专利名称：芹菜素的半合成方法
技术领域：
本发明涉及一种以天然提取物为基本原料的芹菜素的半合成方法。
背景技术：
芹菜素(apigenin)属于黄酮化合物，在伞形科植物旱芹(Apium graveolensvar.dulce)叶；卷柏科卷柏(Selaginella tamariscina)全草；柏科圆柏(Sabinachinensis)叶中的含量比较丰富。
芹菜素以植物黄色素的形式存在于多种植物中，纯品外观为黄色粉末，无嗅无味。是天然抗氧化剂。化学名为5，7，4’-三羟基黄酮，分子式及分子量为C15H10O5和270.25，熔点347.5℃，几乎不溶于水，微溶于热酒精，溶于稀KOH溶液。
其结构如下 文献报道，芹菜素有保护心脏的作用以及治疗帕金森氏症的功效，能降压和影响中枢神经。芹菜素还有抗病毒，抑制酶活性，抗自由基，吸收紫外线的作用。对芹菜素的制备工业上一般是通过对植物的萃取或者其他方式提取来实现的。植物提取的提取剂一般为甲醇和乙醇，比如利用甲醇浸取女贞子芹菜素以及其他黄酮类有效成分(熊愈辉，女贞子中黄酮成分的研究，湖北师范学院学报，1999，6(21)，59-62)，或者利用30％的乙醇水溶液连续萃取保加利亚甘菊的叶舌(Redaelli，C.Extractive process for preparing apigenin，1982，USP4,313,880)，得到非常纯的芹菜素。由于芹菜素在天然植物当中的含量低，低提取率，高能耗，高成本，难以满足日益增长的市场需求。1981年，H.HARTNER等采用碱性缓冲溶液加碘体系，以柚皮素作为反应物，用相应的缓冲溶液作为溶剂，以碘作为氧化脱氢剂，反应12小时，得到的芹菜素的产率在50％左右，副产物很多(Voigtlaender，H.W.The conversion of flavanones to flavones，proceeding of the Bioflavonoid Symposium，Munich，1981)。可见此方法也失去了工业化生产的价值，并且工艺及其复杂，生产成本较高。目前也有报道用柚皮素和碘溶解于吡啶当中反应，芹菜素得率较好，纯度也较高，但是吡啶价格较高，增加生产成本，而且其对人体不友好的气味，不利于工业生产的进行。
发明内容
本发明的目的是提供一种以天然植物提取物为原料，成本低，适于工业化生产的芹菜素的半合成方法。
芹菜素的半合成方法，其特征是在碱性环境下，以柚皮素作为原料，在溶剂1，4-二氧环己烷中，于50～130℃温度下和碘反应，氧化脱氢生成芹菜素粗品，粗品用碱溶液溶解，加入醇，调节pH值4～7，析出晶体，抽滤，用二甲亚砜/水体系或二甲基甲酰胺/水体系或醇/水体系重结晶，静置，过滤，得到精制的芹菜素；或者用丙酮回流提纯，得到精制芹菜素。
本发明中，所说的碱性环境是质量百分比浓度为0.05％～1％的氢氧化钾或氢氧化钠。碘的用量为柚皮素摩尔数的0.5～1.5倍。柚皮素与溶剂1，4-二氧环己烷的用量按质量/体积比为1∶3～1∶20。优选反应温度为70～115℃。所说的醇可以是含碳数为C1～C6的一元醇，二元醇或三元醇。所说的酮可以是含碳数为C1～C6的一元酮或二元酮。
本发明是以具有生物活性的天然提取物为起始原料反应得到芹菜素。与植物提取法和用吡啶作为溶剂得到芹菜素的反应相比，该方法成本低，反应条件温和，对环境友好，产品纯度和收率均较高；酸水解过程中采用的溶剂体系，原料易得且价格便宜，反应条件容易控制，安全，无污染，产率高。从整个合成过程看，大部分溶剂可以回收，重新利用，使合成成本大大降低；整个合成工艺原料便宜易得，操作简单，反应条件稳定，容易控制，产品易于分离纯化。制得的芹菜素纯度可达97％以上。
