一种新的倍半萜化合物及其生物医药用途的制作方法

文档序号:12452683阅读:494来源:国知局
本发明属于药物
技术领域
,涉及一种新的天然产物,具体涉及一种从金银花中分离出的倍半萜化合物及其医药用途。
背景技术
:金银花自古以来就以它的药用价值广泛而著名。其功效主要是清热解毒,主治温病发热、热毒血痢、痈疽疔毒等。现代研究证明,金银花含有绿原酸、木犀草素苷等药理活性成分,对溶血性链球菌、金黄葡萄球菌等多种致病菌及上呼吸道感染致病病毒等有较强的抑制力,另外还可增强免疫力、抗早孕、护肝、抗肿瘤、消炎、解热、止血(凝血)、抑制肠道吸收胆固醇等,其临床用途非常广泛,可与其它药物配伍用于治疗呼吸道感染、菌痢、急性泌尿系统感染、高血压等40余种病症。金银花性寒,味甘,入肺、心、胃经,具有清热解毒、抗炎、补虚疗风的功效,主治胀满下疾、温病发热,热毒痈疡和肿瘤等症。其对于头昏头晕、口干作渴、多汗烦闷、肠炎、菌痢、麻疹、肺炎、乙脑、流脑、急性乳腺炎、败血症、阑尾炎、皮肤感染、痈疽疔疮、丹毒、腮腺炎、化脓性扁桃体炎等病症均有一定疗效。倍半萜是指分子中含15个碳原子的天然萜类化合物。倍半萜类化合物分布较广,在木兰目、芸香目、山茱萸目及菊目植物中最丰富。倍半萜类化合物较多,无论从数目上还是从结构骨架的类型上看,都是萜类化合物中最多的一支。倍半萜化合物多按其结构的碳环数分类,例如无环型、单环型、双环型、三环型和四环型。亦有按环的大小分类,如五、六、七元环,直到十一元大环都有。如按倍半萜结构的含氧基分类,则便于认识它们的理化性质和生理活性,例如倍半萜醇、醛、内酯等。金银花中含有的化学成分多样,但是主要以黄酮类化学成分为主,倍半萜类成分研究不够深入,报道的倍半萜数量较少。技术实现要素:本发明的第一目的在于提供一种从金银花中分离得到的倍半萜化合物,该化合物为首次从自然界发现;本发明的第二目的在于提供上述倍半萜的制备方法;本发明的第三目的在于提供上述倍半萜的医药用途。本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的:一种具有下述结构式的化合物(Ⅰ),一种药物组合物,含有治疗有效量的权利要求1所述的化合物(Ⅰ)和药学上可接受的载体。所述的化合物(Ⅰ)的制备方法包含以下操作步骤:(a)将金银花粉碎,用乙醇水溶液热回流提取,合并提取液,浓缩至无醇味,依次用石油醚、乙酸乙酯和水饱和的正丁醇萃取,分别得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物;(b)步骤(a)中正丁醇取物用大孔树脂除杂,先用25%乙醇洗脱8个柱体积,再用70%乙醇洗脱12个柱体积,收集70%洗脱液,减压浓缩得70%乙醇洗脱浓缩物;(c)步骤(b)中70%乙醇洗脱浓缩物用正相硅胶分离,依次用体积比为85:1、45:1、25:1和15:1的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到4个组分;(d)步骤(c)中组分4用正相硅胶进一步分离,依次用体积比为20:1、15:1和1:1的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到3个组分;(e)步骤(d)中组分2用十八烷基硅烷键合的反相硅胶分离,用体积百分浓度为72%的甲醇水溶液等度洗脱,收集10~16个柱体积洗脱液,洗脱液减压浓缩得到化合物(Ⅰ)。进一步地,所述大孔树脂为AB-8型大孔吸附树脂。进一步地,步骤(a)中所述乙醇水溶液为75~85%乙醇。进一步地,步骤(a)中所述乙醇水溶液为80%乙醇。所述的化合物(Ⅰ)在制备治疗糖尿病的药物中的应用。所述的药物组合物在制备治疗糖尿病的药物中的应用。所述的化合物(Ⅰ)在制备治疗肝癌的药物中的应用。所述的药物组合物在制备治疗肝癌的药物中的应用。本发明化合物用作药物时,可以直接使用,或者以药物组合物的形式使用。该药物组合物含有治疗有效量的本发明化合物(Ⅰ),其余为药物学上可接受的、对人和动物无毒和惰性的可药用载体和/或赋形剂。所述的可药用载体或赋形剂是一种或多种选自固体、半固体和液体稀释剂、填料以及药物制品辅剂。将本发明的药物组合物以单位体重服用量的形式使用。本发明药物可通过口服或注射的形式施用于需要治疗的患者。用于口服时,可将其制成片剂、缓释片、控释片、胶囊、滴丸、微丸、混悬剂、乳剂、散剂或颗粒剂、口服液等;用于注射时,可制成灭菌的水性或油性溶液、无菌粉针、脂质体或乳剂等。