[发明专利]一种天然生物碱的规模化制备方法及其在卷烟有害物质脱除中的应用

权利要求书

1.一种天然含硫生物碱的规模化制备方法，其特征在于以药用植物玛咖中分离得到的天然已知含硫生物碱macathiohydantoin I为目标化合物，以该化合物的生源前体苄基异硫氰酸酯、丙氨酸以及1-（氯甲基）-3-甲氧基苯为起始原料，通过“一锅法”仿生合成得到其对应的人工合成产物；该合成方法得到的产品，其波谱信息与天然的macathiohydantoin I完全一致，其结构是由5-甲基-2-硫代咪唑烷-4-酮的母核和两个取代基（1个3-甲氧基苄基和1个苄基）组成，分子式为C₁₉H₂₀N₂O₂S，其结构式为：

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2.根据权利要求1所述的规模化制备方法，其特征在于所述合成反应条件为：将0.089~89 g或1.0~1000.0 mmol丙氨酸加入在10~100 mL无水吡啶中，充分搅拌，加入0.149~288 g或1.0~2000.0 mmol苄基异硫氰酸酯，室温下搅拌2~5小时，待沉淀溶解完全后，在反应体系中加入0.156~156 g或1.0~1000.0 mmol的1-（氯甲基）-3-甲氧基，微波反应5~30分钟，反应液经蒸干、抽滤、和干燥后，用5~500 ml有机溶剂溶解，用正反向硅胶柱色谱富集得粗样，再经制备高效液相和半制备高效液相精制得到纯度95%以上的目标物；具体仿生合成路线为：

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3.根据权利要求1所述的规模化制备方法，其特征在于所述通过正反向硅胶柱色谱富集得macathiohydantoin I的粗样，经制备高效液相和半制备高效液相精制得到纯度95%以上的目标物macathiohydantoin I，具体操作为：

（1）正反向硅胶柱色谱富集粗品：用5~500 ml有机溶剂溶解，加入80~200目硅胶拌样，拌样后上反向硅胶柱，用200目硅胶装柱，用混合有机溶剂梯度洗脱，经硅胶薄层层析检测，合并显色和分离系数相同的点，得到目标化合物macathiohydantoin I的粗品；

（2）制备高效液相色谱精制粗品：以70%的甲醇为流动相，流速12 mL/min，21.2×250mm，5 μm 的Zorbax PrepHT GF反相制备柱为固定相，紫外检测器检测波长为203和306nm，每次进样100 μL，收集10~20 min的色谱峰，相同步骤多次累加后，用旋转蒸发仪蒸干，即得所述的macathiohydantoin I的精制粗品；

（3）半制备高效液相色谱分离纯化：以85%甲醇水溶液为流动相，流速3 mL/min，9.4×250 mm，10 μm的Zorbax SB-C18反相半制备柱为固定相，DAD检测器检测波长为203、220、254、265和306 nm，每次进样25 μL，收集20.0min的色谱峰，相同步骤多次累加后，用旋转蒸发仪蒸干，即得所述的(±)-macathiohydantoin的纯品，纯度为95%以上。

4.一种根据权利要求1-3任一所述的目标化合物macathiohydantoin I在卷烟有害物质脱除中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于将本发明合成制备的macathiohydantoin I添加在醋酸纤维丝束上，制成香烟功能滤棒。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于所述香烟功能滤棒的制备具体方法为：称取10~30 mg化合物macathiohydantoin I充分溶解到1 mL三乙酸甘油酯中，将所述的macathiohydantoin I配成10~30 mg/mL的溶液，将滤嘴浸入上述溶液中，直至所有溶液均被醋酸纤维滤嘴吸收，待滤嘴自然阴干后原样塞入卷烟水松纸中，即可得到所述的具有降低有害物质释放量的功能滤棒。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于所述的滤棒包括细支烟、中支烟和常规卷烟三种不同规格。