一種2-甲酯基呋喃類增香劑化合物、其制備方法及其在卷煙保潤中的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于煙草化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種2-甲酯基呋喃類化合物、其制備方法及其在卷煙中的用途。

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)過幾十年的研究，人們目前從煙草中鑒定出來的單體化學(xué)物質(zhì)就超過3000多種，而且還有許多成分尚未鑒定出來。雖然吸煙有害健康已得到廣泛認可，但煙草仍然對成千上萬的消費者有著強大的吸引力，除尼古丁的成癮性外，煙草中豐富的香味物質(zhì)也發(fā)揮著重要作用。呋喃類化合物在很多天然植物中存在，并且具有多種生物活性。據(jù)文獻報道，該類化合物具有抗腫瘤，抗氧化，鈣內(nèi)流阻滯，血管緊張素II受體拮抗，腺苷Al受體拮抗，抗真菌、抗細菌活性和血小板聚集拮抗等藥理作用。由于苯呋喃類化合物具有如此廣譜的藥理活性，國內(nèi)外研究者對該類化合物進行了深入的研究，除從天然產(chǎn)物中尋找該類化合物外，還經(jīng)過結(jié)構(gòu)修飾而得到具有更優(yōu)活性的化合物。同時呋喃類化合物也是天然香料的重要成分，來自天然和合成的呋喃類化合物在食品和香料工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。我國卷煙工業(yè)中主要采用甘油、丙二醇、山梨醇等多羥基物質(zhì)作為保潤劑，保潤劑的主要目的在于維持加工過程中煙絲的含水率，提高煙絲的耐加工性，但上述保潤劑對成品卷煙吸食舒適度上與其配方結(jié)構(gòu)及其調(diào)香有很大的關(guān)聯(lián)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明第一方面涉及一種2-甲酯基呋喃類化合物，其具有下述結(jié)構(gòu)式：該化合物的命名為：5-(4-羥基-2-甲氧基-6-甲基苯基)-3-甲基呋喃-2-甲酸甲酯，分子式為C15H16O5，為淺黃色膠狀物。本發(fā)明第二發(fā)明涉及從晾曬煙中分離所述2-甲酯基呋喃類化合物的制備方法，該方法包括以下步驟：(1)制備煙草提取物浸膏：以晾曬煙葉為原料，將晾曬煙葉粉碎或切成小段，用第一溶劑浸泡并提取3～5次，每次24h～72h；將提取液合并、過濾并濃縮后得到所述煙草提取物浸膏；所述第一溶劑與煙草的重量比為(2-4):(4-6)；所述第一溶劑是選自甲醇、乙醇或丙酮與水的混合物，當(dāng)所述第一溶劑為甲醇或乙醇與水的混合物時，其中甲醇或乙醇占該第一溶劑的80wt％～100wt％，當(dāng)所述第一溶劑為丙酮與水的混合物時，其中丙酮占該第一溶劑的60wt％～90wt％；(2)硅膠柱層析：將步驟(1)得到的煙草提取物浸膏與其2～4重量倍的160～300目的硅膠混合后干法裝柱，然后用體積比依次為1:0、20:1、9:1、8:2、7:3、6:4、1:1和1:2的氯仿-丙酮溶液進行梯度洗脫，將其中體積為6:4的氯仿-丙酮溶液洗脫時得到的洗脫液稱為第一洗脫液；(3)高壓液相色譜分離：將步驟(2)得到的第一洗脫液通入高壓液相色譜進行分離，所述高壓液相色譜采用21.2mm×250mm、5μm的C18色譜柱，流動相流速為20mL/min，流動相為38％的甲醇水溶液，紫外檢測器檢測波長為312nm，第一洗脫液每次進樣200μL，每次進樣后色譜峰保留時間為22.6min時所對應(yīng)的洗脫液稱為第二洗脫液，將該第二洗脫液脫除溶劑后即得到所述的2-甲酯基呋喃類化合物。