发明原理如下方法柚皮素氧化得到芹菜素具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1将40g柚皮素，0.5g氢氧化钠和30.48g碘溶于400ml 1，4-二氧环己烷中，回流6小时(120℃)。浓缩反应液到100ml，加入700ml水，静置，抽滤。得到的粗产品芹菜素用600ml 5％NaOH溶液充分溶解，再加入甲醇，用盐酸调整pH值为6，析出大量晶体，抽滤。用150ml丙酮回流提纯以上所得芹菜素，过滤干燥，得到24g纯度为98.2％的芹菜素，收率60％。
实施例2将40g柚皮素，0.7g氢氧化钾和38.10g碘溶于500ml 1，4-二氧环己烷中，100℃恒温水浴反应8个小时。浓缩反应液到120ml，加入700ml水，静置，抽滤。得到的粗产品芹菜素用10％KOH溶液500ml充分溶解，再加入800ml甘油，用盐酸调整pH值约为5，析出大量晶体，抽滤。水洗至中性，干燥。用150ml二甲基甲酰胺溶解，加水，沉淀。干燥后得到28g纯度为98.5％的芹菜素，收率65.4％。
实施例3将40g柚皮素，0.5g氢氧化钾与38.10g碘溶解在300ml 1，4-二氧环己烷中，恒温水浴50℃。浓缩反应液至100ml，加入600ml水，静置，抽滤。得到的粗产品芹菜素用3％NaOH溶液800ml充分溶解，再加入800ml乙醇，用盐酸调整pH值为6，析出大量晶体，抽滤。水洗至中性，干燥。用150ml二甲亚砜溶解，过滤，加水，沉淀。得20g芹菜素，其纯度为97.8％，收率50％。
实施例4将40Kg柚皮素，500g氢氧化钠与38.1Kg碘溶于450L 1，4-二氧环己烷当中，回流搅拌8小时，浓缩反应液到100L，加入800L水，静置过滤。得到得芹菜素用5％NaOH溶液500L充分溶解，再加入800L乙醇，用盐酸调整pH＝6，析出大量晶体，抽滤。用NaOH重复实施例1中重结晶方法，得到35Kg芹菜素粗品。用100L 1，4-二氧环己烷充分溶解，加入1000L水，过滤沉淀。得到得芹菜素经干燥后，得到得芹菜素约28Kg，纯度为97.5％，收率70％。
权利要求
1.芹菜素的半合成方法，其特征是在碱性环境下，以柚皮素作为原料，在溶剂1，4-二氧环己烷中，于50～130℃温度下和碘反应，氧化脱氢生成芹菜素粗品，粗品用碱溶液溶解，加入醇，调节pH值4～7，析出晶体，抽滤，用二甲亚砜/水体系或二甲基甲酰胺/水体系或醇/水体系重结晶，静置，过滤，得到精制的芹菜素；或者用丙酮回流提纯，得到精制芹菜素。
2.根据权利要求1所述的芹菜素合成方法，其特征在于所说的碱是质量百分比浓度为0.05％～1％的氢氧化钾或氢氧化钠。
3.根据权利要求1所述的芹菜素合成方法，其特征在于碘的用量为柚皮素摩尔数的0.5～1.5倍。
4.根据权利要求1所述的芹菜素合成方法，其特征在于柚皮素与溶剂1，4-二氧环己烷的用量按质量/体积比为1∶3～1∶20。
5.根据权利要求1所述的芹菜素合成方法，其特征在于反应温度为70～115℃。
6.根据权利要求1所述的芹菜素合成方法，其特征在于所说的醇是含碳数为C1～C6的一元醇，二元醇或三元醇。
7.根据权利要求1所述的芹菜素合成方法，其特征在于所说的酮是含碳数为C1～C6的一元酮或二元酮。
全文摘要
本发明公开了一种以天然提取物为基本原料的芹菜素的半合成方法。本发明以柚皮素为原料，以1，4－二氧环己烷为反应溶剂，在碱存在条件下与碘发生氧化脱氢反应生成粗产品芹菜素。经过多步重结晶，得到精制芹菜素。本发明操作简单，反应条件稳定，容易控制，产品易于分离纯化。产品总收率可达60％～70％，纯度可达到97％以上，且生产成本较低，对环境无污染。
文档编号C07D311/00GK1793137SQ200510097010
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者闫卫东, 曹丹, 邵云东 申请人:浙江大学