本发明涉及医药技术领域,特别是涉及一种四萜类化合物及其制备方法和应用。
背景技术:
圆盘肉芝软珊瑚(拉丁名sarcophytontrocheliophorum)属于八放珊瑚亚纲(octocorallia)、软珊瑚目(alcyonacea)、软珊瑚科(alcyoniidae)动物。1974年从s.glaucum中分离得到的sarcophine标志着肉芝软珊瑚属珊瑚中萜类化合物研究的开始【ne′emani,fishelsonl,kashmany.sarcophine.newtoxinfromthesoftcoralsarcophytonglaucum(alcyonaria).toxicon,1974,12(6):593-598.】。在此后的近40年的时间里,珊瑚中的萜类化合物因其丰富的化学多样性和显著的生物活性逐步成为天然产物研究的热点之一。
珊瑚中还含有一类结构复杂、骨架独特的四萜化合物,该类化合物的结构特征是两个西松烷型二萜通过一个环己烯单元结合在一起,二聚西松烷二萜分子上的取代基通过了不同程度的氧化引起了含羟基、醚、羧甲基和内酯等多种类型官能团,生物合成观点认为其是由两个西松烷二萜通过分子间的diels-alder反应合成形成。郭跃伟课题组对近年来报道的肉质软珊瑚中的二聚西松烷二萜化合物进行了综述【李玉芬,梁林富,萧伟,梁敬钰,郭跃伟.肉芝软珊瑚属中二聚西松烷型二萜化合物的化学和生物活性研究进展.有机化学2013,33:1157-1166.】
前期,研究人员曾对圆盘肉芝软珊瑚sarcophytontrocheliophorum进行过不少研究,从中发现了多羟基甾醇【(1)dong,h.;gou,y.l.;kini,r.m.;xu,h.x.;chen,s.x.;teo,s.l.;but,p.p.anewcytotoxicpolyhydroxysterolfromsoftcoralsarcophytontrocheliophorum.chem.pharm.bull.2000,48,1087-1089;(2)chen,w.t.;liu,h.l.;yao,l.g.;guo,y.w.9,11-secosteroidsandpolyhydroxylatedsteroidsfromtwosouthchinaseasoftcoralssarcophytontrocheliophorumandsinulariaflexibilis.steroids2014,92,56-61.】,倍半萜【anjaneyulu,a.s.;rao,v.l.;sastry,v.g.;rao,d.v.trocheliophorin:anovelrearrangedsesquiterpenoidfromtheindianoceansoftcoralsarcophytontrocheliophorum.j.asiannatprodres2008,10,597-601.】,西松烷型二萜【(1)grote,d.;soliman,h.s.;shaker,k.h.;hamza,m.;seifert,k.cembranoidditerpenesandabriaranediterpenefromcorals.nat.prod.res.2006,20,285-291;(2)liang,l.f.;gao,l.x.;li,j.;taglialatela-scafati,o.;guo,y.w.cembranediterpenoidsfromthesoftcoralsarcophytontrocheliophorummarenzellerasanewclassofptp1binhibitors.bioorg.med.chem.lett.2013,21,5076-5080;(3)liang,l.-f.;lan,l.-f.;taglialatela-scafati,o.;guo,y.-w.sartrolidesa-gandbissartrolide,newcembranolidesfromthesouthchinaseasoftcoralsarcophytontrocheliophorummarenzeller.tetrahedron2013,69,7381-7386;(4)liang,l.f.;chen,w.t.;mollo,e.;yao,l.g.;wang,h.y.;xiao,w.;guo,y.w.sarcophytrolsg-l,novelminormetaboliccomponentsfromsouthchinaseasoftcoralsarcophytontrocheliophorummarenzeller.chem.biodivers.2017,14,epub,doi:10.1002/cbdv.201700079;(5)liang,l.f.;chen,w.t.;li,x.w.;wang,h.y.;guo,y.w.newbicycliccembranoidsfromthesouthchinaseasoftcoralsarcophytontrocheliophorum.sci.rep.2017,7,46584;(6)liu,k.m.;cheng,c.h.;chen,w.f.;lu,m.c.;fang,l.s.;wen,z.h.;su,j.h.;wu,y.c.;sung,p.j.trocheliolidea,ahydroperoxycembranoidalditerpenefromtheoctocoralsarcophytontrocheliophorum.nat.prod.commun.2015,10,1163-1165;(7)liu,k.m.;lan,y.h.;su,c.c.;sung,p.j.trocheliolideb,anewcembranoidalditerpenefromtheoctocoralsarcophytontrocheliophorum.nat.prod.commun.2016,11,21-22;(8)chen,w.t.;liang,l.f.;li,x.w.;xiao,w.;guo,y.w.furthernewhighlyoxidativecembranoidsfromthehainansoftcoralsarcophytontrocheliophorum.nat.prod.bioprospect.2016,6,97-102.】和呋喃酮类成分【gomaa,m.n.;soliman,k.;ayesh,a.;abdel-wahed,a.;hamza,z.;mansour,h.m.;khalifa,s.a.;mohdali,h.b.;el-seedi,h.r.antibacterialeffectoftheredseasoftcoralsarcophytontrocheliophorum.nat.prod.res.2015,1-6.】。但在本专利之前,尚未有从圆盘肉质软珊瑚中发现二聚西松烷型二萜的报道。
技术实现要素:
基于此,本发明的目的是提供一种二聚西松烷型二萜的四萜类化合物,该四萜类化合物有以下结构式中的一种表示:
在其中一个实施例中,所述四萜类化合物提取自圆盘肉芝软珊瑚。
一种所述四萜类化合物在免疫调节药物、抗肿瘤药物或抗菌药物中的应用。
一种所述四萜类化合物的制备方法,包括:
s1,提供并粉碎圆盘肉芝软珊瑚;
s2,将所述粉碎的圆盘肉芝软珊瑚用甲醇和/或丙酮提取,所得提取液浓缩后得到第一浸膏;
s3,将所述第一浸膏混悬于水中,并用乙醚萃取,得到乙醚萃取液,所述乙醚萃取液浓缩后得到第二浸膏;
s4,将所述第二浸膏混悬于甲醇水溶液中,并用正己烷萃取,将被所述正己烷萃取后的甲醇水溶液浓缩后得到第三浸膏;
s5,将所述第三浸膏进行硅胶柱色谱分离,以二氯甲烷和甲醇的混合溶液为流动相进行梯度洗脱,依次得到馏分1至馏分14;以及
s6,将所述馏分1至馏分14中的馏分7进行葡萄糖凝胶层析,以甲醇和氯仿的混合溶液为流动相进行洗脱,依次得到馏分71至馏分77,将所述馏分71至馏分77中的馏分73用高效液相色谱进行分离纯化,分别获得化合物bistrochelideg、bistrochelidee和化合物bistrochelidef;和/或
将所述馏分1至馏分14中的馏分8进行葡萄糖凝胶层析,以甲醇和氯仿的混合溶液为流动相进行洗脱,依次得到馏分81至馏分85,将所述馏分81至馏分85中的馏分84用高效液相色谱进行纯化,分别获得化合物bistrochelidea、化合物bistrochelideb、化合物bistrochelided和化合物bistrochelidec。
在其中一个实施例中,在所述步骤s5中,以二氯甲烷和甲醇的混合溶液为流动相进行梯度洗脱的步骤包括:
使所述二氯甲烷与甲醇的混合液中,所述二氯甲烷与所述甲醇的体积比从100:1至1:1进行梯度洗脱。
在其中一个实施例中,所述甲醇和氯仿的混合液中甲醇和氯仿的体积比为1:1.2至1.2:1。
在其中一个实施例中,所述馏分7和/或所述馏分8的葡萄糖凝胶层析可采用sephadexlh-20凝胶柱进行。
在其中一个实施例中,所述甲醇水溶液中甲醇的含量为80wt%至95wt%。
在其中一个实施例中,所述步骤s2中将所述粉碎的圆盘肉芝软珊瑚用甲醇和/或丙酮提取的步骤包括:
