一种多异黄酮衍生物的组合物及制备方法和医用用途与流程

本发明公开一种多异黄酮衍生物的组合物，同时还公开了该组合物的制备方法及其在治疗糖尿病的医用用途，属于医学制药
技术领域：
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背景技术：
：鹰嘴豆为豆科植物鹰嘴豆CicerarietinumL.的干燥种子，鹰嘴豆长期以来就一直在作为维族民间药和传统中药治疗消渴病使用，特别是在2000年国家卫生部《药品标准》维吾尔药分册和《维吾尔药志》中都明确记载了鹰嘴豆治疗糖尿病的药用功效。现代研究发现鹰嘴豆异黄酮部位具有一定的降血糖作用，染料木素、鹰嘴豆芽素A、刺芒柄花素均属于鹰嘴豆异黄酮部位中成分。目前，多数异黄酮衍生物都是单独给药，虽然取得了一定的效果，但降糖作用均不是很理想，目前下述异黄酮衍生物组合及降糖活性方面的研究经检索未见报道。技术实现要素：本发明提供一种多异黄酮衍生物的组合物，具有明显的降糖活性，用于治疗糖尿病。本发明所述的一种多异黄酮衍生物的组合物，其特征在于是由以下原料摩尔比制成的：4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素：1、7-2-溴乙氧基染料木素：1、染料木素氧钒配合物：1。本发明所述的一种多异黄酮衍生物的组合物的制备方法，包括以下步骤：按比例称取4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素、7-2-溴乙氧基染料木素、染料木素氧钒配合物，混合均匀即得。其结构式如下：通过对4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素、鹰嘴豆芽素A、刺芒柄花素进行结构修饰，并进行组合给药降糖活性筛选，获得上述三个衍生物组合在一起具有更优的降糖效果，其组合摩尔比例为1:1:1。本发明涉及到上述三个异黄酮衍生物的制备，以及该组合在细胞层面的降糖活性研究。本发明的积极效果在于：通过对4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素、7-2-溴乙氧基染料木素、染料木素氧钒配合物进行结构修饰，制成异黄酮衍生物组合物，通过给药降糖活性筛选，细胞活性实验结果表明，该组合具有很好的降糖效果，优于单独化合物的降糖效果，可以用来制备治疗Ⅱ型糖尿病的药物。附图说明图1为实施例1中4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素的氢谱；图2为实施例1中4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素的碳谱；图3为实施例1中4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素的质谱；图4为实施例1中7-溴乙氧基染料木素的氢谱；图5为实施例1中7-溴乙氧基染料木素的碳谱；图6为实施例1中7-溴乙氧基染料木素的质谱；图7为实施例1中染料木素的红外谱图；图8为实施例1中染料木素氧钒配合物的红外谱图；图9为实施例1中染料木素的紫外谱图；图10为实施例1中染料木素氧钒配合物的紫外谱图；图11为实施例1中染料木素氧钒配合物的质谱图。具体实施方式：以下通过具体实施例对本发明进行进一步说明，但这些实施例并不用于限制本发明的保护范围。实施例14′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素的制备：a)乙酰异阿魏酸的制备：1.在100mL圆底烧瓶中加入1g异阿魏酸，20mL乙酰氯；2.置于冰浴中使体系温度降于0℃，再滴加5滴无水吡啶；3.搅拌下升温至110℃，回流反应3h；4.室温冷却，有大量固体出现，抽滤，滤渣依次用水，无水乙醇洗涤后，干燥，得到乙酰异阿魏酸粗品；5.粗品用300～400目硅胶洗脱，洗脱条件为石油醚:乙酸乙酯:甲醇:乙酸＝300:100:50:10，得到乙酰异阿魏酸单体。b)4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素的制备：1.