一種苯并呋喃類化合物、其制備方法及在制備抗煙草花葉病毒藥物中的用圖
【專利摘要】本發明公開了一種苯并呋喃類化合物，具有如下結構：該化合物的命名為2?(4?羥基?3,5?二甲氧基苯基)?3?甲基?5?(3?異戊烯基)–苯并呋喃?7?醇，其分子式為C22H24O5。本發明還公開了苯并呋喃類化合物的制備方法和其在制備抗煙草花葉病毒藥物中的用途。
【專利說明】
一種苯并呋喃類化合物、其制備方法及在制備抗煙草花葉病 毒藥物中的用途
技術領域
[0001] 本發明屬于煙草化學技術領域，具體涉及一種從煙草中首次提取得到的苯并呋喃 類化合物。同時，本發明還涉及該化合物的制備方法和在抗煙草花葉病毒藥物中的應用。
【背景技術】
[0002] 煙草是世界上化學成分最為復雜的植物，次生代謝產物非常豐富，據1982年Dube 和Green等報道，煙草中已鑒定出的化學成分就超過2549種，至丨」2008年，Rodgman和perf ett i 的報道稱，煙草、煙草代用品以及卷煙煙氣中發現的化合物總數大約為8700種。目前，人們 從煙草中鑒定出來的單體化學物質就超過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成分，從中發現有開 發利用價值的先導性化合物。
[0003] 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。據文獻報道，該類 化合物具有抗腫瘤，抗氧化，鈣內流阻滯，血管緊張素 Π 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，國內外研究者對該類化合物進行了深入的研究，除從天然產物中尋找該類化合物外， 還經過結構修飾而得到具有更優藥理活性的化合物。為了研究這類化合物的構效關系，可 進一步研究和開發更多的呋喃類化合物，從中尋找有效的先導化合物和活性基團。
【發明內容】
[0004] 本發明從云南烤煙煙葉中分離得到了一種新的苯并呋喃類化合物，該化合物至今 尚未見到相關報道，值得一提的是該化合物具有顯著的抗煙草花葉病病毒活性。
[0005] 本發明第一方面涉及一種苯并呋喃類化合物，其具有下述結構：
[0006]
[0007] 該化合物的命名為2-(4-羥基-3，5_二甲氧基苯基)-3_甲基-5-(3-異戊烯基）-苯 并呋喃-7-醇，其分子式為C 22H24O5,該化合物為淺黃色膠狀物。英文名稱為[2-(4-1^扣0"-3,5-dimethoxyphenyI)-3-methy1-5-( 3-prenyl)benzofuran-7-0l]〇
[0008] 本發明第二方面涉及所述的苯并呋喃化合物的制備方法，包括以下步驟：
[0009] (1)浸膏提取：以煙草葉片為原料，將其粉碎用第一溶劑浸泡并提取所述煙草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;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，其中有機溶劑占該第一溶劑的 60wt%~lOOwt%，且第一溶劑:煙草的重量比為2~4:1;
[0010] (2)硅膠柱層析:將步驟（1)得到的煙草提取物浸膏用選自純甲醇、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1~1.6重量倍的60~120目硅膠拌樣，將拌樣 后的混合物再與為煙草提取物浸膏的2~4重量倍的160~300目硅膠混合后干法裝柱，然后 用體積比依次為10: 0、9:1、8:2、7:3、6:4和5:5的一系列氯仿-丙酮溶液進行梯度洗脫，收集 其中用體積比為8:2的氯仿-丙酮溶液洗脫時得到的洗脫液，稱為第一洗脫液；
[0011] (3)超臨界流體色譜分離:將步驟(2)得到的第一洗脫液通入超臨界流體色譜進行 分離，該超臨界流體色譜采用IOmm X 150mm，5μηι的Si I ica 2-EP色譜柱，流動相二氧化碳/乙 醇(92/8，質量比），流動相流速為18mL/min，紫外檢測器檢測波長為319nm，第一洗脫液液每 次進樣200~500yL，收集每次進樣后色譜峰保留時間為12.4min時所對應的洗脫液，稱為第 二洗脫液，將該第二洗脫液脫除溶劑后即得所述苯并呋喃類化合物。
