本发明专利技术公开了一种生物碱类化合物，其化学命名为8‑羟基‑3‑羟甲基‑6,9‑二甲基‑7H‑苯并[de]异喹啉‑7‑酮，其分子式为C15H13NO3且具有下述结构：本发明专利技术还公开了从烟草中制备上述生物碱类化合物的方法。本发明专利技术还公开了上述化合物的用途，经活性测试表明，其具有较好的抑菌作用。本发明专利技术化合物结构新颖，且具有较好的抗菌活性。将该化合物用于卷烟接装纸，能够消除或降低卷烟接装纸中细菌滋生和繁殖的可能性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于烟草化学
，具体涉及一种从烟草中首次提取得到的生物碱类化合物。同时，本专利技术还涉及该化合物的制备方法和在抗菌接装纸中的应用。
技术介绍
烟草是世界上化学成分最为复杂的植物，次生代谢产物非常丰富，据1982年Dube和Green等报道，烟草中已鉴定出的化学成分就超过2549种，到2008年，Rodgman和perfetti的报道称，烟草、烟草代用品以及卷烟烟气中发现的化合物总数大约为8700种。目前，人们从烟草中鉴定出来的单体化学物质就超过3000多种，而且还有许多成分尚未鉴定出来。烟草除主要用于卷烟抽吸用途外，还可从中提取多种有利用价值的化学成分，从中发现有开发利用价值的先导性化合物。生物碱(alkaloid)是存在于生物体(主要为植物)中的一类含氮的碱性有机化合物，大多数有复杂的环状结构，氮素多包含在环内，有显著的生物活性，是药物和生物农药的重要来源。为充分利用我省烟草资源优势，进一步寻找新的活性天然产物，我们对烟草化学成分进行了研究，并从云南烤烟烟叶中分离得到了一种新的生物碱类化合物，该化合物至今尚未见到相关报道，值得一提的是该化合物具有显著的抗菌活性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新的生物碱类化合物。本专利技术的另一个目的是提供一种制备所述生物碱类化合物的方法。本专利技术的目的还在于提供所述生物碱化合物在抗菌接装纸中的应用。除非另有说明，本专利技术中所采用的百分数均为质量百分数。本专利技术从烟草中分离出一种新的生物碱类化合物，其分子式为C15H13NO3，具有下述结构式：该化合物的命名为：8-羟基-3-羟甲基-6,9-二甲基-7H-苯并[de]异喹啉-7-酮，英文名为：8-hydroxy-3-(hydroxymethyl)-6,9-dimethyl-7H-benzo[de]quinolin-7-one。制备所述生物碱类化合物的方法，该方法包括以下步骤：(1)浸膏提取：将烟叶样品粉碎，用高浓度甲醇(w％：80％～100％)或高浓度乙醇(w％：80％～100％)或高浓度丙酮(w％：60％～90％)为提取溶剂，提取溶剂：烟草(重量比)＝2～4:1，浸泡24h～72h，提取3～5次，合并提取液、过滤浓缩成浸膏；(2)硅胶柱层析：浸膏用重量比1.5～3倍量的纯甲醇或纯乙醇或纯丙酮溶解后用重量比0.8～1.2倍的80～100目硅胶拌样，用重量比2～4倍量的160～300目硅胶干法装柱进行硅胶柱层析；以体积配比为(1:0、20:1、9:1、8:2、7:3、6:4、1:1和1:2)的氯仿-丙酮溶液进行梯度洗脱，合并相同的部分，收集各部分洗脱液并浓缩；(3)高压液相色谱分离纯化：柱层析洗脱液的8:2部分进一步用高压液相色谱分离纯化即得所述的生物碱类化合物。高压液相色谱分离纯化是采用21.2mm×250mm，5μm的C18色谱柱，
流速为20mL/min，流动相为52％的甲醇，紫外检测器检测波长为342nm，每次进样200μL，收集31.5min的色谱峰，多次累加后蒸干。经所述高效液相色谱分离纯化后，一个优选的后续处理方案为，所得化合物再次用纯甲醇溶解，再以纯甲醇为流动相，用凝胶柱层析分离，以进一步分离纯化。表1化合物1的1H-NMR和13C-NMR数据(500/125MHz,C5D5N)以上述方法制备得到的生物碱类化合物的结构通过以下方法进行测定。本专利技术化合物为橙红色胶状物，HR-ESI-MS显示其准分子离子峰为278.0798[M+Na]+，结合1H-和13C-NMR谱确定分子式为C15H13NO3。其红外光谱显示化合物中有羟基(3412cm-1)、羰基(1650cm-1)，和芳环(1610、1567、1462cm-1)信号，紫外光谱在246和342nm有最大吸收也证实化合物中存在芳环结构。从1H NMR谱(数据归属见表-1)信号可以看出化合物中有3个芳香族氢信号(δH 8.48s，8.01(d)8.1，7.67(d)8.1)；2个甲基信号(δH2.51s和2.80s)；1个氧化的亚甲基(δH 4.62)；以及1个酚羟基(δH 10.42)。化合物的13C NMR和DEPT谱显示化合物中有8个芳香季碳(δC 125.3s、131.6s、146.6s、124.7s、151.2s、123.0s、158.7s、120.2s)；3个芳香次甲基(δC 142.6d、128.0d、134.3d)；1个α,β-不饱和羰基(δC 181.1s)；2个甲基(δC 10.5q和24.8q)；以及1个氧化的亚甲基(δC 66.9t)。根据HSQC谱归属了所有氢对应的碳信号。通过H3-13和C-5、C-6、C-6a，H-5和C-3a,
