楊梅素的半合成

劉同方，于華忠，陳雁梅，王 亭

(吉首大學林產化工工程湖南省重點實驗室，湖南張家界 427000)

楊梅素(MYR)屬于黃酮醇類化合物，廣泛存在于天然植物中［1］，具有抗炎鎮(zhèn)痛、抗腫瘤、降血糖、保肝和抗氧化等多種藥理活性，尤其在防治心血管疾病方面作用明顯［1］。一些國家已有將MYR開發(fā)成保健食品上市，MYR需求量逐年增加。然而，目前MYR主要是從資源相對有限的楊梅樹皮和顯齒蛇葡萄葉提取，這些植物資源相對有限，有的植物MYR含量較低，造成市場上MYR產品供應遠遠不足，且價格相對較高。有關MYR的化學合成尚還未見報道。因此，尋找一種高效的制備MYR的方法，具有重要的現(xiàn)實意義。

黃酮醇類化合物的合成多采用查爾酮的關環(huán)反應，即常稱為 Algar-Flynn-Oyamada(AFO)反應［4-5］。顯齒蛇葡萄中二氫楊梅素(DMY)含量高達38.5%［1］，提取工藝簡單。本文利用 DMY與MYR在結構上的相似性，根據(jù)二氫黃酮在堿性條件下轉化為查爾酮的原理，并結合AFO反應機理，以DMY為起始原料，經(jīng)在堿性條件下開環(huán)和氧化成環(huán)反應半合成MYR，其結構經(jīng)1H NMR，13C NMR和IR確證。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

UV-3900型紫外分光光度計;Bruker Ascend 400Hz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內標);Nicolet IS10型傅里葉變換紅外光譜儀;SHAD型水浴恒溫振蕩器。

甲醇，分析純，乙腈，色譜純，天津市科密歐化學試劑有限公司;氫氧化鈉和過氧化氫，分析純，天津市恒興化學試劑有限公司;鹽酸，分析純，株洲市星空化玻有限責任公司;磷酸，分析純，湖南匯虹試劑有限公司;DMY和MYR，≥98%，張家界至誠生物有限公司;實驗用水為超純水。

Scheme 1

1.2 MYR的合成

在錐形瓶中依次加入 DMY 0.520 g(1.624 mmol)，H2O 30 mL，15%H2O20.68 mL和16%NaOH溶液5.5 mL，攪拌下于35℃反應24 h。用鹽酸調至pH 5，減壓濃縮，蒸干，用甲醇溶解，過濾，用UV-Vis測定含量并計算收率為16.21%。濾液加入一定量糖用粉末狀活性炭，于30℃攪拌脫色30 min，過濾，濾液減壓濃縮后用甲醇重結晶得黃色晶體;1H NMR δ:12.5(s，1H，5-OH)，10.7(s，1H，7-OH)，9.2(s，1H，3-OH)，9.1(s，2H，3，5-OH)，8.7(s，1H，4-OH)，7.2(s，2H，2，6-H)，6.3(d，J=115.0 Hz，1H，8-H)，6.1(d，J=115.0 Hz，1H，6-H);13C NMR δ:175.7(C4)，163.8(C7)，160.7(C5)，156.0(C9)，146.8(C2)，145.6(C3'，5')，135.8(C3，4')，120.7(C1')，107.1(C2'，6')，102.9(C10)，98.1(C6)，93.1(C8);IR ν:3 581，3 517，3 115(Ar-OH)，1 642(C=O)，1 615，1 543，1 508 cm-1。

2 結果與討論

2.1 合成工藝優(yōu)化

為了尋找MYR的最佳合成工藝，分別考察了溶劑、反應溫度、溶劑用量、加料方式、NaOH用量、H2O2用量和反應時間對MYR收率的影響。

(1)溶劑

DMY 1.624 mmol，甲醇/水為溶劑，其余反應條件同1.2，考察甲醇含量對MYR收率的影響，結果見圖1。由圖1可見，以純水為反應溶劑時MYR收率最高(8.56%);隨著甲醇含量增加，MYR收率呈下降趨勢?？赡苁怯捎贒MY在堿性條件下的開環(huán)反應是親核取代反應，而溶劑的極性越大，越有利于取代反應的進行。在典型的實例中，通常用ROH/KOH進行消除反應溶劑，H2O/KOH用于取代反應。因此該反應以水為溶劑較佳。