[0012]在優選的實施方案中，本發明還包括以下進一步提純的步驟:將在所述超臨界流 體色譜分離之后得到的所述苯并呋喃類化合物再次溶于甲醇溶液，并以甲醇溶液為流動 相，通過凝膠柱進行層析分離，即得到進一步提純的所述苯并呋喃類化合物。
[0013] 本發明第三方面涉及所述的苯并呋喃化合物用于在制備抗煙草花葉病毒藥物中 的用途。
[0014] 本發明的有益效果
[0015] 1、本發明首次從云南烤煙煙葉中分離得到了一種苯并呋喃類化合物，該化合物尚 未見到相關報道;本發明的化合物原料易得，提取方法簡單，容易分離得到；分子結構也簡 單，容易實現人工合成。所獲得的本發明化合物純度高，后續的工業化生產容易實現；
[0016] 2、本發明的化合物，經抗煙草花葉病毒活性測試，結果明本化合物的相對抑制率 為42.3%，超過對照寧南霉素的相對抑制率31.5%，說明化合物有很好的抗煙草花葉病毒 活性；
[0017] 3、本發明的化合物結構簡單、活性較好，可作為抗花葉病毒藥物研發的先導性化 合物用于抗花葉病毒藥物制劑研發。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明的苯并呋喃類化合物的核磁共振碳譜；
[0019] 圖2為本發明的苯并呋喃類化合物的核磁共振氫譜；
[0020] 圖3為本發明的苯并呋喃類化合物的主要HMBC相關。
[0021]圖4為本發明的苯并呋喃類化合物的結構圖。
【具體實施方式】
[0022]本發明制備得到的苯并呋喃類化合物的結構通過以下方法進行測定。本發明化合 物為淺黃色膠狀物;紫外光譜(溶劑為甲醇），Xmax(l〇g〇210(4.22)、278(3.14)、319(3.60); 紅外光譜（溴化鉀壓片）v max 3418、1630、1490、1462、1374、1168、1042、859、796cm-S 高分辨 質譜（HRESIMS)給出準分子離子峰m/z391.1528[M+Na] + (計算值391.1521)。結合1H和13C 匪R譜給出一個分子式C22H24O5，不飽和度為11。其紅外光譜顯示有羥基（3418CHT 1)和芳環 (1630、1490、1462-4結構，紫外光譜在210、278、319nm有最大吸收證實化合物中存在芳環結 構。化合物的1H和13C NMR和DEPT數據(表-l)a顯示化合物中存在22個碳和24個氫，包含1個 1，2,3,5_四取代的苯環(C-1~C-6，H-4和H-6)，l個1，3,4,5_四取代的苯環(C-Γ~C-6'， H2-3 '，5 '），1個異戊烯基(C-7~C-II，H2-7，H-8 ,H3-IO和H3-II)，1個甲基(C-9 '，H3-9 '），一組 雙鍵(C-7和C-8)，和2個甲氧基(δ。55.8qJH 3.80s)，兩個酚羥基(δΗ 11.98，11.25s)。根據 化合物中核磁共振數據（兩個苯環，〇7'~09、和!13-9〇和已知化合物11161:11(^7-4~ hydroxy )-aryl-3-methy-6_hydroxybenzofuran 相似，可初步推測化合物（1)可能為3_ 甲 基-2-芳基苯并呋喃。此外，通過H3-Y和C-UC-7'和d ,H2I ,6'和d，以及H-6和d 的HMBC相關(圖-2)可進一步證實化合物（1)為3-甲基-2-芳基苯并呋喃。化合物的骨架得到 確認后，其余的取代基團，異戊烯基取代在C-5位可通過H 2-7和C-4、C-5和C-6，H-8和C-5，H-4和C-7,以及H-6和C-7的HMBC相關確定；甲氧基取代在C-3'和C-5'位可通甲氧基氫（δ Η 3.80)和C-3' ,5' (δ。153.8)的HMBC相關確認;兩個酚羥基取代在C-3和C-V位可由酚羥基 氫^11.98)和(：-2、(：-3、(：-4，以及另一個酚羥基氫01 111.25)和(：-4/、(：-3/，5/的圓8(：相關 確定。至此，化合物（1)的結構得到確定，并命名為2 -(4_羥基_3，5_二甲氧基苯基)_3_甲基- 5-(3-異戊烯基)-苯并呋喃-7-醇。
[0023]表-1.化合物的1H NMR和 13C NMR數據(C5D5N)
[0025] 采用半葉法進行了本發明化合物的抗煙草花葉病毒活性測試，結果明本化合物的 相對抑制率為42.3%，超過對照寧南霉素的相對抑制率31.5%，說明化合物有很好的抗煙 草花葉病毒活性。