称取染料木素0.3g，乙酰异阿魏酸0.1g，DCC0.4g；2.加入THF20mL，搅拌下加入1.5mL吡啶，80℃反应4h；3.反应完成之后，蒸出THF，加入乙酸乙酯40mL；4.配制1mol/LHCl溶液，洗涤除去吡啶，收集乙酸乙酯层，加无水硫酸钠除水，得粗品；5.粗品用300～400目硅胶洗脱，洗脱条件为石油醚:乙酸乙酯:甲醇:乙酸＝300:100:50:10，得到4’,7-二乙酰异阿魏酸染料木素；该实施例目标产物为白色固体粉末，产率为15.2％，熔点：243.2～243.9℃。1HNMR(DMSO-d6)δ(ppm):12.99(s,1H,5-OH),8.65(s,1H,H-2),7.84(d,2H,J＝15.64Hz,H-3″),7.71(s,2H,H-2″′),7.65(d,2H,J＝8.6Hz,H-2′,6′),7.49(d,2H,J＝8.5Hz,H-3′,5′),7.43(d,2H,J＝8.7Hz,H-6″′),7.28(d,2H,J＝8.4Hz,H-5″′),7.13(d,2H,J＝15.8Hz,H-2″),6.89(s,1H,H-6),6.75(s,1H,H-8),3.89(s,6H,-OCH3),2.38(s,6H,-CH3)；13C-NMR(DMSO-d6)δ(ppm):180.79(C-4),167.12,166.41(C-1″),164.82,164.49(-COO-),157.12(C-5),155.79(C-4′),153.11(C-7),151.93(C-8a),151.29,150.22(C-3″′),149.30(C-2),145.60,145.10(C-3″),142.12,141.81(C-4″′),132.11,131.71(C-1″′),129.89(C-2′,6′),122.82(C-1′),121.61,121.21(C-5″′),120.51(C-3),120.21,119.32(C-6″′),116.72,116.09(C-2″),112.80(C-3′,5′),110.23,110.10(C-2″′),104.51(C-4a),100.53(C-6),95.80(C-8),55.31(two-OCH3),19.81(-CH3),19.09(-CH3).HRMS(ESI)m/z:707.17632[M+H]+,calcd.forC39H31O13707.17647(谱图见附图1～图3)；7-2-溴乙氧基染料木素的制备：1.染料木素0.2g和1,2-二溴乙烷0.68mL加到10mL无水乙醇中；2.加入无水K2CO30.2g，搅拌回流20h；3.趁热过滤除去不溶物，滤液减压浓缩，得粗品；4.粗品用300～400目硅胶洗脱，洗脱条件为石油醚:乙酸乙酯＝6:1，得到7-溴乙氧基刺芒柄花素。该实施例目标产物为白色固体粉末，产率为25.9％，熔点：274.2～274.9℃。1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm):12.94(s,1H,5-OH),9.77(s,1H,4’-OH),8.41(s,1H,H-2),7.51(d,J＝8.4Hz,2H,H-2’,6’),6.95(d,J＝9.1Hz,2H,H-3’,5’),6.67(s,1H,H-8),6.48(s,1H,H-6),4.21(t,J＝6.3Hz,2H,-OCH2-),3.41(t,J＝7.2Hz,2H,BrCH2-).13C-NMR(DMSO-d6)δ(ppm):175.04(C-4),161.95(C-7),161.35(C-4’),159.38(C-5),158.05(C-8a),153.52(C-2),130.54(C-2’,6’),124.79(C-1’),123.54(C-3),114.05(C-3’,5’),105.55(C-4a),98.54(C-6),92.52(C-8),68.61(-OCH2-),34.89(BrCH2-).HRMS(ESI)m/z:374.97623[M-H]-,calcd.forC17H12BrO5374.98681(谱图见附图4～图6)；染料木素氧钒配合物的制备：1.称取染料木素0.54g，溶于20mL甲醇中；2.