们由经酯键与香兰醇化合的支链不饱和脂肪酸构成，而现有的辣椒素类物质由经酰胺键与香兰醇化合的支链不饱和脂肪酸构成。

本发明的类似辣椒素类物质(式Ⅱ)为那些脂肪酸部分被饱和的物质。

在这些式子中，“n”值优选为3，4或5，其中所述n值为4的结构式如下所示：

发明详述

因为本发明的类似辣椒素类物质没有刺激性且基本上无细胞毒性，所以它们可用作食品添加剂或药物成分，其显示了多种生理活性，如增强能量代谢和加强免疫系统。

此外，本发明的类似辣椒素类物质有可能用作食品添加剂或药物成分以增强在连续切除术中的忍耐性，或作为非麻醉止痛剂。

因此，本发明涉及一种含有所述类似辣椒素类物质的食品组合物。该食品组合物可以任何形式存在，如固体、液体、溶胶、凝胶、粉末和颗粒，且其可通过本领域任何已知的方法制备。

本发明的类似辣椒素类物质在食品组合物中的含量可任选由本领域技术人员根据制剂的目的以及食品组合物的种类、形式和目的等来决定。例如，类似辣椒素类物质可以至少10-5重量％的量包含于巧克力中。

没有必要去纯化所要包含于食品组合物中的本发明的类似辣椒素类物质。因此，食品组合物可含有非刺激性不挥发胡椒“CH-19”本身，其干燥的粉末材料，或用多种本领域常用的溶剂，例如乙酸乙酯、诸如乙醇的醇的萃取物，以及用作食品原料的乳化剂。

本发明同样涉及一种含有所述类似辣椒素类物质的药物组合物。该药物组合物可采用任何本领域已知的形式，如用多种盐和缓冲剂缓冲的溶液、悬浮液、乳液等。

缓冲盐包括碱金属和碱土金属盐、磷酸盐和硫酸盐。例如柠檬酸盐、磷酸盐、HEPES、三羟基甲胺可以生理上可接受的浓度使用。

本发明的药物组合物除了上述液体形式之外，还可以其它任何形式配制，如片剂、粉剂、溶胶、凝胶、颗粒和采用脂质体形式包埋的。

在制剂中，任何本领域已知的赋形剂和添加剂可以药学上可接受的量使用。药物组合物中所含的类似辣椒素类物质的量可任选由本领域技术人员根据其它组分的性质、使用的目的、病人的年龄和重量以及所需的效果等来决定。

本发明的药物组合物根据其制剂、形式等可以多种途径给药，如口服、静脉内、皮下、肌内、腹膜内、咽鼻等。

附图概述[图1]

其表示本发明的类似辣椒素类物质(称为“CLS-B”)对杂交瘤H8的IgM抗体产生的影响。图中，■和▲分别代表在添加100μM和20μM的CLS-B的培养基中得到的值。另一方面，□和△分别代表在添加100μM和20μM的辣椒素的培养基中得到的值。[图2]

其表示本发明的类似辣椒素类物质(称为“CLS-B”)对杂交瘤S97的IgG抗体产生的影响。图中，■和▲分别代表在添加100μM和20μM CLS-B的培养基中得到的值。另一方面，□和△分别代表在添加100μM和20μM辣椒素的培养基中得到的值。[图3]

其表示本发明的类似辣椒素类物质(称为“CLS-B”)对杂交瘤S97成活力的影响。在图中，■和▲分别代表在添加100μM和20μM的CLS-B的培养基中得到的值。另一方面，□和△分别代表在添加100μM和20μM的辣椒素的培养基中得到的值。[图4]

其表示由于摄入干的粉末状的“CH-19甜果”，皮肤和鼓膜的温度变化。垂直线表示温度的变化，水平线表示摄入后的时间(分钟)。[图5]