[0026] 本發明化合物是首次被分離出來的，通過上述核磁共振和質譜測定方法確定為苯 并呋喃類化合物，并表征了其具體結構。活性檢測結果揭示了本發明的化合物在制備抗輪 狀病毒藥物中有良好的應用前景。本發明化合物結構簡單活性較好，可作為抗花葉病毒藥 物研發的先導性化合物用于抗花葉病毒藥物制劑研發。
[0027] 本發明所用煙葉原料不受地區和品種限制，均可以實現本發明，下面以來源于云 南中煙工業有限責任公司不同產地的煙葉原料，對本發明做進一步說明。除非另有說明，本 發明中所采用的百分數均為質量百分數。
[0028] 實施例1
[0029]制備苯并呋喃類化合物C15H2qO2,包括浸膏提取、硅膠柱層析、超臨界流體色譜分 離，具體采用以下步驟：
[0030] (1)浸膏提取：以煙草葉片為原料，將其粉碎用第一溶劑浸泡并提取所述煙草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;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，其中有機溶劑占該第一溶劑的 60wt%~100wt%，且第一溶劑:煙草=2~4:1，重量比；
[0031] (2)硅膠柱層析:將上述煙草提取物浸膏用選自純甲醇、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1~1.6重量倍的60~120目硅膠拌樣，將拌樣后的混合物 再與為煙草提取物浸膏的2~4重量倍的160~300目硅膠混合后干法裝柱，然后用體積比依 次為10:0、9:1、8:2、7:3、6:4和5:5的一系列氯仿-丙酮溶液進行梯度洗脫，收集其中用體積 比為8:2的氯仿-丙酮溶液洗脫時得到的洗脫液，稱為第一洗脫液；
[0032] (3)超臨界流體色譜分離:將上述第一洗脫液通入超臨界流體色譜進行分離，該超 臨界流體色譜采用IOmm X 150mm，5μηι的SiIica 2-EP色譜柱，流動相二氧化碳/乙醇（92/ 8%，質量比），流動相流速為18mL/min，紫外檢測器檢測波長為319nm，第一洗脫液液每次進 樣200~500yL，收集每次進樣后色譜峰保留時間為12.4min時所對應的洗脫液，稱為第二洗 脫液，將該第二洗脫液脫除溶劑后即得所述苯并呋喃類化合物。
[0033] (4)將超臨界流體色譜分離之后得到的所述苯并呋喃類化合物再次溶于甲醇溶 液，并以甲醇溶液為流動相，通過凝膠柱進行層析分離，提到進一步提純的所述苯并呋喃類 化合物。
[0034] 實施例2
[0035] 煙草樣品來源于云南玉溪，品種為玉溪K326。將煙草取樣2.Okg粉碎以95%的甲醇 提取5次，每次提取24h，提取液合并，過濾，減壓濃縮成浸膏，得浸膏105g。浸膏用重量比2.0 倍量的純甲醇溶解后用120g的100目粗硅膠拌樣，0.6kg的160目硅膠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監測合并相 同的部分，得到8個部分，其中體積配比為8:2的氯仿-丙酮洗脫部分用超臨界流體色譜進行 分離純化，該超臨界流體色譜采用I Omm X 150mm，5μπι的Si I i ca 2-EP色譜柱，流動相二氧化 碳/乙醇(92/8%，質量比），流動相流速為18mL/min，紫外檢測器檢測波長為319nm，第一洗 脫液液每次進樣500yL，收集每次進樣后色譜峰保留時間為12.4min時所對應的洗脫液，將 該洗脫液脫除溶劑后即得所述苯并呋喃類化合物。所得產物再次用純甲醇溶解，再以純甲 醇為流動相，用Sephadex LH-20凝膠柱層析分離，即得該新化合物。
[0036] 實施例3
[0037] 煙草樣品來源于云南大理，品種為云煙200,將煙草取樣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，減壓濃縮成浸膏，得浸膏250g。浸膏用重量比2.0 倍量的純甲醇溶解后用250g的80目粗硅膠拌樣，1.2kg的200目硅膠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監測合并相 同的部分，得到8個部分，其中體積配比為8:2的氯仿-丙酮洗脫部分用超臨界流體色譜進行 分離純化，該超臨界流體色譜采用I Omm X 150mm，5μπι的Si I i ca 2-EP色譜柱，流動相二氧化 碳/乙醇(92/8%，質量比），流動相流速為18mL/min，紫外檢測器檢測波長為319nm，第一洗 脫液液每次進樣500yL，收集每次進樣后色譜峰保留時間為12.4min時所對應的洗脫液，將 該洗脫液脫除溶劑后即得所述苯并呋喃類化合物。所得產物再次用純甲醇溶解，再以純甲 醇為流動相，用Sephadex LH-20凝膠柱層析分離，即得該新化合物。