C-6a、C-14，H-4和C-3、C-3a、C-11，H2-12和C-2、C-3、C-3a，以及H-2和C-3、C-3a、C-12、C-10的HMBC相关，可证实化合物中存在3-羟甲基-6-甲基异奎啉的结构片断。根据化合物的不饱和度10，该化合物中还应有1个环。根据H3-14和C-8、C-9、C-10的HMBC相关，可推测α,β-不饱和羰基中的β-碳(C-9)和异喹啉环的C-10位相联，并且羰基(C-7)应和C-6a相连接形成1个六元环。另1个甲基(C-14)取代在C-9位由H3-14和C-8、C-9、C-10的HMBC相关得到确定。酚羟基取代在C-8位可根据C-8的化学位移值(δC 151.2)在低场，以及酚羟基信号(δH 10.42)和C-7、C-8、C-9的的HMBC相关确定。至此本化合物的结构得以确定。该化合物命名为：8-羟基-3-羟甲基-6,9-二甲基-7H-苯并[de]异喹啉-7-酮。对该化合物进行了抗菌活性筛选，其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、埃希菌、枯草杆菌、变形杆菌等具有显著的活性。该化合物应用到卷烟接装纸中，和对照相比较，添加过本化合物的接装纸检测细菌总数、大肠菌群、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、溶血性链球菌、真菌总数显著减少；对大肠杆菌(ATCC25922)、金黄色葡萄球菌(ATCC6538)的抑菌率全部达到96％以上，能够降低或消除卷烟接装纸及在贮存过程中细菌滋生和繁殖的可能性，另外，在卷烟吸食、传递过程中，该抗菌作用也能够对卷烟烟支上的接装纸被污染的微生物起到抑制作用。与现有技术相比，本专利技术具有以下突出优点：(1)本专利技术的化合物原料易得，提取方法简单，容易分离得到；分子结构也简单，容易实现人工合成。(2)采用了常规柱层析和高效液相色谱结合的制备方法，化合物制备操作流程简单，所获得的本专利技术化合物纯度高，后续的工业化生产容易实现。(3)本专利技术化合物对动物无毒，使用安全，展现出良好的抗菌活性，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等的抑菌率全部达到96％以上；应用于卷烟接装纸，能够对卷烟接装纸被污染的微生物起到抑制作用。卷烟接装纸直接和口腔接触，该化合物在卷烟接装纸中的使用可避免在卷烟在吸食、传递过程中
被微生物污染，有效提高了卷烟的卫生和安全性。附图说明图1为本专利技术生物碱类化合物的核磁共振碳谱；图2为本专利技术生物碱类化合物的核磁共振氢谱；图3为本专利技术生物碱类化合物的主要HMBC相关。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但不本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有下述结构式的生物碱类化合物：该化合物的命名为：8‑羟基‑3‑羟甲基‑6,9‑二甲基‑7H‑苯并[de]异喹啉‑7‑酮，英文名为：8‑hydroxy‑3‑(hydroxymethyl)‑6,9‑dimethyl‑7H‑benzo[de]quinolin‑7‑one。
【技术特征摘要】
1.一种具有下述结构式的生物碱类化合物：该化合物的命名为：8-羟基-3-羟甲基-6,9-二甲基-7H-苯并[de]异喹啉-7-酮，英文名为：8-hydroxy-3-(hydroxymethyl)-6,9-dimethyl-7H-benzo[de]quinolin-7-one。2.一种制备权利要求1所述的生物碱化合物的方法，该方法包括以下步骤：(1)浸膏提取:以烟叶为原料，将烟叶粉碎或切成小段，用重量百分浓度80％～100％的甲醇或乙醇，或重量百分浓度60％～90％的丙酮为提取溶剂，提取溶剂：烟叶的重量比＝2～4:1，浸泡24h～72h，提取3～5次，合并提取液、过滤浓缩成浸膏；(2)硅胶柱层析：浸膏用重量比2～4倍量的160～300目硅胶干法装柱进行硅胶柱层析；以氯仿-丙酮溶液进行梯度洗脱，合并相同的部分，收集各部分洗脱液并浓缩；(3)高压液相色谱分离纯化：洗脱液的8:2部分进一步用高压液相色谱分离纯化即得所需的生物碱类化合物。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶灵，李超，秦云华，熊文，范多青，芮晓东，申钦鹏，杨光宇，缪明明，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南;53
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