木犀草素-7-O-芸香糖苷的半合成

闻永举， 申秀丽， 张 洁

（1.宜春学院，江西宜春336000；2.军事医学科学院，北京100850）

木犀草素-7-O-芸香糖苷的半合成

闻永举1， 申秀丽1， 张 洁2

（1.宜春学院，江西宜春336000；2.军事医学科学院，北京100850）

目的 设计橙皮苷一步法半合成木犀草素-7-0-芸香糖苷。方法 橙皮苷与三氯化铝络合后溶于含吡啶的甲醇溶液中，经过碘脱氢，生成地奥明与铝的络合物，密闭蒸馏除去吡啶和甲醇，进行脱甲基反应，得到木犀草素-7-0-芸香糖苷。结果 HPLC测定木犀草素含有量为38.2 g/kg、木犀草苷为75.0 g/kg、地奥司明为80.4 g/kg，扣除上述杂质后，木犀草素7-0-芸香糖苷含有量为806.4g/kg，收率为65.7%。结论 该路线工艺简单，试剂用量少，反应条件温和，收率良好，具有一定的工业化生产潜力。

木犀草素7-0-芸香糖苷；橙皮苷；半合成

柑橘是世界上产量最大的水果，而我国的种植及产量均居世界第一。然而，对柑桔的利用仅局限在果实上，对果皮还没引起足够的重视，柑橘皮渣作为加工副产品，占30%～50%，仅有少部分被回收作为陈皮和提取橙皮苷使用，其余大部分被丢弃，造成极大浪费和环境污染。 《中国药典》规定，青皮含橙皮苷量不得低于5.0%，陈皮含橙皮苷量不得低于3.5%［1］，并且该成分来源丰富，提取工艺简单，价格低廉，每公斤90%橙皮苷仅约为180元。

木犀草素及其糖苷具有抗痴呆［2-3］、 抗菌［4-6］、 抗癌［7］、心脑血管保护［8-11］等作用，但其在天然植物中的含有量较低，《中国药典》2005年版规定，金银花中木犀草苷的含有量不得少于0.10%，但很多金银花难以达到此标准；《中国药典》2010年版规定，金银花中木犀草苷含有量不得少于0.050%，菊花中木犀草苷含有量不得少于0.080%。橙皮苷半合成木犀草素-7-0-葡萄糖苷共5步，总产率为5.88%［12］。尽管木犀草素及其葡萄糖苷具有较好的药理活性，但它们和大部分黄酮类化合物一样难溶于水，口服吸收困难，生物利用度较低，临床应用受到限制［13］。

橙皮苷半合成木犀草素或木犀草苷所需步骤多，产率低，而且所得产物水溶性较小，而木犀草素-7-0-芸香糖苷可溶于水，易溶于热水，优于木犀草素和木犀草素-7-0-葡萄糖苷。本实验利用三氯化铝和橙皮苷络合，经密闭保温碘脱氢生成地奥明，不经分离而直接经密闭蒸馏脱甲基，生成木犀草素-7-0-芸香糖苷［14］。其半合成路线见图1，密闭保温反应见图2，密闭蒸馏见图3。

1 材料

JNM-ECA-400超导NMR仪，TMS为内标（400 M，日本电子株式会社）；Waters ACQUITYTM UPLC色谱系统，包括ACQUITY UPLCBEH C18色谱柱（1.7μm，2.1 mm× 50 mm）、蒸发光散射（ELS）检测器、Waters SYNAPT MS质谱系统（美国Waters公司）；LC-UV100 HPLC色谱仪，包括紫外检测器 （上海伍丰科学仪器有限公司）；202-2电热恒温干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）；Startoruis BS224S电子天平 （德国Startoruis公司）；温度计；碘量瓶。木犀草素、木犀草苷对照品 （中国食品药品检定研究院，批号分别为111520-200504、111720-200602）；地奥明对照品、橙皮苷 （纯度分别为90%、92%，陕西慧科植物开发有限公司）。D101大孔吸附树脂 （沧州宝恩吸附材料科技有限公司）。乙腈为色谱纯；无水三氯化铝、碘、甲醇、吡啶、磷酸、保险粉、氢氧化钠、冰醋酸均为分析纯。

