Echinulin的制备方法与流程

文档序号:15571692发布日期:2018-09-29 04:36阅读:253来源:国知局

本发明涉及echinulin的制备方法,属于化学分析技术领域。



背景技术:

echinulin,即3s,6s,3-[[2-(1,1-二甲基-2-丙烯)-5,7-二(3,3-二甲基丙烯基)-1h-吲哚-3-基]甲基]-6-甲基-2,5-哌嗪二酮,casno:1859-87-6,分子量:461.64,是一种环二肽类化合物,其化学结构如下:

既往的研究表明,echinulin具有广泛的生理活性,如抗病毒、抗结核、抗氧化、抗炎症、增强免疫、降血压等等。目前,该化合物主要由单一菌种,如aspergilluschevalieri,eurotiumcristatum,aspergillusveriecolor等,通过纯菌种培养,从发酵产物中分离提取得到,存在单菌纯菌种培养条件苛刻、发酵产物中结构类似物多、纯化工序繁多、分离纯化难度较大等缺点。因此,开发原料易得、工艺简单的echinulin的制备方法,具有重要意义。

大曲是用来酿酒的一种原料,是以小麦等为原料,经过粉碎,加水混捏,压成曲醅,让自然界各种微生物在上面生长而制成的,不需要进行单一菌种纯化、培养等复杂操作。在大曲的制作过程中,复杂的微生物群体利用其产生的各种酶系,对原料中的蛋白质、氨基酸等进行代谢,生成小分子肽类化合物(以酰胺键形成的一类化合物)。蒸馏白酒时,来自于大曲中的小分子肽类化合物在共沸、夹带等作用下可能会被带入到酒体之中,使得白酒产品具有一定的保健功效。分离大曲中具有生理活性的小分子肽类化合物,可为进一步探索白酒中健康功能因子奠定基础,为阐明“适度饮酒有利于健康”这一观点提供理论依据,对白酒产品的市场推广有着重要的意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供echinulin的制备方法,以解决现有的echinulin制备方法原料不易得到、制备工艺复杂等问题。

本发明提供了echinulin的制备方法:从大曲中分离得到。

进一步地,所述的制备方法包括如下步骤:

a、取大曲,粉碎,有机溶剂提取,浓缩,得到大曲浸膏;

b、将大曲浸膏进行硅胶正相柱层析,收集含有echinulin的洗脱液,浓缩,得到粗品;

c、将粗品进行葡聚糖凝胶柱层析,收集含有echinulin的洗脱液,浓缩,即得echinulin。

本发明首先选用有机溶剂将大曲中的微量目标物质提取出来,同时要避免淀粉、糖类、蛋白质等大曲的主要成分进入到提取液中。

然后,采用硅胶正相柱层析,其原理是根据化合物的极性不同进行分离,从而达到分离纯化echinulin的目的。

采用葡聚糖凝胶柱层析,其原理是根据化合物的分子量大小不同进行分离,分子量大的化合物先流出,分子量小的化合物后流出。

要想从成分复杂的大曲中分离出高纯度的echinulin,必须将上述分离手段结合起来,以上a、b、c三个步骤缺一不可。

进一步地,所述有机溶剂为醇系溶剂或乙酸乙酯。

优选地,所述醇系溶剂为甲醇。

本发明采用醇系溶剂或乙酸乙酯作为提取溶剂,能将大曲中的echinulin充分提取出来,同时能避免淀粉、糖类、蛋白质等成分进入到提取液中。在优选的实施方案中,甲醇和乙酸乙酯的沸点较低,减压浓缩时无需设置太高的温度,既能避免目标化合物被高温破坏,又能节省时间,便于溶剂回收。

进一步地,所述有机溶剂为甲醇时,满足以下至少一项:

甲醇用量为大曲重量的2~4倍;

提取温度为15~40℃;

提取次数为2~4次;

提取时间为每次5~15天。

优选地,提取温度为20℃。

经过考察,甲醇用量为大曲重量的2~4倍最佳,既能充分提取出大曲中的echinulin,又不至于造成溶剂的浪费。

提取温度为15~40℃最佳,既能充分提取出大曲中的echinulin,又不会造成溶剂挥发严重、损失过多。

提取次数为2~4次,每次提取时间为5~15天最佳,既能充分提取出大曲中的echinulin,又能够避免杂质过多地进入提取液,给后续的分离纯化带来困难。

进一步地,所述有机溶剂为甲醇时,步骤a还包括如下步骤:提取液浓缩后加水分散均匀,再加入石油醚进行萃取,浓缩石油醚相,即得大曲浸膏。

优选地,于60℃分散均匀。

当使用甲醇作为提取溶剂时,大曲中多种不同极性的杂质都能溶解于其中,因此,本发明采用极性较小的石油醚对浓缩后的提取液进行萃取,将极性偏小的化合物萃取出来,以减小后续的分离难度。

当使用乙酸乙酯作为提取溶剂时,乙酸乙酯的极性比甲醇小,提取液中的强极性化合物就会少很多,因此不需要石油醚萃取这一步。

进一步地,所述有机溶剂为乙酸乙酯时,满足以下至少一项:

乙酸乙酯用量为大曲重量的2~4倍;

提取温度为15~40℃;

提取次数为2~4次;

提取时间为每次5~15天。

优选地,乙酸乙酯用量为大曲重量的3倍。

优选地,提取温度为30℃。

优选地,提取次数为3次。

进一步地,步骤b满足以下至少一项:

所述的硅胶为100~300目正相硅胶;

将大曲浸膏与正相硅胶按重量比1:1均匀搅拌;

以石油醚-乙酸乙酯或石油醚-丙酮为洗脱试剂;

以石油醚/乙酸乙酯,v/v,20:1,10:1,5:1,2:1,1:1的比例进行梯度洗脱,或者,以石油醚/丙酮,v/v,20:1,10:1,5:1,2:1,1:1的比例进行梯度洗脱。

本发明优选100~300目正相硅胶,既能达到较好的纯化效果,又能保证分离的速度。

以石油醚-乙酸乙酯或石油醚-丙酮为洗脱试剂,并通过调整洗脱液的梯度,能够将大曲浸膏中的不同化合物从极性弱到极性强逐步洗脱下来。

进一步地,步骤c满足以下至少一项:

所述的葡聚糖凝胶为sephadexlh-20;

以氯仿-甲醇和/或甲醇为洗脱试剂。

优选地,所述氯仿-甲醇洗脱试剂中氯仿:甲醇的体积比为1:1。

本发明采用葡聚糖凝胶sephadexlh-20柱进行层析,以氯仿-甲醇和/或甲醇为洗脱试剂进行洗脱,使得sephadexlh-20既具有凝胶过滤作用,又有反向分配的作用,分子量大、极性大的化合物保留弱,先被洗脱下来,分子量小、极性小的化合物保留强,后被洗脱下来。同时,上述方案使用的溶剂量很少,分离效率高,成本低。

进一步地,所述的制备方法还包括重结晶的步骤,满足以下至少一项:

重结晶溶剂为甲醇或石油醚-乙酸乙酯;

重结晶次数为2~4次。

进一步地,所述大曲为小麦中温曲。

优选地,所述大曲为浓香型纯小麦中温曲。

所述小麦中温曲是以含有小麦的原料制备得到,控制曲坯品温35~60℃。

所述浓香型纯小麦中温曲是完全以小麦为原料制备得到的,控制曲坯品温不超过35~60℃。

本发明提供了echinulin的制备方法,将多种层析技术相结合,首次从大曲中分离制备出echinulin,主要具有以下优势:

1、原料易得:现有制备echinulin的主要方法为:首先将特殊单菌种,如aspergilluschevalieri,eurotiumcristatum等,接种到经过高温高压灭菌的特定的培养基中,在一定的条件下进行发酵,然后从大量的发酵液中分离出echinulin,制备echinulin的原料不易得;本发明则直接以酿酒所用大曲为原料分离制备echinulin。