将所述粉碎的圆盘肉芝软珊瑚用丙酮超声提取多次,得到丙酮提取液,再用甲醇超声提取多次,得到甲醇提取液,合并所述丙酮提取液以及所述甲醇提取液,得到所述提取液。
在其中一个实施例中,将所述馏分73或所述馏分84用高效液相色谱进行分离纯化时,所用流动相为70%~80%的乙腈水溶液。
本发明从圆盘肉质软珊瑚中分离提取得到七种四萜类化合物中的二聚西松烷型二萜化合物。本发明提供的四萜类化合物具有t细胞亚型调控活性,并且细胞毒性低,可用于制备免疫调节药物、抗肿瘤药物或抗菌药物。所述四萜类化合物也可用作先导化合物,为开发新的药物开辟了新的途径。
附图说明
图1为本发明提供的四萜类化合物对小鼠脾细胞的活力影响测试数据图;
图2为本发明提供的四萜类化合物对小鼠cd3+t亚型细胞的增殖影响测试数据图;
图3为本发明提供的四萜类化合物对小鼠cd4+t亚型细胞和cd8+亚型细胞的影响测试数据图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明从圆盘肉芝软珊瑚中提取并分离得到七种四萜类化合物bistrochelidea-g,该七种四萜类化合物bistrochelidea-g的化学结构式分别为:
所述化合物bistrochelidea-g均属于二聚西松烷型二萜。所述化合物bistrochelidea-g具有良好的抗肿瘤和抗菌活性,可应用于免疫调节药物、抗肿瘤药物和抗菌药物中。所述化合物bistrochelidea-g也可以作为先导药物用于研发新的药物。
本发明还提供从圆盘肉芝软珊瑚中提取并分离所述化合物bistrochelidea-g的方法,具体可包括:
s1,提供并粉碎圆盘肉芝软珊瑚;
s2,将所述粉碎的圆盘肉芝软珊瑚用甲醇和/或丙酮提取,所得提取液浓缩后得到第一浸膏;
s3,将所述第一浸膏混悬于水中,并用乙醚萃取,得到乙醚萃取液,所述乙醚萃取液浓缩后得到第二浸膏;
s4,将所述第二浸膏混悬于甲醇水溶液中,并用正己烷萃取,将被所述正己烷萃取后的甲醇水溶液浓缩后得到第三浸膏;
s5,将所述第三浸膏进行硅胶柱色谱分离,以二氯甲烷和甲醇的混合溶液为流动相进行梯度洗脱,依次得到馏分1至馏分14;以及
s6,将所述馏分1至馏分14中的馏分7进行葡萄糖凝胶层析,以甲醇和氯仿的混合溶液为流动相进行洗脱,依次得到馏分71至馏分77,将所述馏分71至馏分77中的馏分73用高效液相色谱进行分离纯化,分别获得化合物bistrochelideg、bistrochelidee和化合物bistrochelidef;和/或
将所述馏分1至馏分14中的馏分8进行葡萄糖凝胶层析,以甲醇和氯仿的混合溶液为流动相进行洗脱,依次得到馏分81至馏分85,将所述馏分81至馏分85中的馏分84用高效液相色谱进行纯化,分别获得化合物bistrochelidea、化合物bistrochelideb、化合物bistrochelided和化合物bistrochelidec。
在步骤s1中,所述圆盘肉芝软珊瑚可采集自中国西沙群岛。
在步骤s2中,将所述粉碎的圆盘肉芝软珊瑚用甲醇和/或丙酮进行粗提。可将所述粉碎的圆盘肉芝软珊瑚用甲醇和/或丙酮进行超声波提取。可使用甲醇和/或丙酮对所述粉碎的圆盘肉芝软珊瑚进行多次提取。在一实施例中,可将所述粉碎的圆盘肉芝软珊瑚用丙酮超声提取多次,得到丙酮提取液,再用甲醇超声提取多次,得到甲醇提取液,合并所述丙酮提取液以及所述甲醇提取液,得到所述提取液。
在步骤s4中,所述甲醇水溶液中甲醇的含量可为80wt%至95%,例如可为90wt%。
在步骤s5中,以二氯甲烷和甲醇的混合溶液为流动相进行梯度洗脱的步骤可以是,使所述二氯甲烷与甲醇的混合溶液中,二氯甲烷与甲醇的体积比从大到小进行梯度变化,例如可从100:1至1:1进行梯度变化。
在步骤s6中,所述甲醇和氯仿的混合溶液中甲醇和氯仿的体积比可为1:1.2至1.2:1,例如可为1:1。所述馏分7和/或所述馏分8的葡萄糖凝胶层析可采用sephadexlh-20凝胶柱进行。将所述馏分73或所述馏分84用高效液相色谱进行分离纯化时,所用流动相为70%~80%的乙腈-水溶液。
实施例1bistrochelidea-g的分离制备
选择中国西沙群岛采集的圆盘肉芝软珊瑚sarcophytontrocheliophorum样品(湿重3.2kg),将其剪碎,再用机器粉碎,丙酮超声提取5次,再用甲醇超声提取3次,每次1.5l,30分钟,至提取液基本无色。合并丙酮及甲醇提取液,减压浓缩得粗浸膏,将粗浸膏用1l的蒸馏水超声混悬,用乙醚萃取5次(1l/次),合并乙醚萃取液,减压浓缩,得棕色乙醚层浸膏61g。乙醚层浸膏用0.5l的90%甲醇-水溶液超声混悬,用正己烷萃取5次(0.5l/次),合并正己烷层萃取液,减压浓缩得棕色浸膏100g,将剩余90%甲醇-水溶液减压浓缩得红褐色浸膏12g。