称取乙酰丙酮氧钒0.27g，溶于20mL甲醇中；3.将上述两种甲醇溶液混合，室温搅拌反应30min，生成深棕色溶液；4.该深棕色溶液暴露在空气中3天，直到3/4的溶剂自然挥发并形成结晶；通过过滤分得晶体，用冷甲醇洗涤三次，在空气中干燥。a)目标化合物的理化性质及元素分析染料木素钒配合物为棕色粉末，产率58.2％，溶于甲醇、丙酮、四氢呋喃。用VarioEL型元素分析仪对染料木素钒配合物中的C、H进行测定，钒元素的含量测定采用电感耦合等离子原子发射光谱仪(ICP)。分子量的测定采用ThermoLQTOrbitrapXLLC-MS。测定结果如表1所示。表1染料木素氧钒配合物的元素分析及分子量b)差热与热重分析在流动空气下，升温速度10℃/min，进行配合物的差热与热重分析。失重阶段在330～410℃，失重率为88.91％，相当于失去两个配体分子(理论失重率为88.94％)。c)红外光谱分析在400-4000cm-1范围内，用Thermo-NicoletNexus型傅立叶变换红外光谱仪(KBr压片)测定配体和配合物的红外光谱图。主要数据列于表2表2染料木素及氧钒配合物的主要红外光谱数据及其归属(cm-1)化合物V(O-H)V(C＝O)V(C＝C)V(C-O-C)染料木素(L)3412165216161259VL23439162916111263由表2数据可知，染料木素的羰基伸缩振动频率为1652cm-1，形成配合物后移至1629cm-1，向低波数方向位移了23cm-1，由此可见，配体的4位羰基参与了配位。5-OH所在苯环骨架的伸缩振动v(C＝C)在配合物中明显减弱，波数也有减少；染料木素的3412cm-1左右羟基的伸缩振动频率在形成配合物后波数增加了27cm-1，这都是5-OH参与配位造成的。配体中芳醚键的伸缩振动v(C-O-C)与形成配合物后位置变化不大，说明染料木素芳醚键上的氧并没有参与配位(谱图见附图7～图9)；d)紫外光谱分析在DMSO:CH3OH＝1:9溶剂中染料木素在260nm和332nm存在两个特征紫外吸收峰。形成配合物后两个峰带均向长波方向移动，最大吸收波长分别为269nm和393nm(弱)。其中，强吸收带Ⅱ由260nm红移9nm后到269nm处，而弱吸收带Ⅰ也有较大位移，其原因是在染料木素分子中B环不能与C环的不饱和羰基共轭，使其带Ⅰ的吸收强度减弱，为一肩峰；而在配合物中由于2个染料木素分子通过4位羰基和5位羟基与钒配位，使整个分子的平面型增强，共轭体系增大，导致带Ⅰ红移，强度略增。紫外数据也证明了染料木素的4位羰基和5位羟基参与了配位。(谱图见附图)实施例24′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素的制备：a)乙酰异阿魏酸的制备：1.在100mL圆底烧瓶中加入1g异阿魏酸，20mL乙酰氯；2.置于冰浴中使体系温度降于2.5℃，再滴加5滴无水吡啶；3.搅拌下升温至115℃，回流反应3.5h；4.室温冷却，有大量固体出现，抽滤，滤渣依次用水，无水乙醇洗涤后，干燥，得到乙酰异阿魏酸粗品；5.粗品用300～400目硅胶洗脱，洗脱条件为石油醚:乙酸乙酯:甲醇:乙酸＝300:100:50:10，得到乙酰异阿魏酸单体。b)4’,7-二乙酰异阿魏酸染料木素的制备：1.称取染料木素0.3g，乙酰异阿魏酸0.1g，DCC0.4g；2.加入THF25mL，搅拌下加入2.0mL吡啶，80℃反应4h；3.反应完成之后，蒸出THF，加入乙酸乙酯45mL；4.配制1mol/LHCl溶液，洗涤除去吡啶，收集乙酸乙酯层，加无水硫酸钠除水，得粗品；5.粗品用300～400目硅胶洗脱，洗脱条件为石油醚:乙酸乙酯:甲醇:乙酸＝300:100:50:10，得到4’,7-二乙酰异阿魏酸染料木素。该实施例目标产物产率为35.0％，目标化合物的理化性质、核磁数据及质谱数据同实施例1.7-2-溴乙氧基染料木素的制备：1.染料木素0.2g和1,2-二溴乙烷0.68mL加到12.5mL无水乙醇中；2.加入无水K2CO30.25g，搅拌回流22h；3.趁热过滤除去不溶物，滤液减压浓缩，得粗品；4.粗品用300～400目硅胶洗脱，洗脱条件为石油醚:乙酸乙酯＝6:1，得到7-溴乙氧基刺芒柄花素。