[發(fā)明專(zhuān)利]一種制備巖藻黃素順式異構(gòu)體的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711432955.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108047167A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王晶;張全斌;張虹;牛錫珍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院海洋研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C07D303/32
• 分類(lèi)號(hào): C07D303/32;C07D301/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發(fā)明提供了一種制備巖藻黃素順式異構(gòu)體的方法。本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)將主要由反式異構(gòu)體組成的巖藻黃素順?lè)串悩?gòu)體混合物溶于乙酸乙酯溶劑中，在固態(tài)催化劑I2?TiO2納米顆粒的作用下，通過(guò)催化劑用量、溫度、反應(yīng)時(shí)間，可以獲得含量較高的反式異構(gòu)體9?cis，13?cis和13’?cis巖藻黃素，該順?lè)串悩?gòu)體巖藻黃素混合物通過(guò)制備型HPLC可以得到主要含有順式結(jié)構(gòu)的巖藻黃素。該方法制備過(guò)程中只需要加入固態(tài)催化劑，固態(tài)催化劑去除方便，可重復(fù)利用多次，反應(yīng)時(shí)間短，巖藻黃素降解少，制得的順式巖藻黃素異構(gòu)體純度高。這種方法制得的順式巖藻黃素異構(gòu)體方法簡(jiǎn)單、成本低，可應(yīng)用于生物活性的進(jìn)一步研究。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備巖藻黃素順式異構(gòu)體的方法。

背景技術(shù)

巖藻黃素(Fucoxanthin，F(xiàn)X)是硅藻、金藻、黃綠藻和褐藻類(lèi)光合作用光系統(tǒng)II的重要色素，是自然界含量最為豐富的類(lèi)胡蘿卜素之一，其含量占到了類(lèi)胡蘿卜素自然總含量的10％左右。巖藻黃素分子結(jié)構(gòu)中存在丙二烯鍵、5,6-環(huán)氧基、共軛羰基以及乙酰基，是第一個(gè)在海洋褐藻中發(fā)現(xiàn)具有丙二烯結(jié)構(gòu)的類(lèi)胡蘿卜素。巖藻黃素獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)是其多種生物活性的化學(xué)基礎(chǔ)。巖藻黃素分子含有羥基、酯鍵和多個(gè)不飽和α,β-不飽和鍵，可以作為接受體與很多重要蛋白發(fā)生麥克加成反應(yīng)，從而改善生物體的代謝循環(huán)，發(fā)揮其生物活性功能。大量的細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，巖藻黃素在抗氧化、抗炎、抗癌、抗血栓、抗瘧疾、抑制肥胖和糖尿病，以及肝臟、腦、骨骼、皮膚、眼睛和心血管系統(tǒng)的保護(hù)作用方面具有極大的潛在藥用價(jià)值。與目前的同類(lèi)成品藥物β-胡蘿卜素和蝦青素相比，巖藻黃素在抑制肥胖、成熟T細(xì)胞增值和海勒癌細(xì)胞發(fā)育方面有著更加突出的表現(xiàn)。同時(shí)生物毒理實(shí)驗(yàn)表明，服用巖藻黃素具有毒副作用小、不影響脂代謝循環(huán)等特點(diǎn)，因而巖藻黃素是一種具有極大潛在藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的海洋活性天然產(chǎn)物。

巖藻黃素分子中具有共軛雙鍵，主要有四種順?lè)串悩?gòu)體(cis-trans isomers)(圖1)：all-trans Fx、9'-cis Fx、13-cis Fx和13'-cis Fx。全反式異構(gòu)體立體位阻小，在新鮮褐藻中巖藻黃素幾乎全部以全反式異構(gòu)體存在。目前，傳統(tǒng)的巖藻黃素提取方法主要有溶劑浸提法、超臨界CO2萃取法、超聲波輔助提取法等，用這些方法制備得到的巖藻黃素主要以反式異構(gòu)體的形式存在。隨著對(duì)巖藻黃素活性的深入研究，科研人員發(fā)現(xiàn)不同異構(gòu)體對(duì)活性有很大的影響。Nakazawa et al等人研究指出，13-cis Fx、13'-cis Fx對(duì)多種癌細(xì)胞HL-60、Caco-2、PC-3的抑制作用顯著高于all-trans、9'-cis。而且，13'-cis Fx對(duì)癌細(xì)胞HL-60的抑制活性最強(qiáng)，顯著高于13-cis及其它異構(gòu)體。此外，Zhang et al.等人研究發(fā)現(xiàn)13-cis Fx和13'-cis Fx還表現(xiàn)出更強(qiáng)的自由基清除活性。這些研究表明，巖藻黃素的13-cis、13'-cis異構(gòu)體比自然存在的全反式異構(gòu)體有更好的開(kāi)發(fā)利用前景。因此，尋找將反式巖藻黃素異構(gòu)體轉(zhuǎn)化為順式巖藻黃素異構(gòu)體的方法對(duì)于更好的利用巖藻黃素的生物活性有重要意義。

順?lè)串悩?gòu)體的構(gòu)型轉(zhuǎn)化是一個(gè)化學(xué)動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程，此過(guò)程一般包括光致異構(gòu)化、熱致異構(gòu)化和催化異構(gòu)化。但是，目前還沒(méi)有一種適合巖藻黃素順?lè)串悩?gòu)體高效轉(zhuǎn)化的方法。Miyashita等通過(guò)低溫暗處理全反式巖藻黃素得到13/13'-cis異構(gòu)體混合物，其占巖藻黃素總量的比例為27％(w/w)。但該方法需要長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月的反應(yīng)時(shí)間，且轉(zhuǎn)化率較低。不適合工業(yè)生產(chǎn)。由于順式異構(gòu)體具有更好的活性和開(kāi)發(fā)前景，探索建立高效、快速將全反式巖藻黃素轉(zhuǎn)化為單順式異構(gòu)體的方法不僅具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值，對(duì)進(jìn)一步提升我國(guó)優(yōu)勢(shì)資源海帶的食藥價(jià)值具有重要的推動(dòng)作用。本發(fā)明首次公開(kāi)了一種利用I2-TiO2固態(tài)催化劑高效快速實(shí)現(xiàn)反式巖藻黃素向順式巖藻黃素異構(gòu)體轉(zhuǎn)化的方法，該方法簡(jiǎn)單、反應(yīng)時(shí)間短、巖藻黃素降解少、成本低、制得的順式巖藻黃素異構(gòu)體純度高，可應(yīng)用于大量制備，對(duì)于順式巖藻黃素在藥品、保健品中的應(yīng)用有重要意義。