苜蓿素的主要应用

背景及概述^[1]

苜蓿素(tricin)，化学名为5，7，4'-三羟基-3'，5'-二甲氧基黄酮，是天然黄酮的一种，广泛分布于禾本科、大戟科植物中，具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗病毒和免疫调节等作用。此外，苜蓿素能帮助植物抵御细菌和真菌侵袭，并抑制野草生长，可作为一种除草剂。目前市售的苜蓿素多为植物提取，成本高、价格昂贵。目前苜蓿素的合成路线主要有：①用叔丁基二甲基氯硅烷(TBDMSCl)对3，5-二甲氧基-4-羟基苯甲酸甲酯的酚羟基进行保护，然后在双(三甲基硅基)-氨基锂(LiHMDS)存在下，于-78℃与2，4，6-三羟基苯乙酮进行缩合反应，最后在乙酸和硫酸中于100℃水解得1，总收率82％。该法反应条件苛刻，操作难度较大。②4-乙酰氧基-3，5-二甲氧基苯甲酸与草酰氯经回流反应制成酰氯后，在吡啶和苯中与2，4，6-三羟基苯乙酮反应，然后在DMSO中与氢化钠反应得二酮化合物，最后在冰乙酸和浓硫酸中水解得目标化合物，总收率小于10％。该法使用了剧毒溶剂苯及危险化合物氢化钠，不适合放大生产。

应用^[2-3]

苜蓿素(tricin)属黄酮类物质，能抑制小肠蠕动收缩，并有显著的抗过敏、抗氧化、抗肿瘤等生物活性。苜蓿素在浴槽终末浓度1×10－5g/mL、2×10－5g/mL和4×10－5g/mL的情况下，可以明显抑制Schultz－Dale反应引起的致敏豚鼠回肠张力的增加程度(P＜0.01)，初步说明苜蓿素具有抗Ⅰ型过敏反应作用，进一步实验发现苜蓿素在浴槽终末浓度2×10－5g/mL时能显著抑制组胺所致正常豚鼠回肠张力的增加(P＜0.05)，说明苜蓿素对过敏介质组胺具有一定的拮抗作用。其抑制过敏反应介质释放的作用途径未经过实验验证，可能是通过抑制细胞内环磷腺苷磷酸二酯酶，致使细胞内环磷腺苷(cAMP)的浓度增加，阻止钙离子转运到肥大细胞内，从而稳定肥大细胞膜，阻止过敏反应介质的释放。

此外，若以苜蓿素为原料加工食品，可以补充食物的营养成分，维持人体膳食。但苜蓿素中含有较多膳食纤维，添加过量以后，对焙烤食品的烘焙品质会有一定的影响。实验表明，苜蓿素可以添加在面包中，使面包的蛋白质含量大大提高。虽然苜蓿素的添加可降低面包的烘焙品质，但通过加入适量的面包改良剂和乳化剂就可以得到改善，在面包中添加苜蓿素的量为2%。

制备^[1]

一种合成苜蓿素的新方法。间苯三酚(2)与氯乙腈在氯化锌存在下在盐酸/乙酸乙酯中缩合得2-(2-氯-1-亚胺基乙基)苯-1，3，5-三酚(3)，不经纯化直接在稀盐酸中水解得2-氯-1-(2，4，6-三羟基苯基)乙酮(4)。4在超声波作用和相转移催化剂四丁基溴化铵(TBAB)存在下，与丁香醛环合制得目标化合物。本工艺原料价廉易得、反应条件温和、操作便捷、绿色高效，总收率74.1％(以2计)。

1）2-(2-氯-1-亚胺基乙基)苯-1，3，5-三酚(3)

-10℃，在150ml的三颈瓶中加入乙酸乙酯(53ml)和无水乙醇(13ml，0.22mol)，搅拌下滴加乙酰氯(16ml，0.22mol)，加毕，继续搅拌反应0.5h。加入2(6.3g，50mmol)和氯乙腈(5.65g，75mmol)，搅拌10min后加入氯化锌(13.7g，100mmol)，升至室温搅拌反应12h。向反应液中加入石油醚(10ml)，搅拌10min后过滤，即得固体化合物3。不经纯化直接用于下步反应。

2）2-氯-1-(2，4，6-三羟基苯基)乙酮(4)

将化合物3加至250ml三颈瓶中，加入10％盐酸(150ml)，加热至60℃搅拌反应10h。冷却至室温，反应液用乙酸乙酯萃取(150ml×2)，合并有机相，用水(150ml×2)洗涤，用无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，所得浓缩物减压干燥得淡红色固体粉末4(7.9g，78％)。mp207～210℃(文献[10]：208～210℃)；1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ：12.06(s，2H，OH)，10.53(s，1H，OH)，5.85(s，2H，Ar-H)，4.98(s，2H，CH2)；ESI-MS(m/z)：204[M+H]+。

3）苜蓿素(1)

于XO-3000WF型智能超声波反应系统中，将无水乙醇(10ml)和TBAB(0.48g，1.5mmol)加至含氢氧化钾(3.4g，60mmol)的水(10ml)溶液中。设置频率(50kHz)、功率(350W)和温度(80℃)，开启超声。加入5(1.82g，10mmol)和4(2.03g，10mmol)，超声反应5h。TLC[展开剂：甲醇∶二氯甲烷(1∶6)]显示反应完全，停止超声。将反应液倒至冰水中(200ml)，搅拌下用浓盐酸调至约pH4，有大量黄色固体析出。过滤，滤饼用无水乙醇重结晶得黄色固体粉末1(3.14g，95％)，纯度98.4％[HPLC归一化法：色谱柱岛津ShimpackVP-ODS柱(4.6mm×150mm，5µm)；流动相水∶甲醇(40∶60)；检测波长254nm；柱温30℃；流速1ml/min]。mp278～280℃(文献[11]：279～281℃)；1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ：10.90(s，1H，OH)，10.85(s，1H，OH)，9.03(s，1H，OH)，7.22(s，2H，Ar-H)，6.56(s，1H，CH=)，6.25(d，J=1.6Hz，1H，Ar-H)，6.11(d，J=1.6Hz，1H，Ar-H)，3.83(s，6H，2×CH3)。ESI-MS(m/z)：331[M+H]+。

主要参考资料

[1] 超声波相转移催化合成苜蓿素

[2] 苜蓿素抗变态反应作用

[3] 苜蓿素在面包中的应用研究