2、制备分离方法简便,产物纯度高:通过单菌种发酵来获得环二肽echinulin时,发酵液中环二肽echinulin的同系物很多,要想制备分离纯度较高的目标产物,步骤繁琐,难度特别大;本发明从大曲中分离echinulin,大曲中没有目标物的同系物,技术路线成熟明确,高效精准,所制备的echinulin纯度高。

附图说明

图1为实施例1所得echinulin的esi质谱图;

图2为实施例1所得echinulin的一维核磁共振氢谱图;

图3为实施例1所得echinulin的一维核磁共振碳谱图。

具体实施方式

本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品,通过购买市售产品获得。

本发明提供了一种制备echinulin的新方法:从酿酒原料大曲中分离得到。

发明人在探索白酒中健康功能因子的过程中,首次发现酿酒原料大曲中存在echinulin,为从大曲中分离制备echinulin提供了可能,也为该化合物的大量获得提供了新的方法。

进一步地,本发明创造性地将硅胶正相柱层析、葡聚糖凝胶柱层析等多种分离技术相结合,从成分复杂的大曲中首次分离得到了纯度在98%以上的

echinulin。采用质谱、核磁等检测手段对纯品目标化合物进行了定性分析,确定该化合物为echinulin。

目前,尚未见大曲中存在echinulin的相关报道,更未见从大曲中分离制备出echinulin的报道。

实施例1采用本发明方法制备echinulin

(1)取浓香型纯小麦中温曲(完全以小麦为原料制备得到,控制曲坯品温35~60℃)10kg,粉碎,加入20kg甲醇,于20℃提取2次,每次15天,提取液过滤,经减压浓缩得到大曲粗提物。向大曲粗提物中加入10l蒸馏水,于60℃分散均匀,于分液漏斗中加入10l石油醚萃取3次,收集石油醚相,经减压浓缩后得到大曲浸膏120g。

(2)将大曲浸膏与100目正相硅胶按重量比1:1均匀搅拌,进行硅胶正相柱层析,以石油醚/乙酸乙酯为洗脱试剂,以20:1,10:1,5:1,2:1,1:1(石油醚/乙酸乙酯,v/v)的比例进行梯度洗脱,每个比例洗脱4升;将2:1洗脱部分分段收集,进行薄层层析分析(石油醚/丙酮,3:1,v/v),将rf值为0.25的样品合并,进行减压干燥,得到组分q-5。

(3)将步骤(2)得到的组分q-5过葡聚糖凝胶sephadexlh-20柱层析,以氯仿/甲醇为洗脱试剂,以1:1(氯仿/甲醇,v/v)的比例进行洗脱,洗脱液经薄层层析分析(石油醚/丙酮,3:1,v/v),将rf值为0.25的样品合并,减压干燥,得到q-5-4;将组分q-5-4进一步过葡聚糖凝胶sephadexlh-20柱层析,以甲醇为洗脱试剂进行洗脱,洗脱液经薄层层析分析(石油醚/丙酮,3:1,v/v),将rf值为0.25的样品合并,减压干燥。