该实施例目标产物产率为41.0％，目标化合物的理化性质、核磁数据及质谱数据同实施例1。染料木素氧钒配合物的制备：1.称取染料木素0.54g，溶于25mL甲醇中；2.称取乙酰丙酮氧钒0.27g，溶于25mL甲醇中；3.将上述两种甲醇溶液混合，室温搅拌反应40min，生成深棕色溶液；4.该深棕色溶液暴露在空气中4天，直到3/4的溶剂自然挥发并形成结晶；5.通过过滤分得晶体，用冷甲醇洗涤三次，在空气中干燥。该实施例目标产物产率为58.5％，目标化合物的理化性质、谱图数据同实施例1。实施例34′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素的制备：a)乙酰异阿魏酸的制备：1.在100mL圆底烧瓶中加入1g异阿魏酸，20mL乙酰氯；2.置于冰浴中使体系温度降于5℃，再滴加5滴无水吡啶；3.搅拌下升温至120℃，回流反应4h；4.室温冷却，有大量固体出现，抽滤，滤渣依次用水，无水乙醇洗涤后，干燥，得到乙酰异阿魏酸粗品；5.粗品用300～400目硅胶洗脱，洗脱条件为石油醚:乙酸乙酯:甲醇:乙酸＝300:100:50:10，得到乙酰异阿魏酸单体。b)4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素的制备：1.称取染料木素0.3g，乙酰异阿魏酸0.1g，DCC0.4g；2.加入THF30mL，搅拌下加入2.5mL吡啶，80℃反应4h；3.反应完成之后，蒸出THF，加入乙酸乙酯50mL；4.配制1mol/LHCl溶液，洗涤除去吡啶，收集乙酸乙酯层，加无水硫酸钠除水，得粗品；5.粗品用300～400目硅胶洗脱，洗脱条件为石油醚:乙酸乙酯:甲醇:乙酸＝300:100:50:10，得到4’,7-二乙酰异阿魏酸染料木素。该实施例目标产物产率为34.9％，目标化合物的理化性质、核磁数据及质谱数据同实施例1.7-2-溴乙氧基染料木素的制备：1.染料木素0.2g和1,2-二溴乙烷0.68mL加到15mL无水乙醇中；2.加入无水K2CO30.3g，搅拌回流24h；3.趁热过滤除去不溶物，滤液减压浓缩，得粗品；4.粗品用300～400目硅胶洗脱，洗脱条件为石油醚:乙酸乙酯＝6:1，得到7-溴乙氧基刺芒柄花素。该实施例目标产物产率为41.3％，目标化合物的理化性质、核磁数据及质谱数据同实施例1.染料木素氧钒配合物的制备，1.称取染料木素0.54g，溶于30mL甲醇中；2.称取乙酰丙酮氧钒0.27g，溶于30mL甲醇中；3.将上述两种甲醇溶液混合，室温搅拌反应50min，生成深棕色溶液；4.该深棕色溶液暴露在空气中5天，直到3/4的溶剂自然挥发并形成结晶；4.通过过滤分得晶体，用冷甲醇洗涤三次，在空气中干燥。该实施例目标产物产率为58.9％，目标化合物的理化性质、谱图数据同实施例1。实施例4按等比例称取4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素、7-2-溴乙氧基染料木素、染料木素氧钒配合物，混合均匀即得。实施例5按等比例称取4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素、7-2-溴乙氧基染料木素、染料木素氧钒配合物，混合均匀即得。实施例6按等比例称取4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素、7-2-溴乙氧基染料木素、染料木素氧钒配合物，混合均匀即得。通过以下试验表明本发明异黄酮衍生物组合物降糖活性：1.仪器与材料染料木素、鹰嘴豆芽素A、刺芒柄花素购自陕西慈缘生物技术有限公司(批号依次为20140901、20140905、20140909，纯度≥98％)；人肝癌细胞株HepG2：为北京中医药大学基础医学院保存细胞株。