(4)提純：將該第二洗脫液脫除溶劑后得所述2-甲酯基呋喃類化合物再次溶于甲醇，并以甲醇為流動相，通過凝膠柱進行層析分離，得到進一步提純的2-甲酯基呋喃類化合物。優(yōu)選地，所述的制備方法的步驟(2)中，在與所述160～300目硅膠混合之前，先將所述煙草提取物浸膏用其1.5～3重量倍數(shù)的第二溶劑溶解后與為煙草提取物浸膏重量的0.8～1.2倍的80～100目硅膠拌樣，所述第二溶劑選自甲醇、乙醇或丙酮。本發(fā)明第三方面涉及所述的2-甲酯基呋喃類化合物用于改善卷煙抽吸品質(zhì)的用途；優(yōu)選地，所述2-甲酯基呋喃類化合物用于與保潤劑一起柔和卷煙煙氣、提高煙氣的圓潤感和舒適性并賦予卷煙煙氣藥草香的用途。本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明的2-甲酯基呋喃類化合物是首次被分離，結(jié)構(gòu)新穎。至今尚未見到相關(guān)報道。2、本發(fā)明的2-甲酯基呋喃類化合物，經(jīng)卷煙添加實驗表明，其與保潤劑以適當(dāng)比例配比，具有改善卷煙抽吸品質(zhì)效果，對卷煙具有很好的物理和感官保潤作用，提高煙氣的圓潤感和舒適性，還具有賦予卷煙煙氣藥草香的效果。可見該化合物和保潤劑之間具有協(xié)同效果。該效果為本領(lǐng)域的技術(shù)人員事前所不能預(yù)料的。3、本發(fā)明2-甲酯基呋喃類化合物結(jié)構(gòu)簡單，可作為煙用香料研發(fā)的先導(dǎo)性化合物以及與保潤劑聯(lián)合使用改善卷煙抽吸品質(zhì)的新添加劑制備。附圖說明圖1為本發(fā)明2-甲酯基呋喃類化合物的核磁共振碳譜；圖2為本發(fā)明2-甲酯基呋喃類化合物的核磁共振氫譜；圖3為本發(fā)明2-甲酯基呋喃類化合物的主要HMBC相關(guān)圖示；圖4為本發(fā)明2-甲酯基呋喃類化合物的結(jié)構(gòu)式。具體實施方式本發(fā)明的2-甲酯基呋喃類化合物的結(jié)構(gòu)是通過以下方法測定出來的。本發(fā)明化合物為淺黃色膠狀物；紫外光譜(溶劑為甲醇)，λmax(logε)312(2.71)、246(3.26)、210(3.79)nm；紅外光譜(溴化鉀壓片)νmax3415，2940，1716，1614，1570，1267，1128，1049cm-1；高分辨質(zhì)譜(HRESIMS)給出準(zhǔn)分子離子峰m/z299.0900[M+Na]+(計算值299.0895)。結(jié)合1H和13CNMR譜給出一個分子式C15H16O5，不飽和度為8。從化合物1的紅外光譜數(shù)據(jù)證實化合物中有酯羰基(1716cm-1)和芳環(huán)(1614、1570cm-1)官能團?；衔锏暮舜殴舱駳渥V證實化合物中存在1個甲氧基(δH3.80s)、1個酯甲基(δH4.04)、3個芳香次甲基(δH6.14s、6.38s和6.28s)、兩個甲基(δH1.89s和2.39s)和1個酚羥基(δH10.59s)。其核磁共振碳譜也證實化合物中存在酯羰基碳(δC162.2s)，兩個甲基碳(δC8.9q和20.3q)，一個甲氧基碳(δC56.0q)，3個芳香次甲基碳(δC105.3d、100.2d和108.4d)，4個sp2氧化的季碳(δC163.5s、157.3s、160.2s和155.4s)，以及3個sp2芳香季碳(δC102.6s、112.4s和136.9s)。