圖1 甲醇含量對MYR收率的影響Figure 1 Effect of volume fraction of MeOH on the yield of MYR

(2)反應溫度

水為溶劑，其余反應條件同2.1(1)，考察反應溫度對MYR收率的影響，結果見圖2。由圖2可見，當反應溫度逐漸升高時，MYR收率也隨著增大。這可能是因為升高溫度增加了活化分子數(shù)，加快了反應速率。當溫度高于35℃時，導致其他副反應也隨之進行，MYR收率也隨之減小。最佳反應溫度為35℃。

圖2 反應溫度對MYR收率的影響Figure 2 Effect of reaction temperature on the yield of MYR

(3)溶劑用量

反應溫度35℃，其余反應條件同2.1(2)，考察溶劑用量對MYR收率的影響，結果見圖3。由圖3可見，當H2O用量為30 mL時，MYR收率最高(12.69%);當溶劑用量較大時，MYR收率逐漸降低。綜合考慮，溶劑用量選擇30 mL為宜。

圖3 溶劑用量對MYR收率的影響Figure 3 Effect of solvent amount on the yield of MYR

(4)加料方式

溶劑30 mL，其余反應條件同2.1(3)，考察加料方式對MYR收率的影響。結果表明，先加H2O2或H2O2與NaOH同時加入反應時，MYR收率相近(11.31%和11.26%)，且比其他加料方式較高。這是因為DMY在開環(huán)生成查爾酮的同時也可反應生成MYR。當先加NaOH時，生成其他副產物的比例增大，導致MYR收率降低。

(5)NaOH用量

先加H2O2，其余反應條件同 2.1(4)，考察NaOH用量對MYR收率的影響，結果見圖4。由圖4可見，當加入16%NaOH溶液5.5 mL時，MYR收率最高(16.11%);增加NaOH用量，有利于DMY的開環(huán)反應，但過量NaOH可能會引起副反應的發(fā)生。NaOH溶液用量為5.5 mL較佳。

圖4 NaOH用量對MYR收率的影響Figure 4 Effect of NaOH amount on the yield of MYR

(6)H2O2用量

NaOH溶液5.5 mL，其余反應條件同 2.1(5)，考察H2O2用量對MYR收率的影響，結果見圖5。由圖 5可見，H2O2用量為 0.68 mL時，MYR收率最高(16.18%)。但不同水平之間變化不大，這可能是該反應過程中閉環(huán)反應可以利用空氣中的O2進行，但H2O2的氧化效率要高于O2。故 H2O2用量為0.68 mL。

圖5 H2O2用量對MYR收率的影響Figure 5 Effect of H2O2amount on the yield of MYR

圖6 反應時間對MYR收率的影響Figure 6 Effect of reaction time on the yield of MYR

(7)反應時間

H2O2用量 0.68 mL，其余反應條件同 2.1(6)，考察反應時間對MYR收率的影響，結果見圖6。由圖6可見，隨著反應時間延長，MYR收率提高;當反應進行 24 h時，MYR收率最高(16.21%);繼續(xù)延長反應時間，收率幾乎不變。因此，最佳反應時間為24 h。

3 結論

以二氫楊梅素為原料半合成楊梅素(MYR)。MYR 的最佳合成條件為:DMY 1.624 mmol，水(30 mL)為溶劑，依次加入15%H2O20.68 mL和16%NaOH 溶液5.5 mL，于35 ℃反應24 h，收率16.21%。

該方法為獲取MYR提供了新的途徑，可能成為緩解MYR市場供應不足的可行手段之一。本文做了相關方面的初步研究，MYR收率較低，反應機理和合成條件的優(yōu)化還有待進一步研究。

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