本發(fā)明屬于煙草化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種首次從煙草根莖中提取得到的芳基苯并呋喃類(lèi)化合物，該化合物具有良好的抗氧化活性。同時(shí)，本發(fā)明還涉及該化合物的制備方法，以及該化合物在抑制香料氧化變質(zhì)方面的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

煙草是世界上化學(xué)成分最為復(fù)雜的植物，次生代謝產(chǎn)物非常豐富，經(jīng)過(guò)幾十年的研究，人們目前從煙草中鑒定出來(lái)的單體化學(xué)物質(zhì)就超過(guò)3000多種，而且還有許多成分尚未鑒定出來(lái)。煙草除主要用于卷煙抽吸用途外，還可從中提取多種有利用價(jià)值的化學(xué)成分，從中發(fā)現(xiàn)有開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的先導(dǎo)性化合物。煙草根莖為煙葉生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄物，但煙草根莖中也富含大量有綜合利用價(jià)值的化學(xué)成分，如：煙草植株中含有大量植物纖維，煙莖可以壓制纖維板或制成活性炭等等；煙草莖桿中還含有相當(dāng)多的果膠和果膠酶、樹(shù)脂，果膠是多種工業(yè)大規(guī)模使用的化工產(chǎn)品。用煙草的根莖及低次檔煙葉，可提取煙堿。煙堿有殺菌，止血功能，能防治農(nóng)作物害蟲(chóng)及家畜皮膚寄生蟲(chóng)。

苯并呋喃是廣泛存在于天然及非天然產(chǎn)物中的化合物。由于其具有很強(qiáng)的生物活性，引起了人們的密切關(guān)注。有研究證實(shí)，苯并呋喃類(lèi)化合物的功效作用與化學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，可進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)更多的苯并呋喃化合物，從中尋找有效的先導(dǎo)化合物和活性基團(tuán)。

香料是指能被嗅覺(jué)嗅出香氣或味覺(jué)嘗出香味的物質(zhì)，一般具有令人愉快的芳香氣味，能用于調(diào)配香精的化合物或混合物。但香料中許多香氣化合物含有容易氧化的不飽和雙鍵，存放過(guò)程中會(huì)因氧化而使香氣品質(zhì)變差。合理的添加抗氧化劑能延緩香料氧化和延長(zhǎng)貯存期。本發(fā)明從煙草種植廢棄物(煙草根莖)中分離得到一種具有良好抗氧化活性的芳基苯并呋喃類(lèi)化合物，該化合物及其在抑制香料氧化變質(zhì)方面的應(yīng)用尚未見(jiàn)到相關(guān)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新的芳基苯并呋喃類(lèi)化合物。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制備所述芳基苯并呋喃類(lèi)化合物的方法。

本發(fā)明的目的還在于提供所述的芳基苯并呋喃類(lèi)化合物在抑制香料氧化變質(zhì)中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

除非另有說(shuō)明，本發(fā)明所采用的百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。

一種芳基苯并呋喃類(lèi)化合物，是從煙草根莖中提取分離得到，其分子式為c17h16o3，具有下述結(jié)構(gòu)式：

該化合物為黃色膠狀物，命名為：2-(4-甲氧基苯)-3,5-二甲基苯并呋喃-6-醇，英文名：2-(4-methoxyphenyl)-3,5-dimethylbenzofuran-6-ol。

一種制備所述芳基苯并呋喃類(lèi)化合物的方法，以煙草根莖為原料，經(jīng)浸膏提取、硅膠柱層析、高效液相色譜分離得到，具體包括以下步驟：

(1)浸膏提取：將煙草根莖粉碎到20～40目，用有機(jī)溶劑超聲提取2～5次，每次30～60分鐘，合并提取液、過(guò)濾，減壓濃縮提取液，靜置，濾除沉淀物，濃縮成浸膏；所述的有機(jī)溶劑為70％～100％的丙酮、90％～100％的乙醇或90％～100％的甲醇；