根據(jù)H3-13(δH1.89)和C-2(δC163.5)、C-3(δC102.6)、C-4(δC105.3)和C-12(δC162.2)，H-4(δH6.14)和C-2(δC163.5)、C-3(δC102.6)、C-5(δC157.3)的HMBC相關(guān)(圖3)證實化合物中存在3-甲基-2-呋喃甲酸酯結(jié)構(gòu)。進一步從H-4(δH6.14)和C-6(δC112.4)的HMBC相關(guān)證實有苯環(huán)取代在呋喃環(huán)的C-5位。其它取代基的位置，另1個甲基取代在C-11位可通過H3-14(δH2.39)和C-6(δC112.4)、C-10(δC108.4)和C-11(δC136.9)的HMBC相關(guān)確認；甲氧基取代在C-7可由甲氧基氫(δH3.80)和C-7(δC160.2)的HMBC相關(guān)確定；酚羥基取代在C-9位可由酚羥基氫(δH10.59)和C-8(δC100.2)、C-9(δC155.4)和C-10(δC108.4)的HMBC相關(guān)得到證實。至此化合物1的結(jié)構(gòu)得到確定，并命名為5-(4-羥基-2-甲氧基-6-甲基苯基)-3-甲基呋喃-2-甲酸甲酯。表-1.化合物的1HNMR和13CNMR數(shù)據(jù)(C5D5N)本發(fā)明化合物是首次被分離出來的，通過上述核磁共振和質(zhì)譜測定方法確定為2-甲酯基呋喃類化合物，并表征了其具體結(jié)構(gòu)。經(jīng)卷煙添加實驗表明：該化合物具有改善卷煙抽吸品質(zhì)的用途，且可與保潤劑聯(lián)合使用，既增加煙氣藥草香的效果。本發(fā)明化合物結(jié)構(gòu)簡單，能明顯改善卷煙抽吸品質(zhì)，可作為煙用香料研發(fā)的先導(dǎo)性化合物以及與保潤劑聯(lián)合使用改善卷煙抽吸品質(zhì)的新添加劑制備。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或改進，均落入本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明所用原料不受地區(qū)和品種限制，任何來源地的煙草均可以實現(xiàn)本發(fā)明。下面以來源于云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司不同產(chǎn)地的煙草原料對本發(fā)明做進一步說明。除非另有說明，本發(fā)明中所采用的百分數(shù)均為重量百分數(shù)。實施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。本發(fā)明中的溶液如果只給出了溶質(zhì)，沒有公開溶劑，則本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉溶劑為水。本發(fā)明中甲醇指100％甲醇，乙醇是指100％乙醇，丙酮是指100％丙酮。實施例1一種2-甲酯基呋喃類化合物C15H18O4的制備方法，具體包括以下步驟：(1)制備煙草提取物浸膏:以晾曬煙葉為原料，將煙葉粉碎或切成小段，并用第一溶劑浸泡并提取所述煙葉4次，每次54h，將提取液合并、過濾并濃縮后得到所述煙草提取物浸膏；其中所述第一溶劑是選自甲醇、乙醇或丙酮的有機溶劑與水的混合物，當(dāng)所述第一溶劑為甲醇或乙醇與水的混合物時，其中甲醇或乙醇占該第一溶劑的95wt％，當(dāng)所述第一溶劑為丙酮與水的混合物時，其中丙酮占該第一溶劑的70wt％；且第一溶劑與煙草的重量比為3:5；(2)硅膠柱層析：將所述煙草提取物浸膏用其2.5重量倍的選自純甲