一种2-羧基呋喃类化合物、其制备方法及其抗菌活性的应用技术

本发明专利技术公开了一种2-羧基呋喃类化合物，具有如下结构：该化合物的命名为：2-羧基-5-(4-羟基-2-甲氧基-6-甲基苯基)-3-甲基-呋喃。本发明专利技术还公开了2-羧基呋喃类化合物的制备方法及在卷烟接装纸中抗菌的用途。

【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2-羧基呋喃类化合物、其制备方法及其在卷烟中的用途。
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。呋喃类化合物在很多天然植物中存在，并且具有多种生物活性。据文献报道，该类化合物具有抗肿瘤，抗氧化，钙内流阻滞，血管紧张素II受体拮抗，腺苷Al受体拮抗，抗真菌、抗细菌活性和血小板聚集拮抗等药理作用。由于苯呋喃类化合物具有如此广谱的药理活性，国内外研究者对该类化合物进行了深入的研究，除从天然产物中寻找该类化合物外，还经过结构修饰而得到具有更优药理活性的化合物。为了研究这类化合物的构效关系，可进一步研究和开发更多的呋喃类化合物，从中寻找有效的先导化合物和活性基团。
技术实现思路
本专利技术第一方面涉及一种2-羧基呋喃类化合物，其具有如下结构：该化合物的命名为：2-羧基-5-(4-羟基-2-甲氧基-6-甲基苯基)-3-甲基-呋喃。英文名为：[2-carboxyl-5-(4-hydroxy-2-methoxy-6-methyl-phenyl)-3-methyl-furan]，为浅黄色胶状物。本专利技术第二方面涉及所述的2-羧基呋喃化合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)烟草浸膏的提取: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％的甲醇或乙醇水溶液，或重量百分浓度60％～90％的丙酮水溶液为提取溶剂，所述提取溶剂与烟叶的重量比为2～4:1，浸泡时间为24h～72h，提取3～5次，合并提取液，过滤、浓缩提取液即得到所述的烟草浸膏；(2)硅胶柱层析：将步骤(1)所得到的烟草浸膏用其重量2～4倍的160～300目硅胶干法装柱进行硅胶柱层析；以氯仿-丙酮体积配比为1:0、20:1、9:1、8:2、7:3、6:4、1:1和1:2的溶液进行梯度洗脱，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：收集步骤(2)氯仿-丙酮体积配比为1:1部分的洗脱液，进一步用高压液相色谱分离即得所述的2-羧基呋喃类化合物；(4)分离纯化：将步骤(3)得到2-羧基呋喃类化合物用甲醇溶解，再以甲醇为流动相，用凝胶柱层析分离，以进一步分离纯化得到所述的2-羧基呋喃类化合物。优选地，在步骤(3)中，所述的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30％的甲醇水溶液，紫外检测器检测波长为305nm，每次进样200μL，收集18.6min的色谱峰，多次累加后蒸干。优选地，步骤(2)中，所述的烟草浸膏在经硅胶柱层析粗分前，用其重量1.5～3倍的甲醇或乙醇或丙酮溶解后，再用其重量0.8～1.2倍的80～100目硅胶拌样。本专利技术第三方面涉及所述的2-羧基呋喃类化合物用于卷烟接装纸中抗菌的用途。表1.化合物的1HNMR和13CNMR数据(C5D5N)以上述方法制备得到的2-羧基呋喃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浅黄色胶状物；紫外光谱(溶剂为甲醇),λmax(logε)305(2.82)、248(3.22)、210(3.50)nm；红外光谱(溴化钾压片)νmax3418、3020、2934、1692、1610、1584、1235、1118、1052cm-1；高分辨质谱(HRESIMS)给出准分子离子峰m/z285.0731[M+Na]+(计算值285.0739)。结合1H和13CNMR谱给出一个分子式C14H14O5，不饱和度为8。从化合物1的红外光谱数据证实化合物中有–CO2H(br.3020cm-1),-CO2(1692cm-1)和芳环(1610,1584cm-1)官能团。化合物的核磁共振氢谱证实化合物中存在1个甲氧基(δH3.81s)、1个羧基(δH10.04)、3个芳香次甲基(δH6.19s、6.40s和6.29s)、两个甲基(δH1.87s和2.40s)和1个酚羟基(δH10.60s)。其核磁共振碳谱也证实化合物中存在羧基碳(δC166.9s),两个甲基碳(δC8.7q和20.1q),一个甲氧基碳(δC55.8q),3个芳香次甲基碳(δC105.8d、100.6d和108.1d)，4个sp2氧化的季碳(δC162.1s、156.5s、160.5s和155.2s)，以及3个sp2芳香季碳(δC101.7s、113.1s和136.7s)。根据H3-13(δH1.87)和C-2(δC162.1)、C-3(δC101.7)、C-4(δC105.8)和C-12(δC166.9)，H-4(δH6.19)和C-2(δC162.1)、C-3(δC101.7)、C-5(δC156.5)，以及(CO2H,δH10.04)和C-2(δC162.1)的HMBC相关(图-3)证实化合物中存在3-甲基-2-羧基呋喃结构。进一步从H-4(δH6.19)和C-6(δC113.1)的HMBC相关证实有苯环取代在呋喃环的C-5位。其它取代基的位置，另1个甲基取代在C-11位可通过H3-14(δH2.40)和C-6(δC113.1)、C-10(δC108.1)和C-11(δC136.7)的HMBC相关确认；甲氧基取代在C-7可由甲氧基氢(δH3.81)和C-7(δC160.5)的HMBC相关确定；酚羟基取代在C-9位可由酚羟基氢(δH10.60)和C-8(δC100.6)、C-9(δC155.2)和C-10(δC108.1)的HMBC相关得到证实。至此化合物1的结构得到确定，并命名为2-羧基-5-(4-羟基-2-甲氧基-6-甲基苯基)-3-甲基-呋喃。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90％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...

【技术保护点】
一种2‑羧基呋喃类化合物，其特征在于，具有如下结构：该化合物的命名为：2‑羧基‑5‑(4‑羟基‑2‑甲氧基‑6‑甲基苯基)‑3‑甲基‑呋喃。

【技术特征摘要】
1.一种2-羧基呋喃类化合物，其特征在于，具有如下结构：
该化合物的命名为：2-羧基-5-(4-羟基-2-甲氧基-6-甲基苯基)-3-甲基-呋喃。
2.一种根据权利要求1所述的2-羧基呋喃化合物的制备方法，其特征在于，该方法包括
以下步骤：
(1)烟草浸膏的提取: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％的甲醇或乙醇水溶液，或重量百分浓度60％～90％的丙酮水溶液为提取溶剂，所述提取
溶剂与烟叶的重量比为2～4:1，浸泡时间为24h～72h，提取3～5次，合并提取液，过滤、
浓缩提取液即得到所述的烟草浸膏；
(2)硅胶柱层析：将步骤(1)所得到的烟草浸膏用其重量2～4倍的160～300目硅胶
干法装柱进行硅胶柱层析；以氯仿-丙酮体积配比为1:0、20:1、9:1、8:2、7:3、6:4、1:1和1:2
的溶液进行梯度洗脱，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：收集步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春波，申钦鹏，赵伟，李忠，张凤梅，何沛，尚善斋，司晓喜，杨光宇，刘志华，苏钟璧，缪明明，陈永宽，
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