(2)硅膠柱層析：浸膏上硅膠柱層析，裝柱硅膠為160～200目，用量為浸膏重量6～10倍量；以氯仿-丙酮溶液進(jìn)行梯度洗脫，收集梯度洗脫液、濃縮，經(jīng)tlc監(jiān)測(cè)，合并相同的部分；

(3)高效液相色譜分離：柱層析洗脫液的7:3部分經(jīng)高效液相色譜分離純化，紫外檢測(cè)器檢測(cè)波長(zhǎng)為314nm，收集25～35min的色譜峰，多次累加后蒸干，即得所述的芳基苯并呋喃類(lèi)化合物。

步驟(2)中，浸膏在上硅膠柱層析前，先用重量比1.5～3倍量的丙酮或甲醇溶解，然后用浸膏重量0.8～1.2倍的80～100目硅膠拌樣。

步驟(2)中，所述的梯度洗脫，氯仿-丙酮溶液的體積配比分別為1:0、9:1、8:2、7:3、1:1和0:1。

步驟(3)中，所述的高效液相色譜分離純化是以40％～50％的甲醇為流動(dòng)相，流速15～25ml/min，以21.2×250mm，5μm的zorbaxprephtgf反相制備柱為固定相，紫外檢測(cè)器檢測(cè)波長(zhǎng)為314nm，每次進(jìn)樣150～300μl，收集25～35min的色譜峰，多次累加后蒸干。

以上述方法制備得到的苯并呋喃類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)通過(guò)以下方法進(jìn)行測(cè)定。本發(fā)明化合物為淺黃色膠狀物；高分辨質(zhì)譜(hresims)給出準(zhǔn)分子離子峰m/z291.0992[m+na]⁺(計(jì)算值291.0989)。結(jié)合¹h和¹³cnmr譜給出一個(gè)分子式c17h16o3，不飽和度為10。其紅外光譜顯示有羥基(3412cm^-1)和芳環(huán)(1612、1476和1443cm^-1)結(jié)構(gòu)，紫外光譜在210、275、314nm有最大吸收證實(shí)化合物中存在芳環(huán)結(jié)構(gòu)?；衔锏?sup>1h和¹³cnmr和dept數(shù)據(jù)(表-1)顯示化合物中存在17個(gè)碳和16個(gè)氫，包含1個(gè)1,2,4,5-四取代的苯環(huán)(c-4～c-9，h-4和h-6)，1個(gè)1,4-四取代的苯環(huán)(c-1'～c-6'，h2-2',6'，h2-3',5')，2個(gè)甲基(c-10和c-11，h3-10和h3-11)，一組雙鍵(c-2和c-3)，1個(gè)甲氧基(δc56.3q，δh3.83s)，1個(gè)酚羥基(δh10.62s)。根據(jù)化合物中核磁共振數(shù)據(jù)[兩個(gè)苯環(huán)(c-4～c-9，h-4和h-6；c-1'～c-6'，h2-2',6'，h2-3',5')，雙鍵(c-8和c-9),和甲基(c-10，h3-10)]和已知化合物methoxy-4′-hydroxy)-aryl-3-methy-6-hydroxybenzofuran相似，可初步推測(cè)化合物可能為3-甲基-2-芳基苯并呋喃類(lèi)化合物。此外，通過(guò)h3-10和c-2、c-3和c-9，h2-2′,6′和c-2，h-4和c-3、c-8、c-9；以及h-7和c-5、c-8，c-9的hmbc相關(guān)(圖-3)可進(jìn)一步證實(shí)化合物為3-甲基-2-芳基苯并呋喃類(lèi)化合物?；衔锏墓羌艿玫酱_認(rèn)后，其余的取代基團(tuán)，酚羥基取代在c-6位可通過(guò)酚羥基氫(δh10.62)和c-5(δc118.7)、c-6(δc153.2)和c-7(δc100.2)的hmbc相關(guān)確定；甲氧基取代在c-4′可通甲氧基氫(δh3.83)和c-4′(δc160.2)的hmbc相關(guān)確認(rèn)。甲基取代在c-5位可通過(guò)甲基氫(h3-11，δh2.30)和c-4(δc120.6)、c-5(δc118.7)和c-6(δc153.2)的hmbc相關(guān)確認(rèn)。至此，本化合物的結(jié)構(gòu)得到確定，并命名為：2-(4-甲氧基苯)-3,5-二甲基苯并呋喃-6-醇。