醇、純乙醇或純丙酮的第二溶劑溶解后與為煙草提取物浸膏的1.2重量倍的80～100目硅膠拌樣，再與煙草提取物浸膏3重量倍的250目硅膠混合后干法裝柱，然后用體積比依次為1:0、20:1、9:1、8:2、7:3、6:4、1:1和1:2的氯仿-丙酮溶液進行梯度洗脫，將其中體積為6:4的氯仿-丙酮溶液洗脫時得到的洗脫液稱為第一洗脫液；(3)高壓液相色譜分離：將上述第一洗脫液通入高壓液相色譜進行分離，該高壓液相色譜采用21.2mm×250mm、5μm的C18色譜柱，流動相流速為20mL/min，流動相為38％的甲醇，紫外檢測器檢測波長為312nm，第一洗脫液每次進樣200μL，每次進樣后色譜峰保留時間為22.6min時所對應(yīng)的洗脫液，稱為第二洗脫液，將該第二洗脫液脫除溶劑后即得所述2-甲酯基呋喃類化合物。(4)進一步提純：將在所述高壓液相色譜分離之后得到的所述2-甲酯基呋喃類化合物再次溶于純甲醇，并以純甲醇為流動相，通過凝膠柱進行層析分離，得到進一步提純的所述2-甲酯基呋喃類化合物。實施例2所用晾曬煙樣品來源于云南玉溪，品種為玉溪江川煙。將煙葉取樣2.0kg粉碎以95％的甲醇提取5次，每次提取24h，提取液合并，過濾，減壓濃縮得煙草提取物浸膏95g。將上述煙草提取物浸膏用其2.0重量倍數(shù)的純甲醇溶解后用120g的100目粗硅膠拌樣，再與0.6kg的160目硅膠混合后裝柱進行硅膠柱層析，用體積配比為1:0、20:1、9:1、8:2、7:3、6:4、1:1、1:2的氯仿-丙酮梯度洗脫，TLC監(jiān)測合并相同的部分，得到8個部分，其中體積配比為6:4的氯仿-丙酮洗脫部分用安捷侖1100半制備高效液相色譜分離，以38％的甲醇為流動相，ZorbaxSB-C18(21.2×250mm,5μm)制備柱為固定相，流動相流速為20ml/min，紫外檢測器檢測波長為312nm，每次進樣200μL，收集每次進樣后色譜峰保留時間為22.6min時所對應(yīng)的洗脫液，多次累加后脫除溶劑；所得產(chǎn)物再次用純甲醇溶解，再以純甲醇為流動相，用SephadexLH-20凝膠柱層析分離，即得進一步提純的2-甲酯基呋喃類化合物。其中，梯度洗脫時，每個比例的混合溶劑洗脫時，洗脫到?jīng)]有成分洗下為止，然后換下一個比例的混合溶劑。實施例3所用晾曬煙樣品來源于云南大理，品種為云龍?zhí)斓菬?。將煙葉取樣3.5kg切碎，以95％的乙醇提取4次，每次提取48h，提取液合并，過濾，減壓濃縮得煙草提取物浸膏245g。將上述煙草提取物浸膏用其2.0重量倍的純甲醇溶解后用250g的80目粗硅膠拌樣，再與1.2kg的200目硅膠混合后裝柱進行硅膠柱層析，用體積配比為1:0、20:1、9:1、8:2、7:3、6:4、1:1、1:2的氯仿-丙酮梯度洗脫，TLC監(jiān)測合并相同的部分，得到8個部分，其中體積配比為6:4的氯仿-丙酮洗脫部分用安捷侖1100半制備高效液相色譜分離，以38％的甲醇為流動相，ZorbaxSB-C18(21.2×250mm,5μm)制備柱為固定相，流動相流速為20ml/min，紫外檢測器檢測波長為312nm，每次進樣200μL，收集每次進樣后色譜峰保留時間為22.6min時所對應(yīng)的洗脫液，多次累加后脫除溶劑；所得產(chǎn)物再次用純甲醇溶解，再以純甲醇為流動相，用SephadexLH-20凝膠柱層析分離，即得進一步提純的2-甲酯基呋喃類化合物。其中，梯度洗脫時，每個比例的混合溶劑洗脫時，洗脫到?jīng)]有成分洗下為止，然后換下一個比例的混合溶劑。實施例4所用晾曬煙樣品來源于云南昆明，品種為嵩明紅花煙。