一类半葫芦[6]脲与烟草生物碱的包合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一类半葫芦[6]脲与烟草生物碱的包合物，其含有烟草生物碱、半葫芦[6]脲，其中烟草生物碱与半葫芦[6]脲的摩尔比为1~10:1，本发明专利技术利用半葫芦[6]脲分子具有疏水空腔，从而与烟草生物碱形成良好的空腔匹配；同时半葫芦[6]脲分子羰基的电负性与烟草生物碱有相互作用，增强主客体两类物质的结合性的同时，也可调控烟草生物碱的稳定性和释放性；本发明专利技术包合物的制备方法简便易行、条件温和、适合工业化生产。合工业化生产。合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一类半葫芦[6]脲与烟草生物碱的包合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及香精香料、烟草、化妆品、食品和药品
，具体说是烟草生物碱的新体系及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]烟草生物碱，即烟草中的碱性含氮杂环化合物，是一群类似于烟碱的系列物，包括50多种物质，存在于60多个不同种的烟草中，也有部分成分存在于烟草以外的植物中。它们的个别成分也存在于烟草以外的某些植物。烟草生物碱按照其分子结构主要有两类，一类是吡啶与氢化吡咯相结合的化合物，如烟碱（尼古丁）、去甲基烟碱（降烟碱）、去甲基去氢烟碱（麦斯明）、二烯烟碱（尼古替林）、去甲基二烯烟碱（降尼古替林）等；另一类是吡啶与吡啶或氢化吡啶相结合的化合物，如新烟碱（安那培新）、N
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甲基新烟碱（N
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甲基安那培新）、去氢新烟碱（安那他明）、N
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甲基去氢新烟碱（N
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甲基安那他明）、2，3
‑
二吡啶等。
[0003]其中，烟碱（Nicotine，化学名称为1
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甲基
‑2‑
（3'
‑
吡啶）吡咯烷）约占烟草生物碱总量的95%以上。烟碱对人体的中枢神经有兴奋或抑制作用。适量吸烟可以使人记忆力增强，少量烟碱能刺激人体中枢神经系统，使人精神安定，对人的紧张情绪具有缓解作用。能有效治疗阿尔茨海默氏病、精神分裂症、帕金森综合症、抗氧化作用、坏疽性脓皮病和其他与精神系统障碍有关的疾病的有效药物。是用于制造参与人体新陈代谢、改善末梢神经功能、扩张血管和治疗心血管疾病药物的天然原料。高纯度的烟碱还可用作保健香烟、戒烟膏、减肥药、治疗关节疼痛和肌肉痉挛外用药的原料。而硫酸烟碱的溶液可防治大田作物生产中蚜虫、蓟马、木虱等作物害虫，是一种高效、低毒、广谱的“绿色”农药，不仅没有残毒、不会造成二次污染，也符合绿色食品生产的要求，是保护生态环境的生物活性农药。其与肥料的复合可增加肥效。在动物的防病治病方面，烟雾剂形式的烟碱可用于禽舍的消毒。在化工方面，烟碱还是重要的化工原料。经氧化醇化等工艺，可制备烟酸及其系列衍生物。
[0004]半葫芦[6]脲（半CB[6]）是葫芦脲家族的一个新成员。其结构可以看做是沿葫芦[6]脲（CB[6]）腔径切开的一半。在半葫芦[6]脲的晶体结构中，六个亚乙基脲单元采用“交替”构象。它们具有更灵活的结构，比葫芦脲更容易合成。其拥有一个疏水腔和两个相同的羰基入口，可与各种分子和离子形成稳定的包合物。与柔性的开环葫芦脲相比，闭环的半葫芦[6]脲也是柔性环，且制备方法简便易行、条件温和、适合工业化生产。但半葫芦[6]脲在水中的溶解度很差，这使得研究半葫芦[6]脲在溶液中的主客体反应和包合变得困难。然而，在溶剂为水、甲醇、丙酮、乙醚、叔丁基甲基醚、三乙醇胺、甲酸、DMF、DMSO中的一种或两种中，半CB[6]溶解度会大大提高。
[0005]关于烟草生物碱缓释的专利，公开号为CN107496364A一种烟碱缓释微球及其制备方法 公开号为CN104013603A一种烟碱缓释贴剂。公开号为CN106913559A一种功能化自组装多肽水凝胶烟碱缓释贴剂。公开号为CN104824850A一种含有含烟碱的缓释微丸的无热无烟卷烟。公开号为CN111303995A 阴离子开环葫芦脲和烟碱类物质的包合物及其制备方法
和应用。这些专利所报道的烟草生物碱包合物都是利用微粒、微胶、凝胶及C型半环状的开环葫芦脲的方法增加烟草生物碱的缓释，而利用一类柔性的环状分子半葫芦[6]脲与烟草生物碱进行包合反应，形成一类半葫芦[6]脲与烟草生物碱的包合物，未见报道。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种稳定性好、结合常数高的烟草生物碱包合物，其含有烟草生物碱、半葫芦[6]脲，其中烟草生物碱与半葫芦[6]脲的摩尔比为1~10:1；本专利技术制得的包合物水溶性好，稳定性高，且制备方法简单，条件温和易于操作，本专利技术包合物可以通过控制温度来实现包合物中烟草生物碱的释放，可用于烟草生物碱的开发，具有潜在的实际应用价值。