图1 木犀草素-7-O-芸香糖苷的半合成路线

图2 密闭保温/回流

图3 密闭蒸馏

2 化学合成

迅速称取无水三氯化铝7.0 g，置于250 mL碘量瓶中，迅速加入吡啶80 mL，摇匀，放冷，加入甲醇30 mL和橙皮苷33.0 g，搅拌2 min，加入碘13.5 g，再搅拌2 min，碘量瓶上端接冷凝管，80℃下密闭反应 （防止吸收空气中水分），每隔1 h搅拌1次，2 h后形成均匀溶液，继续密闭反应6 h（完成脱氢）。在气浴中升温至100℃，密闭蒸馏48 h或PC/TLC/HPLC跟踪至无地奥司明发现（优先聚酰胺薄层层析监控，样品液的制备方法为用磷酸破除铝离子，与黄酮络合，盐酸水溶液中和吡啶，静置，滤过，滤液通过大孔吸附树脂微柱，水洗除杂，乙醇洗脱，取洗脱液作为供试品。然后点样，50%乙醇展开，晾干，1%FeCl3乙醇喷雾显色），加入保险粉3.0 g，水液100 mL，搅拌5 m in，放凉，倒入磷酸20 mL、盐酸80 mL、水液100 mL，搅拌，50℃下密闭放置2 h，滤过 （不溶物为少量地奥明和木犀草素）得酸水液，大孔吸附树脂柱 （350 g）层析，水洗涤除去吡啶、HI、磷酸、AlCl3，60%乙醇洗脱，回收乙醇，得木犀草素-7-0-芸香糖苷，共21.7 g。

1H-NMR（DMSO-d6，400 MHz）δ：7.47（1H，dd，J= 8.4，2.2 Hz，H-6′），7.46（1H，d，J=2.2 Hz，H-2′），6.98（1H，d，J=8.4 Hz，H-5′），6.78（1H，d，J=1.8 Hz，H-8），6.77（1H，d，J=1.8 Hz，H-3），6.48（1H，d，J=1.8 Hz，H-6），5.11（1H，d，J=7.3 Hz，H-1″），4.57（1H，d，J=1.5 Hz，H-1‴），4.06（1H，d，J=9.5 Hz，H-6″），3.88（1H，dd，J=3.5，1.6 Hz，H-2‴），3.69（1H，dd，J=9.5，3.3 Hz，H-3‴），3.18～3.68（7H，m，H-2″，3″，4″，5″，6″a，4‴，5‴），1.10（3H，d，J=6.2 Hz，H-6‴）。13C-NMR（DMSO-d6，100 MHz）δ：182.1（C-4），164.7（C-2），163.0（C-7），161.4（C-5），157.1（C-9），150.1（C-4′），145.9（C-3′），121.5（C-1′），119.4（C-6′），116.3（C-5′），113.7（C-2′），105.5（C-10），103.3（C-3），100.7（Gly-1），100.0（C-6），95.0（C-8），76.4（Gly-5），75.7（Gly-3），73.3（Gly-2），69.7（Gly-4），66.2（Gly-6）. 99.7（Rha-1），70.3（Rha-2），70.9（Rha-3），72.2（Rha-4），68.5（Rha-5）18.0（Rha-6）。TOF MS ESI（+）m/z：617.146 4［M+Na］+，449.106 6［M-146+

H］+，287.055 0［M-146-162+H］+；TOFMS ESI（-）m/z：593.152 7［M-H］-，285.041 4［M-146-162-H］-，（calc for C27H30O15），与文献 ［7，15］一致。

3 含有量测定

3.1 色谱条件 流动相为0.5%醋酸-乙腈水溶液（50∶50）；体积流量 1.0 m L/m in；柱温 30℃；检测波长350 nm［1］。

3.2 混合对照品溶液的制备 精密称取木犀草素0.020 2 g、木犀草苷0.021 5 g、地奥司明0.019 8 g，置于50 mL量瓶中，加DMSO 5 mL溶解，甲醇稀释至刻度，摇匀，即得对照品贮备液。再精密吸取10 mL，置于100 mL量瓶中，甲醇稀释至刻度，摇匀，即得每1 mL含木犀草素40.4μg、木犀草苷43.0μg、地奥司明对照品39.6μg的混合对照品溶液。

3.3 样品溶液的制备 取木犀草素-7-0-芸香糖样品0.043 4 g，置于50 m L量瓶中，加DMSO 5 mL溶解，甲醇稀释至刻度，摇匀，即得对照品贮备液。再精密吸取10 mL，置于100 mL量瓶中，甲醇稀释至刻度，摇匀，即得每1 mL含木犀草素-7-0-芸香糖86.8μg的样品溶液。