將煙葉取樣5kg粉碎，以75％的丙酮用超聲提取3次，每次提取72h，提取液合并，過濾，減壓濃縮得煙草提取物浸膏385g。將上述煙草提取物浸膏用其1.6重量倍的純甲醇溶解后用400g的90目粗硅膠拌樣，再與2.4kg的180目硅膠混合后裝柱進行硅膠柱層析，用體積配比為1:0、20:1、9:1、8:2、7:3、6:4、1:1、1:2的氯仿-丙酮梯度洗脫，TLC監(jiān)測合并相同的部分，得到8個部分，其中體積配比為6:4的氯仿-丙酮洗脫部分用安捷侖1100半制備高效液相色譜分離，以38％的甲醇為流動相，ZorbaxSB-C18(21.2×250mm,5μm)制備柱為固定相，流速為20ml/min，紫外檢測器檢測波長為312nm，每次進樣200μL，收集每次進樣后色譜峰保留時間為22.6min時所對應(yīng)的洗脫液，多次累加后脫除溶劑；所得產(chǎn)物再次用純甲醇溶解，再以純甲醇為流動相，用SephadexLH-20凝膠柱層析分離，即得進一步提純的2-甲酯基呋喃類化合物。其中，梯度洗脫時，每個比例的混合溶劑洗脫時，洗脫到?jīng)]有成分洗下為止，然后換下一個比例的混合溶劑。實施例5-化合物結(jié)構(gòu)的鑒定取實施例1制備的化合物，以上述方法制備得到的2-甲酯基呋喃類化合物的結(jié)構(gòu)通過以下方法進行測定。本發(fā)明化合物為淺黃色膠狀物；紫外光譜(溶劑為甲醇),λmax(logε)312(2.71)、246(3.26)、210(3.79)nm；紅外光譜(溴化鉀壓片)νmax3415,2940,1716,1614,1570,1267,1128,1049cm-1；高分辨質(zhì)譜(HRESIMS)給出準(zhǔn)分子離子峰m/z299.0900[M+Na]+(計算值299.0895)。結(jié)合1H和13CNMR譜給出一個分子式C15H16O5，不飽和度為8。從化合物1的紅外光譜數(shù)據(jù)證實化合物中有酯羰基(1716cm-1)和芳環(huán)(1614、1570cm-1)官能團?；衔锏暮舜殴舱駳渥V證實化合物中存在1個甲氧基(δH3.80s)、1個酯甲基(δH4.04)、3個芳香次甲基(δH6.14s、6.38s和6.28s)、兩個甲基(δH1.89s和2.39s)和1個酚羥基(δH10.59s)。其核磁共振碳譜也證實化合物中存在酯羰基碳(δC162.2s),兩個甲基碳(δC8.9q和20.3q)，一個甲氧基碳(δC56.0q),3個芳香次甲基碳(δC105.3d、100.2d和108.4d)，4個sp2氧化的季碳(δC163.5s、157.3s、160.2s和155.4s)，以及3個sp2芳香季碳(δC102.6s、112.4s和136.9s)。根據(jù)H3-13(δH1.89)和C-2(δC163.5)、C-3(δC102.6)、C-4(δC105.3)和C-12(δC162.2)，H-4(δH6.14)和C-2(δC163.5)、C-3(δC102.6)、C-5(δC157.3)的HMBC相關(guān)(圖-3)證實化合物中存在3-甲基-2-呋喃甲酸酯結(jié)構(gòu)。進一步從H-4(δH6.14)和C-6(δC112.4)的HMBC相關(guān)證實有苯環(huán)取代在呋喃環(huán)的C-5位。其它取代基的位置，另1個甲基取代在C-11位可通過H3-14(δH2.39)和C-6(δC112.4)、C-10(δC108.4)和C-11(δC136.9)的HMBC相關(guān)確認；甲氧基取代在C-7可由甲氧基氫(δH3.80)和C-7(δC160.2)的HMBC相關(guān)確定；酚羥基取代在C-9位可由酚羥基氫(δH10.59)和C-8(δC100.2)、C-9(δC155.4)和C-10(δC108.4)的HMBC相關(guān)得到證實。