其表示以每千克体重50毫克的量给小鼠喂食本发明的类似辣椒素类物质后，小鼠的体温变化。

实施本发明的最佳方式

本发明的类辣椒素类物质可通过从非刺激性不挥发胡椒-“CH-19甜果”-分离和纯化来制备，或通过基于本说明书的结构式的已知方法来化学合成。本发明的一种化合物可通过已知的酯化方法以壬酸8-甲酯(壬酸8-甲基酯)和香兰醇作为原料容易地合成。

本发明将通过下列实施例更详细地阐述，但是这些实施例不以任何方式限定本发明的范围。实施例：实施例1：本发明的类似辣椒素类物质的分离和纯化

CH-19甜果的新鲜果实(1．00kg)冻干后，除去其种子和花萼，残余物用Universal匀浆器(Nihon Seiki Seisakusho，日本)用乙酸乙酯萃取三次，每次1．8L。乙酸乙酯萃取物在减压下蒸发以蒸出乙酸乙酯，并得到油树脂(7．3g)。油树脂在硅胶(硅胶60Merck；36×200mm)上以正己烷和乙酸乙酯分阶洗脱来进行色谱分离。以乙酸乙酯洗脱的馏分在反相硅胶(Wako Pure Chem．Co．Ltd(日本)的Wakosil 25C18；20×50mm)上以75％甲醇洗脱剂洗脱，再次进行色谱分离，得到化合物3(4．5mg)。

另一方面，以正己烷／乙酸乙酯(80∶20)洗脱的馏分在反相硅胶(Wako Pure Chem．Co．Ltd(日本)的Wakosil 25C18；20×90mm)上用75％甲醇洗脱剂洗脱，再次进行色谱分离，得到含化合物1的混合物，且随后的馏分得到无色油状的化合物2(59．7mg)。

含化合物1的混合物在反相硅胶(Wako Pure Chem．Co．Ltd(日本)的Wakosil 25C18；20×90mm)上用含0．05M AgNO₃的75％甲醇再次进行色谱分离。收集的洗脱液用CHCl₃分三次进行分层，收集CHCl₃馏分并用无水Na₂SO₄干燥，然后过滤。滤液在减压下蒸发得到无色油状的化合物1(98．5mg)。

在上述分离和纯化步骤中，通过以甲苯∶氯仿∶丙酮(55∶26∶19v／v)作为展开剂的薄层色谱上，2，6-二氯醌-4-氯酰亚胺(再溶解在85％甲醇中)和氨反应所展开的正蓝色来跟踪和证实在每个馏分中化合物1和化合物2的存在。化合物3用甲苯∶氯仿∶丙酮(29∶32∶39v／v)作为展开剂进行色谱分析。实施例2：本发明类似辣椒素类物质的结构测定

本发明化合物的分光镜分析采用下列装置进行。¹H-NMR(399．65MHz，CDCl₃)和¹³C-NMR(100．40MHz，CDCl₃)光谱(TMS作为内标)记录在JEOLα-400仪器上。IR光谱记录在Hitachi270-50红外分光光度计上，UV光谱记录在Jasco UVIDEC 660分光光度计上。HRMS光谱记录在JEOL JMS-700装置上。化合物1的鉴定：

通过上述分析手段获得的化合物1的光谱数据如下所示。HRMS_m／z(M⁺)：计算值：(C₁₈H₂₆O₄)：306．1831。实测值：306．1798。IR ν_max(膜)cm^-1：3450，1740，1615，1610，1520，1470，1435，1275，1160，1120，1035，970，850，815，795，560。UV _max(MeOH)nm：280(ε：2400)，231(ε：6200)。¹H-NMR和¹³C-NMR光谱：

这些数据分别列于下表1和表2中。

化合物1的分子式通过HRMS测量测定为C₁₈H₂₆O₄。IR光谱显示了羟基吸收(3450cm^-1)和酯羰基吸收(1735cm^-1)。¹H-NMR光谱显示三种芳族质子(δ6．90d，6．86dd和6．87d)，且这些偶合常数和图形指出了典型的1-、2-和4-取代的苯基。在¹³C-NMR数据中，苯基产生了δ146．5，145．8，128．0，122．0，114．3和111．2的信号。在¹H-NMR数据中，两个烯属次甲基质子(δ5．37dd和5．30dt)以15．6Hz互相偶合，表示反式构型的烯部分的存在。在¹H-NMR数据中观察到甲氧基(δ3．90s)和异丙基(δ0．95d，0．95d和2．21oct)。

