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化合物，該化合物具有良好的抗氧化活性。同時，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。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值的化學(xué)成分，從中發(fā)現(xiàn)有開發(fā)利用價值的先導(dǎo)性化合物。煙草根莖為煙葉生產(chǎn)過程中的廢棄物，但煙草根莖中也富含大量有綜合利用價值的化學(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)作物害蟲及家畜皮膚寄生蟲。

苯并呋喃是廣泛存在于天然及非天然產(chǎn)物中的化合物。由于其具有很強的生物活性，引起了人們的密切關(guān)注。有研究證實，苯并呋喃類化合物的功效作用與化學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，可進一步研究和開發(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。

香料是指能被嗅覺嗅出香氣或味覺嘗出香味的物質(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，存放過程中會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)用尚未見到相關(guān)報道。

技術(shù)實現(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化合物。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種制備所述芳基苯并呋喃類化合物的方法。

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)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。

除非另有說明，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?。簩煵莞o粉碎到20～40目，用有機溶劑超聲提取2～5次，每次30～60分鐘，合并提取液、過濾，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-丙酮溶液進行梯度洗脫，收集梯度洗脫液、濃縮，經(jīng)tlc監(jiān)測，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，紫外檢測器檢測波長為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，紫外檢測器檢測波長為314nm，每次進樣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；高分辨質(zhì)譜(hresims)給出準(zhǔn)分子離子峰m/z291.0992[m+na]⁺(計算值291.0989)。結(jié)合¹h和¹³cnmr譜給出一個分子式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個碳和16個氫，包含1個1,2,4,5-四取代的苯環(huán)(c-4～c-9，h-4和h-6)，1個1,4-四取代的苯環(huán)(c-1'～c-6'，h2-2',6'，h2-3',5')，2個甲基(c-10和c-11，h3-10和h3-11)，一組雙鍵(c-2和c-3)，1個甲氧基(δc56.3q，δh3.83s)，1個酚羥基(δh10.62s)。根據(jù)化合物中核磁共振數(shù)據(jù)[兩個苯環(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，可初步推測化合物可能為3-甲基-2-芳基苯并呋喃類化合物。此外，通過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)可進一步證實化合物為3-甲基-2-芳基苯并呋喃類化合物?；衔锏墓羌艿玫酱_認(rèn)后，其余的取代基團，酚羥基取代在c-6位可通過酚羥基氫(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)，見表-1；正離子模式esimsm/z291[m+na]⁺；正離子模式hresimsm/z291.0989[m+na]⁺(計算值291.0997，c17h16nao3)。

對所述的芳基苯并呋喃類化合物進行抗氧化活性測試，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分光光度計上測定儀上測定各孔吸光度值，測定波長為517nm；樣品對脂性自由基dpph清除率按下式計算:

dpph清除率(％)＝(a空白-a樣品)/a空白×100％

a空白：空白對照組吸光度值；a樣品：加樣品組吸光度值。

樣品平行5次檢測，計算半數(shù)清除濃度ic50測定結(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：對照香料的保質(zhì)期僅為15個月，添加0.01％，0.02％和0.05％的本發(fā)明化合物后，其保質(zhì)期可分別延長到22個月、28個月和35個月，說明所述的芳基苯并呋喃類化合物具有很好的延緩香料中香氣成分的氧化，具有延長其保質(zhì)期的功效。因此，所述的芳基苯并呋喃類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化合物，具有良好的抗氧化活性，能顯著延長香料的保質(zhì)期。該化合物來源于煙草種植廢棄物煙草根莖，原料來源成本很低，化合物結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)了煙草廢棄物的綜合利用。而且，毒理學(xué)檢測結(jié)果表明該化合物安全無毒，提取工藝簡單、容易實現(xiàn)；該化合物添加于香料中，能有效抑制香料的氧化變質(zhì)，顯著延長其保質(zhì)期。

附圖說明

圖1為本發(fā)明芳基苯并呋喃類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)明芳基苯并呋喃類化合物的關(guān)鍵hmbc相關(guān)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明，但附圖和實施例并不是對本發(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，均可以實現(xiàn)本發(fā)明。

實施例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-丙酮混合有機溶劑梯度洗脫，收集梯度洗脫液、濃縮，經(jīng)tlc監(jiān)測，合并相同的部分，得到6個部分a-f，其中，對收集到的樣品d(7:3)部分22.5g，再以45％的甲醇為流動相，流速20ml/min，21.2×250mm，5μm的zorbaxprephtgf反相制備柱為固定相，紫外檢測器檢測波長為314nm，每次進樣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化合物。

實施例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-丙酮混合有機溶劑梯度洗脫，收集梯度洗脫液、濃縮，經(jīng)tlc監(jiān)測，合并相同的部分，得到6個部分a-f，其中，對收集到的樣品d(7:3)部分48.6g，再以45％的甲醇為流動相，流速20ml/min，21.2×250mm，5μm的zorbaxprephtgf反相制備柱為固定相，紫外檢測器檢測波長為314nm，每次進樣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化合物。

實施例3

對實施例1制備得到的芳基苯并呋喃類化合物的結(jié)構(gòu)通過以下方法進行測定；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]⁺(計算值291.0989)。結(jié)合¹h和¹³cnmr譜給出一個分子式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個碳和16個氫，包含1個1,2,4,5-四取代的苯環(huán)(c-4～c-9，h-4和h-6)，1個1,4-四取代的苯環(huán)(c-1'～c-6'，h2-2',6'，h2-3',5')，2個甲基(c-10和c-11，h3-10和h3-11)，一組雙鍵(c-2和c-3)，1個甲氧基(δc56.3q，δh3.83s)，1個酚羥基(δh10.62s)。根據(jù)化合物中核磁共振數(shù)據(jù)[兩個苯環(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，可初步推測化合物可能為3-甲基-2-芳基苯并呋喃類化合物。此外，通過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)可進一步證實化合物為3-甲基-2-芳基苯并呋喃類化合物。化合物的骨架得到確認(rèn)后，其余的取代基團，酚羥基取代在c-6位可通過酚羥基氫(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。

實施例4

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

實施例5

對實施例1化合物進行了抗氧化活性測試，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分光光度計上測定儀上測定各孔吸光度值，測定波長為517nm；樣品對脂性自由基dpph清除率按下式計算:

dpph清除率(％)＝(a空白-a樣品)/a空白×100％

a空白：空白對照組吸光度值；a樣品：加樣品組吸光度值。

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

實施例6

化合物的延長香料保質(zhì)期效果測試：

把實施例1和2所得任一芳基苯并呋喃類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：對照香精的保質(zhì)期僅為16個月，添加0.01％，0.02％和0.05％的本發(fā)明化合物后，其保質(zhì)期可分別延長到其保質(zhì)期可分別延長到22個月、28個月和35個月，說明本發(fā)明化合物具有很好的延緩香精中香氣成分的氧化，具有延長其保質(zhì)期的功效。而且感官評吸結(jié)果表明，添加該化合物不影響卷煙抽吸品質(zhì)。