至此化合物1的結(jié)構(gòu)得到確定，并命名為5-(4-羥基-2-甲氧基-6-甲基苯基)-3-甲基呋喃-2-甲酸甲酯。實施例6-8分別取實施例2-4制備的化合物，為淺黃色膠狀物。測定方法與實施例5相同，確認實施例2-4制備的化合物均為2-甲酯基呋喃類化合物5-(4-羥基-2-甲氧基-6-甲基苯基)-3-甲基呋喃-2-甲酸甲酯。實施例9-加入卷煙中試驗取實施例1-4中任一制備的2-甲酯基呋喃類化合物進行卷煙的加香效果試驗，試驗情況如下：供添加用卷煙為紅云紅河集團產(chǎn)品“紫云煙”卷煙煙支，每支的煙絲重量為0.68g。以未添加任何其他物質(zhì)的“紫云煙”卷煙煙支為空白對照。將上述2-甲酯基呋喃類化合物用乙醇水溶液配成0.68％(m/v)的溶液，分別以5μL、10μL、15μL、20μL四個注射量用香精香料注射機添加至不同的“紫云煙”卷煙煙支煙絲中，然后將卷煙樣品在(22±1)℃、相對濕度60％±2％條件下平衡48h，分別得到卷煙煙支A1、B1、C1和D1，供專家感官評吸用。將添加了本發(fā)明的2-甲酯基呋喃類化合物的卷煙煙支和空白對照卷煙進行感官品質(zhì)評價，結(jié)果表明，本發(fā)明的2-甲酯基呋喃類化合物用于卷煙增香提質(zhì)效果明顯，可顯著提升卷煙香氣濃度、增加香氣量、提高卷煙感官抽吸品質(zhì)，作為卷煙添加劑具有廣闊的應(yīng)用前景。實施例10-與保潤劑在卷煙中聯(lián)合使用取實施例1-4中任一制備的2-甲酯基呋喃類化合物與保潤劑進它們對卷煙感官品質(zhì)的協(xié)同效果試驗，試驗情況如下：供添加用卷煙為紅云紅河集團產(chǎn)品“紫云煙”卷煙煙支，每支的煙絲重量為0.68g。以未添加任何其他物質(zhì)的“紫云煙”卷煙煙支為空白對照。將上述2-甲酯基呋喃類化合物用保潤劑配成0.68％(m/v)的溶液，分別以5μL、10μL、15μL、20μL四個注射量用香精香料注射機添加至不同的“紫云煙”卷煙煙支煙絲中，然后將卷煙樣品在(22±1)℃、相對濕度60％±2％條件下平衡48h，分別得到卷煙煙支A2、B2、C2和D2。將上述2-甲酯基呋喃類化合物用保潤劑配成0.68％(m/v)的溶液，分別以5μL、10μL、15μL、20μL四個注射量用香精香料注射機添加至不同的“紫云煙”卷煙煙支煙絲中，再向上述不同卷煙煙支的煙絲中分別加入占煙絲質(zhì)量0.1％、0.4％、0.7％、1％的保潤劑。其中所述保潤劑可以是甘油、丙二醇或山梨醇中的任一種或它們的混合物。然后將卷煙樣品在(22±1)℃、相對濕度60％±2％條件下平衡48h。分別得到卷煙煙支A3、B3、C3和D3。將分別添加了本發(fā)明的2-甲酯基呋喃類化合物的卷煙煙支、同時添加了本發(fā)明的2-甲酯基呋喃類化合物和保潤劑的卷煙煙支以及空白對照卷煙進行感官品質(zhì)評價，評吸結(jié)果表明：在卷煙中添加該化合物和保潤劑，對卷煙具有很好的物理和感官保潤作用，既能柔和卷煙煙氣、提高煙氣的圓潤感和舒適性，還具有賦予卷煙煙氣藥草香的效果。可見該化合物和保潤劑之間具有協(xié)同效果。2-甲酯基呋喃類化合物相對于煙絲的最佳添加量在0.05‰～0.15‰之間，保潤劑相對于煙絲的最佳添加量在0.1％～0.7％之間。本發(fā)明化合物結(jié)構(gòu)簡單，能明顯改善卷煙抽吸品質(zhì)，可作為煙用香料研發(fā)的先導(dǎo)性化合物以及與保潤劑配合使用改善卷煙抽吸品質(zhì)的新添加劑制備。