如表2所示，化合物1的¹³C-NMR光谱特别类似于真实辣椒素的光谱，仅除了C-7’位置的亚甲基碳(辣椒素为δ43．5，化合物1为δ66．3)。¹H-NMR波光谱也类似于辣椒素的光谱。但是化合物1的亚甲基质子的化学位移值(δ5．03，s)不同于辣椒素C-7’位的化学位移。化合物1的亚甲基的这些NMR信号指出苯基和酯键氧之间的亚甲基的存在。这些结果说明化合物1的结构中含有酯部分，这代替了辣椒素中的酰胺部分。

此外，其说明化合物1具有与辣椒素相同的酰基残基，即(E)-8-甲基-6-壬烯酰基，因为化合物1的酰基的₁H-和₁₃C-NMR光谱数据与辣椒素的数据非常一致。

因此，可以推断化合物1的结构为式Ⅰ所示的(E)-8-甲基壬烯酸4-羟基-3-甲氧基-苄基酯，且该新化合物1名为“辣椒酸酯”。化合物2的鉴定：

通过上述分析手段获得的化合物2的光谱数据如下所示：HRMS m／z(M⁺)：计算值：(C₁₈H₂₈O₄)：308．1987。实测值：308．2008。IR ν_max(膜)cm^-l：3450，1740，1615，1610，1520，1470，1435，1275，1160，1120，1035，970，850，815，795，560。UV _max(MeOH)nm：279(ε：3700)，231(ε：8700)。¹H-NMR和¹³C-NMR光谱数据：

这些数据分别列于下表1和表2中。

化合物2的分子式通过HRMS测量测定为C₁₈H₂₈O₄。化合物2的IR光谱数据类似于化合物1。因此可以假定，化合物2具有与化合物1相似的结构。化合物2的¹H-和¹³C-NMR数据也与化合物1的数据相似。但是，在化合物2的¹³C-NMR光谱中，观察到两个烷烃的亚甲基碳(δ27．2和38．9)代替了化合物1中的两个烯属次甲基碳(C-6和C-7)。化合物2的¹H-NMR数据也显示没有如化合物1中所观察到的烯属质子的信号。这些结果说明化合物2的结构为化合物1的6，7-二氢衍生物，即8-甲基壬酸4-羟基-3-甲氧基苄基酯。化合物2的化学合成：

500mg(2．9mmol)的8-甲基壬酸与3．5g(2．9mmol)的亚硫酰氯的混合物在室温、CaCl₂干燥下，磁力搅拌过夜。减压蒸发之后得到棕色的油。将该油滴加至893mg(5．8mmol)香草醇(AldrichChem．Co．Inc(Milwaukee，WIS))的5mL吡啶溶液中。混合物在0℃磁力搅拌2小时。加入水和2N-HCl酸化后，混合物每次用30mL乙酸乙酯分三次萃取分开，收集的乙酸乙酯馏分用水洗涤、用无水Na₂SO₄干燥并过滤，滤液在减压下蒸发得到残余物。残余物在硅胶(硅胶60Merck；36×60mm)上进行色谱分离。以正己烷／乙酸乙酯(90∶10)洗脱的馏分得到无色油(2，329mg，36．8％收率)。

已经指出这样合成的化合物的IR光谱数据、¹H-和¹³C-NMR光谱数据完全与化合物2的数据相同。因此可证实化合物2为8-甲基壬酸4-羟基-3-甲氧基苄基酯，这种新的化合物2命名为“二氢辣椒酸酯”。