(4)将步骤(3)所得到的目标化合物溶解于甲醇中,重结晶2次,得到纯品化合物85mg,经hplc分析,含量为98%。

采用质谱(hr-esi-ms)分析步骤(4)得到的纯品化合物,所测结果:[m+na]+为484.11,见图1;采用核磁1h-nmr(400mhz,cdcl3)分析步骤(4)得到的纯品,数据为δ8.05(1h,s),7.13(1h,s),6.80(1h,s),6.07(1h,dd,j=17.2,10.8hz),5.97(1h,s),5.66(1h,s),5.42(1h,t,j=7.9hz),5.34(1h,t,j=7.9hz),5.16(1h,d,7.2hz),5.14(1h,s),4.40(1h,brd,j=7.9hz),4.10(1h,dd,j=14.0,7.2hz),3.64(1h,dd,j=14.8,4.0hz),3.52(2h,d,j=7.2hz),3.38(2h,d,j=7.2hz),3.19(1h,dd,j=14.4,12.0hz),1.87(3h,s),1.80(3h,s),1.74(6h,s),1.52(3h,d,j=6.8hz),1.50(6h,s),见图2;13c-nmr(100mhz,cdcl3):δ168.5,167.9,146.0,141.6,134.1,133.2,132.5,131.8,129.2,124.6,123.6,123.1,123.0,115.3,112.6,104.3,54.8,51.0,39.2,34.4,31.2,29.4,27.7,27.6,25.5,25.4,19.6,17.7,17.6,见图3。以上波谱数据证明该化合物是echinulin,即:3s,6s,3-[[2-(1,1-二甲基-2-丙烯)-5,7-二(3,3-二甲基丙烯基)-1h-吲哚-3-基]甲基]-6-甲基-2,5-哌嗪二酮。

实施例2采用本发明方法制备echinulin

(1)取浓香型纯小麦中温曲(完全以小麦为原料制备得到,控制曲坯品温35~60℃)10kg,粉碎,加入30kg乙酸乙酯,于30℃提取3次,每次5天,提取液过滤,经减压浓缩后得到大曲浸膏220g。

(2)将大曲浸膏与300目正相硅胶按重量比1:1均匀搅拌,进行硅胶正相柱层析,以石油醚/丙酮为洗脱试剂,以20:1,10:1,5:1,2:1,1:1(石油醚/丙酮,v/v)的比例进行梯度洗脱,每个比例洗脱6升;薄层层析分析(石油醚/丙酮,3:1,v/v),将含有rf值为0.25样品的部分合并后减压干燥,得到组分a4。

(3)将上述步骤(2)中得到的组分a4进一步过葡聚糖凝胶sephadexlh-20柱层析,以氯仿/甲醇为洗脱试剂,以1:1(氯仿/甲醇,v/v)的比例进行洗脱,薄层层析分析(石油醚/丙酮,3:1,v/v),将含有rf值为0.25样品合并,减压干燥。

(4)将步骤(3)中得到的目标化合物溶解于石油醚/乙酸乙酯混合液中,重结晶4次,得到纯品化合物120mg,经hplc分析,含量达到98%以上。

采用质谱(hr-esi-ms)分析步骤(4)得到的纯品化合物,所测结果:[m+na]+为484.11;采用核磁1h-nmr(400mhz,cdcl3)分析步骤(4)得到的纯品,数据为δ8.05(1h,s),7.13(1h,s),6.80(1h,s),6.07(1h,dd,j=17.2,10.8hz),5.97(1h,s),5.66(1h,s),5.42(1h,t,j=7.9hz),5.34(1h,t,j=7.9hz),5.16(1h,d,7.2hz),5.14(1h,s),4.40(1h,brd,j=7.9hz),4.10(1h,dd,j=14.0,7.2hz),3.64(1h,dd,j=14.8,4.0hz),3.52(2h,d,j=7.2hz),3.38(2h,d,j=7.2hz),3.19(1h,dd,j=14.4,12.0hz),1.87(3h,s),1.80(3h,s),1.74(6h,s),1.52(3h,d,j=6.8hz),1.50(6h,s);13c-nmr(100mhz,cdcl3):δ168.5,167.9,146.0,141.6,134.1,133.2,132.5,131.8,129.2,124.6,123.6,123.1,123.0,115.3,112.6,104.3,54.8,51.0,39.2,34.4,31.2,29.4,27.7,27.6,25.5,25.4,19.6,17.7,17.6,以上波谱数据证明该化合物是环二肽echinulin,即:3s,6s,3-[[2-(1,1-二甲基-2-丙烯)-5,7-二(3,3-二甲基丙烯基)-1h-吲哚-3-基]甲基]-6-甲基-2,5-哌嗪二酮。

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