本发明的优点:本发明提供的倍半萜化合物为首次报道,具有治疗糖尿病和肝癌的作用,可以开发成治疗糖尿病和肝癌的药物,为临床上糖尿病和肝癌的治疗提供新的治疗方案。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容,但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。实施例1:化合物(Ⅰ)分离制备及结构确证制备方法:(a)将金银花(2kg)粉碎,用80%乙醇热回流提取(15L×3次),合并提取液,浓缩至无醇味(3L),依次用石油醚(3L×3次)、乙酸乙酯(3L×3次)和水饱和的正丁醇(3L×3次)萃取,分别得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物;(b)步骤(a)中乙酸乙酯萃取物用AB-8型大孔树脂除杂,先用25%乙醇洗脱8个柱体积,再用70%乙醇洗脱10个柱体积,收集70%洗脱液,减压浓缩得70%乙醇洗脱浓缩物;(c)步骤(b)中70%乙醇洗脱浓缩物用正相硅胶分离,依次用体积比为85:1(10个柱体积)、45:1(8个柱体积)、25:1(10个柱体积)和15:1(8个柱体积)的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到4个组分;(d)步骤(c)中组分4用正相硅胶进一步分离,依次用体积比为20:1(10个柱体积)、15:1(8个柱体积)和1:1(6个柱体积)的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到3个组分;(e)步骤(d)中组分2用十八烷基硅烷键合的反相硅胶分离,用体积百分浓度为72%的甲醇水溶液等度洗脱,收集10~16个柱体积洗脱液,洗脱液减压浓缩得到化合物(Ⅰ)(HPLC归一化纯度大于98%)。结构确证:HR-ESI-MS显示[M+H]+为m/z295.1508,结合核磁特征可得分子式为C16H22O5,不饱和度为6。核磁共振氢谱数据δH(ppm,CDCl3,500MHz):H-1(2.88,d,J=3.2Hz),H-2(3.06,dd,J=3.2,4.3Hz),H-3(3.34,d,J=4.3Hz),H-6(6.03,d,J=4.4Hz),H-7(2.71,ddd,J=4.4,13.1,4.6Hz),H-8α(1.72,m),H-8β(1.81,m),H-9α(1.56,m),H-9β(1.63,m),H-13(5.76,d,J=3.3Hz),H-13(6.29,d,J=3.3Hz),H-14(1.02,s),H-15(1.47,s),12-OMe(3.77,s);核磁共振碳谱数据δC(ppm,CDCl3,125MHz):73.4(CH,1-C),53.5(CH,2-C),62.9(CH,3-C),64.5(C,4-C),152.6(C,5-C),125.7(CH,6-C),43.5(CH,7-C),20.3(CH2,8-C),33.5(CH2,9-C),34.3(C,10-C),144.6(C,11-C),167.3(C,12-C),124.9(CH2,13-C),19.2(CH3,14-C),21.6(CH3,15-C),52.7(CH3,12-OMe)。13C-NMR、DEPT和HSQC谱中显示有16个碳信号,包括三个甲基(一个甲氧基),三个亚甲基(一个烯烃碳),五个次甲基(三个连氧碳和一个烯烃碳),以及五个季碳(两个烯烃碳,一个羰基碳一个连氧季碳)。以上功能结构再结合不饱和数表明该化合物为三环结构。1H-NMR谱结合HSQC谱显示三个甲基质子信号δH1.02(3H,s)、1.47(3H,s)与3.77(3H,s),一对端烯烃质子信号δH6.29(1H,d,J=3.3Hz)与5.76(1H,d,J=3.3Hz),三个连氧次甲基质子信号δH2.88(1H,d,J=3.2Hz)、3.06(1H,dd,J=3.2,4.3Hz)、3.34(1H,d,J=4.3Hz),一个烯烃质子信号δH6.03(1H,d,J=4.4Hz)。NMR谱数据δH3.77(3H,s)与δC52.7可知该化合物中存在甲氧基,HMBC谱中甲氧基质子信号与C-12的相关性表明了甲氧基连接在C-12位。根据NMR谱数据δH3.06(1H,dd,J=3.2,4.3Hz)、3.34(1H,d,J=4.3Hz)与δC53.5、62.9可知该化合物中存在个环氧结构。