通过比较上述化合物3与真实试剂之间的光谱数据，化合物3鉴定为香草醇。表1

位置	辣椒素*δ(J，Hz)	1δ(J，Hz)	2δ(J，Hz)
				23456789102＇5＇6＇7＇OMeOH	2．19，t(7．6)1．65，五重峰(7．6)1．38，五重峰(7．6)1．98，q(7．0)5．30，dt(15．6，6．0)5．37，dd(15．6，6．0)2．20，oct(6．8)0．95，d(6．8)0．95，d(6．8)6．79，d(1．2)6．85，d(7．6)6．74，dd(7．6，1．2)4．33，d(5．6)3．85，s5．87，s	2．33，t(7．6)1．63，五重峰(7．6)1．37，五重峰(7．6)1．97，q(6．8)5．30，dt(15．6，6．4)5．37，dd(15．6，6．0)2．21，oct(6．8)0．95，d(6．8)0．95，d(6．8)6．87，d(1．5)6．90，d(8．3)6．86，dd(8．3，1．5)5．03，s3．90，s5．64，s	2．33，t(7．6)1．63，五重峰(7．6)1．25，m1．30，m1．25，m1．13，q(6．5)1．50，m0．85，d(6．8)0．85，d(6．8)6．87，d(1．5)6．90，d(8．3)6．86，dd(8．3，1．5)5．03，s3．90，s5．63，s

其它信号：NHδ5．84(brt，J=5，6Hz)表2

位置	辣椒素δ	1δ	2δ
				123456789101＇2＇3＇4＇5＇6＇7＇OMe	172．936．725．329．332．2126．5138．131．022．722．7130．3110．7146．9145．2114．4120．743．555．9	173．734．324．529．132．1126．5138．131．022．622．6128．0111．2146．5145．8114．3122．066．355．9	173．834．425．029．529．227．238．927．922．622．6128．0111．3146．5145．8114．4122．066．355．9

实施例3：本发明类似辣椒素类物质的免疫强化活性

本发明类似辣椒素类物质的免疫强化活性通过观察其对杂交瘤抗体产生的影响来检验。

实施例1得到的本发明的类似辣椒素类物质(20．5mg)与乙酸乙酯(66μl)混合得到1N溶液。所得溶液(8μl)溶解于含胰岛素(5g／μml)、转铁蛋白(35μg／ml)、乙醇胺(20μM)和硒(2．5nM)的无血清ITES ERDF介质中，得到200μM溶液。通过使用这种溶液，制备含多种浓度本发明类似辣椒素类物质的培养基，且下列杂交瘤在这些培养基中培养。含辣椒素的培养基用作对照。表3

杂交瘤 抗体产生
H8 人单克隆抗体(IgM)S97 人单克隆抗体(IgG)

图1、图2和图3所示的结果证明类似辣椒素类物质(在图中称为“CLS-B”)比辣椒素更有效地增加了杂交瘤的IgM和IgG的产生。

此外，图3显示类似辣椒素类物质比辣椒素具有非常低的细胞毒性。实施例4：本发明类似辣椒素类物质的增强能量代谢的活性

本发明类似辣椒素类物质的增强能量代谢的活性也被检验了。

干燥的粉状“CH-19甜果”材料(约3g)包裹在药囊中被受体所服用。从图4的结果来看，摄入约30分钟后，皮肤的温度升高了1．4℃。另一方面，摄入约75分钟后，鼓膜的温度逐渐下降了0．3℃。

在该喂食实验中，与服用培养的刺激性样品的情况相反，辣椒变种parvoacuminatum在受体中没有观察到明显的疲倦。上述结果意味着干燥的粉状“CH-19甜果”材料具有升温活性(增加能量代谢活性)且没有引起任何刺激。