表-1.本發(fā)明化合物的¹hnmr和¹³cnmr數(shù)據(jù)(c5d5n)

化合物的紅外、紫外和質(zhì)譜數(shù)據(jù)：uv(甲醇)，λmax(logε)210(4.22)、275(3.28)、314(3.62)nm；ir(溴化鉀壓片)：νmax3412、1612、1476、1443、1386、1158、1060、886和769cm^-1；¹h和¹³cnmr數(shù)據(jù)(500和125mhz,(c5d5n)，見(jiàn)表-1；正離子模式esimsm/z291[m+na]⁺；正離子模式hresimsm/z291.0989[m+na]⁺(計(jì)算值291.0997，c17h16nao3)。

對(duì)所述的芳基苯并呋喃類(lèi)化合物進(jìn)行抗氧化活性測(cè)試，抗氧化活性以清除dpph自由基能力的大小表示；以50μg/ml為初篩濃度，測(cè)定其清除脂性自由基dpph的活性。取一塊costar96孔板，加入新鮮配制的dpph乙醇溶液(6.5×10⁵mol/l)190μl/孔，加入待測(cè)樣品l0μl/孔，空白孔加l0μl生理鹽水，充分混勻，用封板膜封板后室溫下避光靜置30分鐘，于uv2401分光光度計(jì)上測(cè)定儀上測(cè)定各孔吸光度值，測(cè)定波長(zhǎng)為517nm；樣品對(duì)脂性自由基dpph清除率按下式計(jì)算:

dpph清除率(％)＝(a空白-a樣品)/a空白×100％

a空白：空白對(duì)照組吸光度值；a樣品：加樣品組吸光度值。

樣品平行5次檢測(cè)，計(jì)算半數(shù)清除濃度ic50測(cè)定結(jié)果為3.96μg/l，表明該化合物具有良好的抗氧化活性。

將所述的芳基苯并呋喃類(lèi)化合物添加到香料中，添加量為0.01％，0.02％和0.05％，觀察其質(zhì)變情況。結(jié)果表明：對(duì)照香料的保質(zhì)期僅為15個(gè)月，添加0.01％，0.02％和0.05％的本發(fā)明化合物后，其保質(zhì)期可分別延長(zhǎng)到22個(gè)月、28個(gè)月和35個(gè)月，說(shuō)明所述的芳基苯并呋喃類(lèi)化合物具有很好的延緩香料中香氣成分的氧化，具有延長(zhǎng)其保質(zhì)期的功效。因此，所述的芳基苯并呋喃類(lèi)化合物能夠用于抑制香料的氧化變質(zhì)。

所述的芳基苯并呋喃類(lèi)化合物在制備香料抗氧化劑中的應(yīng)用。

本發(fā)明從天然植物煙草根莖中提取的芳基苯并呋喃類(lèi)化合物，具有良好的抗氧化活性，能顯著延長(zhǎng)香料的保質(zhì)期。該化合物來(lái)源于煙草種植廢棄物煙草根莖，原料來(lái)源成本很低，化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了煙草廢棄物的綜合利用。而且，毒理學(xué)檢測(cè)結(jié)果表明該化合物安全無(wú)毒，提取工藝簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)；該化合物添加于香料中，能有效抑制香料的氧化變質(zhì)，顯著延長(zhǎng)其保質(zhì)期。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明芳基苯并呋喃類(lèi)化合物的核磁共振碳譜(¹³cnmr)；

圖2為本發(fā)明芳基苯并呋喃類(lèi)化合物的核磁共振氫譜(¹hnmr)；

圖3為本發(fā)明芳基苯并呋喃類(lèi)化合物的關(guān)鍵hmbc相關(guān)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但附圖和實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限定，所有基于本發(fā)明教導(dǎo)所作出的變化或等同替換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明所述的煙草根莖不受產(chǎn)地和品種限制，均可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