3.4 样品测定 分别取混合对照品和供试品溶液10μL，进样分析，木犀草素-7-0-芸香糖样品HPLC图见图4，地奥司明、木犀草苷、木犀草素对照品HPLC图见图5。

图4 木犀草素-7-O-芸香糖样品HPLC图

图5 地奥司明、木犀草苷、木犀草素对照品HPLC图

3.5 含有量计算 样品收率=21.7 g/33.0 g×100%= 65.7%；样品含有量=测得样品量/取样量×100%=（C样×V样）/W样×100%，其中C样=A样×C对/A对，C对= W对/V对，且V对=V样，故样品含有量（g/kg）=（W对× A样/A对）/W样×100%×1 000；木犀草素含有量=（0.020 2 g×8.4/102.4）/0.043 4 g×100%×1 000=38.2 g/kg；木犀草苷含有量=（0.021 5 g×11.7/77.3）/0.043 4 g× 100%×1 000=75.0 g/kg；地奥司明含有量=（0.019 8 g× 90%×13.6/68.4）/0.043 4 g×100%×1 000=80.4 g/kg；木犀草素-7-0-芸香糖苷含有量=1 000-木犀草素含有量-木犀草苷含有量-地奥司明含有量=1 000-38.2-75.0-80.4=806.4 g/kg。

4 讨论

目前在糖苷类脱甲基文献中，仅葛根素的全合成使用了较昂贵的乙腈和三甲基碘硅烷［16］分别作为溶剂和脱甲基试剂，而碳苷稳定性远高于氧苷，故氧苷脱甲基文献尚未见报道。究其原因在于，氧苷的稳定性远低于酚甲醚，遇酸易水解，遇热易脱水，用现有方法对氧苷甲醚脱甲基，得到的产物是先脱糖，再脱甲基，最后得到苷元。在高温下时，糖环甚至可能脱水，与黄酮母核进行反应，其产物较为复杂，难以得到先脱甲基而保留糖环的酚苷。本实验成功实现了氧苷脱甲基，也为其它相关研究提供了一种思路。

之前，曾用地奥明直接脱甲基，但其在醇和吡啶中与AlCl3络合溶解的速度很慢，形成均匀溶液的难度较高，脱甲基效果不理想。同样，橙皮苷在醇和吡啶中与AlCl3络合后脱甲基的产率很低，经密闭长时间蒸馏，主要为脱糖产物，甲醇被逐渐蒸出，与黄酮络合的铝失去甲醇，进而与B环上4′-OCH3和3′-OH形成络合物，增强了4′-OCH3的碳离子正电性。反应过程中产生的碘离子可极化性大，优先进攻4′-OCH3，使其脱甲基条件较为温和，具体反应机理见图6。

另外还发现，在密闭蒸馏时，蒸馏温度过高会导致糖苷脱水，而蒸馏时间过长并且分子中含有糖时，会导致脱糖产物增加。三氯化铝用量和橙皮苷的摩尔比为1∶1较好，三氯化铝用量太少，则不能形成均一溶液；用量过多，脱糖产物增多，脱甲基产物并不能明显增加。在脱铝剂硫酸、盐酸、枸橼酸、酒石酸、磷酸、磷酸氢钠、磷酸二氢钠中，磷酸效果最好，并且磷酸氢钠、磷酸二氢钠效果也好于盐酸、硫酸等。

吡啶与甲醇、酚羟基、糖环上羟基形成氢键，与氢碘酸、铝离子形成盐，增大了相应溶剂的沸点。如甲醇与甲醇之间形成氢键，沸点在65℃，但与吡啶形成氢键时，在80～90℃下甲醇仍不能沸腾，蒸发速度极慢。另外，吡啶与糖环、铝盐、氢离子形成的作用力也增加了吡啶的沸点，在120℃下蒸发的速度也非常缓慢，可用空气冷凝，以减少冷凝水用量。吡啶和甲醇、糖环上羟基、酚羟基形成氢键的过程见图7。

图6 反应机理

图7 氢键形成过程

由于木犀草素-7-0-芸香糖苷的对照品尚未上市，故无法对其进行准确的含有量测定，只能测定其中地奥司明、木犀草素、木犀草苷的含有量，再扣除杂质成分的含有量，进而估算木犀草素的-7-0-芸香糖苷的含有量。由于木犀草素、木犀草苷、木犀草素-7-0-芸香糖苷的极性相差较大，并且在350 nm处都有最大吸收，而地奥司明在345 nm处也有最大吸收，接近350 nm，故采用药典 “金银花”项下木犀草苷含有量条件，将原来的梯度洗脱改为等度洗脱，并加大乙腈浓度，缩短测定时间。由于木犀草素-7-0-芸香糖苷的准确测定需要相关对照品，故本课题组将进一步分离木犀草素-7-0-芸香糖苷纯品，为制备该对照品奠定基础。