通过1H-1HCOSY谱中H-1/H-2/H-3与H-6/H-7/H2-8/H2-9相关信号,以及HMBC谱中显示的H-1与C-2、C-3和C-10,H-2与C-1、C-3和C-4,H-3与C-2、C-3和C-15,H-6与C-5、C-7、C-8和C-10,H-7与C-6、C-8和C-11,H2-13与C-7、C-11和C-12,H3-14与C-10相关信号,可以构建该化合物的连接方式,并且上述波谱数据表明该化合物为桉叶烷型倍半萜。该化合物中的C-1、C-2、C-3、C-4、C-7和C-10为手性碳,通过NOESY试验与H-H偶合常数确认了相对构型。NOESY谱中H-1/H-2、H-1/H-9β、H-1/H-14、H-7/H-13、H-8β/H-13、H-8β/H-14与H-14/H-15相关信号表明该化合物C-1、C-2、C-3、C-4、C-7和C-10构型为1R、2R、3R、4S、7S和10R。综合氢谱、碳谱、HMBC谱和NOESY谱,以及文献关于相关类型核磁数据,可基本确定该化合物如下所示,立体构型进一步通过ECD试验确定,理论值与实验值基本一致。该化合物的化学结构式和碳原子编号如下:实施例2:对糖尿病的治疗作用1、材料与方法1.1试验仪器Thermo6500二氧化碳培养箱,EosBravoW全自动生化分析仪,金净JJ-CJ-2F洁净工作台,BioTekELX800酶标仪,ZEISSAxiovert40CFL倒置显微镜。1.2材料与试剂化合物(Ⅰ)自制,制备方法见实施例1。人肝癌胚胎瘤细胞HepG2购自中国典型培养物保藏中心。特级胎牛血清、RPMI1640培养基购自Gibco公司。葡萄糖酶法测定试剂盒购自南京建成生物工程研究所。胰蛋白酶,购自Sigma公司。人注射用胰岛素购自万邦生化医药公司。清洁级昆明种小鼠,体质量18~22g,第三军医大学动物室提供。1.3细胞降糖试验将消化并稀释好的HepG2细胞加入到96孔板中,待细胞铺满率达80%,换掉原培养基,用PBS缓冲液清洗1次,将96孔板随机分组,分别为正常对照组和化合物(Ⅰ)组(5μg·mL-1)。每组每孔加入250μl含药或不含药的培养液。24h后利用葡萄糖酶法测定试剂盒于全自动生化分析仪中利用终点法,在505nm波长下检测培养液中葡萄糖剩余量。1.4动物降血糖实验清洁级昆明种小鼠,体质量18~22g,购自第三军医大学动物室。小鼠平衡饲养3d后,饥饿12h,然后尾部静脉注射四氧嘧啶(70mg·kg-1)。3d后,检测血糖。取血糖为10~25mmol/L的小鼠作为高血糖模型小鼠,按照血糖分为4组,每组10只。分别为正常对照组、模型对照组、阳性对照组(胃盐酸胍,100mg·kg-1)和化合物(Ⅰ)组(80mg·kg-1)。高糖模型对照组灌胃蒸馏水,灌胃药物7d,饥饿12h,测定空腹血糖值。1.5统计方法用SPSS19.0做显著性检验。2、实验结果2.1对HepG2降糖实验的影响与正常对照组比较,化合物(Ⅰ)组对葡萄糖的消耗量明显增加(P<0.01),显示出明显的降糖作用。结果见表1。2.2对糖尿病模型小鼠血糖的影响小鼠给予四氧嘧啶后,可以观察到小鼠血糖增加。与正常对照组比较,模型对照组小鼠血糖升高(P<0.01),说明造模成功;与模型对照组比较,化合物(Ⅰ)组和阳性药对照组血糖显著降低(P<0.01)。实验结果见表2。表1对HepG2葡萄糖消耗量的影响(x±s)组别葡萄糖的消耗量C/mmol·L-1正常对照组2.170±0.054化合物(Ⅰ)组5.547±0.062表2对糖尿病小鼠血糖的影响(x±s)上述结果表明,本发明提供的化合物(Ⅰ)可以提高HepG2对葡萄糖的消耗量,降低糖尿病小鼠的血糖,可以开发成防治糖尿病的药物。实施例3:对肝癌的治疗作用1、材料和方法1.1细胞及动物实验室符合DB44/61-94清洁级标准。人肝癌细胞株Bel-7402来源于广州医学院微生物免疫学教研室。裸鼠(BALB/C-nu/nu)由南方医科大学实验动物中心提供,雄性,鼠龄4-6周,体质量20-25g,平均(23.28±1.62)饲养于SPF环境中。1.2试剂与样品化合物(Ⅰ)自制,制备方法见实施例1。1.3小鼠分组及模型制备移植瘤裸鼠动物模型复制:将冻存于液氮罐中肝癌细胞株Bel-7402取出,复苏,体外培养于RPM11640中,加入体积分数为0.1的小牛血清,青霉素10万单位/L,链霉素100mg/L,单层培养于CO2恒温孵育箱内,细胞为上皮样贴壁生长,每两三天传代1次,取对数生长期细胞用于实验。用体积分数为0.1的小牛血清的RPM11640培养液稀释细胞至含瘤1×1010L-1,在裸鼠左前上肢腋窝皮下接种0.2mL。