将12g红褐色浸膏,于20g硅胶(300-400目)拌样,经300g正相硅胶柱层析(柱内径约5cm,柱高约25cm,200-300目硅胶),以二氯甲烷/甲醇梯度洗脱(100:1-1:1),根据hsgf254薄层板监测,并由10%的硫酸香草醛显色,分别按流份极性大小收集,共收集合并得14个馏分即馏分1至馏分14(fr.1~fr.14)。将fr.7经过sephandexlh-20凝胶柱色谱层析(柱内径约2cm,柱高约143cm),流动相为甲醇:氯仿=1:1,由自动接收器收集,薄层板监测,分为7个流分fr.71~77,其中fr.73用半制备型hplc进行分离纯化(70%乙腈-水溶液,流速:2ml/min),获得化合物7(4.2mg,tr=34.5min),化合物5(59.6mg,tr=49.5min)和化合物6(8.8mg,tr=52.8min)。fr.8经过sephandexlh-20凝胶柱色谱层析,流动相为甲醇:氯仿=1:1,由自动接收器收集,薄层板监测,分为5个流分fr.81~85,其中fr.84用半制备型hplc进行分离纯化(74%乙腈-水溶液,流速:2ml/min),获得化合物1(112.8mg,tr=32.1min),化合物2(194.5mg,tr=38.1min),化合物4(62.1mg,tr=43.5min)和化合物3(4.4mg,tr=45.4min)。
实施例2化合物的结构鉴定
本发明从中国南海西沙群岛圆盘肉芝软珊瑚sarcophytontrocheliophorum中分离得到的化合物1-7,对应命名为bistrochelidea-g,并对所述化合物bistrochelidea-g(即化合物1-7)进行核磁共振测试,具体数据如下:
bistrochelidea(化合物1):白色晶体;旋光度
bistrochelideb(化合物2):白色无定型粉末;旋光度
bistrochelidec(化合物3):白色无定型粉末;旋光度
bistrochelided(化合物4):白色无定型粉末;旋光度
bistrochelidee(化合物5):白色无定型粉末;旋光度
bistrochelidef(化合物6):白色无定型粉末;旋光度
bistrochelideg(化合物7):白色无定型粉末;旋光度
表1.bistrochelidea-d(化合物1-4)的1hnmr(cdcl3,500mhz)数据
表2.bistrochelidee-g(化合物5-7)的1hnmr(cdcl3,500mhz)数据
表3.bistrochelidea-g(化合物1-7)的13cnmr(cdcl3,125mhz)数据
实施例3:化合物bistrochelidea-g免疫调节活性
采自c57bl/6小鼠的脾细胞(2×106细胞/毫升)加化合物孵育24h,用伴刀豆球蛋白a(cona)作为阳性对照(5μg/毫升)。收集细胞,pbs洗涤,然后立即通过facscan流式细胞仪检测细胞凋亡(bd,美国)。研究化合物对t细胞亚群的分化的影响,脾细胞加化合物孵育24h用,cona化合物作为阳性对照,收集细胞,分别用pe-cd3,fitc-cd4和percp/cy5.5-cd8染色。cd3+,cd4+t和cd8+t细胞的百分率采用流式细胞仪分析。数据结果以平均值±s.d.(n=3)呈现。*p<0.05,**<0.01,设空白对照组。
采用流式细胞分析对化合物1-7(即化合物bistrochelidea-g)进行体外免疫调节活性测定,以伴刀豆球蛋白a(cona)诱导的活化脾细胞作为阳性对照,这些化合物对小鼠脾细胞的细胞凋亡作用也进行了测试,结果发现化合物被在3μm浓度下对测试的脾细胞具有很低的细胞毒性(请参见图1)。在3μm条件下,用流式细胞仪检测cd3+细胞的百分率和cd4+/cd8+比值,以刀豆蛋白a为阳性对照(5μg/ml)。结果发现,化合物bistrochelidea和bistrochelided能显著诱导cd3+t细胞增殖(请参见图2)。化合物bistrochelidea和bistrochelidee显著升高cd4+/cd8+比值,化合物bistrochelidec则降低cd4+/cd8+比值降低(请参见图3)。
上述实验结果表明,本发明提供的四萜类化合物具有一定的t细胞亚型调控活性,且具有较低的细胞毒性,故可用于制备免疫调控药物。本发明为研制新的药物提供了先导化合物,为深入研究和开发新的药物开辟了新的途径,有利于开发利用海洋药用资源。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。