[0038] 實施例4
[0039] 煙草樣品來源于云南昆明，品種為紅花大金元，將煙草取樣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，減壓濃縮成浸膏，得浸膏380g。浸膏用 重量比1.6倍量的純甲醇溶解后用400g的90目粗硅膠拌樣，2.4kg的180目硅膠裝柱進行硅 膠柱層析，用體積配比為1 :〇、20:1、9:1、8:2、7:3、6:4、1:1、1: 2的氯仿-丙酮梯度洗脫，TLC 監測合并相同的部分，得到8個部分，其中體積配比為8:2的氯仿-丙酮洗脫部分用超臨界流 體色譜進行分離純化，該超臨界流體色譜采用1〇_ X 150mm，5μπι的Si I ica 2-EP色譜柱，流 動相二氧化碳/乙醇（92/8%，質量比），流動相流速為18mL/min，紫外檢測器檢測波長為 319nm，第一洗脫液液每次進樣500yL，收集每次進樣后色譜峰保留時間為12.4min時所對應 的洗脫液，將該洗脫液脫除溶劑后即得所述苯并呋喃類化合物。所得產物再次用純甲醇溶 解，再以純甲醇為流動相，用Sephadex LH-20凝膠柱層析分離，即得該新化合物。
[0040] 實施例5
[0041]------化合物結構的鑒定
[0042]取實施例1-4制備的化合物，上述方法制備得到的苯并呋喃類化合物的結構通過 以下方法進行測定。本發明化合物為淺黃色膠狀物;紫外光譜(溶劑為甲醇），Amax(l〇ge)210 (4.22)、278(3.14)、319(3.60);紅外光譜（溴化鉀壓片>麗3418、1630、1490、1462、1374、 1168、1042、859、796cm-S高分辨質譜（HRESMS)給出準分子離子峰m/z 391.1528[M+Na] + (計算值391.1521)。結合1H和13C NMR譜給出一個分子式C22H24〇5,不飽和度為11。其紅外光譜 顯示有羥基(3418cm-〇和芳環（1630、1490、1462-4結構，紫外光譜在210、278、319nm有最大 吸收證實化合物中存在芳環結構。化合物的 1H和13C NMR和DEPT數據(表-l)a顯示化合物中 存在22個碳和24個氫，包含1個1，2，3，5-四取代的苯環(C-1~C-6，H-4和H-6)，1個1，3，4，5-四取代的苯環（(>1'~(：-6'，!1 2-3'，5'），1個異戊烯基（(：-7~(：-11，!12-7，!1-8，!13-10和!1 3-11)，1個甲基(〇9'，出-9'），一組雙鍵((：-7和(：-8)，和2個甲氧基仏55.89』113.8〇8)，兩個 酚羥基(? 11.98,11.25s)。根據化合物中核磁共振數據(兩個苯環，C-7'~C-Y，和H3-Y) 和已知化合物methoxy-4/ -hydroxy)-aryl-3-methy-6_hydroxybenzofuran相似，可初步推 測化合物（1)可能為3-甲基-2-芳基苯并呋喃。此外，通過H 3W和C-I、C-7mC-V，H2-2\ 6' 和C-7'，以及H-6和C-8'的HMBC相關（圖-2)可進一步證實化合物（1)為3-甲基-2-芳基苯并 呋喃。化合物的骨架得到確認后，其余的取代基團，異戊烯基取代在C-5位可通過H 2-7和C- 4、C-5和C-6，H-8和C-5，H-4和C-7,以及H-6和C-7的HMBC相關確定；甲氧基取代在C-3'和C-5'位可通甲氧基氫(δ Η 3.80)和d YWc 153.8)的HMBC相關確認;兩個酚羥基取代在C-3 和C-V位可由酚羥基氫（δΗ 11.98)和(：-2、(：-3、(：-4，以及另一個酚羥基氫01111.25)和(：-f Y的HMBC相關確定。至此，化合物（1)的結構得到確定，并命名為2-(4-羥基-3,5-二甲氧基苯基)-3-甲基-5-(3-異戊烯基)-苯并呋喃-7-醇。
[0043] 實施例6
[0044] 取實施例3制備的化合物，為黃色膠狀物。測定方法與實施例5相同，確認實施例3 制備的化合物為所述的苯并呋喃類化合物:2-(4-羥基-3,5-二甲氧基苯基)-3-甲基-5-( 3-異戊烯基)-苯并呋喃-7-醇。