實(shí)施例1

煙草根莖樣品取于云南玉溪，品種為k326，取干燥的煙草根莖5.6kg，粗粉碎至30目，用70％的丙酮超聲提取4次，每次60分鐘，提取液合并；提取液過(guò)濾，減壓濃縮至體積的1/4；靜置，濾除沉淀物，濃縮成225g的浸膏；在浸膏中加入500g的丙酮溶解，然后加入100目硅膠270g拌樣，拌樣后，用200目硅膠1.4kg裝柱；用體積比分別為1:0、9:1、8:2、7:3、1:1和0:1。的氯仿-丙酮混合有機(jī)溶劑梯度洗脫，收集梯度洗脫液、濃縮，經(jīng)tlc監(jiān)測(cè)，合并相同的部分，得到6個(gè)部分a-f，其中，對(duì)收集到的樣品d(7:3)部分22.5g，再以45％的甲醇為流動(dòng)相，流速20ml/min，21.2×250mm，5μm的zorbaxprephtgf反相制備柱為固定相，紫外檢測(cè)器檢測(cè)波長(zhǎng)為314nm，每次進(jìn)樣200μl，收集30.6min的色譜峰，多次累加后蒸干，即得所述芳基苯并呋喃類(lèi)化合物。

實(shí)施例2

煙草根莖樣品取于云南大理，取干燥的煙草根莖6.3kg，粗粉碎至35目，用70％的丙酮超聲提取4次，每次50分鐘，提取液合并；提取液過(guò)濾，減壓濃縮至體積的1/4；靜置，濾除沉淀物，濃縮成185g的浸膏；在浸膏中加入420g的丙酮溶解，然后加入100目硅膠218g拌樣，拌樣后，用200目硅膠1.5kg裝柱；用體積比分別為1:0、9:1、8:2、7:3、1:1和0:1的氯仿-丙酮混合有機(jī)溶劑梯度洗脫，收集梯度洗脫液、濃縮，經(jīng)tlc監(jiān)測(cè)，合并相同的部分，得到6個(gè)部分a-f，其中，對(duì)收集到的樣品d(7:3)部分48.6g，再以45％的甲醇為流動(dòng)相，流速20ml/min，21.2×250mm，5μm的zorbaxprephtgf反相制備柱為固定相，紫外檢測(cè)器檢測(cè)波長(zhǎng)為314nm，每次進(jìn)樣200μl，收集30.6min的色譜峰，多次累加后蒸干，即得所述芳基苯并呋喃類(lèi)化合物。

實(shí)施例3

對(duì)實(shí)施例1制備得到的芳基苯并呋喃類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)通過(guò)以下方法進(jìn)行測(cè)定；化合物為淺黃色膠狀物；高分辨質(zhì)譜(hresims)給出準(zhǔn)分子離子峰m/z291.0992[m+na]⁺(計(jì)算值291.0989)。結(jié)合¹h和¹³cnmr譜給出一個(gè)分子式c17h16o3，不飽和度為10。其紅外光譜顯示有羥基(3412cm^-1)和芳環(huán)(1612、1476和1443cm^-1)結(jié)構(gòu)，紫外光譜在210、275、314nm有最大吸收證實(shí)化合物中存在芳環(huán)結(jié)構(gòu)。化合物的¹h和¹³cnmr和dept數(shù)據(jù)(表-1)顯示化合物中存在17個(gè)碳和16個(gè)氫，包含1個(gè)1,2,4,5-四取代的苯環(huán)(c-4～c-9，h-4和h-6)，1個(gè)1,4-四取代的苯環(huán)(c-1'～c-6'，h2-2',6'，h2-3',5')，2個(gè)甲基(c-10和c-11，h3-10和h3-11)，一組雙鍵(c-2和c-3)，1個(gè)甲氧基(δc56.3q，δh3.83s)，1個(gè)酚羥基(δh10.62s)。根據(jù)化合物中核磁共振數(shù)據(jù)[兩個(gè)苯環(huán)(c-4～c-9，h-4和h-6；c-1'～c-6'，h2-2',6'，h2-3',5')，雙鍵(c-8和c-9),和甲基(c-10，h3-10)]和已知化合物methoxy-4′-hydroxy)-aryl-3-methy-6-hydroxybenzofuran相似，可初步推測(cè)化合物可能為3-甲基-2-芳基苯并呋喃類(lèi)化合物。此外，通過(guò)h3-10和c-2、c-3和c-9，h2-2′,6′和c-2，h-4和c-3、c-8、c-9；以及h-7和c-5、c-8，c-9的hmbc相關(guān)(圖-3)可進(jìn)一步證實(shí)化合物為3-甲基-2-芳基苯并呋喃類(lèi)化合物?；衔锏墓羌艿玫酱_認(rèn)后，其余的取代基團(tuán)，酚羥基取代在c-6位可通過(guò)酚羥基氫(δh10.62)和c-5(δc118.7)、c-6(δc153.2)和c-7(δc100.2)的hmbc相關(guān)確定；甲氧基取代在c-4′可通甲氧基氫(δh3.83)和c-4′(δc160.2)的hmbc相關(guān)確認(rèn)。甲基取代在c-5位可通過(guò)甲基氫(h3-11，δh2.30)和c-4(δc120.6)、c-5(δc118.7)和c-6(δc153.2)的hmbc相關(guān)確認(rèn)。至此，本化合物的結(jié)構(gòu)得到確定，并命名為：2-(4-甲氧基苯)-3,5-二甲基苯并呋喃-6-醇。其分子式為c17h16o3，具有下述結(jié)構(gòu)式：