此外，给小鼠服用本发明的类似辣椒素类物质以观察增强能量代谢的活性。

从图5结果可知，服用本发明的类似辣椒素类物质的小鼠的温度高于未服用的小鼠。实施例5：含有本发明类似辣椒素类物质的食品组合物

按本领域已知的方法制备含有本发明类似辣椒素类物质的食品组合物。下列所有数值均以重量份表示。表4巧克力：糖                               45．56可可物料                         20．00总的脂质奶粉                     16．50可可脂                           16．50卵磷脂                            0．40香草调味剂                        0．04干燥的粉状“CH-19甜果”材料       1．00(共计)                          100．00表5运动饮料：橙汁浓缩物                       0．200糖                                 1．8高果糖玉米糖浆(F-55)               5．5柠檬酸                            0．14盐                                0．08柠檬酸钠                          0．07氯化钾                            0．04磷酸钙                           0．013谷氨酸钠                         0．004氯化镁                           0．003抗坏血酸                           0．1乳化剂                             0．1乳化调味剂                        0．01香精                               0．2类似辣椒素类物质(*)               0．05剩余物(水)

上述运动饮料中所用的类似辣椒素类物质(*)为含约50ppm的类似辣椒素类物质的油树脂，且制备如下。

CH-19甜果的新鲜果实(1．00kg)冻干后，除去其种子和花萼，残余物用Universal匀浆器(Nihon Seeki Seisakusho，日本)用乙酸乙酯萃取三次，每次1．5L。乙酸乙酯萃取物在减压下蒸发以蒸出乙酸乙酯，并得到油树脂。表6蜂皇浆饮料：高果糖玉米糖浆(F-55)      12．5净化蜂蜜                                11．0原蜂皇浆                                 4．5大蒜提取物                               0．2荔枝提取物                               0．3柠檬酸                                   0．1聚葡萄糖                                 4．0天然咖啡因                               0．08抗坏血酸                                 0．5维生素B1盐酸盐                           0．02维生素B2磷酸盐                           0．01维生素B盐酸盐                            0．03烟酰胺                                   0．04乳化剂                                   0．1香精                                     0．4类似辣椒素类物质(式Ⅲ或Ⅳ)                               0．001剩余物(水)表7蒸煮袋装(Retort pouched)赤豆粥：糙米“Koshihikari”                                              4．20精白米“Koshihikari”                                           4．80Hokkaide生产的赤豆                       1．60糖                                       0．50盐                                       0．10“CH-19甜果”的果实                       2．0剩余物(水)

筛选赤豆，浸于水中过夜然后称重。“CH-19甜果”的新鲜果实浸于热水中5分钟以热烫并精细地切成约5mm大小的块。这些切碎的块和其它组分装入铝袋中，最终重量为300g，然后在120℃加热杀菌处理35分钟。

用上述杀菌食品进行与实施例4相同的实验显示体表温度升高，这表示“CH-19甜果”本身具有增强能量代谢的活性。

本发明的优点

通过本发明已经得到带有酯键的新的类似辣椒素类物质。与已知辣椒素不同，本发明的物质没有刺激性且基本上无细胞毒性，它们可广泛地用作食品添加剂。

本发明的类似辣椒素类物质被证实为具有增强能量代谢的活性，并强化免疫系统。鉴于现已发现它们之中的其它生理活性，如抗疲劳性和抗肥胖性，所以本发明的类似辣椒素类物质非常益于作为食品添加剂和药物组分。

Claims (11)

1．下列通式表示的类似辣椒素类物质：

2．如权利要求1所述的类似辣椒素类物质，其中“n”值为3、4或5。

3．如权利要求2所述的类似辣椒素类物质，其中“n”值为4。

4．下列通式表示的类似辣椒素类物质：

5．如权利要求4所述的类似辣椒素类物质，其中“n”值为3、4或5。

6．如权利要求5所述的类似辣椒素类物质，其中“n”值为4。

7．含有权利要求1或4所述类似辣椒素类物质的食品组合物。

8．含有非刺激性不挥发胡椒“CH-19甜果”，其干燥和粉状材料或其乙酸乙酯或乙醇提取物的食品组合物。

9．如权利要求7或8所述的食品组合物，其具有免疫强化活性。

10．如权利要求7或8所述的食品组合物，其具有增强能量代谢的活性。

11．含有权利要求1或4所述类似辣椒素类物质的药物组合物。

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