[0045] 實施例7
[0046] 取實施例4制備的化合物，為黃色膠狀物。測定方法與實施例5相同，確認實施例4 制備的化合物為所述的2-(4-羥基-3,5-二甲氧基苯)-3-甲基-5-(3-異戊烯基)-苯并呋喃-7_醇。
[0047] 實施例8
[0048] 取實施例1-4制備的任苯并呋喃類化合物進行抗煙草花葉病毒活性試驗，試驗情 況如下：
[0049] 采用半葉法，在藥劑的質量濃度均為50mg/L時對本發明化合物進行抗煙草花葉病 毒活性測定。在5~6齡烤煙的植株上，選取適用于測試的葉片（葉行正常，無病無蟲），先將 葉片均勻撒上細金剛砂，用毛筆將備用的煙草花葉病毒源(3.OX KT3)均勻抹在撒有金剛砂 的葉片上，待所有中選的葉片接毒結束后，立即放在盛有藥液的培養皿中處理20min，取出， 擦去葉片上水珠和藥液，將兩個半葉復原排放在鋪有衛生紙保濕的玻璃缸中，并蓋上玻璃 蓋，控溫(23±2)°C，放在溫室自然光照射，2~3d即可見枯斑.每個處理都設另一半葉為對 照，另外設有1組為商品寧南霉素的處理作為對比，按下公式計算相對抑制率。
[0050] XI% = (CK-T)/CKX100%
[0051] X:相對抑制率（％ )，CK:浸泡于清水中半片接毒葉的枯斑數(個），T浸泡于藥液中 半片接毒葉的枯斑數(個）。
[0052]結果明本化合物的相對抑制率為42.3%，超過對照寧南霉素的相對抑制率 31.5%，說明化合物有很好的抗煙草花葉病毒活性。
【主權項】
1. 一種苯并呋喃類化合物，其特征在于具有下述結構：該化合物的命名為2-(4-羥基-3,5-二甲氧基苯基)-3-甲基-5-(3-異戊烯基）-苯并呋 喃-7-醇，其分子式為C22H24O5。2. -種根據權利要求1所述的苯并呋喃化合物的制備方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 浸膏提取：以煙草葉片為原料，將其粉碎用第一溶劑浸泡并提取所述煙草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;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，其中有機溶劑占該第一溶劑的60wt% ~lOOwt%，且第一溶劑:煙草的重量比為2~4:1; (2) 硅膠柱層析:將步驟（1)得到的煙草提取物浸膏用選自純甲醇、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1~1.6重量倍的60~120目硅膠拌樣，將拌樣后的 混合物再與為煙草提取物浸膏的2~4重量倍的160~300目硅膠混合后干法裝柱，然后用體 積比依次為10:0、9 :1、8:2、7:3、6:4和5:5的一系列氯仿-丙酮溶液進行梯度洗脫，收集其中 用體積比為8:2的氯仿-丙酮溶液洗脫時得到的洗脫液，稱為第一洗脫液； (3) 超臨界流體色譜分離：將步驟（2)得到的第一洗脫液通入超臨界流體色譜進行分 離，該超臨界流體色譜采用10mm X 150mm，5μηι的Si 1 ica 2-EP色譜柱，流動相二氧化碳/乙醇 (92/8，質量比），流動相流速為18mL/min，紫外檢測器檢測波長為319nm，第一洗脫液液每次 進樣200~500yL，收集每次進樣后色譜峰保留時間為12.4min時所對應的洗脫液，稱為第二 洗脫液，將該第二洗脫液脫除溶劑后即得所述苯并呋喃類化合物。3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括以下進一步提純的步驟:將在所述 超臨界流體色譜分離之后得到的所述苯并呋喃類化合物再次溶于甲醇溶液，并以甲醇溶液 為流動相，通過凝膠柱進行層析分離，即得到進一步提純的所述苯并呋喃類化合物。4. 根據權利要求1所述的苯并呋喃類化合物用于在制備抗煙草花葉病毒藥物中的用 途。
【文檔編號】C07D307/86GK105859668SQ201610230397
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月14日
【發明人】申欽鵬, 唐石云, 劉志華, 姚守拙, 劉春波, 李忠, 李旺, 繆明明, 楊光宇, 張鳳梅, 何沛, 司曉喜, 朱瑞芝, 王昆淼, 蘇鐘璧, 陳永寬
【申請人】云南中煙工業有限責任公司