化合物命名為：2-(4-甲氧基苯)-3,5-二甲基苯并呋喃-6-醇，英文名：2-(4-methoxyphenyl)-3,5-dimethylbenzofuran-6-ol。

實(shí)施例4

重復(fù)實(shí)施例3，有以下不同點(diǎn)：取實(shí)施例2制備的化合物進(jìn)行測(cè)定，為黃色膠狀物，確認(rèn)實(shí)施例2制備的化合物為相同的芳基苯并呋喃類(lèi)化合物——2-(4-甲氧基苯)-3,5-二甲基苯并呋喃-6-醇。

實(shí)施例5

對(duì)實(shí)施例1化合物進(jìn)行了抗氧化活性測(cè)試，抗氧化活性以清除dpph自由基能力的大小表示；以50μg/ml為初篩濃度，測(cè)定其清除脂性自由基dpph的活性。取一塊costar96孔板，加入新鮮配制的dpph乙醇溶液(6.5×10⁵mol/l)190μl/孔，加入待測(cè)樣品l0μl/孔，空白孔加l0μl生理鹽水，充分混勻，用封板膜封板后室溫下避光靜置30分鐘，于uv2401分光光度計(jì)上測(cè)定儀上測(cè)定各孔吸光度值，測(cè)定波長(zhǎng)為517nm；樣品對(duì)脂性自由基dpph清除率按下式計(jì)算:

dpph清除率(％)＝(a空白-a樣品)/a空白×100％

a空白：空白對(duì)照組吸光度值；a樣品：加樣品組吸光度值。

樣品平行5次檢測(cè)，計(jì)算半數(shù)清除濃度ic50測(cè)定結(jié)果為3.96μg/l，表明化合物具有良好的抗氧化活性。

實(shí)施例6

化合物的延長(zhǎng)香料保質(zhì)期效果測(cè)試：

把實(shí)施例1和2所得任一芳基苯并呋喃類(lèi)化合物添加到卷煙調(diào)香用香精中，添加量為0.01％，0.02％和0.05％，觀察其質(zhì)變情況。結(jié)果表明：對(duì)照香精的保質(zhì)期僅為16個(gè)月，添加0.01％，0.02％和0.05％的本發(fā)明化合物后，其保質(zhì)期可分別延長(zhǎng)到其保質(zhì)期可分別延長(zhǎng)到22個(gè)月、28個(gè)月和35個(gè)月，說(shuō)明本發(fā)明化合物具有很好的延緩香精中香氣成分的氧化，具有延長(zhǎng)其保質(zhì)期的功效。而且感官評(píng)吸結(jié)果表明，添加該化合物不影響卷煙抽吸品質(zhì)。