Dulbecco’sModifiedEagleMedium(DMEM)高糖培养基(美国Gibco公司，批号：05865)；CellCountingKit(CCK-8)(同仁化学，批号GW770)；磷酸盐缓冲液(PhosphateBufferSaline，PBS)(美国biotopped公司，批号：150123)；胎牛血清(美国ORIGIN公司，批号：P130707ES)；胰岛素(诺和灵R，批号：DVG1470)；青霉素-链霉素混合液(美国biotopped公司，批号：150401)；盐酸二甲双胍(中美上海施贵宝制药有限公司，批号AAA2857)；细胞培养瓶(美国Fisherscientific公司，批号：7199245)；葡萄糖检测试剂盒(北京普利莱基因技术有限公司，批号：20150101147)；0.25％胰蛋白酶(美国biotopped公司，批号：NWF0831)。Glomaxmulti酶标仪：美国promega公司；HERAcell150iCO2孵育箱：美国Thermoscientific公司；IX71倒置显微镜：日本Olympus公司；DF-101s集热式恒温加热磁力搅拌器：郑州长城科工贸有限公司；Sigma台式高速低温冷冻离心机：Sigma-Aldrich公司；R200D型分析天平：德国赛多利斯集团；HDL型超净工作台：北京东联哈尔仪器制造有限公司。2.方法2.1细胞株的培养HepG2细胞经37℃复苏后，转移至含10％灭活胎牛血清、1％青霉素-链霉素的DMEM高糖培养基中，于37℃、5％CO2条件下培养。每天观察细胞生长状态，当细胞贴壁长满后，弃去培养液，用PBS溶液轻轻洗涤2次，用0.25％胰蛋白酶消化，1000r/min，4℃，离心5min，制成细胞悬液，稀释后转移至新的细胞培养瓶。每3d按1:3比例传代一次，取对数生长期的细胞用于实验。将对数生长期的细胞用0.25％胰蛋白酶消化，用含10％胎牛血清、1％青霉素-链霉素的DMEM高糖培养基调整细胞密度为5×104个/mL，接种于96孔培养板中，每孔200μL细胞悬液，接种过程中不断震摇，避免细胞沉降。待每孔细胞铺满80％后，每孔更换为新配制的胰岛素浓度为5×10-7mol/L的DMEM高糖培养液200μL，于37℃、5％CO2培养箱中孵育24h，以建立高胰岛素抵抗细胞模型。2.2降糖活性研究实验设空白对照组、盐酸二甲双胍组(终剂量为500μmol/L)、不同浓度给药组(终剂量分别为1000、500、100、10、1μmol/L，三个化合物浓度比例为1:1:1)。吸弃培养液，给药组加入不含血清且不同浓度的含药培养基，对照组加入不含血清的培养基，盐酸二甲双胍组则加入不含血清的含500μmol/L的盐酸二甲双胍培养基。于37℃、5％CO2培养箱中孵育24h后，用葡萄糖临床试剂盒检测培养基上清液中的葡萄糖含量，计算各组细胞培养基中的葡萄糖消耗量。计算公式如下：葡萄糖含量(mmol/L)＝(各组吸光度/校准液吸光度)×校准液浓度，葡萄糖消耗量(GC)＝未接种细胞培养液中葡萄糖含量-各组细胞上清液中葡萄糖含量。2.3CCK8实验葡萄糖消耗实验结束后，每孔加入10μLCCK8，放入37℃恒温箱中，反应1h后取出置于酶标仪中检测，波长设定为450nm，测定吸光度值。2.4统计学分析结果均以表示，数据处理使用SPSS16.0统计软件进行T-Test组间分析，P<0.05认为有统计学差异，P<0.01认为有极显著差异。3.结果各化合物及组合降糖活性测定如表3所示。表3各化合物及组合物对胰岛素抵抗HepG2细胞糖消耗的影响注：△表示与盐酸二甲双胍相比，P<0.05，△△表示与盐酸二甲双胍相比，P<0.01。结论：通过上述活性数据表明，4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素、7-2-溴乙氧基染料木素、染料木素氧钒配合物单独使用，活性浓度为1000μmol·L-1，三者的组合物的活性浓度是1μmol·L-1，两者达到一样的疗效(P<0.05或P<0.01)，组合物用量减少了1000倍。达到一个效果，如果三个单独使用用量为1000mg，使用组合物的用量是1mg,就达到了同样治疗效果。本发明的按等比例称取4′,7-二乙酰异阿魏酸染料木素、7-2-溴乙氧基染料木素、染料木素氧钒配合物的组合物，与模型组对比具有显著性差异，证明组合物具有明显的降糖活性，组合物的活性优于各单独化合物，表现在组合物给药浓度是各单独化合物给药浓度的千分之一时，活性作用与模型组比较具有相同的显著性差异，优于1000单位的单独化合物。所以说组合物用量少作用强。当前第1页1 2 3