[0007]所述半葫芦[6]脲结构式如下：；其中R选择H、C2H5、OH、C6H
12
、OC3H5、OCOC2H5。
[0008]所述的半葫芦[6]脲的制备方法是根据已有文献（Miyahara, Yuji, et al. "Remarkably facile ring
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size control in macrocyclization: Synthesis of hemicucurbit [6] uril and hemicucurbit [12] uril." Angewandte Chemie International Edition 43.38 (2004): 5019
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5022）中方法合成，半葫芦[6]脲的合成反应式如下所示，产物半葫芦[6]脲（R为H）的核磁共振氢谱（1H NMR）见图1。
[0009]例如，R=H时，具体工艺为：将等摩尔比的乙烯脲和甲醛溶液溶于4mol/L盐酸溶液中，在室温下反应半小时后，得到产品。
[0010]所述烟草生物碱结构式如下：
上述半葫芦[6]脲与烟草生物碱的包合物的制备方法是将半葫芦[6]脲溶解于溶剂中（溶剂为水、甲醇、丙酮、乙醚、叔丁基甲基醚、三乙醇胺、N, N
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二异丙基乙胺、甲酸、DMF、DMSO中的一种或两种），按烟草生物碱与半葫芦[6]脲的摩尔比为1:1~10:1的比例，将烟草生物碱加入到半葫芦[6]脲溶液中，在20℃~60℃条件下搅拌6~168h，过滤后除去不溶物，在40℃~60℃下减压浓缩，浓缩物干燥（干燥的方法为40℃~60℃的旋蒸干燥、
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10℃～
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50℃的冷冻干燥、50℃~80℃的喷雾干燥中的一种），即得烟草生物碱包合物。
[0011]本专利技术方法相对于现有技术的优点和技术效果：本专利技术利用半葫芦[6]脲分子具有疏水空腔，从而与烟草生物碱形成良好的空腔匹配；同时半葫芦[6]脲分子羰基的电负性与烟草生物碱有相互作用，增强主客体两类物质的结合性的同时，也可调控烟草生物碱稳定性和释放性；本专利技术包合物具有很好的热稳定性，其可以在较高的温度下释放，本专利技术包合物的制备方法简便易行、条件温和、适合工业化生产；本专利技术制得的包合物稳定性好，安全性高，可有效克服烟草生物碱及其类似物在生产过程的不稳定性和易挥发性。
附图说明
[0012]图1为半葫芦[6]脲（R为H）的核磁共振氢谱（1H NMR）图；图2为实施例1中烟碱与半葫芦[6]脲（R为H）包合物的核磁共振氢谱（1H NMR）对比图，其中A为半葫芦[6]脲（R为H）；B为烟碱与半葫芦[6]脲（R为H）的包合物；C为烟碱；图3为实施例1中烟碱与半葫芦[6]脲（R为H）包合物的TG曲线；其中1为半葫芦[6]脲（R为
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H）；2为烟碱与半葫芦[6]脲（R为
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一类半葫芦[6]脲与烟草生物碱的包合物，其特征在于：含有烟草生物碱、半葫芦[6]脲，其中烟草生物碱与半葫芦[6]脲的摩尔比为1~10:1。2.根据权利要求1所述的半葫芦[6]脲与烟草生物碱的包合物，其特征在于：半葫芦[6]脲结构式如下：其中R选择H、C2H5、OH、C6H
12
、OC3H5、OCOC2H5。3.根据权利要求2所述的半葫芦[6]脲与烟草生物碱的包合物，其特征在于：烟草生物碱选自烟碱、降烟碱、去氢去甲基烟碱、二烯烟碱、去甲基二烯烟碱、甲木贼碱、N
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甲基甲木贼碱、新烟草碱、N
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甲基新烟草碱、2,3
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二吡啶。4.权利要求1所述的半葫芦[6]脲和烟草生物碱的包合物的制备方法，其特征在于：将半葫芦...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，杜刚，周佳伟，张亚洲，张舒清，赵榆林，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：