分组:12只接种肝癌细胞株的裸鼠单纯随机分成正常对照组和化合物(Ⅰ)组(60mg·kg-1)共2组。所有裸鼠自接种肝癌细胞株第3天起开始灌胃给药,正常对照组为等量生理盐水灌胃,隔日1次,灌胃20次。停药1周后,脱颈处死:完整取出瘤块,检测瘤体质量。按以下公式计算肿瘤抑制率:肿瘤抑制率=(对照组平均瘤质量-给药组平均瘤质量)/对照组平均瘤质量×100%。1.4微血管密度的测定采用二步法染色:标本经甲醛固定后,进行3um连续切片:将石蜡切片脱蜡至水:高压煮沸抗原修复3min,体积分数为0.03的H2O2室温孵育10min,滴加兔抗人第Ⅷ因子相关抗体,4摄氏度过液,滴加1:200生物素标记的羊抗兔IgG,37摄氏度孵育30min,二氨基联苯胺显色5min,以0.01mol/L磷酸盐缓冲液代替一抗作为空白对照,以血管瘤为阳性对照。微血管密度的测定参照Clinicalimportanceofthedeterminationoftumorangiogenesisinbreastcarcinoma:muchmorethananewprognostictool的方法。在低倍视野下检查微血管染色情况:以新生血管内皮染为棕黄色为阳性判定标准,取癌巢间质血管最多的视野,在200倍视野下,按双盲法由3位观察者分别计数3个视野:观察染成棕色的单个细胞和细胞丛,并以此作为一个血管:血管腔和腔内红细胞不作为计数,如有肌层的血管或管腔>50着者应排除,取3人计数平均值作为该例的微血管密度。1.5裸鼠生存质量评价通过裸鼠精神状态、活动状况、对刺激的反应、体质量下降幅度、食欲和尿、便6项指标的观察,评价裸鼠生存质量和药物毒副反应。1.6统计学分析由本课题组应用SPSS19.0软件进行统计学处理,肿瘤抑制率、微血管密度均值采用F分析进行组间比较,P<0.05为具有统计学意义。2、实验结果2.1对肝癌移植瘤裸鼠生存质量的影响治疗方案结束时:化合物(Ⅰ)组6只裸鼠均存活,正常对照组只有4只存活。所有死亡裸鼠均已解剖排除了由于实验操作不当致死的可能,裸鼠死亡是由肿瘤本身恶化或药物毒副反应所致。化合物(Ⅰ)组裸鼠精神状态、活动状况、对刺激的反应、体质量下降幅度、食欲和尿便等未见明显异常,状态优于正常对照组。2.2对裸鼠肝癌移植瘤的抑制作用与正常对照组比较,化合物(Ⅰ)组对肿瘤抑制作用明显较强,表现为平均瘤质量减少(P<0.01),肿瘤抑制率较高(P<0.01)。结果见表3。2.3对肿瘤血管形成的影响与正常对照组比较,化合物(Ⅰ)组对肿瘤抑制作用明显较强,表现为微血管密度降低(P<0.01)。结果见表3。表3对裸鼠肝癌移植瘤和肿瘤血管形成的影响上述结果表明,化合物(Ⅰ)能显著抑制肝癌移植瘤的生长,可开发成治疗肝癌的药物。实施例4:片剂的制备按实施例1方法先制得化合物(Ⅰ),以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐,按其与赋形剂重量比为1:9的比例加入赋形剂,制粒压片。实施例5:口服液的制备按实施例1方法先制得化合物(Ⅰ),以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐,按常规口服液制法制成口服液。实施例6:胶囊剂或颗粒剂的制备按实施例1方法先制得化合物(Ⅰ),以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐,按其与赋形剂重量比为1:9的比例加入赋形剂,制成胶囊或颗粒剂。实施例7:注射液的制备按实施例1方法先制得化合物(Ⅰ),以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或磷酸制成的盐,按常规加注射用水,精滤,灌封灭菌制成注射液。实施例8:无菌粉针的制备按实施例1方法先制得化合物(Ⅰ),以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐,将其溶于无菌注射用水中,搅拌使溶,用无菌抽滤漏斗过滤,再无菌精滤,分装于安瓿中,低温冷冻干燥后无菌熔封得粉针剂。上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容,但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。当前第1页1 2 3 
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