橙皮苷半合成木犀草素-7-0-芸香糖苷仅需一步法即可完成，与利用橙皮苷半合成木犀草素-7-0-葡萄糖苷相比，步骤少，收率高，而且其水溶性高于后者，故可应用于食品、药品抗氧剂、抗菌剂，为其工业化生产奠定基础。

［1］ 国家药典委员会.中华人民共和国药典：2010年版一部［S］.北京：中国医药科技出版社，2010：176，182，205，292.

［2］ 姜瑞芝，高其品，睢大员，等.木犀草素-7-0-β-D葡萄糖1→2葡萄糖苷在制备治疗痴呆疾病药物中的用途：中国，CN101292989A［P］.2008-10-29

［3］ 姜瑞芝，高其品，睢大员，等.木犀草素-7-0-β-D-葡萄糖醛酸苷在制备治疗痴呆疾病药物中的用途：中国，CN101301302A［P］.2008-11-12

［4］ Tomic A，Petrovic S，Pavlovic M，etal.Antimicrobial and antioxidant properties of methanol extracts of two Athamanta turbith subspecies［J］.Pharm Biol，2009，47（4）：314-319.

［5］ Salawu S O，Ogundare A O，Ola-Salawu B B，et al.Antimicrobial activities of phenolic containing extracts of some tropical vegetables［J］.Afr J Pharm Pharmacol，2011，5（4）：486-492.

［6］ Chiruvella K K，Mohammed A，DampuriG，etal.Phytochemicaland antimicrobial studies ofmethyl angolensate and luteolin-7-0-glucoside isolated from callus cultures of Soymida febrifuga［J］.JBiomed Sci，2007，3（4）：269-278.

［7］ Orhan F，BarişÖ，Yanmis D，et al.Isolation of some luteolin derivatives from Mentha longifolia（L.）Hudson subsp.longifolia and determination of their genotoxic potencies［J］.Food Chem，2012，135（2）：764-769.

［8］ 马占芝，王学东，王松林，等.木犀草素-7-0-β-D-葡萄糖醛酸苷治疗脑梗塞的用途：中国，CN102523862B［P］. 2013-05-08

［9］ 华玉强.木犀草素-7-0-β-D-葡萄糖醛酸苷及其提取方法和用途：中国，CN1332971C［P］.2007-08-22

［10］ 任冬梅，娄红祥，季 梅，等.HPLC法测定不同采收期岩青兰中两种二氢黄酮苷的含量［J］.山东大学学报：医学版，2004，42（6）：741-742.

［11］ 任冬梅，娄红祥，马 斌，等.HPLC法测定岩青兰地上全草与不同部位中柚皮素-7-0-葡萄糖苷及北美圣草素-7-0-葡萄糖苷的含量［J］.天然产物研究与开发，2003，15（3）：229-230.

［12］ 刑有权，孙志忠.木犀草素及其葡萄糖苷的半合成［J］.中国医药工业杂志，1994，25（11）：484-487.

［13］ 李明静，张 丽，赵东保，等.木犀草素-7-0-β-D-葡萄糖苷在几种分子聚集体系中的增溶行为研究［J］.化学学报，2009，67（17）：1950-1956.

［14］ 闻永举，申秀丽，张 洁.木犀草素、木犀草苷、木犀草素芸香糖苷半合成的方法：中国，CN103833714A［P］. 2014-06-04.

［15］ Na M K，Jong K，Hae Y C，etal.Isolation of luteolin 7-0-rutinoside and esculetin with potential antioxidant activity from the aerial parts of Artemisia montana［J］.Arch Pharm Res，2000，23（3）：237-239.

［16］ 张培成.黄酮化学［M］.北京：化学工业出版社，2009：357.

R284.3

B

1001-1528（2015）12-2790-05

10.3969/j.issn.1001-1528.2015.12.051

2014-09-03

闻永举 （1979—），男，讲师，研究方向为活性成分的提取、分离、结构修饰及全合成。Tel：13766434211，E-mail：ycxywyj@163.com